芻議森林經(jīng)營(yíng)中優(yōu)化林分空間結(jié)構(gòu)的運(yùn)用

劉乃輝　楊春華　王偉　楊銳

摘要：隨著人類不斷理解森林結(jié)構(gòu)和功能，森林的主要功能不僅為提供木材，更是維護(hù)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的健康與穩(wěn)定。科學(xué)的森林經(jīng)營(yíng)，應(yīng)建立在空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系基礎(chǔ)之上，林分的結(jié)構(gòu)越合理，則林分的穩(wěn)定性越高、功能越強(qiáng)。本文就森林經(jīng)營(yíng)中優(yōu)化林分空間結(jié)構(gòu)的運(yùn)用進(jìn)行思考與分析。

關(guān)鍵詞：森林經(jīng)；優(yōu)化；林分空間結(jié)構(gòu)；運(yùn)用

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)組成最復(fù)雜、生物種類最豐富、穩(wěn)定性最強(qiáng)、功能最完善的生態(tài)系統(tǒng)。森林的結(jié)構(gòu)、演替過程和諸多關(guān)系等詳細(xì)信息也逐漸作為森林經(jīng)營(yíng)的前提，其中涉及單木空間關(guān)系的林分空間結(jié)構(gòu)，及其空間關(guān)系的描述和解釋，已成為森林結(jié)構(gòu)研究的焦點(diǎn)，越來越受到人們的重視。森林的結(jié)構(gòu)決定了森林的功能，因此必須從結(jié)構(gòu)入手評(píng)價(jià)經(jīng)營(yíng)措施。分析和描述現(xiàn)有林空間結(jié)構(gòu)的目的，在于探究不同經(jīng)營(yíng)措施的效果，為合理經(jīng)營(yíng)森林提供依據(jù)。一種好的改造模式不僅要能充分發(fā)揮林地生產(chǎn)力，還要保護(hù)森林的生態(tài)環(huán)境，使得社會(huì)效益最大化。

以前對(duì)經(jīng)營(yíng)效果的分析，較多注重林木的生物量、蓄積、冠幅、樹高、成活率、地徑、保存率等生長(zhǎng)狀態(tài)方面評(píng)價(jià)，而忽視了對(duì)結(jié)構(gòu)特別是林分空間結(jié)構(gòu)的分析。此外，評(píng)價(jià)一種改造模式的優(yōu)劣，不僅需要對(duì)改造后短期內(nèi)林分的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，更重要的是對(duì)成林后的林分狀態(tài)進(jìn)行研究。

1 林分空間結(jié)構(gòu)分析

1.1 林木的分布格局、屬性在空間上的排列方式稱為林分的空間的結(jié)構(gòu)

空間的結(jié)構(gòu)決定了樹木空間生態(tài)位與競(jìng)爭(zhēng)勢(shì)，在很大程度上決定著經(jīng)營(yíng)空間的大小、林分的穩(wěn)定性和發(fā)展的可能性，所以怎么才能合理的、科學(xué)的利用采伐來優(yōu)化林分的空間結(jié)構(gòu)，是森林經(jīng)營(yíng)者重要研究的熱點(diǎn)問題，而基于空間結(jié)構(gòu)分析的經(jīng)營(yíng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)，是目前國(guó)際上森林經(jīng)營(yíng)研究的一個(gè)重要方向。從空間結(jié)構(gòu)的變化對(duì)Fagus sylvatica L（山毛櫸林）的疏伐試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，Daume等以結(jié)構(gòu)參數(shù)大小分化度和混交度的二元分布，提出了模擬疏伐的疏伐優(yōu)先指數(shù)，Albert研制了基于空間結(jié)構(gòu)參數(shù)的疏伐分析軟件，湯孟平通過建立林分擇伐空間優(yōu)化模型來確定采伐木，優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)中考慮了競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)、林分聚集指數(shù)和混交度，安慧君以空間結(jié)構(gòu)參數(shù)為基礎(chǔ)分析了Pinus koraiensis Sieb. et zucc.（闊葉紅松林）的空間結(jié)構(gòu)，并對(duì)以結(jié)構(gòu)特征為基礎(chǔ)的采伐木選擇進(jìn)行了討論。本文在前人的研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步的討論優(yōu)化林分空間結(jié)構(gòu)的經(jīng)營(yíng)方法。

1.2 分析林分空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是對(duì)林分空間結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確描述

過去常用的描述林分的參數(shù)，比如：林分生長(zhǎng)量、直徑分布、林分密度和樹種比例提供了許多統(tǒng)計(jì)信息，但大多不含空間信息。目前應(yīng)用的含有空間結(jié)構(gòu)信息，主要有3個(gè)林分空間結(jié)構(gòu)參數(shù)，體現(xiàn)樹種空間隔離程度的樹種混交度，配合樹種比例說明樹種多樣性，反映林木個(gè)體大小的大小比數(shù)，以及描述林木個(gè)體在水平地面上分布格局的角尺度。林分中任意一株單木（參照樹），與它周圍的四株最近相鄰木，就構(gòu)成了基本的結(jié)構(gòu)單，參照樹和其相鄰木之間的關(guān)系，就構(gòu)成了基本的林木空間關(guān)系。3個(gè)參數(shù)的計(jì)算都是建立在這種基本結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)上。

2 優(yōu)化林分空間結(jié)構(gòu)的運(yùn)用

2.1 盡可能以同地段原始林為模式

從當(dāng)前水平來看，未經(jīng)人為干擾的原始林空間結(jié)構(gòu)最佳，經(jīng)歷了萬千歲月的自然演替、自然選擇，林木之間的空間關(guān)系多樣、復(fù)雜，高度協(xié)調(diào)發(fā)展，原始林的生態(tài)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它類型的林分。因此對(duì)于其它林分來說，原始林的空間結(jié)構(gòu)就是森林經(jīng)營(yíng)的方向。

2.2 遵循總量控制的原則

盡可能的減少對(duì)森林的干擾，每次采伐的總量要控制在不超過總蓄積15%左右，在同地段原始林保存完好或者經(jīng)過輕微干擾現(xiàn)已恢復(fù)的天然林區(qū)，采伐后所經(jīng)營(yíng)林分密度不低于原始林密度。

2.3 遵循生態(tài)有益性的原則

采用單株采伐，禁止皆伐，保護(hù)森林環(huán)境，保持林冠的連續(xù)覆蓋，相鄰大徑林木不同時(shí)采伐，按樹高一倍的原則確定下一株相鄰最近采伐木，不采伐稀有或?yàn)l危樹種的單木，保護(hù)林分的樹種多樣性，不過量采伐林木，保持林分的可持續(xù)性和穩(wěn)定性，以鄉(xiāng)土樹種為主，選用生態(tài)適宜種增加樹種混交，保護(hù)天然林分更新。

2.4 主要建群種的經(jīng)營(yíng)

大多數(shù)的原始林樹種眾多，關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，想在所經(jīng)營(yíng)林分內(nèi)重建這些關(guān)系是不現(xiàn)實(shí)的。所以，經(jīng)營(yíng)時(shí)以調(diào)節(jié)林分內(nèi)主要建群種的空間結(jié)構(gòu)為主，保持建群種的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)并減少其競(jìng)爭(zhēng)壓力。例如，在森林空間結(jié)構(gòu)上，可將群眾劃分為不同的大種類群，以使森林結(jié)構(gòu)具有層次性。

3 結(jié)語

綜上所述，近自然的森林經(jīng)營(yíng)理論（恒續(xù)林模式）是實(shí)現(xiàn)森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的有效途徑。優(yōu)化林分空間結(jié)構(gòu)的森林經(jīng)營(yíng),注重改善林分空間結(jié)構(gòu)狀況，按照森林的自然生長(zhǎng)和演替過程安排經(jīng)營(yíng)措施。針對(duì)每一種林分具體分析其空間結(jié)構(gòu)狀況，包括林木的水平分布格局、樹種的混交度和大小比數(shù)等,在允許的采伐量范圍內(nèi)調(diào)整林分的空間結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)

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2惠剛盈，胡艷波.混交林樹種空間隔離程度表達(dá)方式的研究[J].林業(yè)科學(xué)研究，2001（1）

（責(zé)任編輯舒丹丹）