鐵錚 宋平

在小興安嶺南坡、松花江北岸，有一片茫茫林海，還有一條清澈的河流，人稱丹清河。

以丹清河命名的實驗林場，大力引進科技力量，與中國林科院森林多目標經(jīng)營與高質(zhì)量管理研究團隊等科研團隊展開合作，創(chuàng)新實施了以近自然理念為主導(dǎo)的多目標森林經(jīng)營技術(shù)體系。

多年來，這個團隊在丹清河林場開展了長期跟蹤研究和科學(xué)經(jīng)營實踐，積累了豐富的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，總結(jié)升華了系列重要典型模式。經(jīng)過科學(xué)的經(jīng)營管理，丹清河畔退化的森林重獲新生。

通圓筆直的云杉、高大粗壯的水曲柳、蒼勁挺拔的紅松林，丹清河兩岸茂密的森林，都在無聲地為他們的努力和奉獻作證。

為森林高質(zhì)量管理而戰(zhàn)

丹清河林場退化森林的修復(fù)，對于中國林業(yè)科學(xué)研究院森林多目標經(jīng)營與高質(zhì)量管理研究團隊來說，只是他們研究生涯中的一個插曲。為了提升我國的森林經(jīng)營質(zhì)量和水平，他們一直在戰(zhàn)斗。

在教授級高級工程師、博士生導(dǎo)師陳紹志的帶領(lǐng)下，團隊依據(jù)國內(nèi)外近自然森林經(jīng)營、生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營、全周期經(jīng)營、多功能經(jīng)營、森林景觀恢復(fù)以及生態(tài)產(chǎn)品價值實現(xiàn)、山水林田湖草沙系統(tǒng)治理等最新理念和技術(shù)，結(jié)合我國國情林情，以全面提升森林生態(tài)、經(jīng)濟、社會效益為目標，針對現(xiàn)地森林經(jīng)營實踐中遇到的瓶頸和難點問題，重點設(shè)計實施了國家發(fā)展改革委、國家林草局《生態(tài)系統(tǒng)固碳增匯研究》《林草碳匯財政政策支持方案研究》《履行國際森林文書的良好森林經(jīng)營示范技術(shù)體系研究》《森林經(jīng)營經(jīng)濟學(xué)理論與決策優(yōu)化》《人工林多功能經(jīng)營及模擬預(yù)測技術(shù)引進項目》《森林固碳增匯經(jīng)營試點》《國家儲備林試點方案編制》《森林質(zhì)量精準模式與效益規(guī)劃研究》《新型國有林場森林經(jīng)營方案編制》等多個研究項目。

負責(zé)人告訴記者，團隊的主攻方向是，主要樹種典型林分質(zhì)量精準提升，天然次生林修復(fù)經(jīng)營，高價值珍貴樹種大徑材培育，國家儲備林培育經(jīng)營，森林固碳增匯經(jīng)營，近自然森林景觀提升經(jīng)營，退化林修復(fù)，低質(zhì)低效林提質(zhì)，森林經(jīng)營方案編制，森林經(jīng)營成效評估及現(xiàn)地經(jīng)營效果監(jiān)測等技術(shù)體系。這些技術(shù)設(shè)計同時適用于國家儲備林、國土綠化項目以及各類生態(tài)修復(fù)項目。

在團隊成員的共同努力下，已經(jīng)取得了“基于云計算的人工林多目標管理技術(shù)”“北方地區(qū)主要樹種和典型林分森林質(zhì)量精準提升經(jīng)營技術(shù)集成與經(jīng)營方案編制”兩項科研成果，均已納入國家林草局科技成果庫，并被列入年度重點推廣的100項科技成果。

據(jù)悉，團隊已在河北、山西和黑龍江等多省份開展了大面積應(yīng)用推廣工作，實施了北方地區(qū)主要樹種森林多目標經(jīng)營、森林質(zhì)量精準提升、退化林修復(fù)、碳匯林經(jīng)營、森林經(jīng)營方案編制等近20項中央財政林業(yè)科技推廣項目，支撐建立了“中國北方森林經(jīng)營實驗示范區(qū)”（河北木蘭圍場國有林場）、“山西省森林質(zhì)量精準提升工程建設(shè)示范區(qū)”（山西中條林局），形成了涵蓋落葉松、紅松、油松、云杉、櫟類林、楊樹、遼東櫟、蒙古櫟、麻櫟、核桃楸、水曲柳、黃檗、椴樹、樺樹等人工林、人天混林分、天然次生林林分等各類示范模式120多個，推廣面積180多萬畝，支持10多個林場（林業(yè)局公司）納入國家林草局全國森林經(jīng)營可持續(xù)經(jīng)營試點、全國森林經(jīng)營重點試點、全國森林碳匯試點單位。

茂密的森林長在丹清河畔

用科技支撐丹清河林場森林經(jīng)營，科研團隊把精彩論文寫在了森林里。

隨著團隊科研人員的講述，我們將目光聚焦在遙遠的丹清河實驗林場。

丹清河實驗林場位于哈爾濱市依蘭縣最北部，始建于1956年。林場的經(jīng)營面積14723公頃，有林地13545公頃，森林覆蓋率92%。其中，同名的國家森林公園2850公頃。

這個林場屬于小興安嶺典型森林植被類型，各典型樹種種類齊全。其中，國家二級保護樹種就有紅松、黃菠蘿、紫椴、水曲柳等。

有資料記載，這片森林在新中國成立前曾遭到了掠奪式的采伐，建場后因木材生產(chǎn)，導(dǎo)致原始林迅速演變?yōu)樘烊淮紊?，森林質(zhì)量逐年下降。上世紀80～90年代，形成了以白樺、山楊等先鋒樹種為建群種的次生闊葉林，還有次生林發(fā)生逆向演替形成的殘次林、退化林。伴隨而來的是，森林生態(tài)功能與產(chǎn)品供給能力下降，陷入了資源危機、經(jīng)濟危困的窘境。

1998年，林場調(diào)整發(fā)展思路，在全國率先開展森林經(jīng)營。針對森林逆向經(jīng)營所造成大量結(jié)構(gòu)不合理的非典型林分，開展了以調(diào)整育林法為主要措施的森林經(jīng)營，將合理采伐、樹種置換、人工促進天然更新等相結(jié)合，調(diào)整林木密度、齡組結(jié)構(gòu)、樹種結(jié)構(gòu)，調(diào)整增值資源和貶值資源的比例，促進森林健康和正向演替。2010年，培育后的森林增值資源與貶值資源的蓄積比由5：5提高到8：2，同年全國首次森林撫育經(jīng)營現(xiàn)場交流會在丹清河林場成功舉辦。

中國林科學(xué)院森林多目標經(jīng)營與高質(zhì)量管理團隊結(jié)合林場實際情況，創(chuàng)新提出了以近自然、全周期、可持續(xù)、多目標、系統(tǒng)化等綜合性要素為特征的森林經(jīng)營技術(shù)體系，為在多立地條件、多樹種林分、不同演替階段開展適應(yīng)性森林質(zhì)量精準提升奠定了良好基礎(chǔ)。在具體實踐中，采取目標樹經(jīng)營、目標樹為構(gòu)架的全林經(jīng)營、均質(zhì)經(jīng)營、退化林修復(fù)經(jīng)營等技術(shù)，在林分尺度、小班尺度和流域尺度上，綜合運用不同經(jīng)營技術(shù)的功能化經(jīng)營，進而提升森林質(zhì)量，提高森林生態(tài)功能與服務(wù)、產(chǎn)品供給能力。

林場采用紅松多功能兼用林經(jīng)營、珍貴樹種大徑材經(jīng)營、天然次生林多樹種培育經(jīng)營、退化天然次生林經(jīng)營、人工針葉純林近自然化改造經(jīng)營等五種經(jīng)營模式，培育森林7314公頃，實現(xiàn)了森林資源培育、林場發(fā)展和職工收入三提升。

柞矮林轉(zhuǎn)化為森林頂級群落

退化林是指由于外力作用處在自然不可逆狀態(tài)的退化演替森林。中國林科院森林多目標經(jīng)營與高質(zhì)量管理研究團隊經(jīng)過長期探索，總結(jié)出了轉(zhuǎn)化修復(fù)退化林的基本原則和方法。這就是在不強烈改變森林生境和植被持續(xù)覆蓋前提下，通過全林補植或林內(nèi)種源區(qū)塊建設(shè)、人工誘導(dǎo)天然更新等，實現(xiàn)漸進式樹種置換，改變樹種結(jié)構(gòu)，逐步提高森林質(zhì)量。

科技的力量創(chuàng)造了奇跡。在這支團隊和林場的共同努力下，昔日的柞矮林實現(xiàn)了華麗轉(zhuǎn)身，一舉轉(zhuǎn)化成了森林頂級群落。

團隊資深技術(shù)專家鄔可義告訴記者，柞樹矮林是東北地區(qū)乃至全國典型的退化林，數(shù)量占有很大比例。它是由于樵、釆過度，可更新的優(yōu)質(zhì)種源缺乏，森林出現(xiàn)逆行演替而發(fā)生的森林退化。

研究人員在丹清河林場24林班選擇了實驗林分。這是一片在天然次生林皆伐跡地上形成的蒙古櫟矮林，林地生產(chǎn)力和林木價值量較低。

根據(jù)其立地質(zhì)量和林分現(xiàn)狀，研究人員確定的經(jīng)營方向和目標是：將柞矮林轉(zhuǎn)化為多功能、高價值復(fù)層異齡可持續(xù)經(jīng)營的紅松、蒙古櫟針闊混交的森林頂級群落。

1998至2000年，人工在林冠下補植了紅松，2004年對林分進行了質(zhì)量調(diào)整伐，伐除了霸王樹等貶值樹木，為優(yōu)質(zhì)樹木生長和更新釋放了空間。

2016年開始進入目標樹經(jīng)營時期，研究團隊選擇實生、優(yōu)質(zhì)的蒙古櫟為目標樹，保證二代優(yōu)質(zhì)種源，對于紅松選擇“備育目標樹”并進行系統(tǒng)管理，未來5～7年進行一次干擾樹疏伐，同時加強蒙古櫟輔助木管理，做好對蒙古櫟主干庇蔭，防止次生枝（不定芽）萌發(fā)。

2021年，林分已形成異齡、復(fù)層、針闊混交林，森林單位面積蓄積與2000年相比增長了106%，年均蓄積增長率3.51%，年均單位面積蓄積增長量3.12 m3/hm2。

據(jù)介紹，林場后期經(jīng)營的重點是，在增加實生優(yōu)質(zhì)蒙古櫟占比的同時，維持多樹種混交，適時調(diào)整樹種比例，培育目的樹種大徑級木，形成優(yōu)質(zhì)針闊混交林，以促進森林的健康生長。

修復(fù)森林病蟲害形成的森林退化

病蟲害是森林的大敵。中國林科院森林多目標經(jīng)營與高質(zhì)量管理研究團隊探索出了一條新路，有效地修復(fù)了森林病蟲害形成的森林退化。

在丹清河林場，有片曾經(jīng)生長茂密的天然針葉混交次生林。其森林結(jié)構(gòu)保持完好，生長量較大，樹種結(jié)構(gòu)合理，價值量較高。令人心疼的是，2013年大面積發(fā)生“紅脂大小蠹”造成了嚴重的森林退化。

研究人員認真調(diào)研后確定的目標是：對由病蟲害造成的退化林進行修復(fù)，使其盡快轉(zhuǎn)化為針闊混交、異齡復(fù)層的優(yōu)質(zhì)健康森林。

在森林經(jīng)營中，清除了病腐木、枯立木、瀕死木和非目的樹種，全面清林割灌，努力創(chuàng)建健康的森林衛(wèi)生條件。對于清理出的林窗空地，科研人員沒有新植樹木，而是采取近自然方式來恢復(fù)森林。選定和撫育種源目標樹，伐除干擾樹，促進結(jié)實，進一步強化天然更新。撫育已有更新樹木，促進健康生長。

科研人員還采用了人工促進天然更新的辦法，樹種則以珍貴闊葉為主。除天然更新外，不再人工更新針葉樹種。

在丹清河林場長征橋39林班，科研人員選出了種源樹391株，其中有紅松、紫椴、水曲柳和黃菠羅等。對這些種源樹進行了生長、結(jié)實空間釋放等撫育管理，對選出的1098株備育目標樹和林下更新的紅松、胡桃楸、水曲柳、云杉等幼苗，進行了生長撫育管理。

通過經(jīng)營伐除殘次與病腐木，有效地阻攔了病蟲害的繼續(xù)發(fā)展。同時，林分水、光、熱與土壤養(yǎng)分更有利于保留樹木的健康生長。在科研人員的努力下，已發(fā)生退化的病害林分，正在形成由珍貴闊葉樹種以及優(yōu)質(zhì)針葉樹種組成的穩(wěn)定健康的森林生態(tài)系統(tǒng)。

科研人員用實踐證明，精細的經(jīng)營管理和放任棄管的效果差異巨大。該林分發(fā)生病蟲害后放棄管理，導(dǎo)致蓄積量不但沒有增加，反而下降了71.40%。2013年大面積發(fā)現(xiàn)病蟲害以后，由于沒有及時修復(fù)經(jīng)營，大量林木資源得不到有效利用，病腐木遺留林內(nèi)，導(dǎo)致森林健康及環(huán)境問題十分突出。

在談到未來的經(jīng)營方向和技術(shù)路線時，鄔可義介紹說，要加強病蟲害對森林危害情況的持續(xù)監(jiān)測，做好預(yù)報、預(yù)防方案；對更新不均勻的林隙、天窗繼續(xù)補播胡桃楸，以促進均勻更新；對原有的更新樹木強化撫育，堅持確立的目標樹經(jīng)營體系管理，按標準要求完成作業(yè)事項。

針闊混交林實現(xiàn)多目標可持續(xù)經(jīng)營

在丹清河林場27、28林班，有片經(jīng)過多次采伐后形成的天然次生林。早在1999年，該林分實行了較為系統(tǒng)科學(xué)的經(jīng)營管理。2005年、2015年，進行了兩次質(zhì)量調(diào)整伐和樹種調(diào)整伐作業(yè)，貶值的林木資源基本伐除，林分結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化。由于近自然育林目標明確，技術(shù)手段運用合理，林分生長活力增強，多目標可持續(xù)的森林特征已現(xiàn)雛形。

研究團隊確立的經(jīng)營目標是，培育高質(zhì)量、高價值、多樹種、多功能、復(fù)層異齡混交的永久性森林，也叫恒續(xù)林。

團隊負責(zé)人解釋說，恒續(xù)林指的是一塊林地上永久覆蓋樹木，在自然生長條件下能夠?qū)崿F(xiàn)自我更新和可持續(xù)利用的異齡、復(fù)層、穩(wěn)定的頂級森林群落。

在團隊的指導(dǎo)下，林場加強了對目標樹的撫育管理，按照樹種珍貴度和林分內(nèi)樹種稀有度平衡法進行目標樹選擇，并優(yōu)先級排序，適時伐除干擾樹。根據(jù)株間混交樹種的化感性調(diào)整混交密度，伐除枯立木、被壓木、瀕死木，并保持株間密度，適宜樹木健康生長。在經(jīng)營中，注重更新管理，保持更新的多樣性、梯次分布和疊次狀態(tài)。與此同時，強化林政管理，減輕外力干擾，保持林分優(yōu)勢結(jié)構(gòu)。

根據(jù)2015、2021年兩次監(jiān)測，科學(xué)經(jīng)營后的林木生長加快、質(zhì)量提高，年均蓄積生長量、年生長率都達到了較高水平。研究人員稱，目前此林分大部分樹木處于中林齡或者低于中林齡狀態(tài)，仍具有較長時期的速生發(fā)育潛力?。

據(jù)鄔可義介紹，天然林是更為復(fù)雜的森林生態(tài)系統(tǒng)，具有樹種的多樣性、林齡的差異性、自我更新的隨時性、樹種分布的規(guī)律性、經(jīng)營目標和措施的復(fù)雜性等特點。其經(jīng)營的主要技術(shù)要點是：優(yōu)化樹種結(jié)構(gòu)，優(yōu)化起源結(jié)構(gòu)，優(yōu)化林齡結(jié)構(gòu)，提高優(yōu)樹占比，美化森林景觀，保持和提高生物多樣性，完善森林生態(tài)系統(tǒng)功能。

有關(guān)專家認為，采用近自然育林的經(jīng)營理念和技術(shù)措施培育天然林次生林，符合我國的國情和林情。

一切經(jīng)營活動都要圍繞目標樹展開，同時按照樹木發(fā)育的“五個階段”的經(jīng)營技術(shù)措施和林分進展演替規(guī)律開展經(jīng)營活動，經(jīng)營間隔期一般為5到7年。

落葉松人工林近自然轉(zhuǎn)化

落葉松生長速度快、干形良好，是東北林區(qū)主要造林樹種之一，在黑龍江省喬木林中落葉松面積比例達到16.5%。由于落葉松純林樹種單一，出現(xiàn)了林地退化。如何調(diào)整落葉松純林二代林的樹種結(jié)構(gòu)或樹種置換，是一個現(xiàn)實問題?？蒲袌F隊通過近自然育林手段，

在丹清河林場的55、43林班進行了探索，取得了顯著效果。

研究團隊調(diào)查中看到，該林分是在天然林皆伐跡地上，由人工更新的落葉松和天然更新的白樺、黒樺混交而成。這種混交相較于純林而言，雖然具有促進林地養(yǎng)分循環(huán)，提高土壤肥力的作用，但由于兩個強陽性樹種混交，會出現(xiàn)生長競爭激烈，導(dǎo)致林分質(zhì)量下降，生長量降低，帶來自我更新困難等問題，難以實現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)營。

研究團隊根據(jù)立地條件和森林現(xiàn)狀，確定了經(jīng)營方向和目標。這就是利用天然更新多樹種逐步替代以落葉松為單一樹種的人工林，實現(xiàn)人工林向天然林的近自然轉(zhuǎn)化，形成以水曲柳、胡桃楸、紅松等珍貴樹種為主的針闊混交林，逐步提高森林質(zhì)量，完善森林功能，實現(xiàn)高價值基礎(chǔ)上的可持續(xù)經(jīng)營。

2000年，通過對上層人工落葉松進行密度與質(zhì)量調(diào)整伐，促進天然更新樹種的進入與生長，形成有效更新層。2005年，實施了抑灌透光、平茬復(fù)壯、摘芽去萌等措施加強更新生長的撫育管理。

隨著目的樹種逐漸進入主林層和亞林層，加強了控制主林層郁閉度，適時、適量疏伐，繼續(xù)為珍貴目的樹種更新和生長釋放空間，并隨著更新目的樹種的高生長而逐步降低主林層的蓋度。

2021年，對已經(jīng)形成的人工落葉松、天然闊葉混交林，適時選擇、標識目標樹，并伐除干擾樹、病腐樹、霸王樹。選擇、標識目標樹一般在胸徑10～15cm，樹高8～12m時進行，選擇數(shù)量每公頃80～100株。在10cm以下的幼樹中可選擇“備育目標樹”，數(shù)量一般每公頃100～120株。

在研究團隊的指導(dǎo)下，經(jīng)過合理的經(jīng)營，從2015年到2021年，此林分單位面積蓄積年均增長率4.9%。無論是落葉松，還是水曲柳、胡桃楸，年均蓄積增長率都顯著高于地方標準。

團隊負責(zé)人告訴記者，實踐結(jié)果表明，東北地區(qū)，特別是小興安嶺、長白山林區(qū)，天然次生林具有很強的森林儲備和功能提升能力。很多林分天然更新能力強，且更新的珍貴樹種效果好，在調(diào)整樹種結(jié)構(gòu)、提高森林價值方面優(yōu)勢明顯，通過科學(xué)合理經(jīng)營，可以實現(xiàn)不用栽樹而收獲高質(zhì)量天然林的目標。

研究團隊科研人員的心血和汗水，化成了科技的甘霖，滋潤著丹清河的森林，也裝點著祖國的綠色家園。