基于“近自然林”理论的科学绿化实践——以雄安绿博园承德林为例

杨立彬

（国家林业和草原局产业发展规划院，北京 100010）

随着城市的快速发展，中国绿色生态空间受到挤压，不少城市面临缺林少绿、生态空间破碎化问题。如何正确处理人与自然之间的矛盾，通过科学绿化实现城市绿色空间的可持续发展，是当前亟待研究的方向之一。以河北雄安绿博园承德林为研究对象，在“近自然林”理论指导下，将造林方法与园林造景手法结合，系统研究“近自然林”的营造原则、模式与经营方式，构建健康可持续发展的林相。最后结合中国“近自然林”营造现状，提出针对性建议，以期为今后“近自然林”的科学营造提供新的思路和参考。

近自然林；科学绿化；森林经营；林相；雄安

近年来，中国国土绿化成就卓著，森林覆盖率已提升到23.04%。尽管如此，中国仍然是一个缺林少绿、生态脆弱的国家[1]，因此科学开展国土绿化是十分必要的。雄安新区是习近平总书记亲自谋划、部署和推动的千年大计，新区建设始终坚持生态优先、绿色发展的理念，探索建设中国平原地区尚属首例的大面积异龄、复层、混交近自然森林。文章选取河北雄安绿博园承德林作为研究对象，分析其“近自然林”的营造方法和思路，探究“近自然林”营造对科学绿化的意义，并提出未来发展建议，助力中国科学绿化事业的高质量发展。

1 “近自然林”理论发展综述

“近自然林”的营造及其相关理论的形成始于欧洲。为解决森林高度商品化利用导致的严峻的“木材危机”和“生态问题”，德国从18世纪开始展开大规模的森林恢复运动，但都是以针叶纯林的营造为主，这不仅加剧了森林病虫害和火灾的发生，还直接导致森林生态系统功能的严重退化[2]。德国林学家Karl Gayer在反思中提出了他的观点：人类应尽可能地按照森林的自然规律来从事林业生产活动[3]。1898年Gayer率先提出“接近自然的林业理论”，用来解决人工林结构不稳定和地力衰退的问题[4]。1920年，Moller接受了Gayer的思想，进一步发展形成了“永续林”理论，并将这一理论推向世界[5]。20世纪90年代，德国和欧洲的林业方针开始全面转向近自然林业经营，“近自然林”研究已成功从理论转向实践。

中国对“近自然林”的研究是从借鉴德国经验开始的。1989年，中国林科院专家邵青还[6]全面论述了中欧各国尤其是德国“接近自然的林业”的技术政策、技术路线和恢复天然林的态势。1999年，国家林业局正式批准立项引入欧洲近自然的森林经营技术。此后中国专家和学者开始对欧洲尤其是德国的“近自然林”理论和应用进行大量研究和探索。理论研究方面，徐新桥[7]从国外林业发展进程入手，系统介绍了近自然林业体系；蔡年辉等[8]综述了近自然林业在国外的发展历史，总结了中国近自然林业的应用情况等。实践研究方面，张劲峰等通过运用近自然经营策略，实现滇西北亚高山退化森林的生态修复[9]。河北省木兰围场国有林场管理局自实施近自然全流域森林经营策略以来，显著提升了森林的各种功能，被誉为“全国森林经营的教科书”[10]。

综上所述，中国对“近自然林”理论的研究仅停留在经验总结和案例探究上，对“近自然林”科学演变机制发挥的多种效益的研究较少。

2 “近自然林”的科学演变机制及多种效益

“近自然林”的科学演变机制可以概括为：结合天然森林群落结构，按照不同生态位的需求引进森林物种，通过近自然经营技术进行经营活动，顺应自然规律，不断优化森林结构，最终使森林可持续健康生长。此外，“近自然林”还发挥着多种综合效益：生态效益方面可增加空气中负氧离子浓度，具有降菌作用、调节土壤微生物含量等；社会效益方面可提高人居生活质量、改善森林景观、提供健康优质的生活环境；经济效益方面可有效节省造林和经营成本，同时获取最大的综合收益。

3 “近自然林”理论在科学绿化中的体现

坚持保护优先、自然恢复为主，人工修复与自然恢复相结合，遵循生态系统内在规律开展林草植被建设，着力提高生态系统自我修复能力和稳定性是《国务院办公厅关于科学绿化的指导意见》（国办发〔2021〕19号）的工作原则。基于“近自然林”理论的森林营造符合科学绿化内在原则要求，本文通过阐述“近自然林”营造原则、营造模式和经营策略在科学绿化中的体现，进一步明确“近自然林”营造应以科学绿化为指导，遵循自然规律，培育可持续发展的森林资源。

3.1 “近自然林”营造原则在科学绿化中的体现

（1）尊重自然，发挥潜力。尊重自然，是在确保林分结构健康稳定的前提下，通过适度干扰，促进森林生态系统更新演替；发挥潜力，是指发挥现有立地条件下的自然生长力，造林活动应在充分掌握立地原有植被的分布情况和群落演替规律的基础上，遵循生态系统内在规律展开。尊重自然，发挥潜力，体现了遵循生态系统内在规律开展科学造林，着力提高生态系统自我恢复能力和稳定性，是科学绿化的表现。

（2）因地制宜，适地适树。即依立地条件，选择适宜的造林树种，或根据树种选择合适的造林地。科学绿化除选择乡土树种以外，还应做到树种与立地条件相适应，林分结构与立地条件相适应，选用适宜成林的树种。因地制宜，适地适树体现了坚持适地适绿、宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草的科学绿化工作原则。

（3）针阔混交，合理搭配。针阔混交林，既可以提高森林群落的稳定性，又能丰富林分结构。同时，针叶林植被群落油脂含量高，降低针叶树种的应用可以降低森林火灾发生的概率。阔叶林秋冬季树叶脱落归入泥土，不仅可为立地提供枯枝落叶腐殖质肥料，增强土壤肥力，还能提高阳光照射率，促进植物光合作用。针阔混交，合理搭配具有科学性和稳定性。

3.2 “近自然林”营造模式在科学绿化中的体现

3.2.1 借鉴“宫胁法”，科学营造“近自然林”

从裸地造林到经过自然演替发展成为顶级群落，形成稳定的森林生态系统往往需要数百年之久。“宫胁法”基于群落演替和潜在植被理论，人为重建近自然顶级群落，大大缩短了自然演替所需要的过程和时间[11]，具有高速度、低成本、科学性强的特点，可以科学快速、高质量地推动中国国土绿化进程。如郭雄飞等[12]通过对比不同森林营造模式对土壤质量的影响得出，“宫胁法”造林能有效改善土壤质量；宋坤等[13]通过分析上海城市近自然森林的长期重建动态，发现基于“宫胁法”营造的近自然森林取得了不错的造林成效。

3.2.2 根据立地条件，科学制定营造模式

不同林地立地条件、气候特征、植被类型不尽相同，应根据当地森林生态系统的类型和特征科学制定造林模式。张劲峰等[9]根据滇西北不同海拔地区植被现状和立地条件的差异，分别在高海拔、人工重建困难地带、亚高山退化林地制定了“近自然林”恢复与重建策略。金宝山等[14]根据科尔沁沙地森林植被退化、土壤沙化严重等问题，分别制定了起伏较大的固定、半固定沙地近自然林治理模式，流动、半流动沙丘近自然林治理模式。根据立地条件，模拟当地自然群落，科学制定造林模式，促进森林生态系统的稳定更新和恢复，解决当地生态问题，是科学绿化的体现。

3.3 “近自然林”经营策略在科学绿化中的体现

森林质量不高，是中国林业发展中的突出问题，因此提高森林质量，加强森林经营迫在眉睫。“近自然林”的经营和传统人工林经营方式有所不同（图1）。“近自然林”经营是在对立地条件和林分结构进行调查的基础上，制定经营策略，进行全面细致的施工，最终呈现出整体的近自然森林效果，而非仅仅注重个体成活率或某项经济指标。下面介绍两种“近自然林”经营策略：

图1 传统人工林与近自然林经营过程对比图[15]Fig. 1 Comparison of the management process of traditional plantations and near-natural forests[15]

（1）复层异龄经营，提高生物多样性。一般认为，人工纯林普遍存在林分结构单一、生物多样性不高、生态系统功能退化、影响人工林生态系统的持续稳定发展[16]。复层异龄混交林不仅可以显著提高林分的抗病灾能力、增强森林生态系统的稳定性，还利于林分结构内部的自然竞争，促进不同龄级的林木演替生长。复层林的形成主要通过保护原有天然林、错落配置不同树种实现。异龄林主要是通过择伐经营和更新促进林分的异龄化，进一步增强林分的复层化。“近自然林”的复层异龄经营有利于巩固和提升绿化质量和成效，促使森林生态系统更科学高效地演替。

（2）抚育间伐经营，促进天然更新。抚育间伐通过直接作用于森林生态系统的方式影响林分结构，进而影响森林生产力、生物多样性和森林发挥的多种功能，最终影响森林的更新演替和可持续经营[17]。天然更新是比较可靠的更新方式，通过合理的抚育间伐可以获得良好的天然更新。由此说明抚育间伐经营有利于提高森林生产力、改善立地条件、促进森林的天然更新，是科学绿化的体现。

4 承德林的“近自然林”营造实践

4.1 案例概况

河北雄安绿博园（以下简称绿博园），是河北省为支持雄安新区千年秀林建设，共同打造的新区植树造林建设样板，以促进新区绿化产业和全省绿化事业发展。承德林是绿博园中的14片城市林之一，总面积达66.67 hm2，是绿博园北部的森林屏障与绿色郊野游憩林带。

4.2 设计思路

承德林是基于“近自然”理论的科学绿化实践，力求打造成平原地区异龄、复层、混交的“近自然森林”，再现承德“林海茫茫，水草丰美”的高岭之景。在遵循立地条件的基础上，以“近自然林”理论为指导，科学营造近自然森林，并基于承德林地带性植被演化特征，开展后期森林经营实践探索，最终形成健康优美的林相。

4.2.1 “宫胁法”的运用

“宫胁法”区别于传统造林法，强调运用乡土树种建造乡土森林，营造具有地域特色、物种丰富、生物量高而稳定，且后期完全遵循自然规律的“少人工管理型”的“近自然林”[18]。如佛山市在进行西樵山景观林改造时，遵循“宫胁法”原则，设计了7个造林模式，每个模式配植树种8～18个，按照群落垂直结构和生长速度的差异进行植物配置，有效恢复了该地区地带性森林景观。为实现森林植物种类多样性，达到模拟自然群落结构目的，在承德林的群落配置上，采取如下措施。

（1）造林树种选择。关于确定承德林近自然的森林群落，可以参考保定市周围市县的森林群落结构类型，相邻不同市县之间的植被亦可以互相借鉴。通过调查分析，以选择雄安新区乡土、长寿、抗逆的植被群落为原则，确定了承德林的造林树种。如油松（Pinus tabuliformis）、侧柏（Platycladus orientalis）、栾树（Koelreuteria paniculata）、 榆树（Ulmus pumila）、 雄性杨树（Populus）、雄性柳树（Salix）、臭椿（Ailanthus altissima）、 黄栌（Cotinus coggygria）、 山 杏（Armeniaca sibirica）、山桃（Amygdalus davidiana）、山楂（Crataegus pinnatifida）、 刺槐（Robinia pseudoacacia）等。

（2）明确片林类型。打造复层异龄混交植被层，丰富林分结构，稳定森林生态系统；主要形成针叶林、针阔混交林等片林类型。

（3）种植功能分区。承德林的种植功能分区主要分为水源涵养林、风景林、农田防护林以及结合园林艺术手法打造的园林植物景观节点（图2）。

图2 种植功能分区图Fig. 2 Planting functional zoning chart

（4）树种配置模式。承德林北临拒马河大堤，以营造水源涵养林为主，风景林和农田防护林为辅，并将植物群落造景穿插其间形成复层群落景观（图3）。主要树种配置模式如下。

图3 群落结构示意图Fig. 3 Schematic diagram of the community structure

水源涵养林：主要以涵养水源且具有一定景观效益的树种为主。例如：①油松/云杉（Picea asperata）/国 槐（Sophora japonica）/栾树/悬铃木（Platanus acerifolia）/白蜡（Fraxinus chinensis）/楸树（Catalpa bungei）/紫叶李（Prunus cerasifera）/白皮松（Pinus bungeana）/云杉（Picea asperata），以带状或块状形式按3.5∶2.5∶1.8∶0.6∶0.5∶0.3∶0.3∶0.2∶0.2∶0.1的混交比例种植2.67 hm2。②油松/国槐/栾树/黄栌（Cotinus coggygria）/山杏/五角枫（Acer mono），以带状或块状形式按4.5∶2∶1∶1∶0.8∶0.7的混交比例种植2.67 hm2。③油松/金叶榆（Ulmuspumila cv. jinye）/楸树/白皮松/白蜡/黄栌，以带状或块状按4.8∶2.5∶0.8∶0.8∶0.7∶0.4的混交比例种植2.67～3.33 hm2。④油松/千头椿（Ailanthus altissima）/栾树/金叶榆，以带状或块状按5∶2.5∶1.3∶1.2的混交比例种植2.67～3.33 hm2。⑤油松/蒙古栎（Quercus mongolica）/金 叶榆/山楂/国槐/楸树/栾树，以带状或块状 按4∶1.5∶1.2∶1.2∶1∶0.6∶0.5的 混交比例种植2.67～3.33 hm2。⑥油松/山楂/蒙古栎/垂柳/白蜡，以带状或块状按4∶3.2∶1.5∶1∶0.3的混交比例种植2.67 hm2。⑦油松/金枝国槐/白蜡/五角枫/垂柳/楸树/侧柏，以带状或块状按2.5∶2:2∶1.5∶1∶0.6∶0.4的混交比例种植2.67 hm2。

风景林以观赏价值高的树种为主，形成树丛或树群。例如：①黄栌/紫叶李/木槿（Hibiscus syriacus）/山杏/山楂/油松，以带状或行状按4∶2∶2∶1∶0.7∶0.3的混交比例种植2.67 hm2。②油松/元宝枫/栓皮栎（Quercus variabilis）/山桃/云杉/柿树（Diospyros kaki），以自然式按3∶2∶1.7∶1∶1∶0.6种植2.67 hm2。③山楂/金银木（Lonicera maackii）/白蜡/西府海棠（Malus micromalu）/紫叶李，以自然式按2.5∶2.2∶2∶2∶1.3种植2.67 hm2。④油松/山桃/山杏/垂柳/白皮松/白蜡/银杏，以自然式按3∶2.5∶2∶0.8∶0.8∶0.6∶0.3种植2.67 hm2。

农田防护林以生长迅速、抗逆性强、防护作用明显的乡土树种为主，集中分布在承德林南侧，沿边缘及道路营造农田防护林景观。例如：①油松按自然式种植0.44 hm2，株距为4 m×4 m；②栾树按自然式种植0.33 hm2，株距为4 m×4 m；③白蜡按自然式种植0.25 hm2，株距为4 m×4 m；④紫叶碧桃按自然式种植0.45 hm2，株距为3 m×3 m；⑤紫叶李按自然式种植0.10 hm2，株距为3 m×3 m；⑥山荆子按自然式种植0.44 hm2，株距为3 m×3 m；⑦黄栌按自然式种植0.07 hm2，株距为3 m×3 m；⑧金叶榆按自然式种植0.15 hm2，株距为3 m×3 m。

（5）食源植物选择。森林生态系统中的生物群落不仅包括植物还有动物和微生物。食源植物可以吸引鸟类和小型动物，并通过乔灌草的搭配方式，为不同类型的动物提供适宜的栖息地，营造良好的生境[19]。在承德林的食源植物选择上，主要选用荆条、刺槐等蜜源型植物，吸引昆虫迁居；选用油松、银杏、山楂、山桃、栾树等果实丰富的植物，为鸟兽和昆虫提供食物来源。

4.2.2 近自然的经营方式

森林经营是实现森林质量提升的关键。由裸地造林到形成一个结构稳定、健康、安全的近自然森林生态系统，需要经历漫长的过程，期间，对近自然林进行科学抚育管控显得尤为重要。

（1）分阶段对承德林进行抚育，增强森林生态系统稳定性。“近自然林”能否形成一个稳定健康的近自然森林生态系统，与后期的抚育有很大关系。因此在幼林到林分成熟前要分阶段对新造林进行抚育，来保持林地生产力和促进林分的天然更新。幼龄林阶段，林分郁闭度尚小，主要对幼龄林进行抚育，促进其营养生长，形成幼林期林相。林分郁闭后的中龄林阶段，为减少林木间相互竞争、相互抑制，需进行疏伐，并严格做到“砍小留大、砍劣留优、砍密留疏”，为树木生长留出营养空间。当森林遭受火灾或病虫害的侵蚀后，要结合生长伐对森林进行抚育择伐，以此来改善森林的健康状况，稳定林分结构。抚育过程中根据实际情况灵活运用抚育策略，依据林分状况采取综合的抚育措施，获得想要达成的“近自然林”经营效果（图4）。

图4 不同时期森林抚育前后效果示意图Fig. 4 Schematic diagram of the effect before and after forest tending in different periods

（2）后期管护过程中形成人工林窗，促进森林可持续经营。林窗，又称为林隙或林冠空隙。林窗可显著增强林木间的光照强度，满足林分间不同植物群落对光照的需求，推动森林的更新和演替[20-21]。在承德林的经营过程中，选取合适位置人为形成林窗，例如在相同树种种植模式和不同树种混交种植模式之间，根据种植密度及树种的喜阳和喜阴程度，科学选择作为人工林窗的最佳场地，以此促进承德林的自然演替和可持续经营（图5）。

图5 承德林不同树种混交预留林窗示意图Fig. 5 Schematic diagram of mixed reserved forest windows of different tree species in Chengdelin

（3）加强森林防火和生物多样性的保护，提升森林生态效益。雄安绿博园城市林挨近村庄，人员活动频繁，春秋两季火险等级高，火险隐患大。因此，必须采取强有利措施，加强森林防火工作，确保森林资源安全。承德林周围多为新造林，生态环境脆弱，生物多样性较低，应安排专人管护，禁止一切生产经营性活动，并设置标识牌，做好宣传和科普工作，保护森林生态系统和生物多样性。

（4）重视森林防疫工作，减少病虫害的发生。森林在整个生长发育的周期内，不能忽视病虫害对森林群落的消极影响。应积极采取防治措施，对森林进行有效管护，使林分结构趋于稳定和健康，促进森林生态系统从生长期到成熟期的过渡。承德林的主要防治措施有：分区治理，及时清除已经感染病虫害的林木；坚持生物防治为主，化学防治为辅的原则，采用先进生物防治技术，加大无公害防治力度，确保森林资源安全；积极开展病虫害调查工作，配备相关工作人员，进行定期检查，认真记录，科学制定防治防控措施。

（5）引入大数据技术，开展智慧营林。以森林遥感大数据为基础的森林监管系统，可以实时更新森林信息，提高森林监测水平[22]。在“近自然林”的经营过程中引入大数据技术，对其进行智慧管控、智慧感知和智慧服务。雄安新区在近自然式“千年秀林”的营造过程中，组织研发了大数据系统，为每株苗木匹配“二维码身份证”，便于对苗木的种植、管护、成长进行实时管控，同步构建“数字森林”。承德林管护经营过程借鉴这种方式，引入大数据，全流程精准管控森林质量，实时监测森林经营现状，方便管理者及时改进和完善经营策略，促进承德林的近自然演替。

4.2.3 形成健康优美的林相

林相一般指林冠的层次（单层林和复层林）、林木的品质及健康状况。根据《国务院办公厅关于科学绿化的指导意见》（国办发〔2021〕19号）的要求，要将一定治理面积的森林用于生态旅游和森林康养产业的开发，这对森林的营造提出了更高的景观和生态层面的要求。承德林在营造过程中通过合理的造林规划、树种选择、植物配置和森林经营，最终形成健康优美的林相，提升森林的景观价值和游憩功能。

承德林在整体规划中，首先从整体空间布局出发，严格把控绿量，打造复层异龄针阔混交林。其次，为丰富林相色彩的变化，进行常绿树种、彩叶树种的混交种植，形成春叶植物群落、秋叶植物群落、常绿植物群落和花果树植物群落，营造四时之景，使林相变得生动而活泼。最后，在局部景观节点（如道路、水系、景点、交通节点周边），选择了能体现季相变化、观赏价值高的秋色叶树种，如银杏、栾树、黄栌等，分别与阔叶树悬铃木、山荆子、国槐进行混交造林，提高游客参与度和游赏感受。

5 讨论与建议

本文从“近自然林”营造方向系统阐述了雄安绿博园承德林的营造技术，在造林手法、经营方式和预期效果方面有较大突破，满足了科学绿化和景观效果的双重需求，实现了雄安绿博园营造健康森林基底的最终目标。由于承德林尚处于近自然生长初期，在后期经营管护中，还将及时完善近自然经营策略，评价其经营成效，确保可持续生长。

中国“近自然林”理念引入较晚，虽然近年来不断实践，但整体经验不足，后期经营成效有待进一步研究。为做好新时期国土科学绿化，基于雄安绿博园承德林实践提出中国“近自然林”营造相关建议：

（1）建立符合国情的森林经营模式，科学营造“近自然林”。中国是一个缺林少林的国家，不能一味追求短期经济效益而忽略生态效益。建议未来森林培育强调生态效益和近自然经营，重视森林在整个生长周期内所发挥的全部价值，确保可持续经营，做到“前人栽树，后人乘凉”。

（2）创新“近自然林”评价体系，确保森林可持续生长。当前中国关于“近自然林”的评价体系尚不完整，还未形成科学的评价体系。建议合理构建“近自然林”评价体系，因地制宜开展人工林立地条件、林下土壤、周围环境等生境评价工作，提高“近自然林”评价信息的精准化水平。

（3）以“科学绿化”理念为指引，发挥“近自然林”的碳汇效益。基于中国未来实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，建议在森林培育方面，注重研究乡土树种在碳汇造林中的价值和优势，提升森林生态系统的碳汇增量；在森林经营方面，注重及时更新林木，提高林木生长周期，延长固碳时间，提升固碳能力。

（4）开展相关学术活动，促进“近自然林”理论和技术研究。中国在部分林区对“近自然林”虽有一定的实践和研究基础，但整体上缺乏经验交流和应用技术的探讨。建议鼓励开展跨区域、跨国界的“近自然林”学术活动，加强对优秀案例的经验交流，提升本地区造林营林能力。