济宁市森林培育与经营管理措施探讨

摘 要 山东省济宁市在森林资源培育与经营管理中面临天然林更新困难、人工林结构单一、林分更新时期判断不准确、森林经营规划不合理等问题。为提升森林质量，增强生态系统服务功能，实现林业可持续发展，提出促进天然林更新、调整人工林结构、建立生长模型及预警机制、优化经营规划等策略。

关键词 森林培育；经营管理；天然林更新；山东省济宁市

中图分类号：S750 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.14.076

近年来，山东省济宁市大力推进森林培育，但天然林更新补植、人工林结构调整、林分更新时期确定等方面仍存在问题，导致森林质量较差。因此，深入分析济宁市森林培育及经营管理现状，找出现存问题，探讨多样性天然林更新、人工林结构调整等技术的应用，制订森林经营规划动态优化策略，对于指导济宁市森林培育实践、提高森林质量和生态系统服务功能、实现林业可持续发展具有重要意义。

1 济宁市森林资源分布与结构特征

济宁市森林资源丰富，分布广泛。从结构特征来看，济宁市天然林以阔叶林为主，常绿阔叶林占18.7%，针叶林仅占3.2%。阔叶林中，栎桐混交林是济宁市的主要天然林类型，占天然林总面积的32.4%。人工林以马尾松人工林为主，占人工林总面积的84.6%[1]。总体而言，济宁市森林资源结构较为单一，乔木层和灌木层简单，生物多样性较低。济宁市地处暖温带，气候条件决定了针叶树种的适生性较差。同时，历史上济宁市林地多经过2次以上采伐，天然林遭到不同程度的破坏，乔木层、灌木层生物多样性降低。加之20世纪50—70年代济宁市开展大规模绿化行动时，过度依赖速生树种马尾松的人工林建设模式，导致现有森林资源中马尾松人工林面积占比过高。根据相关研究，结构复杂、物种多样性高的森林生态系统的服务功能更加完善，如可发挥气候调节、土壤保持、水源涵养等功能。因此，调整优化济宁市森林资源结构，增加物种多样性，是增强生态系统服务功能、实现林业可持续发展的重要途径。

2 济宁市森林培育与经营管理存在的问题

2.1 天然林更新困难

虽然济宁市天然林面积占比较高，但经多次采伐，原生态系统已遭到破坏，加之天然林更新能力较差，限制了林分的自然更新。同时，济宁市部分森林受矿山开采、农业活动等人为干扰影响较大，天然林生长环境恶化，更新补植面临诸多困难。例如，汶上县天然次生林中，乔木层优势种马尾松、栎类、红豆杉等更新不良，同时矿山开采导致林地大面积裸露，采用常规人工更新技术难以获得满意效果[2]。总体来看，因采伐破坏和外界干扰较大，济宁市天然林的更新能力较弱，主要优势树种更新不畅，种群年龄结构失调。

2.2 人工林结构单一

济宁市现有人工林中，马尾松纯林及其混交林面积占比过高。过度依赖马尾松这一针叶树种进行人工林建设，使得济宁市人工林物种组成单一，生态系统脆弱。这些马尾松人工林易发生虫害或病害，生长迟缓，群体老化加剧。一旦遭遇干旱、低温等极端气候，马尾松人工林枯顶率大幅提高，严重影响木材产出。例如，梁山县东南部的某马尾松人工林，林分密度过大，平均胸径9 cm，平均树高11 m，材积仅为82 m3·hm-2，同时林分内部通风性差，易发生各种病虫害[3]。

2.3 林分更新时期判断不准确

济宁市部分林业经营主体对不同立地条件下林木生长规律把握不足，难以准确判断林分生长周期和合理更新时期，导致更新效果不佳。例如，采用径级结构法预测林木生长规律，根据胸径级和年龄级关系建立回归方程确定积累量的最大时期作为合理的更新时期。在气候环境变化和森林经营强度增大的今天，这种传统方法的预测误差较大，无法提供精细化的更新时期判断。以曲阜市国有石门寺林场为例，该林场主要树种为马尾松。采用径级结构法预测该林分于25年生达生长峰值，所以规划于26年采伐更新。但是实际调查发现，受气候变化和病虫害影响，该林分生长速率降低，25年生林木平均树高仅15 m，平均胸径20 cm，尚未达生长高峰，更新时机尚早。可见，现有林分生长预测方法无法准确判断更新时期，影响了林分更新效果。

2.4 森林经营规划不合理

济宁市现行森林经营规划存在时间跨度过长、目标指标设置粗放、监测评估体系不健全等问题，难以适应快速变化的市场环境和气候环境。例如，在当前济宁市10年一期的森林规划框架下，规划目标难以体现林区生态环境和社会经济的动态变化特点。一些定量指标如计划年采伐量过于粗放，执行中易偏离实际，影响森林资源的合理配置。同时，现有监测预警体系不健全，信息反馈滞后，规划实施过程中出现偏差时无法及时调整，降低了规划执行效率。以嘉祥县为例，“十二五”期间其森林采伐量的年度计划指标为3万m3，但2015年该县木材价格暴涨，当年当地实际采伐量达到了5万m3，明显超过计划指标，由于监测预警体系不健全，超采行为未被及时制止，加剧了当地乔木资源短缺和林地退化问题[4-5]。

3 济宁市森林培育与经营管理对策

3.1 促进天然林更新

1）在天然林破坏严重、生态环境恶化的区域，可实施人工辅助更新。例如，在微地形改造的基础上，因地制宜补植马尾松、栎类等乡土树种，并辅以必要的抚育措施，加快林分的自然恢复进程。2）加强保护天然林，减少人为干扰。在天然林集中分布区，设立禁伐区、封山育林区等，严格限制林地开发利用强度。同时，定期监测林分密度、郁闭度等指标，掌握林分更新动态，适时采取疏伐、补植等抚育措施，确保林分结构稳定。例如，在次生阔叶林中，每隔5年对林分进行一次调查，当林分密度低于800株·hm-2时，及时补植栎类等耐阴树种，以维持林分的自然更新能力。3）在矿山废弃地等生境条件差的区域营造天然林时，可采用多树种混交、复层异龄配置模式，利用不同树种的生态位互补作用，提高林分抵御外界干扰的能力，促进其健康生长。例如，在金乡县废弃石料场，采用栓皮栎、麻栎、君迁子等本地树种混交造林，通过种间互作增强林分稳定性。

3.2 调整人工林结构

济宁市现有人工林以马尾松纯林为主，结构单一，生态系统脆弱。为改善这一状况，济宁市应大力推进多树种混交造林，营造结构复杂、功能完善的人工林生态系统。在适宜区域营造落叶松、油松等其他针叶树种人工林，丰富针叶林树种组成；在马尾松人工林中择机补植栎类、榆类等阔叶树种，营造针阔混交林结构。同时，注重林下植被培育，促进灌草层发育，构建多层次立体结构。例如，在低山丘陵区，采用马尾松与麻栎混交造林模式，通过两种树种在空间和时间上的生态位错开，提高林分的资源利用效率和生态稳定性。在林下撒播黄背草、白茅等草本植物种子，加快林下植被恢复，形成乔、灌、草复层结构。

针对现有纯林改造，可采用带状补植、大树林窗等方式，渐进式引入伴生树种，促进林分结构趋于复杂化。例如，在中龄马尾松人工林内营造10 m×10 m的林窗，补植臭椿、黄连木等，打破林分的单一性，增加植物多样性。在此基础上，还应加强林分抚育经营，通过合理控制林分密度，促进林木健康生长。对郁闭度过大的林分及时实施间伐，调节林内光照和通风条件，减少病虫害发生。

3.3 建立林分生长周期预测及更新时期预警机制

针对林分更新时期判断不准确的问题，济宁市亟待建立精准的林分生长周期预测模型和更新预警机制。传统的径级结构法难以适应当前气候变化和人类活动影响加剧的复杂环境。为此，应充分利用3S技术，整合高光谱遥感影像、激光雷达点云等数据，构建时空连续的林分三维结构模型。在此基础上，结合树木年轮分析、同位素示踪等微观技术，揭示林木生长过程中的物质能量代谢规律，阐明环境因子对生长的影响机制。例如，引入基于树干电阻抗断层扫描的生长监测新方法，测定树干不同部位的电阻抗变化，推断树木生长状况和内部结构异常情况，及时发现衰退或病变迹象。同时，应用机器学习算法，如长短期记忆神经网络等，融合林分生长监测数据和气象、土壤等环境因子，建立具有时间序列预测能力的林分生长模型。该模型能够根据林分生长历史和环境条件变化，对未来一定时期内的生长趋势做出预判。基于该生长模型，结合林分健康评价和市场需求趋势分析，构建更新采伐预警机制。当模型预测未来林分生长出现拐点且健康度下降到预设阈值时，自动生成采伐更新提示，确保在林木生长量达到最大时及时采伐，避免林分过熟或衰退。同时，在预警机制中应纳入木材市场动态分析，当市场需求和价格有利于林农增收时，及时给出采伐建议，以实现林业经营效益最大化。

3.4 优化森林经营规划

针对森林经营规划不合理的问题，济宁市应充分应用大数据分析和情景模拟等先进技术，建立涵盖自然、经济、社会多维度的森林经营数据平台，在此基础上开发一套灵活、高效的规划编制与管理系统。该系统应具备自动获取各类监测数据、实时更新规划参数的功能，能够根据森林资源动态变化、林产品市场波动等因素，及时调整规划目标和实施方案，提高规划的前瞻性和适应性。同时，应用元胞自动机、多智能体等人工智能模型，模拟规划实施过程中的资源配置和利益相关者行为，评估不同情景下的生态效益、经济绩效和社会影响，优选最佳的规划方案。例如，在森林规划修编中，可引入随机动态规划理论，综合考虑各林区树种结构、林龄分布、地位指数等因子的时空变异性，构建基于不确定性的森林资源动态模型，预测不同经营策略下森林生态系统的中长期演变趋势，权衡生态保护与林业发展的关系，制订兼顾近期需求和长远发展的滚动式规划方案。在规划实施过程中，建立健全监测评估与反馈调控体系，综合运用遥感解译、地面调查、公众参与等多种监测手段，对规划目标完成情况进行跟踪评估。一旦发现规划执行偏离预期轨道，及时采取强化资源管护、调整采伐限额等对策，确保规划目标落到实处。例如，利用散落指数等景观生态指标，对森林生态系统的连通性、破碎化程度进行监测与评价，若发现森林斑块破碎度超过规划设定的阈值，应及时优化森林采伐布局，在关键区域实施退耕还林、植被恢复等工程，提升林区的空间连接度和景观多样性，增强森林生态系统的稳定性和完整性。

4 结语

济宁市应针对当前森林培育与经营管理面临的诸多挑战，从促进天然林更新、调整人工林结构、建立生长模型及预警机制、优化经营规划等多个方面采取措施，努力提升森林质量，强化生态系统服务功能，为地区可持续发展注入动力。

参考文献：

[1] 杨成利，宋尚文，王文丽，等.济宁市森林生态价值估算与主要造林绿化树种选择研究初报[J].农业灾害研究，2022，12（2）：10-12.

[2] 谢经霞，张建国，任敬朋，等.济宁市森林资源现状及其固碳释氧生态功能价值评估[J].山东林业科技，2019，49（5）：70-71.

[3] 宋印刚.建设济宁市林业有害生物控灾体系的理论与实践[J].国家林业局管理干部学院学报，2012，11（1）：51-54.

[4] 陈天弋.山东省森林植被碳储量估算、动态演替及碳汇潜力分析[D].泰安：山东农业大学，2023.

[5] 周舟，乔吉良.国有林场森林资源有偿使用制度研究：以山东、福建调研为例[J].中国林业经济，2020（2）：137-140.

（责任编辑：刘宁宁）