森林作業(yè)的環(huán)境影響及對(duì)策

摘 要：本文通過(guò)對(duì)林地土壤、林內(nèi)水、生產(chǎn)者、消費(fèi)者及分解者幾方面的綜述與分析，闡述了森林作業(yè)對(duì)森林生態(tài)環(huán)境的影響。指出了森林資源所面臨的危機(jī)，提出了森林采伐的原則，即“非減等量采伐原則”，并表明了針對(duì)森林采伐對(duì)環(huán)境影響的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：土壤；水；森林作業(yè)；原則；對(duì)策

1 對(duì)森林的非生物環(huán)境的影響

首先，森林作業(yè)對(duì)林地土壤產(chǎn)生影響。森林作業(yè)中，人、牲畜、機(jī)械和木材在林地上運(yùn)行，修建集材道路及裝車場(chǎng)等土木工程對(duì)林地土壤會(huì)產(chǎn)生一定程度的損害。森林作業(yè)中，由于作業(yè)車輛和載荷的作用，使集材道和林地土壤發(fā)生一定程度的塑性變形。這種現(xiàn)象為土壤壓實(shí)。被壓實(shí)的土壤密度增大，空隙度減小，其結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生一系列的變化[1]。

土壤密度增大，空隙度減小，嚴(yán)重影響樹(shù)苗根系延伸；被壓實(shí)土壤由于其空隙度減小，使其持水能力和地表滲水能力下降，容易形成較大的地表徑流，加大地表沖刷和水土流失；土壤壓實(shí)，不利于土壤中氧氣循環(huán)和養(yǎng)分、水分循環(huán)，進(jìn)而影響苗木生長(zhǎng)。

林地土壤壓實(shí)程度還與土壤含水量有關(guān)。土壤含水量越大，壓實(shí)程度越高。土壤凍結(jié)后，其承載能力大大提高。在同樣條件下，土壤壓實(shí)程度顯著低于非凍結(jié)條件下作業(yè)造成的壓實(shí)。

森林采伐后，由于跡地的植被層被破壞，地表土層的含水量也發(fā)生了變化。隨著采伐年代和土壤厚度的不同，皆伐跡地表層含水率的變化如表1所示[2]。

從表1可以看出，森林采伐3～6年內(nèi)，土層含水率下降的幅度不大，超過(guò)6年后，土層的含水率下降的速度加大：7年為24.1%，8年為35.7%，10年為47.7%。所以，跡地更新要及時(shí)，以免土層的含水量下降過(guò)大，影響苗木的生長(zhǎng)。

其次，森林作業(yè)對(duì)林內(nèi)水的影響。森林植被的存在，對(duì)溪流、河流中的泥沙懸移含量、水溫、溶解氧（DO）、病原體及水化學(xué)性質(zhì)都有很大影響。在水流過(guò)森林的過(guò)程中，林冠下的枯枝落葉層好似過(guò)濾器，對(duì)水中的各種污染物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾、吸收和凈化，從而改善水質(zhì)，防止非點(diǎn)源污染。

森林生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)流動(dòng)、能量流動(dòng)及其生命過(guò)程都離不開(kāi)水，水是森林生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量運(yùn)轉(zhuǎn)的載體。森林作業(yè)改變了林分原有的結(jié)構(gòu)，對(duì)林地內(nèi)的水分平衡和水分循環(huán)將產(chǎn)生重要的影響。

（1）土壤物理性質(zhì)發(fā)生的變化改變了徑流的分配狀況，一般可使地表徑流增加，下滲徑流相對(duì)減少。

（2）減少或消失的林木的蒸騰及截留作用，可能使徑流量增大。

（3）降水到達(dá)地面的動(dòng)能增大，增加了對(duì)土壤的侵蝕力，且降水進(jìn)入林地的途徑變得單一。采伐方式對(duì)跡地徑流的影響顯著，但是對(duì)于徑流量是增加還是減少，一直是國(guó)內(nèi)外林業(yè)研究人員研究的熱點(diǎn)之一。跡地徑流量的變化不僅與采伐方式、采伐強(qiáng)度有關(guān)，還與林型、降水量和地理位置等因素有關(guān)，許多的研究都是針對(duì)某一因素對(duì)徑流量的影響，而未考慮以上因素綜合的結(jié)果，因而對(duì)于不同的區(qū)域和不同的林型得出的結(jié)論就不相同。

2 對(duì)森林的生物環(huán)境的影響

首先，森林作業(yè)對(duì)生產(chǎn)者的影響。生產(chǎn)者主要是綠色植物，包括喬木、灌木、蕨類、苔蘚和地衣，它們能利用太陽(yáng)能把簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)制造成有機(jī)物質(zhì)。

大面積、高強(qiáng)度森林采伐，減少以喬木為主的綠色植物，尤其是在生態(tài)基礎(chǔ)比較脆弱地區(qū)的森林采伐，導(dǎo)致森林生物多樣性減少。據(jù)中國(guó)科學(xué)院權(quán)威部門在我國(guó)云南省林區(qū)考察結(jié)果表明，自1949年以后，云南省林區(qū)的森林采伐導(dǎo)致森林植物種類減少了100多種。在我國(guó)北方林區(qū)，由于一度盛行皆伐，然后是大面積營(yíng)造速生豐產(chǎn)林-落葉松純林，加之市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)，一些闊葉樹(shù)種的種群數(shù)量大大減少，質(zhì)量明顯降低，有的甚至處于瀕臨滅絕的境地。

森林過(guò)伐造成對(duì)生物多樣性的威脅，一是減少了森林群落類型；二是因森林生境的破壞，使動(dòng)、植物種類隨之消失或被迫遷移。例如，落葉季雨林被毀，再經(jīng)墾殖撂荒或放牧火燒，常可退化為稀樹(shù)草原。如果反復(fù)干擾破壞，則退化為中生灌草叢乃至禾草叢。

其次，森林作業(yè)對(duì)消費(fèi)者的影響。消費(fèi)者主要是各種動(dòng)物，它們以植物或其他動(dòng)物為食。森林生態(tài)系統(tǒng)中的動(dòng)物種類繁多。

大多數(shù)野生動(dòng)物以森林為生存棲息地，它們與森林相互依賴。過(guò)度的和不合理的森林采伐會(huì)導(dǎo)致野生動(dòng)物失去家園，它們面臨的惟一生路選擇只有遷徙。毫無(wú)疑問(wèn)，區(qū)域的野生動(dòng)物種群數(shù)量與質(zhì)量會(huì)隨著采伐面積的擴(kuò)大而呈冪指數(shù)型銳減。因此，近20年來(lái)，西方許多發(fā)達(dá)國(guó)家如挪威、瑞典、美國(guó)等國(guó)家在森林采伐中對(duì)保護(hù)鳥(niǎo)類、小動(dòng)物、大型流動(dòng)性動(dòng)物等方面都采取一定的保護(hù)措施，目的在于減少對(duì)野生動(dòng)物的影響。

3 森林作業(yè)的原則及其對(duì)策

根據(jù)生態(tài)平衡的要求，森林的采伐必須貫徹“非減”等量采伐原則。

所謂“非減”，就是在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域里，森林的后期采伐量，不得小于前期的采伐量。這適用于生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域里的森林蓄積量小于標(biāo)準(zhǔn)蓄積量的條件。這時(shí)，年伐量小于林木生長(zhǎng)最，以期逐漸增加蓄積量，最終達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)蓄積最的目的。

所謂“等量”，是指前期與后期的采伐最相等。這適用于林木生態(tài)達(dá)到了平衡，蓄積量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)蓄積量的條件。這時(shí)，年伐量與林木年生長(zhǎng)量相等，使森林達(dá)到穩(wěn)定平衡和永續(xù)作業(yè)的目的。

（1）優(yōu)化采伐方式與伐區(qū)配置

采伐方式選擇的合理與否在于其適用條件，應(yīng)避免大面積連片皆伐作業(yè)，控制擇伐作業(yè)的強(qiáng)度。實(shí)踐表明，采用低強(qiáng)度集中湊載、原木或原條等多種工藝方案相結(jié)合的作業(yè)方式更適合目前的林分資源狀況，可降低作業(yè)成本，有效保護(hù)保留林分，又有利于土壤、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)和景觀維護(hù)。伐區(qū)配置目前最常見(jiàn)的是小面積塊狀和帶狀皆伐，伐區(qū)相鄰布置。美國(guó)“新林業(yè)”理論創(chuàng)立者Franklin教授從景觀生態(tài)學(xué)原理出發(fā)，對(duì)美國(guó)西北部天然林棋盤式伐區(qū)配置提出異議，認(rèn)為應(yīng)用適當(dāng)集中伐區(qū)取代現(xiàn)行的分散小塊伐區(qū)配置，有利于降低森林景觀的破碎程度和降低伐區(qū)作業(yè)生產(chǎn)成本。

（2）選擇集材方式與改進(jìn)集材機(jī)械

改進(jìn)作業(yè)機(jī)械、完善作業(yè)技術(shù)可減少集材作業(yè)對(duì)林地生境的影響，新的作業(yè)系統(tǒng)和采伐機(jī)械既要保護(hù)生態(tài)，又要提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)、輕便、靈活、快速、能保護(hù)地表和幼樹(shù)等要求。特寬低壓輪式集材機(jī)可減少集材拖拉機(jī)的接地壓力，對(duì)土壤的破壞較小。在山地林區(qū)為減少采伐對(duì)林地生境的破壞，索道集材得到廣泛應(yīng)用。德國(guó)、奧地利等國(guó)架空索道集材比例已由12年前的8%提高到25%；挪威對(duì)高山移動(dòng)式索道集材給予補(bǔ)貼已有10余年之久。畜力集材具有對(duì)土壤破壞和幼樹(shù)幼苗損傷較小、無(wú)廢氣污染等優(yōu)點(diǎn)，是發(fā)展中國(guó)家既經(jīng)濟(jì)又滿足生態(tài)保護(hù)的可行集材方式。我國(guó)東北林區(qū)近幾年使用牛、馬車等畜力集材的比例有所上升。印度、泰國(guó)等國(guó)家利用馴象等集材已有悠久歷史。

參考文獻(xiàn)

[1]沈微，王立海.森林作業(yè)對(duì)林地土壤呼吸的影響[J].森林工程，2005，0

5：14-16.

[2]李勇，楊旗.森林作業(yè)對(duì)森林生物多樣性的影響[J].森林工程，2004，0

1：7-8.