中国森林经理学研究进展与展望*

张会儒 雷相东 李凤日

(1. 中国林业科学研究院资源信息研究所 北京100091； 2. 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室 北京100091； 3. 东北林业大学 哈尔滨 150040)

森林经理学是林学的重要组成部分，是研究如何有效组织森林经营活动的应用基础理论、方法、技术和工艺的一门科学。现代森林经理学通过解决森林经营与管理的关键理论、方法和技术，越来越显示其方向引领作用，包括基于森林资源调查监测获取森林资源和生态状况，揭示森林生长、发育和演替规律，预测短期和中期变化，根据自然的可能和人类的需求科学区划森林功能，在一个可预见的时期内制定年度、短期和中长期计划或规划，在时间和空间上组织安排森林的各种经营活动(如育种和种苗、林地整理、造林和更新、森林抚育和保护、森林收获、林地管理等)，以达到在满足森林资源可持续的前提下，最大限度发挥森林的服务功能并获取物质收获。

森林经理学20世纪初从日本引入中国，50年代以后得到迅速发展。按照国务院学位办公室的学科划分，广义的森林经理学是一个学科群，包括森林经理学、测树学、遥感和3S技术、信息管理和系统科学在森林经理中的应用等，其中，森林经理学和测树学为核心，主要是关于森林经理的理论、区划、调查、测计和计划技术； 遥感和3S技术为手段，着重解决森林调查监测的时效性和空间性问题； 信息管理和系统科学则为森林经营计划和决策提供科学方法。60多年来，随着国家林业发展方针和社会对林业需求的转变，森林经理学科的发展也经历了多次起伏，在学科的继承、发展和创新中，现已形成了一个比较完备的学科群，在学术研究和实践应用等方面取得了显著成就，为国家林业建设做出了重要贡献。

1 主要研究进展

中国森林经理学的研究进展主要体现在以下6方面(唐守正， 2008； 张会儒等， 2019； 张会儒， 2018)。

1.1 森林经营理论与技术模式

1985年，中国林业经营思想研究萌芽，提出了商品林、公益林、兼融性林“三类林”的“林业分工论”(雍文涛， 1992)； 但在实践中，则将森林划分为商品林和生态公益林“两类林”。1992年联合国环发大会后，开始了林业可持续发展研究， 1994年出版了可持续发展研究专辑(于政中， 1994； 潘存德， 1994)。2009年开展的多功能林业研究(中国林业科学研究院“多功能林业”编写组， 2010)指出，在理论上，每一片森林都是多功能的，但从人类利用角度，森林多种功能的重要性不同，即存在1种或多种主导功能，这些功能之间的关系非常复杂，是一种对立统一的关系。21世纪初，提出了森林生态采伐理论(张会儒等， 2008)，引进了欧洲近自然林业理论，目前是在森林可持续经营指导下的近自然经营、多功能经营等实践探索和理论验证阶段。

在森林经营评价标准指标方面，参与了“蒙特利尔进程”等研究森林可持续经营标准和指标体系的国际行动，编制了《中国森林可持续经营标准与指标》(LY/T 1594—2002)、《中国森林认证 森林经营》(LY/T 1714—2007)、《中国东北林区森林可持续经营指标》(LY/T 1874—2010)、《中国热带地区森林可持续经营指标》(LY/T 1875—2010)、《中国西北地区森林可持续经营指标》(LY/T 1876—2010)、《中国西南地区森林可持续经营指标》(LY/T 1877—2010)等森林可持续经营的行业标准。同时，参照相关标准和指标，开展了森林认证体系的研究和推广应用。

在森林经营技术模式方面， 20世纪80年代开始，在吉林省汪清林业局持续开展了检查法研究试验，总结形成了适用于东北天然林的结构调整技术。2005年，提出了天然林生态采伐更新技术体系，由森林生态采伐更新的理论基础、规划决策技术、采伐作业技术、作业规程等共性技术原则以及针对具体森林类型的生态采伐更新个性技术模式组成，并针对5种模式林分提出了适用的生态采伐模式(唐守正等， 2005； 张会儒等， 2006)。同时，发展了近自然森林经营方法，2005年开始，在北京、陕西、广西等地展开了近自然森林经营实践研究，建立了适合中国国情的近自然森林经营林分作业技术体系(陆元昌， 2006； 陆元昌等， 2010； 2011a)。2007年，提出了结构化森林经营技术体系(惠刚盈等， 2007； 2010)，开展了天然林保护与生态系统经营研究，提出了东北天然林经营诊断和结构调整技术、基于景观规划和碳汇目标的森林多目标经营规划技术等(张会儒等， 2011)。2017年，提出了人工林多功能经营技术体系(陆元昌等， 2017)。2019年，针对南方集体林区的公益林经营，提出了既能突出森林主导功能又能协调多目标冲突的理论与关键技术(郑小贤等， 2019)。

1.2 森林资源调查监测与管理

森林资源调查监测是中国森林经理学科研究的主要应用对象，特别是在建立和完善中国森林资源连续清查体系过程中，森林经理学科的研究提供了重要技术支撑，如20世纪50年代的森林航空测量、角规测树应用研究，60、70年代的抽样技术研究，都对改进中国森林资源调查方法和形成全国森林资源连续清查体系发挥了重要作用。1991年，在联合国粮农组织支持下，开展了国家森林资源监测体系研究，制定了新的林地分类系统技术标准、遥感技术应用技术方案，设计了森林资源清查统计系统框架，优化了森林资源连续清查技术体系(张煜星， 2007)。

20世纪90年代后，电子自记轮尺、激光测树仪、超声波测高器、电子角规、手持掌上电脑(PDA)等便携式测树仪器以及全站仪、原野服务器、远程通讯等新技术得到了初步应用。90年代末，开展了森林资源及生态环境综合监测研究，引进并建立了一套适合中国国情、林情的森林资源监测指标体系，包括森林生长指标、森林健康指标及相关的生态环境指标等，构建了森林资源与生态状况综合监测体系(张会儒等， 2002； 张会儒， 2003；肖兴威， 2007)。“十一五”期间，提出了天-空-地一体化森林资源综合监测技术体系，涵盖森林资源、湿地、荒漠、重点林业生态工程和重大森林灾害的监测(陆元昌等， 2011b； 陈尔学等， 2016； 李增元等， 2013)。

在森林资源管理方面， 20世纪80年代末，开展了森林资源管理模式研究，提出了基于决策、实施和信息3个反馈环的现代化森林资源管理模式，该模式将森林资源经营管理工作看成以森林资源信息为基础、科学组织营林工作的全过程，将森林资源调查与年度档案管理相结合，实现了森林资源信息的动态管理。基于此模式设计了森林资源管理技术系统，包括一套组织机构、工作制度和计算机系统软件，在全国得到了普遍应用。20世纪90年代中期开始，开展了天然林经营管理研究，提出了天然林区森林资源动态管理技术体系，该技术体系与林业局生产经营活动相结合，充分利用各类资源数据历史资料，较大幅度提高了资源调查数据精度，能有效改善现行森林资源管理体系，提高效益，降低二类调查成本。建立了基于地理信息系统平台的森林资源动态管理系统，具有数据管理、图形管理、生长预测、图面和资源数据自动同步更新等综合功能(洪玲霞等， 2001)。

1.3 林业统计与森林生长收获模型

20世纪80年代，随着计算机技术的迅猛发展，林业统计和生物学模型研究也深入开展，取得了一些显著进展。

在林业统计方面， 1986年出版了《多元统计分析方法》，使林业系统的统计分析知识得到了普及(唐守正， 1986)。1987年研制了基于DOS操作系统并适用于IBM-PC系列微机的林业常用统计软件包，配套出版了《IBM-PC系列程序集》(郎奎建等， 1989)，这是中国林业系统第一套数学统计分析软件，在全国得到了普遍应用。2002年出版了《生物数学统计模型》，系统完整介绍了生物数学模型的统计学基础，包括一元线性模型、联立方程组、混合误差模型、度量误差模型以及向非线性模型的推广等(唐守正， 2002)。同时，基于Windows操作系统的统计软件升级和改进版本——统计之林(ForStat)研发成功，该软件吸收了国内外最新统计计算方法和国际著名数据分析软件的优点，具有鲜明的林业行业特色，在全国得到了广泛应用(唐守正， 2009)。

在森林生长预测模型方面，提出了全林整体生长模型体系和方法，解决了模型相容性问题(唐守正， 1991)。在森林经营模型方面，建立了林分最大密度和自稀疏关系理论，阐明了第1类模型与第2类模型的关系，在生长模型基础上推导出间伐模型，可进行含有间伐的主伐优化控制，引进度量误差模型进行参数估计(唐守正等， 1998a； 1998b)。对天然混交林生长预估模型进行了初步探索(杜纪山， 2000a； 2000b)。90年代中期，为满足森林资源监测和全球气候变化研究需要，开展了森林生物量估计模型研究，提出了一套完整的建立相容性立木地上生物量模型方法，已应用于全国森林资源清查成果汇总中生物量和碳储量的估算(张会儒等， 1999； 唐守正等， 2000； 曾伟生等， 2010； 李海奎等， 2010)。进入21世纪，新的统计和模型估计方法不断引进，如混合模型、度量误差模型、分位数回归等，应用于林分生长模型的构建和模拟，有效提高了模型的估计精度和应用范围(李永慈等， 2005； 雷相东等， 2009； 李春明等， 2010； 符利勇等， 2013； 姜立春等， 2014； 高慧淋等， 2016； Gaoetal.， 2017)。近年来，在东北天然林相容性生长收获模型系统、气候敏感的林分生长模型研究方面取得了一些显著进展(卢军等， 2011； 董利虎等， 2013； 2016； 余黎等， 2014； Leietal.， 2016； 张海平等， 2017； Fuetal.， 2017； Zengetal.， 2017)。近期开展了立地质量评价研究，提出了基于林分潜在生长量的潜在生产力估计方法(雷相东等， 2019)。

1.4 森林经营计划与优化决策

森林经营计划是森林经理学的核心内容之一，其中森林经营方案编制是关键(亢新刚， 2011)。在森林经营方案合理年采伐量测算方面，提出了“分期计算，综合平衡”法(周新年等， 2002)，该方法可解决森林龄级结构分布不均时常用方法存在的不足，全面调整轮伐期内各时期的年采伐量。数学规划法(模拟优化法)也得到应用，即通过建立包括目标函数和生长、面积约束等的规划模型，求出采伐最优解(周洁敏等， 2000； 欧阳君祥等， 2017)，并由国家林业局调查规划院设计开发了森林模拟优化系统FMOS(forest modelling and optimization system)。近期提出了多功能森林经营方案编制的技术体系，包括多功能森林经营区划、森林作业法设计、可持续采伐量计算、多功能森林经营的投入产出等关键技术，形成了多功能森林经营方案辅助设计系统(谢阳生等， 2019)及南方集体林区参与式森林多功能经营方案编制主要技术(郑小贤等， 2019)。

森林经营优化决策研究主要是利用各种决策优化方法进行各种森林措施的优化安排，如造林、抚育间伐、收获调整等。森林经营优化决策是一项复杂的系统工程，难以通过人脑的简单思维来实现，因此，这项研究的开展也是伴随着计算机技术的发展而发展的。

1989年，采用线性规划方法开展了异龄林的收获调整和多目标决策研究(宋铁英等， 1989)，利用专家系统方法建立了造林辅助决策系统(宋铁英， 1990)。1991年，在森林收获调整中，基于线性规划建立了逐步约束模型，实现了多方案选优(张会儒， 1991)。1994年，采用动态规划方法开展了落叶松(Larixgmelinii)人工林抚育间伐优化研究，解决了以往研究中优化间隔期需要人为控制的问题(张会儒等， 1994)。1995年，开展了杉木(Cunninghamialanceolata)人工林计算机辅助经营研究(洪伟等， 1995)，综合考虑不同立地指数、竞争、不同间伐时间、间伐强度和间伐次数对杉木生长的影响，对杉木人工林生长进行动态预测，并反馈在合理最优密度下的间伐时间和间伐强度，通过及时抚育间伐控制立木株数来保证林木始终处于最优生长空间； 同时，对其进行经济效益分析，从而辅助指导了杉木人工林的经营活动。2004年，林分空间结构引入林分择伐规划，以林分择伐后保持理想的空间结构为总目标，包括混交、竞争和分布格局3个子目标，以林分结构多样性、生态系统进展演替和采伐量不超过生长量为主要约束条件，建立了林分择伐空间优化模型(汤孟平等， 2004)。2007年，开展了森林经营决策模拟研究，应用Weibull分布、Monte Carlo方法和随机分布方法对林分直径结构进行模拟，利用数学分析和统计方法计算林分经营决策因子，根据林分经营决策因子的决策准则，建立森林经营决策模型，然后对其进行检验，由此构建了森林经营决策模拟系统(FMDSS)(石小云等， 2007)。对基于启发式优化算法的森林空间规划也进行了研究(董灵波等， 2017a； 2018)。气候变化对森林经营提出了新的挑战，将碳储量作为经营目标成为森林多目标经营规划研究的一项重要内容，如以森林可持续经营的3个主要指标(木材产量、碳储量和生物多样性)为目标，建立了林分经营(采伐)多目标规划模型(向玮等， 2011； 戎建涛等， 2012； 董灵波等， 2017b； Qinetal.， 2017； Jinetal.， 2017； Pengetal.， 2018)，为森林多目标经营尤其是应对气候变化的森林经营提供了决策工具和依据。

1.5 林业遥感技术与应用

林业是中国最早应用遥感技术并形成应用规模的行业之一。早在1954年，中国就创建了“森林航空测量调查大队”，首次建立了森林航空摄影、森林航空调查与地面综合调查相结合的森林调查技术体系。1977年，利用美国陆地资源卫星(Landsat)MSS图像首次对中国西藏地区的森林资源进行清查，填补了西藏森林资源数据的空白(李增元等， 2013)。

20世纪80年代初期，林业行业成功研制了遥感卫星数字图像处理系统，研究了森林植被的光谱特征，发展了图像分类、蓄积量估测等理论和技术，并在“七五”“八五”期间完成了中国“三北”防护林地区遥感综合调查，开展了森林火灾遥感监测技术研究。20世纪90年代中后期，随着对地观测技术的迅猛发展，林业遥感也从小范围科研和试点应用发展到了林业建设各领域的大规模应用，为森林资源调查与监测、荒漠化沙化土地监测、湿地资源监测、森林防火监测等提供了大量对地观测信息，为国家适时掌握林业资源及其变化情况提供了可靠的技术支撑。为适应新时期林业对遥感技术的应用需求，“十一五”期间开展了森林资源综合监测技术体系研究，较为全面、系统地针对林业资源-灾害-生态工程展开了综合监测技术研究(李增元等， 2013)。2014年以来，开展了“高分林业遥感应用示范”研究，提出了高分林业遥感应用示范系统总体方案和专题产品体系，编制了高分林业应用相关技术规范，攻克了高分遥感数据应用于森林资源调查、湿地资源监测、荒漠化监测、林业生态工程监测和森林灾害监测等系列关键技术，研制了高分林业遥感服务平台和应用系统，促进了自主高分遥感数据的应用(李增元等， 2015)。

在具体技术方法方面，主要集中在遥感影像分类和森林参数反演研究。遥感影像分类进展主要体现在支持向量机(SVM)、随机森林、组合分类器、主动遥感分类方法等深入研究和应用； 在森林参数定量反演方面，主要进展集中在激光雷达、多角度光学和极化SAR、InSAR、SAR层析技术以及多模式遥感数据的综合反演技术等。主要反演参数包括森林树高、地上生物量、蓄积量、叶面积指数(LAI)、植被覆盖度等(陈尔学等， 2007；赵峰等， 2009；卢伟等， 2016；庞勇等， 2017；胡凯龙等， 2018；耿林等， 2018)。无人机在森林调查中也开始得到应用(何游云等， 2016； 李祥等， 2017)。

1.6 林业信息技术应用

中国森林资源管理信息系统的研究和应用起步较晚，经过20多年的发展，已经研发了大量应用系统，广泛应用于各级林业部门的日常工作中。

20世纪80年代末期，研发了“卫星数字图像计算机处理系统CAFIPS”“异龄林多目标决策系统”“森林资源动态预测系统”“森林资源经营管理系统”等计算机应用系统(宋铁英等， 1989)。

进入20世纪90年代，林业信息技术的应用进入飞速发展时期。1990年研发的“面向森林经营的决策支持系统”(FMDSS)，初步实现了森林经营计算机辅助决策(宋铁英， 1990)。1991年完成的“广西国营林场资源经营管理辅助决策信息系统”，由森林资源管理、生产计划管理、财务物资管理、劳动人事管理、科技信息管理和资源分析预测决策6个子系统构成，在林场资源信息管理方面居国内领先水平。1992年“森林资源管理系统”(FORMAN)和“图面管理的微机地理信息系统”(PCGIS)研发成功，首次实现了森林资源信息管理中属性和空间数据一体化管理，特别是微机地理信息系统(PCGIS)，为当时中国林业系统真正意义上的第一套地理信息系统(GIS)软件，具有划时代意义。1996年，基于Windows操作系统的第一套国产林业地理信息系统软件WINGIS(后改名为ViewGIS)研发成功，当年获得了全国地理信息系统软件测评第一名，后来经过不断完善，日趋成熟，在全国得到了普遍推广应用(唐小明， 1997)。现在森林资源管理信息管理系统已广泛应用于各级林业部门的日常工作中。进入21世纪，各种经营决策系统成为研发热点，如马尾松毛虫综合管理—防治决策专家系统、杉木人工林计算机辅助经营系统研究、杉木人工林林分经营专家系统研究、森林资源资产评估专家系统、造林专家系统、森林经营方案辅助决策系统、杉木人工林多功能经营决策支持系统等(胡红玲等， 2006； 张怀清等， 2008； 胡波等， 2015； 王建明等， 2017； 刘建成等， 2017； 郑小贤等， 2019)。

近年来，根据国家林业发展规划需要，开展了全国林地“一张图”数据库管理系统研建，采用“分布式文件系统+数据库”模式，实现了包含遥感影像、地理信息、小班区划与林地属性信息的全国林地“一张图”管理； 采用SOA服务架构，实现了二、三维信息服务，使林地分布置身于三维的立体环境中，图文并茂、动态直观，多层次、全方位反映了各类林地空间分布及其变化规律(许等平等， 2015； 2018； 罗鹏等， 2018)。

另外，在林分三维可视化模拟、森林资源信息共享、国家重大林业生态工程监测与评价、自然保护区管理与灾害监测等方面，也构建了一些信息技术的系统平台(陈永富等， 2005； 蒋娴等， 2009； 刘兆刚， 2011； 白静等， 2014； 马载阳等， 2018)。

2 问题与差距

2.1 尚未形成中国特色的森林经营理论与技术体系

世界林业发达国家都形成了各自特色的森林经营理论与技术体系，如欧洲的近自然森林经营、北美的森林生态系统经营等，均强调培育健康稳定高效的森林生态系统，最大限度发挥森林的多种功能，并通过落实森林经营规划将这些技术广泛用于林业实践。近年来，我国在多功能森林经营理论与技术、森林经营规划、森林资源监测等方面进行了大量研究，开展了国外森林经营理念与技术的引进、消化和吸收工作，但对各种经营理论与技术体系的理解和认识并不一致，缺乏与中国国情和林情的有机结合和长期验证。与国际先进水平比较，我国在整体上尚未真正形成中国特色的森林经营理论与技术体系。

2.2 森林经营基础研究薄弱

立地潜力估计、天然林生长规律、混交林的结构与功能、森林经营对生长和生态影响的机制等应用理论研究较为薄弱； 立地质量表、生长过程表、收获表等经营数表不完整，更新不及时； 对森林成熟的研究不足，影响了经营计划的制定； 森林经营单项、局部、单阶段、单功能的技术研究多，系统性弱； 研究周期短，缺少针对混交异龄林的经营技术研究，尚未形成主要森林类型的全周期精细化森林经营技术体系。

2.3 森林资源监测体系时效性差

与传统森林经理部分研究相比，遥感和林业信息技术是非常活跃的领域，也取得了长足发展，但仍然存在应用实用化、智能化、自动化程度不高等问题，主要是局部试验结果，技术普适性不高，缺少面向林业应用的产品和工具。

2.4 缺乏森林经营的计划工具

森林经营计划工具是森林经营技术研究结果转化为实践的重要手段，直接影响成果的应用和经营水平。目前，我国仍缺少面向森林经营的立地质量评价与适地适树决策系统、主要森林的生长模拟系统和森林经营方案编制设计系统工具。

总体上，森林经理学的研究处于“跟跑”世界林业发达国家阶段。

3 森林经理学研究展望

从整体上讲，森林经理学的研究内容包括基础理论、方法和技术3方面。

1) 基础理论: 研究人类计划性经营活动对森林资源及生态环境的影响和规律以及利用这些规律科学经营森林，使其向预期目标发展。如森林可持续经营理论、森林经营的近自然调控机制、森林经营过程中结构功能关系及耦合理论、森林多功能协调理论、森林资源信息流的智能关系和交换机制等。

2) 基本方法: 研究随机生长模拟技术方法、不同尺度森林功能区划方法、森林资源调查和动态监测方法、资源数据统计分析与建模方法、数学规划方法、森林经营与信息管理优化算法、森林资源及经营效果分析评价方法等。

3) 技术和工艺： 研究不同尺度森林资源、生态和环境数据获取及监测技术， 数据分析、模型模拟、计算机仿真技术， 森林经营决策及规划技术， 森林资源评价与控制调整技术， 森林资源数据融合技术等。工艺研究包括研究制定这些技术的标准、指标和流程。

随着我国社会经济发展和科学技术进步，森林经理学科发展很快，社会发展对森林经理学的需求也发生了根本变化。因此，森林经理学研究的深度和广度需加强，以满足当今森林经理学科及林学学科发展需要。面对全球气候变化的挑战，森林经营应向多功能适应性经营方向发展，其发展和研究趋势主要包括以下几个方面。

3.1 森林可持续经营的理论和技术

研究基于森林的自然发育和人工干扰及其交互增益的机制，构建物种丰富、结构合理、健康稳定的森林生态系统，提高森林生产力和生态环境承载力，是实现森林质量精准提升、助推“美丽中国”可持续发展的重大战略需求。因此，需要研究基于“自然-人工”交互合力的森林可持续经营机制，利用地理、生态、生理、林学、信息科学等多学科交叉信息，从日变化、年动态到百年目标尺度上整合机制和知识来探寻森林可持续经营的理论和技术。

该方向主要研究趋势为： 研究树种混交机制及多功能的调控机制； 研究经营条件下种间和种内相互作用及对森林生态系统整体功能的影响； 研究经营措施对树种结构-碳汇能力-气候变化的影响机制； 研究各种典型森林生态系统对计划性经营的响应； 研究森林质量协同提升机制及多目标经营理论和方法； 研究森林多尺度(林分、经营单位、景观水平)多目标经营决策技术； 研究气候变化不确定性的影响和复杂的森林决策问题； 构建森林全周期经营的理论和技术体系； 研究如何协调不同经营目标如木材生产、生物多样性保护、碳吸存、水源涵养等之间的冲突，实现森林供给、文化、支持和调节功能的最大化等。

3.2 森林资源调查监测

在森林抽样调查方面，森林资源调查目标已由传统的林木资源调查向森林多资源调查方向转变和发展，森林资源调查内容和信息的增加和变化(如生物多样性的调查、森林中病虫害发生分布调查、非木质资源调查和景观资源的调查等)及森林多资源的分布要求在传统方法基础上研究新的理论和技术，如各种抽样方案配合不同估计方法的森林资源调查方案制定、不同抽样方法的模拟软件研制和开发，各种方案的适应性、精度和效率的验证，各种抽样方法之间结合的效率及合理性评价，地面抽样技术与“3S”技术的结合和协作机制等，还要不断地进行探究(史京京等， 2009)。国家森林资源清查体系如何由定期调查转向年度调查，也是一个重要方向。

在森林资源地面调查方面，研究重点为调查指标的充实和完善、调查效率和调查精度的提高，包括建立适应森林资源与生态环境综合监测评价需求、含有森林属性特征因子和生态环境因子的调查指标体系，林分调查因子的精准测量方法等。在森林资源遥感调查方面，未来的研究重点在提高遥感森林分类精度和调查因子获取方面，如遥感图像数字化处理及测量技术、多源遥感(光学、激光雷达、高光谱、多角度遥感等)森林资源信息的采集、基于新型遥感和机制模型的区域森林资源综合信息提取等，特别是高分卫星、无人机等信息采集以及激光雷达等新型数据源与多数据源的综合应用成为研究热点，应用领域涵盖林木空间格局、竞争关系和森林调查因子估计等方面。

未来森林资源监测研究的重点为监测体系优化、年度监测以及提高监测效率和精度等方面。包括研究建立监测内容全面、适应不同层次的监测体系，实现全国森林资源“一体化”监测； 研究森林资源年度监测的方法和技术，实现森林资源年度出数； 研究利用多源遥感、GIS、PDA野外数据采集技术、激光和超声波探测技术、物联网、大数据、人工智能、虚拟现实和可视化、网络与通信等现代新技术，提高森林资源监测效率与监测精度的方法和技术。

基于卫星和航空遥感、无人机激光雷达等新型数据源的林业应用，多源数据的融合处理，信息综合处理和优化算法，信息监测体系的整合等基础理论和方法是森林资源监测新的研究趋势。基于新型遥感和机制模型的区域森林资源综合信息提取技术， 基于遥感数据和地面精细调查数据的森林资源预估、监测及反演技术， 基于多源、多时相、多分辨率森林资源及灾害等监测， 大尺度高精度森林资源监测体系及数据库的设计与建设等也成为一个新的趋势。在森林经营监测评价方面，研究的重点为森林可持续经营标准和指标的测试、量化评价与森林经营方案的关联性以及森林经营效果监测的过程及结果的可视化表达等方法。

3.3 森林生长模型与模拟

森林生长模型与模拟技术作为研究各种典型森林类型对计划性经营反应的一个基本手段，可显著缩短研究周期并减少研究费用，已成为各国争相发展的热点领域。该方向主要研究趋势包括： 基于近代统计方法(如混合效应模型、度量误差模型、联立方程组模型、分位数回归模型、广义线性模型、空间加权回归模型等)及计算机模拟技术，研究森林多尺度随机生长模拟理论框架和分析方法； 基于机器学习的森林生长与收获模型； 立地质量空间评价模型； 天然混交林的生长收获和经营模型； 林木树冠结构、树干形状、木材质量及机制模型； 森林经营条件下生长收获模拟； 森林经营(植被控制、间伐、施肥、遗传改良等)随机效应模拟及经营效果定量分析； 不同尺度林木及森林的生物量及碳储量预测模型； 区域尺度典型森林生态系统功能和过程模拟； 气候变化下的森林生长模拟及对森林生态系统影响的模拟； 林分空间结构指标的定量化表达方法、空间结构的可视化模拟； 大区域面向经营的天然林立地质量评价模型与方法等。

3.4 森林经营规划与决策

早期森林经营规划模型主要研究同龄纯林的木材收获问题，即要求森林具有稳定的结构和状况。这类最优决策标准一般包括龄级结构调整、收获量均衡、最大木材收获量和最高贴现纯收益等指标，其往往不涉及复杂的空间关系，通过线性规划、目标规划、整数规划和混合整数规划就能获得最优森林经营方案。但近些年来，随着环境的不断恶化以及人们对森林经营措施导致的水源污染、水土流失、景观退化以及生物多样性锐减等众多生态问题的持续关注，森林规划模型中考虑生态功能和约束的研究案例越来越多，尤其是多功能经营，如考虑木材和碳储量、木材和非木质林产品的联合生产等。

在规划的广度方面，未来森林经营规划越来越表现出类型多样化，体现在国家、省、县和森林经营单位不同层次，规划设计的范围由单纯着眼于森林经营单位编制森林经营方案扩展到编制区域林业发展规划，规划要考虑整个社区的可持续发展和协调社区各部分的相关需求和利益。在规划内容方面，则逐渐由单一经营木材的森林经营规划向多目的、多用途的功能区划及景观规划相结合的综合经营规划发展，经营目标则向兼顾经济、生态、社会等多元化方向发展。经营主体涵盖个体、公司、经营单位和资源管理部门，多元化日趋明显。多功能全周期经营规划技术研究将成为一个重要领域。

在森林经营规划技术方面，随着计算机信息技术和决策优化方法的发展，在地理信息系统支持下的空间规划(spatial forest management planning)得到更多应用，林分经营优化决策模型、专家系统、决策支持系统结合的智能决策系统IDSS(intelligence decision support system)及基于大数据和计算机网络的群决策支持系统GDSS(group decision support system)等决策技术的研发将成为热点。

在森林经营规划算法方面，对于复杂的森林规划问题，必须采用空间规划、群体算法和启发式算法(如模拟退火、遗传算法和禁忌搜索等)等方法，且不同的优化算法都存在一定缺点。因此，通过改进优化算法来提高算法的执行效率也成为趋势。

3.5 森林资源信息管理

在森林资源信息管理方面，构建高精度森林资源管理信息系统、实现森林资源信息的智能化管理是现代林业建设的基本要求。未来主要研究天、空、地一体化森林资源，生态和环境海量数据的存储、交换、处理和表达方法以及分析评价技术； 森林资源信息流的智能关系和交换机制； 森林空间数据信息系统和集成的数字化方法； 基于WebGIS构建网络化、智能化的森林资源信息管理框架及辅助决策的优化算法； 林业三维仿真虚拟技术与三维可视化系统； 以数字化、网络化和智能化为支撑，基于数据库、模型库、方法库、知识库等，实现从树种选择到产品收获的森林经营全过程的信息管理、处理和决策等。

4 结语

森林经营已成为林业的永恒主题，森林经理是森林经营的重要支撑。首次发布的《联合国森林战略规划(2017—2030年)》，进一步强调了森林可持续经营目标和行动领域。在中国林业由森林数量增长转向数量和质量并重的新阶段，森林经理这一传统学科将焕发出新的活力，担当起龙头学科的地位。尽管我国森林经理学在森林经营理论与技术模式、森林资源调查监测与管理、林业统计与森林生长收获模型、森林经营计划与优化决策、林业遥感技术与应用、林业信息技术应用等方面均取得了显著进展，但存在尚未形成中国特色的森林经营理论与技术体系、森林经营基础研究薄弱、森林资源监测体系时效性差、缺乏森林经营的计划工具等问题，总体上处于“跟跑”地位。

当前人们对森林的认识正在发生重大变化，已经从单纯要求森林的物质产品转变到不仅要求森林的生产功能，更要求森林的服务功能。这种形势的发展，是森林经理学研究的严峻挑战，也是森林经理学发展的难得机遇。森林经理学研究需要适应这种形势，抓住机遇，迎接挑战，发挥多学科综合交叉研究与产学研相结合的优势，加强森林经营基础研究，尤其是森林经营基础数表、森林经营方案编制、混交异龄林经营技术， 注重长期积累，形成典型森林类型的全周期经营技术， 强化森林经营工具开发，实现推广应用， 抓住遥感、人工智能、大数据等信息技术发展的机遇，提高森林调查监测和决策水平，逐步形成具有中国特色的森林经营理论与技术体系，实现世界“领跑”地位。