让退化的森林再获新生

铁铮 宋平

在小兴安岭南坡、松花江北岸，有一片茫茫林海，还有一条清澈的河流，人称丹清河。

以丹清河命名的实验林场，大力引进科技力量，与中国林科院森林多目标经营与高质量管理研究团队等科研团队展开合作，创新实施了以近自然理念为主导的多目标森林经营技术体系。

多年来，这个团队在丹清河林场开展了长期跟踪研究和科学经营实践，积累了丰富的经验和数据，总结升华了系列重要典型模式。经过科学的经营管理，丹清河畔退化的森林重获新生。

通圆笔直的云杉、高大粗壮的水曲柳、苍劲挺拔的红松林，丹清河两岸茂密的森林，都在无声地为他们的努力和奉献作证。

为森林高质量管理而战

丹清河林场退化森林的修复，对于中国林业科学研究院森林多目标经营与高质量管理研究团队来说，只是他们研究生涯中的一个插曲。为了提升我国的森林经营质量和水平，他们一直在战斗。

在教授级高级工程师、博士生导师陈绍志的带领下，团队依据国内外近自然森林经营、生态系统经营、全周期经营、多功能经营、森林景观恢复以及生态产品价值实现、山水林田湖草沙系统治理等最新理念和技术，结合我国国情林情，以全面提升森林生态、经济、社会效益为目标，针对现地森林经营实践中遇到的瓶颈和难点问题，重点设计实施了国家发展改革委、国家林草局《生态系统固碳增汇研究》《林草碳汇财政政策支持方案研究》《履行国际森林文书的良好森林经营示范技术体系研究》《森林经营经济学理论与决策优化》《人工林多功能经营及模拟预测技术引进项目》《森林固碳增汇经营试点》《国家储备林试点方案编制》《森林质量精准模式与效益规划研究》《新型国有林场森林经营方案编制》等多个研究项目。

负责人告诉记者，团队的主攻方向是，主要树种典型林分质量精准提升，天然次生林修复经营，高价值珍贵树种大径材培育，国家储备林培育经营，森林固碳增汇经营，近自然森林景观提升经营，退化林修复，低质低效林提质，森林经营方案编制，森林经营成效评估及现地经营效果监测等技术体系。这些技术设计同时适用于国家储备林、国土绿化项目以及各类生态修复项目。

在团队成员的共同努力下，已经取得了“基于云计算的人工林多目标管理技术”“北方地区主要树种和典型林分森林质量精准提升经营技术集成与经营方案编制”两项科研成果，均已纳入国家林草局科技成果库，并被列入年度重点推广的100项科技成果。

据悉，团队已在河北、山西和黑龙江等多省份开展了大面积应用推广工作，实施了北方地区主要树种森林多目标经营、森林质量精准提升、退化林修复、碳汇林经营、森林经营方案编制等近20项中央财政林业科技推广项目，支撑建立了“中国北方森林经营实验示范区”（河北木兰围场国有林场）、“山西省森林质量精准提升工程建设示范区”（山西中条林局），形成了涵盖落叶松、红松、油松、云杉、栎类林、杨树、辽东栎、蒙古栎、麻栎、核桃楸、水曲柳、黄檗、椴树、桦树等人工林、人天混林分、天然次生林林分等各类示范模式120多个，推广面积180多万亩，支持10多个林场（林业局公司）纳入国家林草局全国森林经营可持续经营试点、全国森林经营重点试点、全国森林碳汇试点单位。

茂密的森林长在丹清河畔

用科技支撑丹清河林场森林经营，科研团队把精彩论文写在了森林里。

随着团队科研人员的讲述，我们将目光聚焦在遥远的丹清河实验林场。

丹清河实验林场位于哈尔滨市依兰县最北部，始建于1956年。林场的经营面积14723公顷，有林地13545公顷，森林覆盖率92%。其中，同名的国家森林公园2850公顷。

这个林场属于小兴安岭典型森林植被类型，各典型树种种类齐全。其中，国家二级保护树种就有红松、黄菠萝、紫椴、水曲柳等。

有资料记载，这片森林在新中国成立前曾遭到了掠夺式的采伐，建场后因木材生产，导致原始林迅速演变为天然次生林，森林质量逐年下降。上世纪80～90年代，形成了以白桦、山杨等先锋树种为建群种的次生阔叶林，还有次生林发生逆向演替形成的残次林、退化林。伴随而来的是，森林生态功能与产品供给能力下降，陷入了资源危机、经济危困的窘境。

1998年，林场调整发展思路，在全国率先开展森林经营。针对森林逆向经营所造成大量结构不合理的非典型林分，开展了以调整育林法为主要措施的森林经营，将合理采伐、树种置换、人工促进天然更新等相结合，调整林木密度、龄组结构、树种结构，调整增值资源和贬值资源的比例，促进森林健康和正向演替。2010年，培育后的森林增值资源与贬值资源的蓄积比由5：5提高到8：2，同年全国首次森林抚育经营现场交流会在丹清河林场成功举办。

中国林科学院森林多目标经营与高质量管理团队结合林场实际情况，创新提出了以近自然、全周期、可持续、多目标、系统化等综合性要素为特征的森林经营技术体系，为在多立地条件、多树种林分、不同演替阶段开展适应性森林质量精准提升奠定了良好基础。在具体实践中，采取目标树经营、目标树为构架的全林经营、均质经营、退化林修复经营等技术，在林分尺度、小班尺度和流域尺度上，综合运用不同经营技术的功能化经营，进而提升森林质量，提高森林生态功能与服务、产品供给能力。

林场采用红松多功能兼用林经营、珍贵树种大径材经营、天然次生林多树种培育经营、退化天然次生林经营、人工针叶纯林近自然化改造经营等五种经营模式，培育森林7314公顷，实现了森林资源培育、林场发展和职工收入三提升。

柞矮林转化为森林顶级群落

退化林是指由于外力作用处在自然不可逆状态的退化演替森林。中国林科院森林多目标经营与高质量管理研究团队经过长期探索，总结出了转化修复退化林的基本原则和方法。这就是在不强烈改变森林生境和植被持续覆盖前提下，通过全林补植或林内种源区块建设、人工诱导天然更新等，实现渐进式树种置换，改变树种结构，逐步提高森林質量。

科技的力量创造了奇迹。在这支团队和林场的共同努力下，昔日的柞矮林实现了华丽转身，一举转化成了森林顶级群落。

团队资深技术专家邬可义告诉记者，柞树矮林是东北地区乃至全国典型的退化林，数量占有很大比例。它是由于樵、釆过度，可更新的优质种源缺乏，森林出现逆行演替而发生的森林退化。

研究人员在丹清河林场24林班选择了实验林分。这是一片在天然次生林皆伐迹地上形成的蒙古栎矮林，林地生产力和林木价值量较低。

根据其立地质量和林分现状，研究人员确定的经营方向和目标是：将柞矮林转化为多功能、高价值复层异龄可持续经营的红松、蒙古栎针阔混交的森林顶级群落。

1998至2000年，人工在林冠下补植了红松，2004年对林分进行了质量调整伐，伐除了霸王树等贬值树木，为优质树木生长和更新释放了空间。

2016年开始进入目标树经营时期，研究团队选择实生、优质的蒙古栎为目标树，保证二代优质种源，对于红松选择“备育目标树”并进行系统管理，未来5～7年进行一次干扰树疏伐，同时加强蒙古栎辅助木管理，做好对蒙古栎主干庇荫，防止次生枝（不定芽）萌发。

2021年，林分已形成异龄、复层、针阔混交林，森林单位面积蓄积与2000年相比增长了106%，年均蓄积增长率3.51%，年均单位面积蓄积增长量3.12 m3/hm2。

据介绍，林场后期经营的重点是，在增加实生优质蒙古栎占比的同时，维持多树种混交，适时调整树种比例，培育目的树种大径级木，形成优质针阔混交林，以促进森林的健康生长。

修复森林病虫害形成的森林退化

病虫害是森林的大敌。中国林科院森林多目标经营与高质量管理研究团队探索出了一条新路，有效地修复了森林病虫害形成的森林退化。

在丹清河林场，有片曾经生长茂密的天然针叶混交次生林。其森林结构保持完好，生长量较大，树种结构合理，价值量较高。令人心疼的是，2013年大面积发生“红脂大小蠹”造成了严重的森林退化。

研究人员认真调研后确定的目标是：对由病虫害造成的退化林进行修复，使其尽快转化为针阔混交、异龄复层的优质健康森林。

在森林经营中，清除了病腐木、枯立木、濒死木和非目的树种，全面清林割灌，努力创建健康的森林卫生条件。对于清理出的林窗空地，科研人员没有新植树木，而是采取近自然方式来恢复森林。选定和抚育种源目标树，伐除干扰树，促进结实，进一步强化天然更新。抚育已有更新树木，促进健康生长。

科研人员还采用了人工促进天然更新的办法，树种则以珍贵阔叶为主。除天然更新外，不再人工更新针叶树种。

在丹清河林场长征桥39林班，科研人员选出了种源树391株，其中有红松、紫椴、水曲柳和黄菠罗等。对这些种源树进行了生长、结实空间释放等抚育管理，对选出的1098株备育目标树和林下更新的红松、胡桃楸、水曲柳、云杉等幼苗，进行了生长抚育管理。

通过经营伐除残次与病腐木，有效地阻拦了病虫害的继续发展。同时，林分水、光、热与土壤养分更有利于保留树木的健康生长。在科研人员的努力下，已发生退化的病害林分，正在形成由珍贵阔叶树种以及优质针叶树种组成的稳定健康的森林生态系统。

科研人员用实践证明，精细的经营管理和放任弃管的效果差异巨大。该林分发生病虫害后放弃管理，导致蓄积量不但没有增加，反而下降了71.40%。2013年大面积发现病虫害以后，由于没有及时修复经营，大量林木资源得不到有效利用，病腐木遗留林内，导致森林健康及环境问题十分突出。

在谈到未来的经营方向和技术路线时，邬可义介绍说，要加强病虫害对森林危害情况的持续监测，做好预报、预防方案；对更新不均匀的林隙、天窗继续补播胡桃楸，以促进均匀更新；对原有的更新树木强化抚育，堅持确立的目标树经营体系管理，按标准要求完成作业事项。

针阔混交林实现多目标可持续经营

在丹清河林场27、28林班，有片经过多次采伐后形成的天然次生林。早在1999年，该林分实行了较为系统科学的经营管理。2005年、2015年，进行了两次质量调整伐和树种调整伐作业，贬值的林木资源基本伐除，林分结构得到优化。由于近自然育林目标明确，技术手段运用合理，林分生长活力增强，多目标可持续的森林特征已现雏形。

研究团队确立的经营目标是，培育高质量、高价值、多树种、多功能、复层异龄混交的永久性森林，也叫恒续林。

团队负责人解释说，恒续林指的是一块林地上永久覆盖树木，在自然生长条件下能够实现自我更新和可持续利用的异龄、复层、稳定的顶级森林群落。

在团队的指导下，林场加强了对目标树的抚育管理，按照树种珍贵度和林分内树种稀有度平衡法进行目标树选择，并优先级排序，适时伐除干扰树。根据株间混交树种的化感性调整混交密度，伐除枯立木、被压木、濒死木，并保持株间密度，适宜树木健康生长。在经营中，注重更新管理，保持更新的多样性、梯次分布和叠次状态。与此同时，强化林政管理，减轻外力干扰，保持林分优势结构。

根据2015、2021年两次监测，科学经营后的林木生长加快、质量提高，年均蓄积生长量、年生长率都达到了较高水平。研究人员称，目前此林分大部分树木处于中林龄或者低于中林龄状态，仍具有较长时期的速生发育潜力 。

据邬可义介绍，天然林是更为复杂的森林生态系统，具有树种的多样性、林龄的差异性、自我更新的随时性、树种分布的规律性、经营目标和措施的复杂性等特点。其经营的主要技术要点是：优化树种结构，优化起源结构，优化林龄结构，提高优树占比，美化森林景观，保持和提高生物多样性，完善森林生态系统功能。

有关专家认为，采用近自然育林的经营理念和技术措施培育天然林次生林，符合我国的国情和林情。

一切经营活动都要围绕目标树展开，同时按照树木发育的“五个阶段”的经营技术措施和林分进展演替规律开展经营活动，经营间隔期一般为5到7年。

落叶松人工林近自然转化

落叶松生长速度快、干形良好，是东北林区主要造林树种之一，在黑龙江省乔木林中落叶松面积比例达到16.5%。由于落叶松纯林树种单一，出现了林地退化。如何调整落叶松纯林二代林的树种结构或树种置换，是一个现实问题。科研团队通过近自然育林手段，

在丹清河林场的55、43林班进行了探索，取得了显著效果。

研究团队调查中看到，该林分是在天然林皆伐迹地上，由人工更新的落叶松和天然更新的白桦、黒桦混交而成。这种混交相较于纯林而言，虽然具有促进林地养分循环，提高土壤肥力的作用，但由于两个强阳性树种混交，会出现生长竞争激烈，导致林分质量下降，生长量降低，带来自我更新困难等问题，难以实现可持续经营。

研究团队根据立地条件和森林现状，确定了经营方向和目标。这就是利用天然更新多树种逐步替代以落叶松为单一树种的人工林，实现人工林向天然林的近自然转化，形成以水曲柳、胡桃楸、红松等珍贵树种为主的针阔混交林，逐步提高森林质量，完善森林功能，实现高价值基础上的可持续经营。

2000年，通过对上层人工落叶松进行密度与质量调整伐，促进天然更新树种的进入与生长，形成有效更新层。2005年，实施了抑灌透光、平茬复壮、摘芽去萌等措施加强更新生长的抚育管理。

随着目的树种逐渐进入主林层和亚林层，加强了控制主林层郁闭度，适时、适量疏伐，继续为珍贵目的树种更新和生长释放空间，并随着更新目的树种的高生长而逐步降低主林层的盖度。

2021年，对已经形成的人工落叶松、天然阔叶混交林，适时选择、标识目标树，并伐除干扰树、病腐树、霸王树。选择、标识目标树一般在胸径10～15cm，树高8～12m时进行，选择数量每公顷80～100株。在10cm以下的幼树中可选择“备育目标树”，数量一般每公顷100～120株。

在研究团队的指导下，经过合理的经营，从2015年到2021年，此林分单位面积蓄积年均增长率4.9%。无论是落叶松，还是水曲柳、胡桃楸，年均蓄積增长率都显著高于地方标准。

团队负责人告诉记者，实践结果表明，东北地区，特别是小兴安岭、长白山林区，天然次生林具有很强的森林储备和功能提升能力。很多林分天然更新能力强，且更新的珍贵树种效果好，在调整树种结构、提高森林价值方面优势明显，通过科学合理经营，可以实现不用栽树而收获高质量天然林的目标。

研究团队科研人员的心血和汗水，化成了科技的甘霖，滋润着丹清河的森林，也装点着祖国的绿色家园。