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作者:张双虎 来源:中国科学报 发布时间:2021/2/24 9:23:42
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谱写森林经营“交响曲”
解读我国首个森林多功能经营定量优化标准

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“如果把森林单功能经营比喻为一种乐器的独奏,多功能经营就是多种乐器的交响曲。”中国林科院研究员王彦辉告诉《中国科学报》,“我国首个森林多功能经营定量优化决策技术标准被批准为中国林学会团体标准,并在全国团体标准信息平台发布实施。这相当于为奏响森林多功能经营的‘交响曲’备好了‘曲谱’。”

标准“生逢其时”

日前,由中国林业科学研究院森林生态环境与?;ぱ芯克?、宁夏农林科学院固原分院、宁夏固原市六盘山林业局等单位起草的《西北地区土石山区华北落叶松人工林多功能经营技术规程》(以下简称标准)发布实施。

“该标准以中国林学会为平台,根据林业发展和市场需求,由中国林学会组织制定,是国家标准和行业标准的有效补充。”王彦辉说,“这是我国发布的首个森林多功能经营定量优化决策的技术标准。其亮点是突出多功能经营优化决策,尽可能实现定量化决策,同时也给出了实用的多功能经营决策和经营案例。”

进入生态文明建设时代以来,人们对林业发展及其综合效益的期望空前提高。为促进林业发展,国家林业和草原局已开始推动多功能林业发展,在其颁布的《全国森林经营规划(2016—2050年)》中,就提出以多功能林业为指导思想。2019年,我国提出了黄河流域生态?;ず透咧柿糠⒄怪卮蠊艺铰?,明确要求坚持山水林田湖草综合治理、系统治理、源头治理,坚持生态优先、绿色发展,以水而定、量水而行,因地制宜、分类施策。

作为标准主要起草人,王彦辉介绍说,从世界林业发展的历史来看,人们经历了从传统林业、生态林业、近自然林业,并逐步转变为多功能林业的发展道路。

“受林业发展历史影响,当前有关森林经营的技术标准仍多具有用材林经营色彩,或单功能利用特征。”王彦辉说,“但社会经济快速发展对森林多种服务功能的需求不断提高,如固碳、维持产水、保持土壤、削减洪水等,这是保障生态安全和可持续发展的基础。”

“要满足这些需求,既要增加森林面积,又要提高单位面积的多种服务功能。”中国林科院研究员于澎涛对《中国科学报》说,“但我国能造林的优良立地越来越少,可增加森林面积有限,难以提供人们期望的多种功能,这必然带来造林营林成本上升和产出投入比降低等问题。”

王彦辉认为,森林多种功能之间的关系非常复杂,有些还具竞争性。如增加木材产量可能导致林地产水功能降低,通过提高林木密度来固碳可能会影响林下植被、限制树木更新,所以必须在准确理解和定量描述森林各种功能随林分结构和立地特征变化规律的基础上,精准确定不同功能的林分结构要求,并权衡多个功能间的重要性,确定不同条件下满足给定多功能需求的理想森林结构,从而实现森林提质增效和林业高质量发展。

“森林多功能经营定量优化决策技术标准是时代发展的要求。为此需开展森林生态学、森林水文学、森林经营、森林土壤等多学科的交叉研究与应用。”王彦辉说。

做到林尽其用

“我们曾大量营造人工用材纯林,并由此引发了一系列问题,包括森林稳定性差、土壤酸化、地力衰退、病虫害严重、生物多样性减少等。在‘三北防护林’‘退耕还林(草)’等重大工程中,华北落叶松都是一些地区的主要造林树种,它对增加区域森林覆盖率、提高木材蓄积量、改善生态环境有着重大贡献,但受单功能经营理念和管理技术影响,采取的高密度造林、过分追求林冠郁闭、长期严格禁伐等措施,导致大量的过密华北落叶松林,其林分稳定性差、木材质量低,产水功能差,林下植被和树木天然更新缺乏,不利于林业和区域可持续发展。”王彦辉说。

多功能林业和森林多功能经营的特点是考虑森林多种功能间的竞争或协同关系,通过科学规划和合理经营,兼顾森林的主导功能及其他多种功能,从而更好地满足社会经济发展对森林多种功能的不断提高的需求。

“由于不理解森林多功能之间的关系、多功能潜力及社会的多功能需求,我们过去存在把森林利用和森林?;と宋盍训奈侍?。”于澎涛说,“该标准有助于解决这些问题,即明确不同区域和不同立地的多功能经营方向,理清森林多种功能的重要性顺序,尤其是利用多种功能与林分结构和立地环境之间的数量关系,进行多种服务功能的定量权衡优化,确定在不同立地、林龄和功能要求下的合理林分结构,实现森林多功能管理的优化决策,同时改善森林的结构与多种服务功能,从而推动森林多功能管理从理念指导阶段进入到技术支持阶段,加速实现林业高质量发展。”

实现提质增效

该标准分为结构框架、基本原则和决策方法、林分结构与功能的数量关系(模型)、多功能森林理想结构4个层次。即在综合考虑各类立地的多功能潜力与社会经济发展需求的基础上,确定各类立地的主导功能及其他服务功能的重要性次序,明确不同区域和不同立地的多功能经营方向;然后,依据森林功能随林分结构和立地环境变化的模型,定量确定在不同立地和森林发育阶段条件下满足给定多功能排序要求的理想林分结构。

标准提出了林分多功能管理决策的5个步骤,即:立地质量调查与分类、立地主要功能及其优先性确定、现有林分结构特征调查、现有林分结构与功能诊断、面向结构/功能的经营计划编制。标准还给出了多功能林分结构优化的决策方法,即首先利用多种功能模型,计算确定满足各单一功能优化所要求的林分密度区间,然后利用兼顾主导功能及其他功能的决策程序进行多功能林分密度优化,在满足维持林分稳定所要求的林冠郁闭度范围对应的基本密度区间内,结合考虑最大林木密度的限制,确定在不同条件下的多功能森林的理想结构。

“应用该技术标准,能切实改善林分稳定性及多功能优化供给能力。”宁夏农林科学院固原分院高工余治家对《中国科学报》说,“在六盘山半湿润区,与传统经营的高密度林相比,多功能管理下的森林呈现明显变化,其林分密度降低39%~68%,作为主导功能的林地产水量提高6%~17%,林下植物种数在低海拔减少但在中高海拔增加3%~6%,林分蓄积年增长量在偏低和偏高海拔增加45%~47%,单株材积年增长量在生长最适海拔增加37%和在其他海拔增加238%~307%,固碳功能增加3%~14%,即通过森林多功能经营可明显实现森林的提质增效。而且,按合理密度造林时,可节省相当部分的造林与管护费用,并通过生产优质大径材提高经济收入。”

“目前该标准还局限在华北落叶松人工林,但其基本原则和多功能管理决策方法,对其他树种人工林甚至是其他地区森林的多功能经营都有借鉴意义。”王彦辉说,“该标准能加速实现我国林业高质量发展,提高林业为生态文明建设、山水林田湖草生命共同体系统治理、黄河流域生态?;び敫咧柿糠⒄沟墓毕?。”

 
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