北方森林撫育間伐討論與研究

張獻(xiàn)民

摘要： 通過(guò)查閱大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料， 從撫育間伐對(duì)林分基本測(cè)樹(shù)因子、森林生產(chǎn)力、林下植被的物種多樣性及森林土壤4 方面的影響， 對(duì)我國(guó)森林撫育間伐研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)和評(píng)述， 提出了在21 世紀(jì)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求下?lián)嵊g伐亟待解決的問(wèn)題， 并提出相應(yīng)的對(duì)策和建議。

關(guān)鍵詞： 撫育間伐； 森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)； 森林近自然經(jīng)營(yíng)； 對(duì)策建議

森林為人類(lèi)提供了木材或其他產(chǎn)品， 更為人類(lèi)能有一個(gè)良好的生存環(huán)境做出了不可替代的貢獻(xiàn)。但是有限的森林資源已難以滿足人類(lèi)對(duì)森林產(chǎn)品和服務(wù)持續(xù)增長(zhǎng)的需求， 大力發(fā)展人工林就顯得尤為重要。由于多年來(lái)單純追求森林木質(zhì)產(chǎn)品的利用， 許多人工林質(zhì)量低劣或健康狀況不良， 從而降低了其生態(tài)服務(wù)功能?？茖W(xué)的撫育措施是解決問(wèn)題的關(guān)鍵[ 1 ]。本文通過(guò)系統(tǒng)整理、分析國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)， 就撫育間伐對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)影響方面的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)， 并探討了今后森林間伐研究的發(fā)展方向。

1 森林撫育間伐的作用及目的

對(duì)于森林撫育在森林培育中的作用， 奧地利著名森林培育學(xué)家漢斯·邁耶爾（1980） 講到： 一個(gè)符合自然規(guī)律的健康而又富有生命力的森林， 不僅可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)木材， 還可以發(fā)揮人們所期望的為社會(huì)公益服務(wù)的效能

對(duì)森林撫育間伐目的的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)

撫育間伐是科學(xué)培育和經(jīng)營(yíng)森林的重要手段。在傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)中， 撫育間伐的目的主要有4 個(gè)方面： ①改善林木品質(zhì)， 提高木材利用等級(jí)； ② 調(diào)整林分結(jié)構(gòu)， 淘汰非目的樹(shù)種， 擴(kuò)大目的樹(shù)種的生存空間， 加速林木生長(zhǎng)； ③ 獲得中小徑材， 提高木材利用量； ④改善林分的衛(wèi)生狀況， 減少病蟲(chóng)害和防止森林火災(zāi)，提高林分穩(wěn)定性。

新形勢(shì)下的新要求

隨著人們對(duì)林業(yè)與環(huán)境關(guān)系認(rèn)識(shí)的不斷深入，可持續(xù)林業(yè)、近自然林業(yè)等森林經(jīng)營(yíng)管理新理論在發(fā)達(dá)國(guó)家林業(yè)實(shí)踐中首先得到應(yīng)用。新形勢(shì)下， 人們對(duì)林業(yè)提出了以下新的要求。

1） 提高森林生物多樣性。近自然林業(yè)強(qiáng)調(diào)多樹(shù)種的混交， 保證森林生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。通過(guò)適宜的撫育間伐， 發(fā)展異齡復(fù)層混交林， 人工誘導(dǎo)形成穩(wěn)定、理想的群落結(jié)構(gòu)， 就能給更多的動(dòng)物提供足夠的食物， 并且給許多特殊物種提供棲息地， 從而增加森林生物多樣性。

2） 保證森林生態(tài)過(guò)程的連續(xù)性和獨(dú)特性。發(fā)展的近自然林業(yè)的理論觀點(diǎn)是： 為了人類(lèi)的需求， 在保持森林自然結(jié)構(gòu)的前提下允許作偏離自然的林業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)， 通過(guò)人工手段促進(jìn)天然林的恢復(fù)， 使森林進(jìn)入發(fā)展演替， 在森林出現(xiàn)衰退前獲取其損失的一部分以維持森林生物的總量[ 3 ]。因此， 撫育間伐就要使林分能進(jìn)行接近生態(tài)的自發(fā)生產(chǎn)， 保持森林生物群落的動(dòng)態(tài)平衡。

3） 提高人工林的景觀多樣性和異質(zhì)性。天然林組成復(fù)雜， 結(jié)構(gòu)層次多樣， 構(gòu)成的景色絢麗多彩； 而人工林組成單一， 結(jié)構(gòu)層次簡(jiǎn)單， 景觀單調(diào)平淡。因此， 撫育間伐的目標(biāo)就是形成多層次復(fù)層結(jié)構(gòu)的、生物種類(lèi)較豐富的、近自然的人工群落， 從而提高森林的生態(tài)服務(wù)功能。

2 森林撫育間伐對(duì)森林的影響

間伐強(qiáng)度是撫育間伐措施的一個(gè)重要指標(biāo)， 對(duì)后續(xù)林分有直接影響， 對(duì)加速森林資源培育具有重要意義是撫育間伐研究的重點(diǎn)。人們以林木胸徑、樹(shù)高、單株材積、林分總蓄積量、生產(chǎn)力和生物多樣性等為評(píng)價(jià)指標(biāo)， 研究和探索不同間伐強(qiáng)度的效果， 總結(jié)相關(guān)規(guī)律， 以作為制定間伐強(qiáng)度的依據(jù)。

2. 1 對(duì)林分基本測(cè)樹(shù)因子的影響

對(duì)于商品用材林來(lái)說(shuō)， 胸徑、樹(shù)高、單株材積和林分單位面積、總斷面積、蓄積量始終是評(píng)價(jià)間伐強(qiáng)度合理性的主要指標(biāo)。對(duì)于間伐對(duì)胸徑、樹(shù)高和單株材積生長(zhǎng)影響的研究有著較為一致的結(jié)論， 即不同的間伐強(qiáng)度對(duì)林分平均胸徑生長(zhǎng)的影響差異極顯著， 但對(duì)樹(shù)高影響不大， 相應(yīng)地能顯著提高林木單株材積生長(zhǎng)量。邵錦鋒和魏柏松[ 7 ]對(duì)濕地松林的研究， 雷相東、陸元昌等對(duì)落葉松云冷杉混交林的研究， 林少華[ 9 ]對(duì)馬尾松的撫育試驗(yàn)研究， 宋慶安、李午平對(duì)馬尾松天然次生林的試驗(yàn)研究， 孫志虎、王慶成等對(duì)白樺天然林的研究以及張春鋒、殷鳴放等對(duì)人工闊葉紅松林生長(zhǎng)的研究， 都得到了相同的結(jié)論。但是由于這些研究在樹(shù)種、立地條件、間伐模式、輪伐期、調(diào)查方法等方面存在差異， 不同撫育間伐強(qiáng)度對(duì)林分總蓄積量（收獲量） 的影響目前還沒(méi)有一致的結(jié)論。Knoebo l等對(duì)美國(guó)鵝掌楸不同強(qiáng)度間伐試驗(yàn)分析表明， 間伐會(huì)減少收獲量； 而吳際友等認(rèn)為撫育間伐會(huì)增加濕地松林分的收獲量； Clu t ter 等則認(rèn)為間伐對(duì)濕地松收獲量基本無(wú)影響， 這與林少華對(duì)馬尾松的間伐強(qiáng)度試驗(yàn)， 蘇培正[ 16 ]對(duì)木荷純林的試驗(yàn)， 李克儉、王春紅對(duì)側(cè)柏人工林的間伐試驗(yàn)， 還有姚克平[ 18 ]的馬尾松人工

林撫育間伐強(qiáng)度試驗(yàn)所得出的結(jié)論相同?？梢?jiàn)， 間伐可使保留木生長(zhǎng)空間擴(kuò)大， 促進(jìn)林木生長(zhǎng)， 但也使單位面積內(nèi)立木株數(shù)減少。因此， 間伐對(duì)林分總收獲量的影響取決于上述兩種效應(yīng)的相對(duì)大小， 這也是間伐效應(yīng)的細(xì)節(jié)上有許多不確定性而需要開(kāi)展更多、更深入系列研究的原因。

2. 2 對(duì)森林生產(chǎn)力的影響

林分間伐后， 雖然林木株數(shù)有所減少， 但是間伐調(diào)整了密度， 擴(kuò)大了保留木的營(yíng)養(yǎng)空間， 改善了林內(nèi)小氣候條件， 有利于提高林分的質(zhì)量和生產(chǎn)力。方海波[ 19 ]在研究杉木人工林間伐后生物量的變化時(shí)發(fā)現(xiàn)， 間伐后喬木層生物量減少17. 90 %， 但連續(xù)幾年的生長(zhǎng)后， 林分生物量有明顯的提高。楊玉林、高俊波等[ 20 ]在研究撫育間伐對(duì)落葉松生長(zhǎng)的影響時(shí)， 也得出間伐10 a后， 林分總生物量隨林分密度的增加而加大。Baldw in[ 21 ]在研究間伐對(duì)火炬松林分的影響時(shí)， 認(rèn)為所有的間伐都增加了樹(shù)干、樹(shù)葉、樹(shù)枝和樹(shù)冠的生物量， 增加量隨間伐強(qiáng)度的增大而加大。傅校平等[ 22 ]在研究間伐強(qiáng)度對(duì)杉木人工林林分的影響時(shí)認(rèn)為， 間伐可以顯著提高林分平均單株生物量。現(xiàn)階段的研究表明： 人工林經(jīng)間伐以后， 林下空間環(huán)境發(fā)生顯著改變， 光照增強(qiáng)， 從而有利于林下灌草層和地被物層的生長(zhǎng)， 促進(jìn)其生物量的增加。方海波[ 23 ]在研究湖南會(huì)同杉木人工林間伐后的林下植被生物量時(shí)發(fā)現(xiàn)， 間伐后的灌木、草本以及林下死地被物生物量都有顯著增加； 馬履一， 李春義等[ 24 ]研究不同間伐強(qiáng)度對(duì)北京山區(qū)油松林下植物影響時(shí)發(fā)現(xiàn)， 林下植物總生物量隨間伐強(qiáng)度的加大而增加； 熊有強(qiáng)[ 25 ]在對(duì)江西分宜杉木林下植被生物量的調(diào)查研究中， 李克儉、王春紅[ 17 ]在對(duì)側(cè)柏人工林的試驗(yàn)中， 楊年友、李玲等[ 26 ]對(duì)日本落葉松人工商品林以及雷相東、陸元昌[ 8 ]等對(duì)落葉松云冷杉混交林灌草生物量的試驗(yàn)中都得到類(lèi)似的結(jié)論。

2. 3 對(duì)林下植被的物種多樣性的影響

對(duì)于撫育間伐對(duì)林下植被和灌木的生物多樣性的影響， 不同的學(xué)者得出的結(jié)論也不盡相同。許多研究認(rèn)為， 伐后物種的多樣性比伐前高[ 27 ]。比如于立忠等[ 28 ]在探討人為干擾（間伐） 對(duì)紅松人工林下植物多樣性的影響時(shí)得出： 人為干擾改變林下光照環(huán)境， 促進(jìn)植物生長(zhǎng)， 隨著干擾（間伐） 強(qiáng)度的增加， 紅松人工林下植物種類(lèi)、數(shù)量明顯增加； 不同干擾強(qiáng)度紅松人工林下植物種類(lèi)的豐富度和多樣性明顯高于對(duì)照區(qū)；人為經(jīng)營(yíng)干擾改變了紅松人工林下植物組成， 隨著干擾強(qiáng)度的增加， 共有物種也會(huì)增加。上述結(jié)論與Sm ith和M iller[ 29 ]在研究間伐對(duì)生物多樣性影響時(shí)得出的結(jié)論相似， 他們認(rèn)為集約間伐的林分比未間伐的林分有更高的植物豐度； 隨著收獲強(qiáng)度的增加， 地被和灌木的蓋度也會(huì)增加。另外一些研究則認(rèn)為間伐對(duì)物種多樣性無(wú)顯著影響。eader[ 30 ]認(rèn)為草本物種的數(shù)量和頻度隨上層部分間伐強(qiáng)度的增加沒(méi)有出現(xiàn)顯著的變化。Gilliam [ 31 ]在研究間伐強(qiáng)度對(duì)物種豐富度和多樣性影響時(shí)認(rèn)為， 間伐后的成熟林和皆伐后的幼林草本層的物種多樣性無(wú)顯著變化。雷相東、陸元昌[ 8 ]等在研究撫育間伐對(duì)落葉松云冷杉混交林的影響時(shí)得出， 間伐雖然改善了林內(nèi)的光照條件， 促進(jìn)了林下鄉(xiāng)土植被的生長(zhǎng)和發(fā)育， 物種多樣性略有增加， 但總的來(lái)說(shuō)間伐對(duì)物種多樣性并未造成大的影響。還有一些研究者則支持“中度干擾假說(shuō)”， 認(rèn)為中度間伐的林分由于資源水平適中（主要是光資源） ， 因而有利于林下植被均勻度和多樣性的提高。

2. 4 對(duì)森林土壤的影響

土壤質(zhì)量不僅是自然屬性， 更是人為因素作用的結(jié)果[ 32 ]。唐效蓉、李午平等[ 33 ]對(duì)馬尾松天然次生林研究后發(fā)現(xiàn)， 間伐后土壤速效氮、速效磷、速效鉀含量以及土壤含水率、有機(jī)碳、有機(jī)質(zhì)含量都有明顯提高。張鼎華等[ 34 ]的研究也發(fā)現(xiàn)， 間伐后土壤微生物數(shù)量增加， 土壤容重降低， 總孔隙度、速效養(yǎng)分、土壤肥力都得到了改善和提高。也有研究者認(rèn)為， 移走間伐木帶走了土壤養(yǎng)分， 從而使土壤肥力降低， 但適當(dāng)?shù)拈g伐對(duì)林地土壤肥力的負(fù)面影響是很微小的。

3 面臨的問(wèn)題及解決對(duì)策

3. 1 面臨的問(wèn)題

林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展依賴于森林資源的持續(xù)， 森林資源的持續(xù)又依賴于森林的科學(xué)經(jīng)營(yíng)， 森林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)已是21 世紀(jì)森林經(jīng)營(yíng)模式的最佳選擇， 而撫育改造則是森林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)的關(guān)鍵性措施[ 36 ]。總結(jié)國(guó)內(nèi)外在撫育間伐試驗(yàn)研究領(lǐng)域開(kāi)展的大量研究工作， 我們可以發(fā)現(xiàn)， 面對(duì)21 世紀(jì)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求有如下亟待解決的問(wèn)題。

1） 撫育間伐的理論還不夠完善。撫育間伐雖是個(gè)經(jīng)典話題， 但基于我國(guó)森林面積廣闊、資源豐富的實(shí)際情況， 有許多樹(shù)種、森林類(lèi)型的間伐試驗(yàn)還未見(jiàn)研究； 且隨著森林經(jīng)營(yíng)目的的改變， 究竟何種林分、樹(shù)種在具體的間伐起始期施以何種間伐方式、多大的間伐強(qiáng)度以及間伐次數(shù)更為合理， 目前還沒(méi)有統(tǒng)一明確的答案， 有待于進(jìn)一步研究。

2） 撫育間伐的評(píng)價(jià)指標(biāo)還不夠全面。在以往的試驗(yàn)中， 對(duì)林分基本測(cè)樹(shù)因子、總蓄積量及林下植被多樣性的研究較多， 對(duì)林地生產(chǎn)力、森林更新、景觀生態(tài)、森林動(dòng)物及病蟲(chóng)害等方面的研究還較為少見(jiàn)，而撫育間伐需長(zhǎng)期干擾， 短期內(nèi)很難在這些林分技術(shù)指標(biāo)上反映出來(lái)， 這就需要加強(qiáng)此方面的研究。

3） 撫育間伐是森林經(jīng)營(yíng)的措施， 而不是木材生產(chǎn)的措施， 必須充分認(rèn)識(shí)撫育間伐的意義， 既不能把撫育間伐作為木材生產(chǎn)的手段， 又不能因?yàn)殚g伐導(dǎo)致生產(chǎn)虧損而忽視間伐工作的開(kāi)展。因此， 如何調(diào)整森林撫育間伐的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益， 使森林的總效益最大， 也是正待解決的問(wèn)題。

4） 撫育間伐是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作， 從具體的間伐技術(shù)要素的制定到間伐措施的實(shí)施， 需要專業(yè)人士的指導(dǎo)和參與才能提高勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)率。落后的理論指導(dǎo)和繁瑣的撫育間伐工序都會(huì)降低間伐工作的質(zhì)量。

3. 2 對(duì)策建議

為解決上述問(wèn)題， 提高我國(guó)森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的能力， 在森林撫育間伐理論與實(shí)踐的試驗(yàn)與研究領(lǐng)域， 應(yīng)著重從以下幾方面做一些切實(shí)有效的工作。

1） 綜合各撫育間伐的技術(shù)要素， 在我國(guó)的森林資源中分地域、樹(shù)種、森林類(lèi)型進(jìn)行科學(xué)完善的撫育間伐試驗(yàn)， 通過(guò)比較不同的間伐效果來(lái)確定合理的間伐理論體系， 為以后的間伐實(shí)踐提供依據(jù)。

2） 對(duì)撫育間伐的多種生態(tài)工藝指標(biāo)、生態(tài)效益指標(biāo)， 我們應(yīng)該加強(qiáng)時(shí)間尺度上的監(jiān)測(cè)； 對(duì)各指標(biāo)體系進(jìn)行長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)。通過(guò)數(shù)據(jù)的大量積累， 對(duì)撫育間伐的效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)， 以達(dá)到森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的目的。

3） 加大撫育間伐經(jīng)濟(jì)效益的調(diào)查研究工作， 以保證森林生態(tài)服務(wù)功能不受破壞為前提、近自然森林經(jīng)營(yíng)為原則， 在節(jié)省經(jīng)營(yíng)成本的同時(shí)增加林分的木材生產(chǎn)， 使森林撫育間伐的綜合效益達(dá)到最大值。

4） 加強(qiáng)間伐施工人員的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)力度， 把新的試驗(yàn)理論及時(shí)補(bǔ)充并反映到間伐技術(shù)規(guī)程中，增加其可操作性以便于掌握。在實(shí)施技術(shù)方面， 應(yīng)及時(shí)更新間伐設(shè)備， 從而減少對(duì)林地的破壞。

參考文獻(xiàn)∶

[1]郭晉平， 馬大華. 森林經(jīng)理學(xué)原理[M ]. 北京： 科學(xué)出版社

[2 ]漢斯·邁耶爾. 造林學(xué)（第3 分冊(cè)） [M ]. 北京： 中國(guó)林業(yè)出版社， 1989.

[3]邵青還. 對(duì)近自然林業(yè)理論的詮釋和對(duì)我國(guó)林業(yè)建設(shè)的幾項(xiàng)建議[J ]. 世界林業(yè)研究， 2003， 16 （6） ： 125.

[4]張文臣， 張俊佩. 人工林存在的問(wèn)題與對(duì)策[J ]. 防護(hù)林科技， 2004 （3） ： 45246.

[5]郭浩， 步兆東， 陳國(guó)山， 等. 人工林培育技術(shù)與景觀生態(tài)學(xué)[J ]. 世界林業(yè)研究， 2003， 16 （1） ： 629.

[6]王家軍， 張海濤. 落葉松人工林撫育間伐主要技術(shù)指標(biāo)及方法的研究[J ]. 黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006， 19 （4） ： 24225.

[7]邵錦鋒， 魏柏松. 濕地松林撫育間伐與修枝技術(shù)[J ]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） ， 2005， 29 （5） ： 69272.

[8]雷相東， 陸元昌， 張會(huì)儒， 等. 撫育間伐對(duì)落葉松云冷杉混交林的影響[J ]. 林業(yè)科學(xué)， 2005， 41 （4） ： 78285.

[9]林少華. 馬尾松撫育間伐強(qiáng)度效應(yīng)試驗(yàn)[J ]. 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃， 2006， 31 （1） ： 9210.

[10]宋慶安， 李午平. 馬尾松天然次生林撫育間伐試驗(yàn)研究[J ]. 湖南林業(yè)科技， 2005， 32 （5） ： 25228.

[11]孫志虎， 王慶成， 梁淑娟. 間伐和修枝對(duì)白樺天然林林木生長(zhǎng)的影響[J ]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2004， 32 （6） ：11212， 18.

[12]張春鋒， 殷鳴放， 孔祥文， 等. 不同間伐強(qiáng)度對(duì)人工闊葉紅松林生長(zhǎng)的影響[J ]. 遼寧林業(yè)科技， 2007 （1） ： 12215.

[13]KnoebelB C，Burkhart H E，Beck D E. A grow th andyield model fo r th inned stands of yellow 2pop lar [J ].Fo r Sci， 1986， 32 （2） ： 27， 62.

[14]吳際友， 龍應(yīng)忠， 董云平. 濕地松人工林間伐效果初步研究[J ]. 林業(yè)科學(xué)研究， 1995， 8 （6） ： 6302633.

[15]Clut ter J L ， Jones E P. P redict ion of grow th afterth inning in o ld2field slash p ine p lantat ions[R ]. U S2DA Fo r Serv： Res Pap， 1980， SE2217： 19.

[16]蘇培正. 木荷純林不同撫育間伐強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)[J ]. 湖北林業(yè)科技， 2005 （2） ： 22224.

[17]李克儉， 王春紅. 側(cè)柏人工林撫育間伐效果的研究[J ]. 山東林業(yè)科技， 2002 （2） ： 12214.

[18]姚克平. 馬尾松人工林不同撫育間伐強(qiáng)度的生長(zhǎng)效應(yīng)研究[J ]. 湖北林業(yè)科技， 2006 （3） ： 10212.

[19]方海波， 田大倫， 康文星. 杉木人工林間伐后林下植被生物量的研究[J ]. 中南林學(xué)院學(xué)報(bào)， 1998， 18 （1） ： 529.

（作者單位：158200黑龍江省雞東縣林業(yè)局造林總站）