受损森林生态修复

森林生态系统是陆地生态系统的主体。受人为干扰和自然因素的双重影响，全球森林生态系统出现了不同程度的退化，主要表现为森林面积减少、林分结构单一、林地土壤质量变差、初级生产力降低、生物多样性减少、生态服务能力下降等。一般来讲，在制定受损森林生态系统的修复措施之前，首先需要考虑受损原因和受损程度、物种和群落结构特征、所处地区的地形地貌、地质结构特征、土壤特性、气候特征等。对受损森林生态系统的修复与重建是预防其进一步退化的主要措施(图6-2)。

森林生态系统受损的原因包括自然原因和人为原因。自然原因包括病虫害、干旱、洪涝、风灾和地震等自然灾害，人为原因主要有滥垦滥伐、采矿、道路扩张和基础设施建设等。森林生态系统受损会导致生产力下降，生物多样性减少，调节气候、涵养水分、保育土壤、储存营养元素等功能明显降低。若森林生态系统受损程度轻微，则可通过自我调节得以修复;若受损程度较轻，且不能通过自我调节来自我修复，如果不采取人为措施加以干预，森林所受伤害将进一步加大;若森林生态系统受损严重，而人类不能阻止这些伤害，很可能会发生不可逆的演替，从茂密的森林植被快速演替为灌丛或草本植被。

图6-2 退化森林生态系统的修复与重建(引自王治国等，2000)

对受损森林生态系统的修复，要遵循生态系统的演替规律，加大人工辅助措施，促进群落的正向演替。而生态系统的演替或维持主要依赖于当地原有及现有物种，同时还与生态环境状况，以及物种间的竞争、共处、互生、共生、拮抗、寄生和捕食等有关。因此，所增加物种应以促进生物群落正向演替、不对其他某一或某些物种构成严重威胁为基本条件。所增加物种还应满足抗逆性强，再生能力强，能够吸引野生动物并为其提供食物和避难场所等条件。

对于受损森林生态系统的修复与重建经常采用的方法如下。

(1)封山育林。它是利用森林的更新能力，在自然条件适宜的山区，实行定期封山，禁止垦荒、放牧、砍柴等人为破坏活动，以恢复森林植被的一种育林方式。根据实施封育时间的长短，分为全封育、半封育和轮封育。全封育是指较长时间内禁止一切人为活动;半封育是指根据林木的生长情况，季节性地开山;轮封是指定期分片轮封轮开。全封育对于受损较轻、种子库丰富的森林生态系统，是最经济易行的有效方法。封山可以最大限度地减少人为干扰，为植物群落的恢复创造适宜的生态条件，使生物群落由逆向演替向正向演替发展，从而逐渐恢复受损的森林生态系统。

(2)林分改造。指对在组成、林相、郁闭度与起源等方面不符合经营要求的那些生产力低下、质量差和密度太小的人工林和天然次生林的林分进行改造的综合营林措施，使其转变为能生产大量优质木材和其他多种产品，并能发挥更好生态效能的优良林分。林分改造的原因是由于其密度小、树种组成不合理而不能充分发挥地力;或者由于生长不良，树干弯扭、枯稍，或遭遇病虫害与自然灾害后生长势衰退，成林不成材。对于受损较为严重、自我修复较为困难的森林生态系统，可以通过人工改良环境条件，引进当地植被中的优势种、关键种和因受损而消失的重要生物种类，以加速生态系统的正向演替速度。

(3)抚育间伐。是一种加速植被正向演替的技术，主要包括两种方式:一种方式是根据植被所处的演替阶段，对处于后期演替阶段的种类进行抚育透光，促进演替发展;另一种方式是择伐一些先锋树种的个体，可促进后期演替阶段的种类生长，并使其正向演替为生态效益最高的地带性植被的顶级群落类型。抚育间伐是指在幼林郁闭后到林分成熟前的一段时间内，在未成熟林分中按一定指标采伐部分林木，为其他林木的生长创造良好的生存环境。抚育间伐包括透光抚育、生长抚育和遮光抚育等。

对于混交林，透光抚育一般是通过砍去非目的树种和抑制幼树或主要树种生长的次要树种、灌木、藤木和高大的草本植物，密度过大的主要树种林分中树干细弱、生长落后、干性不良的个体，以及实生起源主要树种数量达标后新萌芽更新的植株，以调整林分组成为主要目标。对于纯林，透光抚育主要采用间密留稀、留优去劣和砍小留大的原则。透光抚育的方法，从抚育范围来说，包括全面抚育法、团状抚育法和带状抚育法;从抚育方式来说，包括人工抚育法和化学抚育法。透光抚育时间一般在夏初时节，每隔2～3年或者3～5年抚育1或2次。

生长抚育主要是根据森林发育情况而定期或不定期采取的伐木措施，以保障整个森林的良好发育。生长抚育的方法包括下层抚育法、上层抚育法、综合抚育法和机械抚育法。下层抚育法多用于针叶树林;上层抚育法适用于阔叶树林;综合抚育法适用于复层林;机械抚育法又称隔行隔株法，适用于同龄纯林。抚育方法的选取可根据以下比值来确定，即采伐木的平均直径(d1)与伐前林分平均直径(d2)的比值(d)，d=d1/d2。当d＞1时，采用上层抚育法;当d＜1时，采用下层抚育法;当d=1时，采用综合抚育法或机械抚育法。

遮光抚育主要是对幼林或者斑块之间所种植树木，采用遮光网搭建荫棚遮荫，以降低强光照射对幼树和新种植树木的伤害，保证树木正常生长。

(4)林业生态工程技术。林业生态工程师根据生态学、林学及生态控制论原理，设计、建造与调控以木本植物为主的人工复合生态系统的工程技术，其目的在于保护、改善与持续利用自然资源与环境。它是受损森林生态系统修复与重建的重要手段。所涉及的生态工程有生物群落建造工程、环境改良工程和食物链工程。具体内容包括4个方面。①区域的总体方案，即构筑以森林为主体的或森林参与的区域复合生态系统的框架。②时空结构设计，即在空间上进行物种配置，构建乔-灌-草结合、农-林-牧结合的群落结构;在时间上利用生态系统内物种生长发育的时间差别，调整物种的组成结构，实现对资源的充分利用。③食物链设计，即使森林生态系统的产品得到循环利用。④针对特殊环境条件进行特殊生态工程的设计，如工矿区林业生态工程、严重退化的盐渍地、裸岩和裸土地等生态修复工程。

对于受损程度较重的森林生态系统，应采取人工修复技术，促进森林生态系统结构和功能的快速恢复。主要采取的措施如下。

(1)选择适宜的树种和植物种。根据生态环境条件选择适宜的关键种和建群种，即选择具有较强抗当地恶劣环境(如干旱、低温、雪压等)能力的深根性乡土树种，同时引入一些处于演替较高阶段、具有培养前途、已有一定栽培经验的树种，提高系统的自我修复潜力和速度。

(2)清理受损树木并适当补植补种。灾害过后，清除林下杂物，清沟排水，清理受损树木，并根据林木受损情况及时补植。对于受损严重、极度退化的森林生态系统，应选择速生、耐寒、耐旱、耐贫瘠、抗逆性强的先锋树种，重建先锋群落。

(3)栽培混交林，恢复原森林生态系统的结构和功能。混交林指林冠由两个或多个优势乔木树种或不同生活型的乔木所组成的森林。混交林可以增强自我的养分循环能力和土壤肥力，提高林木质量，增强抵抗力，减少病虫害的发生，丰富物种多样性，改善林地生境条件，提高成活率和保存率。

(4)进行林分改造，加速群落演替进程。对于受损人工林或先锋植物群落，可根据本区域生态修复参照系，模拟自然森林群落的演替过程，根据不同演替阶段的种类成分和群落结构特点，在受损人工林或先锋植物群落内开展林分改造。

(5)加强林分抚育，维护生境原生性和异质性。在人工更新抚育过程中，应尽可能地减少对土壤、幼苗幼树、枯立木、孤立木、死树桩、倒木的影响，最大限度地维护生境原生性和空间异质性。