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培育健康的森林难不难?结构化经营破题!  

2015-08-08 11:13:22|  分类: 理论探索 |  标签: |举报 |字号 订阅

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健康稳定的森林,对维护生态平衡和安全起着决定性作用,对建设生态文明和美丽中国发挥着不可替代的功能。

如何经营才能使森林健康稳定?

“结构决定功能。”中国林业科学研究院林业研究所研究员、森林经营首席专家惠刚盈率领的团队,通过10多年的研究,首次系统地提出了创新性理论与技术——结构化森林经营。惠刚盈表示:“只有森林结构得到优化,林木才能保持健康稳定的状态,森林功能才能得到最大限度的发挥。”

破题解困,打出森林经营“中国牌”

我国森林质量面临尴尬。

有专家表示,虽然我国森林面积明显增加,森林覆盖率已由新中国成立初期的8.6%上升到21.36%,但是森林质量不高、生态功能不强的状况仍很突出,现有森林生态功能等级为“好”的仅占13%

2014年,XZ书记批示要求:稳步扩大森林面积,提升森林质量,增强生态功能。这是党中央在提出森林覆盖率、森林蓄积量增长目标之后,首次对增强森林生态功能提出明确要求。

面对考题,我国迫切需要探索更加科学的经营方法来提高森林质量。运用结构化森林经营的全新理论和技术,或许可走出我国森林质量不高之困境。

何为结构化森林经营?

“结构化森林经营体系最突出的特点在于既能准确地描述林分的状态,又能够制定有针对性的经营措施,指导经营者遵循经营方向对林分进行结构量化调整。”惠刚盈表示,结构化森林经营遵循“以树为本、培育为主、结构优化、生态优先”的理念,目标就是培育健康稳定、优质高效的森林生态系统。与传统森林经营相比,结构化森林经营更科学且见效快。

接触过森林经营的人都知道,传统的森林经营强调的是功能,经营效果评价采用的是功能评价。林业生产周期长、见效慢,林木生长期一般需要十几年甚至几十年,功能评价具有一定的滞后性。一旦经营存在问题,将造成不可挽回的巨大损失。

而结构化森林经营却完全不同,它是用林分状态评价经营效果。因为状态决定林木未来发展的方向。通过开展结构化经营,林分状态能在较短时间内发生改变,通过林分状态,经营者可及时合理地调整经营措施,从而有效地保证经营目标实现。

惠刚盈等创新的结构化森林经营理论与技术不仅为我国培育健康稳定的森林找到了方法,而且与美国的生态系统管理、德国的近自然森林经营、法国和瑞士的检查法相比,以状态指标衡量经营效果的结构化森林经营同样具有开创性。德国哥廷根大学甚至将结构化森林经营的有关内容载入了森林经理学教材。

可以说,结构化森林经营不仅为中国,甚至为世界提出了崭新的科学方法,在世界森林经营理念与技术中,打出了一张“中国牌”,为有效地提升我国林学的世界地位产生了重要影响。

三大突破,理论与技术实现双革新

“首次”“开创性”“解决世界性难题”“领先国际水平”……伴随着这些瞩目的词汇,加剧了人们对“结构化森林经营理论与技术项目”的好奇心。

“结构化森林经营理论与技术项目”的创新要点何在?

惠刚盈总结到:“主要在森林结构分析方法、森林调查技术、森林经营理论与技术3个方面取得了重大突破。”

在森林结构分析方法创新方面,惠刚盈率领的科研团队系统地提出了基于相邻木关系的森林空间结构量化分析方法。

一直以来,森林结构没有量化,无法准确描述,只能含糊形容。“林子有多密、混交程度、林木分布如何”等结构特征不知道如何表达。惠刚盈等专家们通过构建林分空间结构参数体系,设定角尺度、混交度、大小比数和密集度4个结构参数,分析和测量单棵林木以及和它相邻最近的4棵树,最终可将整个区域的森林结构描述清楚。这一突破性成果为量化表达森林空间结构、揭示森林结构与林木竞争、森林结构与树种空间多样性的关系提供了科学方法。

在森林调查技术创新方面,科研团队首次提出了空间与非空间结构信息一体化点抽样调查与分析技术。

获取数据必须有调查方法。传统调查以标准地法为主,通过打样地,测量每棵树的胸径、冠幅等内容获取调查数据。而点抽样调查则破解了在地势险峻的山高坡陡地无法开展标准地调查的难题。通过随机调查49个不重复的抽样点,以及49个点最近的4棵树,所得出的结构参数和大小,可实现林分调查结果95%以上的准确率。49个抽样点调查方法在国内外均为首次提出。这一开创性调查方法不仅确保了调查精度,而且大幅降低调查投入成本。经对比,点抽样调查3人即可完成,用工量仅为传统3块标准地调查的1/5

在森林经营理论与技术创新方面,科研团队创造性地提出了基于空间结构优化的森林经营技术。

这是惠刚盈与团队研究的最大成果——结构化森林经营。经营者可通过4个结构参数进行数据调查,再对林分状态特点进行分析后确定经营目标,最后利用结构参数进行结构调整,从而培育出健康稳定、优质高效的森林。

成果鉴定专家组评价:“结构化森林经营理论与技术项目”形成了一套包括理论基础、调查方法、状态分析和结构调整以及经营效果评价等完整的森林经营理论与技术,对我国正在实施的天保工程、退耕还林工程和中幼林抚育提供了强有力的科技支撑。

成果落地,多类森林实践获高分

“参数众多、专业性强,但在实际操作中却十分简单。”实施过结构化森林经营的人表达了相同的感受。

2007年至今,结构化森林经营以其扎实的理论基础、简单的应用操作,在我国东北、西北、西南、华北等林区开展了大面积的试验与示范。8年的实践证明,结构化森林经营理论与技术不仅适用于多种森林类型,而且可实现多种经营目标。

“结构化森林经营理论最初是针对天然林提出的,但我们针对人工水源涵养林进行经营,效果同样显著。”中国林科院华北林业实验中心主任孙长忠研究员表示。

短短3年时间,华北林业实验中心的示范区与紧密相连的农民林地形成了鲜明的对比。经营后的林分健康状况得到了明显改善,林木的分布格局、树种组成和直径结构得到了有效调整,林分的自然稀疏过程加速,林分质量和生产力得到了很大的提升。

作为大面积推广应用的甘肃省小陇山林业实验局来说,结构化森林经营的成效更加突出。

2007年开始,实验局共建立了不同森林类型固定监测样地79块。监测发现,经营后的林分中,顶级树种的优势度得到明显提高,主要伴生树种的竞争势有所改善,林分的空间结构和树种组成更加合理,生物多样性得以保持甚至有明显提高。经营林分与对照林分相比,森林每公顷年生长量增加1.4立方米以上,年生长率提高了58%

如此显著的成效,更加坚定了实验局的信心。推广应用面积逐步加大,并在生产实践中,总结出了一套易懂、易操作的“五字一句话”口诀——“观、测、筛、选、定,五观五优一审轻”。目前,实验局已累计推广应用面积4.33万公顷,林分空间结构调整指标也已列入森林抚育作业设计中必须调查的指标之一。

扎实的理论基础、简单的应用操作、突出的经营成果、结构化森林经营获得了示范推广单位的高分评价:培育健康稳定、优质高效的森林并不难,我国完全有能力实现森林质量大幅提升。

通过实践结果可以估算,如果我国在天然林面积的1/31/2应用此技术,每年将增加森林蓄积量2030万至8540万立方米、多吸收二氧化碳3970万至16704万吨、释放氧气2899万至12195万吨、固碳1082万至4551.5万吨……

可以想象,大面积推广应用结构化森林经营理论与技术,从长远的角度来看,可解决我国森林资源可持续发展与利用之间的矛盾,有效维护我国的生态安全。

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