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人工林

人工林(英文:Artificial Forest)是由植苗(包括植苗、分殖、插)、直播(穴播或条播)或飞播方式形成,包括人工林采伐后萌生抚育而形成的森林。

美国20世纪后期提出以生态系统经营为主导的新林业,美国大面积人工林主要集中在水热条件比较好的东南部地区,以私有林和林业公司为经营主体。德国于20世纪60年代开始推行森林效益理论和森林多功能理论,90年代后开始大力推行近自然林业。新西兰人工林自1925年以来,经过了多次规模化造林,逐渐确立并巩固了人工林在新西兰林业发展中的重要地位。中国于20世纪50至70年代开始发展人工林,1980年后中国提出了人工速生丰产林培育,1994年开始提出以建设生态公益林为主、经济与社会效益兼顾、可持续发展的原则。截至2007年,世界林业发达国家大面积营造人工林已有200年以上的历史。2016年11月和2017年2月,中华人民共和国国家林业局和中共中央、国务院相继提出“继续实施林业重点生态工程,推动森林质量精准提升工程建设”;2017年10月党第十九次全国代表大会的报告中明确提出:实施重要生态系统保护和修复重大工程,优化生态安全屏障体系,构建生态廊道和生物多样性保护网络,提升生态系统质量和稳定性。而后进入21世纪,人工林从单一经营目标以木材生产为主转为多目标经营面向生态系统服务功能提升的战略转变。

中国人工林造林方式包括人工造林(更新)、飞播造林、封山(沙)育林3种。人工林有防护林、用材林、经济林、薪炭林和特种用途林5中类型。选择人工林树种要从经济学、林学、生态学等原则考虑。用材林主要选择速生、优质、丰产、稳定和可持续的树种;经济林主要选择速生性、丰产性等树种。人工林优势树种有:杉木、杨树、桉树、落叶松马尾松油松柏木湿地松刺槐等。人工林的生长发育过程分幼苗阶段、幼树阶段、幼龄林阶段、中龄林阶段、成熟林阶段及过熟林(衰老)阶段。

人工林是森林资源的重要组成部分,是缓解采伐天然林资源提供木材供给的有效补充,其在恢复和重建森林生态系统、提供林木产品、增加森林碳汇、改善生态环境等方面有着重要的作用。但绝大部分人工林通常是采伐后进行植苗造林、直播或飞播的方式进行更新,使得人工林大多为同龄纯林。截至2024年3月,中国人工林保存面积达13.14亿亩,居世界首位,中国成为全球森林资源增长最快最多的国家。

发展沿革

发展背景

由于天然林的过度采伐,致使木材供应紧张,生态环境恶化,人们不得不大量营造人工林来弥补森林的不足。20世纪80年代至今,世界各国通过人工造林或再造林,发展工业用材林、生态公益林等各种不同用途的人工林,使全球人工林面积和蓄积呈现不断增长的趋势。

发展历程

中国

中国人工造林始于新石器时代,有文字记载的不晚于周代。20世纪50至70年代,是中国人工林发展的初期阶段,主要是天然林采伐后迹地人工更新和营建的人工针叶纯林,以生产木材为首要经营目标。1980年后,为满足经济快速发展对木材需求的刚性增长,中国提出了人工速生丰产林培育;1990年提出了工业用材林培育,1994年开始提出以建设生态公益林为主、经济与社会效益兼顾、可持续发展的原则。截至2007年,世界林业发达国家大面积营造人工林已有200年以上的历史。

2016年11月和2017年2月,中华人民共和国国家林业局和中共中央、国务院相继提出“继续实施林业重点生态工程,推动森林质量精准提升工程建设”;2017年10月党第十九次全国代表大会的报告中明确提出:实施重要生态系统保护和修复重大工程,优化生态安全屏障体系,构建生态廊道和生物多样性保护网络,提升生态系统质量和稳定性。

根据中国第八次森林资源清查(2009~2013)数据显示,中国人工林面积为0.69亿公顷,占中国林地面积的36%,约占全球人工林总面积的33%,居全球首位。从第一次森林资源清查开始到第八次森林资源清查,中国的人工林面积增加了近两倍,蓄积量更是增加了15倍,并始终保持着持续增长的趋势。进入21世纪,随着世界经济全球化进程和生态环境保护的压力增大,人工林经营目标不断调整和改变,人工林从单一经营目标以木材生产为主逐渐向着多目标经营面向生态系统服务功能提升的战略转变。这期间,中国林业已经进入由以木材生产为主向生态建设为主的历史性重大转变,确立了生态建设、生态安全和生态文明的“三生态”战略思想,人工林的建设更加强调在植被恢复、退化土地与景观重建、生物多样性保护,以及水土流失防治和涵养水源等改善生态环境方面的重要作用。

截止2022年3月12日(中国第44个植树节),中国森林覆盖率已由20世纪80年代初的12%,提高到目前的23.04%,人工林面积仍然稳居全球第一。此外,2023年2月28日,国家统计局发布《中华人民共和国2022年国民经济和社会发展统计公报》,初步核算,2022年全年完成造林面积383万公顷,其中人工造林面积120万公顷,占全部造林面积的31.4%。截至2024年3月,中国森林面积达34.65亿亩,森林蓄积量达194.93亿立方米。其中,人工林保存面积达13.14亿亩,居世界首位,中国成为全球森林资源增长最快最多的国家。

中国人工林存在结构单一、生物多样性下降等问题,导致地力衰退和生态系统功能退化,影响持续发展。与天然林相比,人工林物种多样性低、稳定性差、易受害虫和气候灾害影响。传统经营模式已不适应现代需求,需转变方式。人工林天然更新和自我调节功能差,需重视林分结构、经营措施等因子的影响,促进天然更新,提升生态系统稳定性。

其他国家

美国

美国20世纪后期就已提出了以生态系统经营为主导的新林业,强调充分发挥林业的多功能,进行了长时间、大范围的不同层次的林业规划。森林经营实践结合综合生态系统管理理念,统筹自然干扰、野生动植物保护、水文调节、森林演替、资源利用等,构建合理林分结构与景观格局,保持生态系统健康与完整性,实现森林资源可持续开发利用与经济社会可持续发展。同时,实施多目标经营,涵盖木材业、旅游、休闲文化等,并注重生态功能提升,确保森林资源稳步增长。

美国大面积人工林主要集中在水热条件比较好的东南部地区,以私有林和林业公司为经营主体,已经建立起来集约、高效的现代化人工林经营体系,实现了人工林作业体系的专业化、信息化和机械化。与之类似,澳大利亚人工林集约经营的思想是在区分不同区域的森林主导功能和一般功能的基础上,通过可持续经营维持以生态服务为基础的经济、生态和社会三大效益的和谐统一,满足社会对林业的多样化需求。

德国

在德国,20世纪60年代开始推行森林效益理论和森林多功能理论,90年代后开始大力推行近自然林业,坚持生态优先的原则,通过林分改造将同龄林变成了异龄林,单层林变成了复层林,针叶林变成了针阔混交林,显著提高了林分质量和生产力,以及人工林的生物多样性和生态稳定性。

西新兰

新西兰人工林发展初期经历了两个阶段:第一阶段,由于缺少科学理论的指导,树种选择失误导致造林面积增加而质量下降;第二阶段,依靠先进的科学技术实施了人工林集约高效的可持续经营,通过引进了适宜树种、林木良种选育和科技成果推广应用,人工林的生产力、材质与林地质量得到了显著提高。自1925年以来,经过了多次规模化造林,逐渐确立并巩固了人工林在新西兰林业发展中的重要地位。新西兰用仅占其国内森林总面积约21%的人工林完全满足其国内木材需求;同时,还能提供大量的林产品出口。

通过引入多种外来树种和经营实践,由一开始的多树种混交栽植转变为以辐射松(Pinusradiata)占绝对优势的单一栽植模式(占人工林种植面积的90%),依据经营目标和定向培育的最终产品采取不同的抚育间伐措施.创建了规模化、集约化的人工林现代经营体系。在追求速生、优质、高产和短轮伐期目标的同时,为工业特殊用途培育高质量、优质木材,提高木材利用率,追求人工林经营经济价值的最大化。另外,新西兰以辐射松人工纯林为经营主体,十分重视辐射松种质资源的收集、保存和选育,构建不同种源和品种培育体系,提高人工林的遗传多样性籍以提高人工林的健康、生态稳定性,抵御环境变化胁迫和病虫害危害的能力。

造林方式

根据《造林技术规程》,这个造林方式主要包括人工造林(更新)、飞播造林、封山(沙)育林3种。

类型

人工林分5类,即防护林、用材林、经济林、薪炭林和特种用途林。

防护林

防护林的主要目的是利用森林的防风固沙、保持水土、涵养水源、护农护牧及其他有利防护性能。以保护对象不同主要分为牧场防护林、农田防护林防护林、水土保持林、防风固沙林、水源涵养林、护岸林、护道林等。营造防护林不仅有利于农业和畜牧业,对水利设施、交通运输和国防建设也有着重要意义。在流沙或泥石流威胁下,居民点和厂矿区营造防护林是十分必要的。

用材林

一般用材林主要是大径用材林,在生产大径级材种的同时也可以生产中小直径木材和柴薪林,满足国民经济多方面的需要。一些木材企业,尤其是用材较多的工矿企业,为满足他们的需求,在工厂周围和附近地区营造所需用材林,称为特殊用材林。用材林建设的主要目标是各种木材、竹材。木材是林业的主要产品,随着国民经济和科学技术的进步以及人民生活水平的提高,木材的使用范围越来越广,对它的需求也随之增长。中国的森林资源缺乏,木材供需矛盾十分突出,解决这一矛盾的主要方式就是大量营造用材林。

经济林

经济林的主要目的是生产木材以外的其他林产品。造林的目的是产生经济效益,具有一定的经济价值。中国自然条件优越,经济林产品种类很多,如虫胶、拷胶、树脂、油料、水果,橡胶、栓木、药草、香料、编条等,它们大多具有较高的经济价值,还有些是传统的出口商品。一般经济林管理相对密集,见效快而且稳定,因此推动农村(特别是山区)经济的发展,提高了人们的收入,应积极因地制宜发展。

薪炭林

传统的木材使用是把树木枝干作为燃料,专门营造这种需求的人工林称为薪炭林。全世界的国家,尤其是发展中国家,木材燃料消耗大,约1/2的世界森林资源被消耗。许多贫穷的农村地区的廉价燃料就是木质燃料,其供应不足,往往会迫使劳动者们燃烧农作物秸秆和牲畜禽粪便,甚至花费大量的劳动力,挖草皮、树根,既破坏了土壤,导致燃料、肥料、饲料缺乏,贫穷加剧。在这类地区,建立专门的薪材林往往是消除贫困的关键措施。

特种用途林

特种用途林包括以环境保护、国防、科学实验等为主要目的的森林。创建环境保护林和风景林的主要目的是净化空气、保护环境、美化人们的生活环境、促进身心健康。在人口稠密、空气污染严重的地方重点建设环境保护林;而在风景区、旅游度假区、大城市郊区,以优美的环境提供旅游休闲服务,应注重风景林建设。景观林和环境保护林的培育与管理,在许多国家的林业工作中的地位越来越重要,原因之一是许多工业发达地区的空气污染问题越来越严重;另一方面,不断增长的城市人口前往郊外林区旅游休养的需求也迅速提高。

特点

人工林可按经营目的选择造林树种,其森林更符合人们的需要;一般为同龄林,林相整齐;人工林森林树种组成较少,层次结构较单纯;其个体的水平分布均匀,布局较合理;森林个体分化程度相对较小,但个体与群体的矛盾比较突出;人工林生产周期较短,相对速生丰产。

树种选择

选择的原则

选择人工林树种的基本原则可以概括为:经济学原则、林学原则、生态学原则。

经济学原则

造林目的是与经济原则紧密地结合在一起的。对于用材林来说,木材产量和价值是树种选择的最客观的指标。由于不同的树种在种子来源、苗木培育及其他育林措施方面的成本不同,木材价值不同,所以,所得收益是不同的。

林学原则

林学原则是个广泛的概念,它包括繁殖材料来源、繁殖的难易程度、组成森林的格局与经营技术等。造林树种的选择既需要有前瞻性,又必须与当前的生产实际相结合。繁殖材料来源的丰富程度和繁殖方法的成熟程度,直接制约着森林培育事业的发展速度。

生态学原则

森林培育的全过程必须坚持生态学原则,森林是个生态系统,造林树种是其重要的组成部分,因而树种的选择必须作为生态系统的组成部分全面考虑。首先,立地的温度、湿度、光照、肥沃等状况是否能够满足树种的生态要求。其次,生物多样性保护是森林培育的重要任务,树种的选择必须坚持多样性原则。最后,树种选择应考虑形成生物群落中树种之间的相互关系,包括引进树种与原有天然植被中树种的相互关系,也包括选择树种之间的相互关系。

选择方法

用材林的树种选择

用材林对树种选择的要求集中反映在“速生、优质、丰产、稳定和可持续”等目标上。中国的树种资源很丰富,乡土材种很多,如落叶松、杨树、泡桐刺槐杉木马尾松孟宗竹,引进的速生树种也不少,如松树、按树等,都是很有前途的速生用材树种。树种的丰产性就是要求树体高大,相对长寿,材积生长的速生期维持时间长,又适于密植,因而能在单位面积林地上最终获得比较高的木材产量。

良好的用材树种应该具有良好的形(态)质(量)指标。所谓形,主要是庖树干通直、圆满、分枝细小、整枝性能良好等特性,这样的树种出材率高,采运方准,用途广泛。所谓质,是指材质优良,经济价值较大。用材树种质量的优劣还包括木材的机械性质、力学性质。一般用材都要求材质坚韧、纹理通直均匀、不易变形、干缩小、容易加工、耐磨、抗腐蚀等。

经济林的树种选择

经济林对造林树种的要求和用材林的要求相似,主要有“速生性”“丰产性”“优质性”三方面,但各自的内涵是不同的。对于以利用果实为主的木本树种来说,“速生性”的主要内涵是生长速度快,能很快进入结果期,即具有“早实性”;“丰产性”的内涵是单位面积的产量高,这个产量有时指目的产品(油脂)的单位面积年产量,这样的数量概念实际上融进了部分的质量概念,如果实的出仁率、种仁的含油率等;“优质性”则除了出仁率和含油率以外,主要指油脂的成分和品质。

主要树种

人工林优势树种有:杉木、杨树、桉树、落叶松马尾松油松柏木湿地松刺槐、栎类。

杉木

杉木(Cunninghamia Lanceolata(Lamb.)Hook)属杉科,杉木属常绿乔木,高达30m,胸径可达2.5~3.0m,是中国特有的速生用材树种。生长快、材质好、用途广、产量高。分布秦岭、淮河以南广大中亚热带地区。湖南以湘南、湘西南等地资源最大。杉木栽培在中国已有上千年的历史,杉木已成为中国发展用材林基地的主要树种。

杨树

杨树(Populusspp.)是世界中纬度平原地区栽培面积最大、木材产量最高的速生用材树种之一。杨树属杨柳科(Salicacae)杨属(Populus)所有植物的统称,广泛分布于北半球温带和寒带所有的森林中,在中国亚热带、暖温带、中温带均有天然分布。杨属共分为胡杨派(Turanga Bge)、毛白杨派(Leuce Duby)、黑杨派(Aigeiros Duby)、青杨派(Tacamahaca Spach.)和大叶杨派(Leucoides Spach.)5个派。全世界杨树共有100多种,而中国就有57种之多,是世界人工林发展的重要三大速生树种之一。杨树用途广泛,主要用于生态防护林(三北和农田防护林)和工业用材林(包括板材、木浆、包装材原材料和薪炭材)。

落叶松

落叶松(Larix)作为我国主要造林树种, 具有成林速度快、适应性强和水土保持效果好等优点。在中国广泛种植的落叶松树种包括兴安落叶松(Larix gmelinii.)、长白落叶松(Larix olgensis.)、华北落叶松(Larix principis-rupprechtii.)和日本落叶松(Larix kaempferi.),落叶松人工林的适生区主要分布在我国北方地区。其中, 华北落叶松主要集中在燕山太行山以及秦岭等地区; 日本落叶松主要集中分布在辽东地区和秦岭-大巴山地区; 长白落叶松集中分布在长白山脉; 而兴安落叶松集中在大兴安岭及长白山部分地区。

马尾松

马尾松(Pinus massoniana Lamb.)是中国亚热带地区特有的乡土树种和南方荒山造林先锋树种,也是重要的工业原料林树种,广泛分布于秦岭、淮河以南,云贵高原以东17个省、自治区、直辖市,其适应性强,生长迅速,是分布最广、面积最大、用途广泛的针叶树种。马尾松木材可用于造纸、矿柱、建筑、家具、装饰、交通等行业,其副产品松脂、松针松茯苓松乳菇松花粉等是重要林特产资源。马尾松的综合利用价值极高,尤其是制浆造纸与制板性能优于其它主要用材树种,其木材脱脂工艺完善,是我国南方木浆造纸与人 造板生产的主要原料。

桉树

桉树,属桃金娘科(Myrtaceae),桉树是热带、亚热带的常绿速生树种,桉树树体高大,是世界上最高最大的树种。桉树长期生长在条件较差的环境里,形成了适应性广的生物学特性,使之能够长期繁衍下去。世界上许多中低纬度和低纬度国家,正是利用桉树适应性广的特性,迅速建立起大面积的人工林。桉树能够为建筑、造纸提供大量优质材料,还有利于提高森林覆盖率,改善空气和土壤环境,具有较高的经济价值。

泓森槐

泓森槐,属蝶型花亚科刺槐属的落叶乔木,其花、树皮、树叶均有广泛用途。泓森槐生长迅速,树干通直圆满,冠窄,托叶刺小而软,前2a有刺,3a以后刺基本脱落,叶色浓绿,花色白色,清香宜人,是一种市场潜力很大的速生丰产树种,其材质坚韧,耐腐蚀,可作为矿柱及建筑用材,也是制作家具、木地板的优质原料。泓森槐分泌酸物质能抑制多种草本植物生长,也是大面积营造泓森槐丰产林的优势所在。泓森槐由于其具有速生、冠窄且分枝角度小等优良性状,适合用于营建速生丰产用材林、农林复合经营系统、混交林以及通道绿化与用材兼用等。

四倍体刺槐

刺槐又名洋槐,蝶型花亚科,落叶乔木,最高可达25m,胸径60cm,20世纪初开始从欧州引入我国青岛市。四倍体刺槐是从韩国引进的人工诱变的四倍体植株。生长迅速,木材坚韧,纹理细致,有弹性,抗腐朽,是重要的速生用材树种,耐干旱瘠薄,在沙土、壤土、粘土上均能生长,甚至在矿渣堆、石砾土都能生长,喜光,根系发达,具根瘤,能固定空气中的氮,增加土壤肥力,有一定的抗旱、抗烟,耐盐碱能力。四倍体刺槐的叶比普通刺槐的叶宽2倍以上,复叶干重,单重及叶总干重均是普通刺槐的1.5倍以上,枝条粗多,粗蛋白,粗脂肪含量相当高,非常适宜做动物饲料。在年均气温14℃以上,年降雨量700mm以上地区,生长很快,干形通直。是优良的保持水土,防风固沙,改良土壤和四旁绿化树种。木材材质重而坚硬,很适合做建筑支柱,桩木、坑木等用材。

生长发育阶段

人工林的林木群体在其生长发育过程中,随着年龄的增长,其内部结构和对外界的要求均有所不同,并表现出一定的阶段性。一般来说,从幼苗到成熟都要经过以下几个生长发育阶段。

幼苗阶段

幼苗阶段从种子形成幼苗(或萌出苗)到1—3龄前。或植苗造林后1~34年属于幼苗阶段,或称成活阶段。这个阶段幼苗以独立的个体状态存在,苗体矮小,根系分布浅生长比较缓慢,抵抗力弱,任何不良外界环境因素都会对其生存构成威胁。其生长特点是地上部分生长缓慢,主根发育迅速,地下部分的生长超过地上部分。幼苗在这个时期必须克服它自身的局限和外界环境的不良影响,才能顺利成活并保存下来。这个时期森林培育的主要任务就是采取一切技术措施来保证幼苗成活,提高成活率和保存率。

幼树阶段

幼树阶段指幼苗成活后至郁闭前的这一段时期,或称郁闭前阶段。在幼树阶段,幼树仍然以独立的个体状态存在,是扎根和根系大发生的重要时期。幼苗成活后,幼树逐渐长大,根系扩展,冠幅增加,对立地环境已经比较适应,稳定性有所增强。在立地条件好,造林技术精细的地方,幼树阶段相对较短,造林后3-5年即可郁闭成林并进入速生阶段。相反,如果立地条件差或整地粗放、抚育不及时,则幼树阶段相对延长,林分迟迟不能郁闭,常形成“小老树”。在这个时期,某些环境因素(如杂草、十旱、高温等)的不良影响仍然在继续危害幼树的生长发育,而幼树只有摆脱这种不良坏境的影响,才有可能保存下来,并进入郁闭状态。因此,这个时期调控幼树生长的中心任务,就是要及时采取相应的抚育管理措施,改善幼树的生活环境,加速幼林郁闭,以形成稳定的森林群落。

幼龄林阶段

林分郁闭后的 5-10年或更长时间属于幼林阶段,为森林的形成时期。这个阶段是从幼树个体生长发育阶段向幼林群体生长发育阶段转化的过渡时期,幼树树冠刚刚郁闭。林木群体结构才开始形成,对外界不良环境因素(如杂草,干旱,高温等)的抵抗能力增强,稳定性大大提高。同时,在这个阶段的前期林木个体之间的矛盾还很小,个体营养空间还比较充足,有利于幼林生长发育,开始进人高和径的速生期。这个时期调控林木生长发育的中心任务,就是要为幼林创造较为优越的环境条件,满足幼林对水分、养分、光照、温度和空气的需求,使之生长迅速、旺盛,为形成良好的干形打下基础,并使其免遭恶劣自然环境条件的危害和人为因素的破坏,使幼林健康、稳定地生长发育。发育较是的树种在这个时期已开始结实,属结实幼年期。

对于充分密集的幼林来说,在幼林阶段的后半段往往出现一些新的变化。由于林木高和径快速生长的积累,使林分出现了拥挤过密的状态,林木开始显著分化,枝下高迅速抬高,林下阴暗面往往形成较厚的死地被物,开始出现自然稀疏现象,这个阶段称为杆材林阶段。这是森林抚育极为重要的一个时期。在密度预先调控适当的人工林中,有时可以躲开或推迟进人这个阶段,而使幼林直接进入中龄林阶段。

中龄林阶段

林分经过幼龄林阶段(可能包括杆材林阶段)而进入中龄林阶段,森林的外貌和结构大体定型。在这个阶段,林木先后由树高和直径的速生时期转人到树干材积的速生时期,在林木群体生物量中,干材生物量的比例迅速提高而叶生物量的比例相对减少。在这个阶段,由于自然稀疏或人工抚育的调节,林分密度已显著地降了下来,再加上林冠层的提高,林下重又开始透光,枯枝落叶层分解加速而下木层及活地被物层有所恢复或趋于繁茂,有利于地方恢复及森林防护作用的发挥。因此,这个阶段是森林生长发育比较稳定、而且材积生长加速、防护作用增强的主要阶段。在这个阶段里,由森林体量增大而造成拥挤过密的过程还在延续、仍需通过抚育间伐进行调节。此时林木已长成适于某些经济利用的大小,间伐可以成为森林利用的一部分,但利用要适度,还是要以保证林分结构的优化,促进林分旺盛生长为主。中龄阶段的延续时间因地区和树种而异,一般约为两个龄级,为10~40年。

成熟林阶段

林木经过中龄生长发育阶段,在形态、生长、发育等方面出现些质的变化。从形态上看,林木个体增大到一定程度,高生长开始减缓甚至停滞、树冠有较大幅度的扩展,冠形逐步变为钝圆形或伞形,林下透光增大,有利于次林层及林下幼树的生长发育,在林木高生长逐渐停滞的过程中,直径生长在相当时期内还维持着较大的生长量,因而材积年生长量及生物量增长趋于高峰,并在维持一段时期后才逐渐下降。林木大量结实且种子质最最佳,为白身的更新创造条件。在这个阶段,林分与周围环境处于充分协调的高峰期,其环境功能无论是水源涌蓄、水土保持,这是吸收和储存 CO,,改善周边小气候环境都处于高效期。由于林分的成熟是--个逐渐的过程,这个成熟阶段也延续想当一个时期,其前半段称为近熟林阶段,后半段为真正的成熟林阶段,共约经过两个龄级,因地区和树种而异,约为10-40年。成熟林阶段对于用材林来说是个十分重要的阶段,此时林分的平均材积生长量达到高峰且达到了大部分材种要求的尺寸大小,可以开始采伐利用。成林阶段对于其他林种来说也是发挥防护和美化作用的高峰期,要充分利用这个阶段的优势并设法适当延长其发挥高效的时间。这个阶段也是要充分考虑下一代更新的重要时期。

过熟林(衰老)阶段

林分经过了生长高峰的成熟阶段,进入逐步衰老的过熟林阶段,这是一切生物发展的必然规律。过熟林阶段的林分主要特征是林木生长趋缓且健康程度降低,病虫、气象灾害的作用增强。林冠因立木腐朽、风倒等原因而进一步船疏,次林层及幼树层上升,林木仍大量结实但种子质量下降。林分的过熟阶段,可能维持不长时间,因采伐利用、自然灾害或林层演替而终结;也可能维持很长时间,对有些树种可达200~300年以上。在这个阶段中,木材生产率和利用率在降低,但木材质量可能很好,而森林的环境功能也可能维持在较好的状态,特别是林内生物多样性仍是很丰富的,有些生物的存在是与虫蛀术、朽木和倒木的存在相联系的。因此,对于过熟林的态度,可能会因培育目的而有所不同。对于自然保护区及防护林中的过熟林,要尽量采取措施保持林木健康而延长过熟林的存在;对于用材林则要加速开发利用进度以减少衰亡造成的损失。在任何一种情况下都要关心林分的合理和充分的更新。

作用

人工林是陆地生态系统的重要组成部分,在恢复和重建森林生态系统、提供林木产品、增加森林碳汇、改善生态环境等方面发挥着重要的作用。

提供丰富的林产品

人工林能提供丰富的林产品,美化环境 与天然林相比,人工林有较高的生产力,尤其对于高度集约经营的小面积外来树种人工林,其能直接提供地区所需的大部分木材及其他林产品。因此,通过种植外来树种人工林,能有效减轻原本天然林所承担的生产功能压力,直接为各行各业提供建筑用材、单板用材、纸浆用材及一般用材等。

美化环境

人工林还能实现美化环境的目的,有助于净化人们的生活环境,为人类创建适宜生存的良好环境,更有利于保证人们的身心健康。另外,积极创建风景林、名胜古迹林等,在美化环境的基础上能推进森林文化活动的开展,有效陶治人们的情操,培养人们的公共道德意识,引导人们“保护自然、亲近自然、学习自然”。

保护生态系统

人工林能加强生态保护力度。森林在防风固沙、保持水土、涵养水源及治盐碱等多方面有着较强的作用。同时,人工林的生态保护作用十分明显,如在净化空气、防治公害、防除噪声等方面都有着不可替代的作用。林木对于灰尘有着吸附、过滤和阻挡的作用,其就如同一个天然的过滤器。茂密的林冠能通过减低风速,让空气中所携带的大颗粒灰尘下降,且树叶表面的绒毛、凹凸面等都能直接吸收大量的灰尘。经过雨水的冲刷,树叶又能直接重新恢复其滞尘的作用,达到可持续的防护目的。另外,人工林能调节温度,林带对于大范围的空气温度影响呈季节性变化。在春秋季节有增温效果,平均能增温1 ℃左右。在夏季有隆温的作用,平均降温7~9 ℃。冬季有升温作用,增幅为2 ℃左右,这更加有利于人们的生产生活。

人工林对全球生物多样性保护具有重要作用。研究表明,人工林特别是混交林内的生物多样性与乡土的天然林并没有显著差异,尤其是当人工林建立在生物多样性贫瘠的立地上,或在乡土原生植被遭到极度破坏的情况下,常为乡土植物和动物物种,特别是濒危物种提供最后的庇护所或合适的替代生境,可以有效“建立或催化”林分下层新的微气候环境、植被结构,促进枯枝落叶层发育等,进而为乡土物种的进入和定居创造良好的条件。

相关劣势

尽管中国森林资源持续增长,但总量不足、质量不高、分布不均。人工林经营管理粗放,单位蓄积量和生产力低,经济效益不佳。以往粗放的造林方式影响了人工林生态系统的循环和流动。过分追求短期经济利益,忽视自然演替规律和多目标近自然经营,导致人工林质量和效益低下。此外,林业基础设施落后、经济发展不平衡及管理体制不顺等也制约了人工林经营的可持续发展。

其次中国人工林存在结构单一、生物多样性下降等问题,导致地力衰退和生态系统功能退化,影响持续发展。与天然林相比,人工林物种多样性低、稳定性差、易受害虫和气候灾害影响。短轮伐作业干扰降低物种多样性,树种单一导致养分归还缓慢、土壤肥力下降。受土地资源、立地条件和气候变化限制,人工林扩展空间有限。现有可用于造林的林地面积中,近半数位于水分条件差的区域,其余区域则受地形等条件限制,造林难度大。传统经营模式已不适应现代需求,需转变方式。人工林天然更新和自我调节功能差,需重视林分结构、经营措施等因子的影响,促进天然更新,提升生态系统稳定性。

相关文件

相关会议

世界人工林大会

世界林业大会(World Forestry Congress)是由国际林联发起、联合国粮食及农业组织人工林项目提供技术支持的大型国际学术会议,旨在推进人工林同环境、经济与社会等多维度协调发展,共同应对21世纪社会与环境面临的挑战。世界林业大会是世界各国政府代表参加的国际性林业会议,它作为联合国的一个特别组织形式,每6年召开一次,每一次大会有一个主题,作为世界林业发展共同关心的行动指南,围绕该主题交流世界各国政策(主要为林业有关政策部门)的见解、认识、经验和行动计划等。

世界林业大会始于1926年,中国自第八届大会起即派政府代表团参加大会,中国政府代表团一般由部长或副部长任团长,成员由林业部政府官员和林业科学家共同组成。从各届大会的主题看,世界林业发展的关注点已由行业自身发展的利益转向社会发展和人类的生存利益等广泛的问题。  

发展趋势

在全球气候变化的背景下,从注重人工林面积扩张转变为人工林生态系统服务的质量和效益提升,发展优质、高效、稳定、可持续的多功能人工林已逐渐成为一种主流趋势。人工林生态系统经营在从单一目标向多目标转化过程中,仍将呈现多元化的发展格局。按照自然地理分区、气候分异、林业战略定位和区域经济社会发展需求,发展用材林、经济林、防护林、薪炭林等不同主导功能的人工林,通过人工林结构调整和景观优化配置最大限度的发挥不同类型的人工林生态系统的主导功能。

在江河源头、水源地、重要生态功能区和地形复杂的区域,人工林生态系统经营的主要目标是提升生态功能与改善生态环境,最大限度的发挥人工林的生态效益;而在水、热充沛、土壤肥沃且地形相对平坦的地区,通过不同类型人工林基地建设,例如,用材林基地、油料林基地、名特优商品林基地、能源林基地、碳汇林基地,以及林茶、林果、林药、林农等复合经营基地,实施高度集约化、规模化的优质高产人工林经营,发挥以木材为主的林产品供给功能、获取显著的经济效益。

在经济欠发达地区,仍需要采用短周期的人工林经营模式,并以增加木材产量和林农经济收人为首要目标;而在经济较为发达的地区,可以从传统上只专注木材产量等经济属性转变为更好地提升人工林生态系统服务功能的多目标经营,例如,森林旅游、森林康养、森林文化等,以更好地满足人们所期望的多目标、多价值、多用途、多产品和多服务的需要。

参考资料

Comparing the plant diversity between artificial forest and nature growth forest in a giant panda habitat | Scientific Reports.Scientific Reports.2024-04-22

Artificial forest conversion into grassland alleviates deep-soil desiccation in typical grass zone on China’s Loess Plateau: Regional modeling - ScienceDirect.ScienceDirect.2024-04-22

何谓天然林和人工林?.中国科学院地理科学与资源研究所.2024-04-22

中国人工林经营发展战略与对策:从追求木材产量的单一目标经营转向提升生态系统服务质量和效益的多目标经营.生态学报.2024-04-22

国家林业和草原局:中国人工林规模居世界首位.新浪网.2024-04-22

绿化成效显著!全国森林面积和蓄积量保持“双增长”.央视新闻客户端.2024-04-22

科学栽培人工林,实现绿色发展.亚洲木工业杂志.2024-04-22

天然林和人工林有哪些特点?. 中国科学院地理科学与资源研究所.2024-04-22

杉木(Cunninghamia Lanceolata (Lamb.) Hook).岳阳市林业局.2024-04-22

杨树(Populusspp.).岳阳市林业局.2024-04-22

气候变化对落叶松人工林在中国适生区分布的影响.生态学报.2024-04-22

马尾松(Pinus massoniana Lamb.).岳阳市林业局.2024-04-22

四倍体刺槐.岳阳市林业局.2024-04-22

人工林:实现绿色发展的可靠途径-中国林业科学研究院.中国林业科学研究院.2024-04-22

中华人民共和国森林法_中华人民共和国生态环境部.中华人民共和国生态环境部.2024-04-22

国家林业和草原局办公室关于印发《退化林修复技术规程(试行)》的通知.国家林业和草原局.2024-04-22

国家林业和草原局办公室关于印发《造林作业设计规程》的通知.国家林业和草原局.2024-04-22

世界林业大会.中国科学院地理科学与资源研究所.2024-04-22