生態(tài)系統(tǒng)管理

前言生態(tài)系統(tǒng)管理是在探索人類與自然和諧發(fā)展過程中逐漸形成和發(fā)展的一種新的管理思想［1］，重點在于恢復(fù)或維持生態(tài)系統(tǒng)的完整性和可持續(xù)性生態(tài)系統(tǒng)管理。受迫于惡劣環(huán)境對人類的約束和人類求生欲望的趨勢，人類對于周圍自然環(huán)境的管理由來已久，只為更好的管理環(huán)境以求生存繁衍。但如今提倡的生態(tài)系統(tǒng)管理是一種全新的思維模式，人類面對環(huán)境與發(fā)展過程中越來越多的面臨兩難境地，因此迫切需要一套合理的管理方法來實現(xiàn)人類與環(huán)境的和諧發(fā)展。森林可持續(xù)經(jīng)營就是可持續(xù)發(fā)展中的林業(yè)部分，是實現(xiàn)一個或多個明確規(guī)定的經(jīng)營目標(biāo)的過程，使得森林的經(jīng)營既能持續(xù)不斷地得到所需的林業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)，同時又不造成森林與生俱來的價值和未來生產(chǎn)力不合理地減少，也不給自然界和社會造成不良影響⑵。近自然森林經(jīng)營是以生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生物多樣性和系統(tǒng)多功能及緩沖能力分析為基礎(chǔ)，以整個森林的生命周期為時間設(shè)計單元，以目標(biāo)樹的標(biāo)記和擇伐及天然更新為技術(shù)特征，以永久性林分覆蓋、多功能經(jīng)營和多品質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)為目標(biāo)的森林經(jīng)營體系［%?？梢娊匀簧纸?jīng)營是指充分利用森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的自然生長規(guī)律，從森林自然更新到穩(wěn)定的頂極群落這樣一個完整的森林生命過程的時間跨度來計劃和設(shè)計各項經(jīng)營活動，優(yōu)化森林的結(jié)構(gòu)和功能，永續(xù)充分利用與森林相關(guān)的各種自然力，不斷優(yōu)化森林經(jīng)營過程從而使生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的需求能最佳結(jié)合的一種真正接近自然的森林經(jīng)營模式。森林生態(tài)系統(tǒng)管理森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，是實現(xiàn)環(huán)境與發(fā)展相統(tǒng)一的關(guān)鍵和紐帶，森林是自然界功能最完善的資源庫、基因庫、碳貯庫和能源庫，對改善環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡起著決定性的作用；同時又是人類發(fā)展不可缺少的重要自然資源囹，隨著時代的前進(jìn)，社會對森林需求的改變，人們對森林的自然發(fā)展規(guī)律和它所能起的作用的認(rèn)識也在變化，于是出現(xiàn)了不向的林業(yè)發(fā)展模式。從世界林業(yè)發(fā)展的歷史看，森林資源管理大體經(jīng)歷了4個階段［5,6］（1） 單純采伐利用階段：人們依靠生產(chǎn)木材來滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活用材需要，大面積的開墾耕地和大量采伐林木使森林遭受了嚴(yán)重毀壞。（2） 永續(xù)利用階段：在過量采伐森林后，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)森林并非是取之不盡的自然資源。德國林學(xué)家Haring［7］提出了森林永續(xù)利用的理論，其核心是以追求純經(jīng)濟(jì)利益為目的，年木材采伐量不能超過年生長，以實現(xiàn)木材的永續(xù)利用。森林多效益永續(xù)利用階段：人們除認(rèn)識到森林的經(jīng)濟(jì)效益外，還意識到森林對環(huán)境、景觀、農(nóng)業(yè)和社會、維持自然系統(tǒng)持久生產(chǎn)能力以及居民的游憩等都具有重要的意義。森林生態(tài)系統(tǒng)管理階段：該理論的形成是基于對森林在全球環(huán)境中的地位和作用的認(rèn)識，以及對森林不合理的利用給人類生存環(huán)境帶來的嚴(yán)重威脅，合理利用資源已經(jīng)成為各國的普遍共識。森林生態(tài)系統(tǒng)管理范例一以德國為例目前德國是林業(yè)最為先進(jìn)的國家，正在實施森林生態(tài)系統(tǒng)管理，提出了近自然森林經(jīng)營思想。德國下薩克森州，17世紀(jì)以前發(fā)生亂砍濫伐導(dǎo)致森林荒蕪，哈次山區(qū)興起的采礦業(yè)也毀滅了許多森林，森林覆蓋率曾一度下降到6%-7%，林地中枯枝落葉層和草皮的采掘耙集又導(dǎo)致林地肥力急劇下降產(chǎn)生貧瘠化。18世紀(jì)后期開始大面積造林而出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)，下薩克森州現(xiàn)在的森林覆蓋率已達(dá)到26%，但19世紀(jì)后，這里的林業(yè)又經(jīng)歷了另一種失?。捍竺娣e針葉樹純林遭受風(fēng)害，然后病蟲入侵，損失很大；針葉林的多代連作造成土壤灰化而使地力不斷衰退，林分的生產(chǎn)力逐代衰減，要改良土壤需花費大量資金，為避免這種后果，自19世紀(jì)末期開始，在下薩克森州的林業(yè)局就開始了以營造混交林為特征的實驗，近自然經(jīng)營的實踐開始在這里出現(xiàn)㈤，歐洲近自然的森林經(jīng)營理論是基于恒續(xù)林的思想發(fā)展起來的。德國現(xiàn)在正在做的工作是，實現(xiàn)由輪伐森林經(jīng)營系統(tǒng)(RFM)向連續(xù)覆蓋林業(yè)系統(tǒng)(CCF)的轉(zhuǎn)變(transformation)，這種轉(zhuǎn)變將引發(fā)森林培育學(xué)(silviculture)、森林經(jīng)理學(xué)(forestmanagement)＞林業(yè)政策(forestrypolicy)和林業(yè)經(jīng)濟(jì)等一系列學(xué)科內(nèi)容的轉(zhuǎn)變回。3.1近自然森林經(jīng)營的技術(shù)體系近自然林業(yè)理論的宗旨并非要使森林完全恢復(fù)到森林的自然發(fā)展?fàn)顟B(tài)，其要點是：森林與其自然環(huán)境是一個有機(jī)整體，它們是和諧的，森林生態(tài)系統(tǒng)有著自身的發(fā)育繁衍規(guī)律，人類經(jīng)營森林要順應(yīng)這種森林與自然環(huán)境的和諧關(guān)系，在此基礎(chǔ)上將生態(tài)。經(jīng)濟(jì)和社會效益結(jié)合在一起，最終實現(xiàn)森林可持續(xù)經(jīng)營。近自然森林經(jīng)營是模仿自然、接近自然的一種森林經(jīng)營模式。接近自然是并不是回歸到天然的森林類型，而是盡可能使林分建立、撫育、采伐的方式同潛在的自然植被的關(guān)系接近，要使林分能進(jìn)行接近生態(tài)的自發(fā)生產(chǎn)，達(dá)到森林生物群落的動態(tài)平衡，并在人工輔助下使天然物質(zhì)得到復(fù)蘇。因此，近自然森林經(jīng)營是以森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生物多樣性和系統(tǒng)多功能以及緩沖能力等分析為基礎(chǔ)，以目標(biāo)徑級單株利用和天然更新為主要技術(shù)特征，以永久性林地覆蓋、實現(xiàn)保護(hù)第一、生態(tài)優(yōu)先、兼顧經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)的森林經(jīng)營體系。3.2近自然森林經(jīng)營的主要手段（1） 科學(xué)決策，目標(biāo)經(jīng)營：在實施經(jīng)營前對林地進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查、分析、論證，為決策提供翔實的數(shù)據(jù)和信息，以便進(jìn)行科學(xué)決策，確定合理的經(jīng)營目標(biāo)，根據(jù)立地環(huán)境、森林演替階段和潛在原生植被來確定經(jīng)營的不同階段的目標(biāo)森林，并按目標(biāo)設(shè)計調(diào)整林分結(jié)構(gòu)的經(jīng)營措施。（2） 珍惜地力，尊重自然：以充分尊重自然力和充分利用現(xiàn)有生境條件下的天然更新能力為前提，是順應(yīng)自然規(guī)律符合自然條件的人工促進(jìn)"掌握立地原生植被分布和天然演替規(guī)律US（3） 單株撫育，擇伐利用：以選擇培育目標(biāo)樹為主，標(biāo)記目標(biāo)樹并對其進(jìn)行單株木撫育管理；同時在分析林分結(jié)構(gòu)和競爭關(guān)系的基礎(chǔ)上，確定撫育擇伐的具體目標(biāo)，清理影響目標(biāo)樹生長的干擾樹，而對林地上不干擾目標(biāo)樹生長的藤本、枯立木、彎曲木、被壓木等不進(jìn)行清理。（4） 適地適樹，謹(jǐn)慎引種：倡導(dǎo)使用鄉(xiāng)土樹種，根據(jù)立地條件下的原生植被分布規(guī)律發(fā)現(xiàn)的潛在天然植被類型，選擇或培育在現(xiàn)有立地條件下適宜生長的鄉(xiāng)土樹種，對外來樹種的引進(jìn)十分謹(jǐn)慎，對理論上適合現(xiàn)有立地條件群落自然演替的外來樹種引入，需在局部區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行充分種植試驗和群落適應(yīng)觀察（5） 復(fù)層異齡，針闊混交：要求林分結(jié)構(gòu)要由單層同齡純林轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)層異齡針闊混交林，通過水平和垂直結(jié)構(gòu)的調(diào)整達(dá)到最適宜的生物多樣性，一方面可以提高林分的抗風(fēng)災(zāi)、火災(zāi)能力，另一方面也有利于林分內(nèi)適度的自然競爭，促進(jìn)目標(biāo)樹木的生長。西北干旱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境管理簡介德國的森林生態(tài)系統(tǒng)管理是歐洲林業(yè)可持續(xù)管理的鼻祖，從理論體系的完備度和實踐效果看，德國森林生態(tài)系統(tǒng)管理對中國的森林保護(hù)，可持續(xù)利用以及生態(tài)系統(tǒng)管理具有十分重要的參考價值。西北地區(qū)地處我國內(nèi)陸，包括新疆、青海、甘肅、寧夏、陜西五省區(qū)及內(nèi)蒙古西部，涵蓋了全國自然條件最嚴(yán)酷的沙漠和戈壁地區(qū)，以及生態(tài)環(huán)境脆弱的黃土高原廣大地區(qū)；總面積為33900萬hm2，約占全國總面積的47%。干旱少雨，風(fēng)大沙多，自然生態(tài)環(huán)境十分脆弱。全區(qū)平均降水量為235mm，且時空分布嚴(yán)重不均，70%的地方年降水量不到200mm，年蒸發(fā)量約為降水量的3?10倍。在黃土高原有68.6%的土地正面臨嚴(yán)重的水土流失，環(huán)境的惡劣和人類活動對這個地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有嚴(yán)重的影響，許多地區(qū)諸如河西走廊的民勤、額濟(jì)納旗、新疆塔里木河下游綠色走廊等生態(tài)退化問題異常突出。寧夏的賀蘭山、六盤山、羅山等林區(qū)面積雖然不大，但在維護(hù)寧夏山川的生態(tài)平衡中均具有相當(dāng)顯著的作用。但干旱氣候及特殊的地理環(huán)境也從客觀上決定了寧夏是一個生態(tài)比較脆弱的地方[11]。因此，對合理保護(hù)和管理寧夏森林生態(tài)系統(tǒng)十分必要。寧夏森林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能主要包括：森林的調(diào)節(jié)水量作用。森林是一個巨大的儲水庫，大氣降水透過林冠落到林地疏松多孔的土壤里，就被蓄積起來。森林對于儲蓄降水，增加地下水，減少水土流失都有十分重要的作用。森林對污水的凈化作用。對杉木林生態(tài)系統(tǒng)凈化水質(zhì)功能研究結(jié)果表明[12]，隨著大氣降水而進(jìn)入杉木林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)中有二氯丁烷、苯等有機(jī)污染物，還有Pb、Ca等重金屬元素，經(jīng)過林冠層、地被物和土壤層的截留作用，這些污染物質(zhì)不僅種類減少，而且濃度大為降低。森林保育土壤的功能。主要分為固土和保肥兩個方面。森林通過攔蓄地表徑流，防止水土流失的發(fā)生,很大程度上能減少土壤養(yǎng)分的流失，同時通過林下強(qiáng)壯且成網(wǎng)絡(luò)的根系和土壤牢固地盤結(jié)在一起，起到有效的固土作用，林冠層和枯枝落葉層對大氣降水進(jìn)行截留，吸收涵養(yǎng)大量的水分，而且增加地表層的粗糙度，從而影響地表徑流的流動速度。森林凈化環(huán)境的功能。森林通過吸附阻滯和吸收同化等過程將空氣中的污染物從對人畜有害的環(huán)境中轉(zhuǎn)移到對人畜無害的環(huán)境中去的這個功能稱之為凈化作用。林木特殊的結(jié)構(gòu)、生理、物理以及化學(xué)性質(zhì)使森林對大氣污染物有很顯著的凈化作用。閔慶文，于貴瑞，余衛(wèi)東.2003.西北地區(qū)水資源安全的生態(tài)系統(tǒng)途徑[J].水土保持研究,10(4):272-274,307.王建梅.”淺析近自然森林經(jīng)營.”現(xiàn)代園藝5(2016):130-131.劉建軍,etal."近自然可持續(xù)發(fā)展的森林經(jīng)營理論與秦嶺林區(qū)森林經(jīng)營對策”西北林學(xué)院學(xué)報S1(1996):163-169.傅伯杰，劉國華，陳利頂?shù)?2001.中國生態(tài)區(qū)劃方案.生態(tài)學(xué)報,21(1):1-6吳錫麟，葉功富，陳德旺等.2002.森林生態(tài)系統(tǒng)管理概述,福建林業(yè)科技,29(3):84-87徐化成.2004.森林生態(tài)與生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.[7]Pukkala,Timo,andKlausvonGadow,eds.Continuouscoverforestry.V01.23.SpringerScience&BusinessMedia,2011.[8]陸元