漫谈人工林多功能经营的系统工程

陆元昌

人工林多功能经营的系统工程设计和实践主题，就是系统科学的整体性和全局性原理和系统工程的结构化和定量化方法在森林经营专业领域的应用和实践，是依托森林生态学和林学的基本原理，特别是结合森林经营规划和作业计划的整体性和可操作性的技术优势，把人工林多功能经营的技术体系划分为六个子系统；按照系统工程的方法对六个子系统开展研究、应用和改进，提出完备而不重复的技术要素，并组装构成技术子系统；对于各个技术子系统的要素再开展结构化和数量化的处理，对部分定性质量指标做了半结构化的处理，使整个体系具有科学性、完整性和操作性。

人工林多功能经营技术系统工程体系架构

这个技术系统的第一个子系统是多功能森林经营理论的子系统。这个子系统重要的是森林生态系统的理念和结构化组织。森林生态系统是以乔木为主体架构的生态系统，包括有乔木、灌木、草本植物、林下枯落物、表层土壤及土壤动物和微生物、野生动物、光热水等环境因子。技术上可作出结构化的四个下级子系统划分，即乔木为主体的植物子系统、野生动物与生境子系统、土壤和包含的微生物等表层土壤子系统、光热水养等限制性环境因子子系统。这些子系统的多种要素和关系构成一个有结构、有功能的森林生态系统，占有相当大的空间，密集生长并能显著地影响周围环境。可见森林生态系统是陆地生态系统的核心要素，或者说是其重要的子系统，对社会经济、生态和人类的生存环境有着巨大的影响。当然，这个“森林经营理论子系统”还包括森林的多功能性以及多功能森林的基本定义、近自然森林经营的核心思想和基本原理、人工林多功能经营的基本原则等主题内容。

第二个子系统是经营设计的参考指标体系。包括五个下级技术要素（或子系统）；一是林木个体差异与分类处理，二是树种生态和经营特征分类和应用，三是主林层结构的经营学识别与分类，四是森林发育阶段划分和应用，五是立地生境特征认识和树种决策支持。这每一个技术要素又可以进一步分解和定义为一个下级子系统，比如森林发育阶段的要素可以进一步地划分为建群阶段、竞争生长阶段、质量选择阶段、近自然结构阶段、恒续林结构阶段等五个阶段。配合各个阶段的特征界定和促进技术处理，就构成了一个森林生态系统全周期经营的技术子系统。

第三个子系统是经营计划与作业设计的子系统。包括森林经营的多功能空间区划、森林经营类型定义、目标林相设计、全周期作业过程设计、当前作业处理设计等技术要素或说是下级子系统。

第四个子系统是多功能森林作业法技术体系。这是一个针对乔木林设计的三级结构的森林作业法技术系统，第一级为7 个要素组成的森林功能类型作业法子系统，第二级为典型森林经营类型的作业法体系，第三级为针对具体地段落实到小班的林分作业法体系。

第五个子系统是抚育经营作业措施规范化的技术体系。包括按主林层、更新层、林分质量、生态系统整体关系等四大对象构成的森林生态系统全要素抚育经营作业措施的规范化分类整合内容。

第六个子系统是示范模式与典型案例子系统。由于森林经营设计执行和实施效果的长期性与开放性、公益性与资源性等基本矛盾，要让经营和管理者有信心，包括不同典型森林类型、不同作业模式的森林经营示范模式就显得特别重要。在原国家林业局的主持和推动下，到2018年末全国建设了20 个国家经营样板基地，其范围内已经建设了83 个典型森林经营类型的示范模式案例，成为多功能森林经营技术模式成效展示和技术培训的样板依托。

这个人工林多功能经营系统工程的技术体系经历了研究开发、试点实验、推广应用等阶段，不断实践检验和改进细化，近十年来在基层林业经营工作中有越来越多的应用。作为一个有我国特色和优势的人工林经营技术体系，还将服务于“十四五规划”期间的生态文明建设工作。国家“十四五规划”中提出推动绿色发展、促进人与自然和谐共生的生态文明建设主题，要坚持用“绿水青山就是金山银山”的理念和“山水林田湖草沙系统治理”的手段来提高生态系统自我修复的能力，不断提高生态系统的稳定性、抗逆性和生活力，促进自然生态系统质量的整体改善和进步。

广西派阳山林场马尾松人工林

按习近平总书记的生态文明建设思想，山水林田湖草沙的陆地生态系统治理可以简要地表述为“人命在田、田命在水、水命在山、山命在土、土命在树”的子系统结构和过程关系，森林生态系统是这个陆地生态系统的源头和关键的子系统。所以，在新型森林生态系统经营理念支持下，持续实施这个人工林多功能经营的系统工程模式，是实现国家“十四五”生态文明建设目标的一个关键环节和林业贡献。

进一步看，面对我国社会进入新发展阶段的时代要求，创新森林生态系统协力经营的系统工程应用模式就是林业在新发展阶段的新发展理念，因为随着人口增加和气候变化等全球变迁，基于纯自然的森林生态保护与修复的途径因为过程缓慢和不确定性而没有前途，需要基于人与自然协同发展的经营生态学机制来设计生态保护与修复的主动创新模式，以生物多样性支持稳定性、以关键种群结构支持抗逆性、以物种协同竞争机制支持系统活力发展，以生态系协同创新的方式设计和各类国土空间生态保护与修复实施应用，加速形成我国生态文明建设的新发展格局。

总之，现代林业的创新发展就是通过森林生态系统经营来建设“绿水青山”，通过森林多功能开发来实现“金山银山”，通过人与自然协力经营的各项技术来表达人与自然和谐发展的林业系统工程创新模式，这是我国进入历史性新发展阶段的林业新发展理念，并将持续开创出多功能森林经营之现代林业系统工程的新发展格局。