淺談森林經(jīng)營(yíng)的方法

苑琦

森林經(jīng)營(yíng)從廣義上講，指圍繞森林的一切經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。森林經(jīng)營(yíng)受經(jīng)濟(jì)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境的制約，是森林與人類活動(dòng)相互作用、相互聯(lián)系而構(gòu)成的有機(jī)整體。森林經(jīng)營(yíng)是一個(gè)長(zhǎng)期的實(shí)踐過(guò)程，必須以系統(tǒng)的觀點(diǎn)建立科學(xué)的森林經(jīng)營(yíng)體系，其關(guān)鍵在于合理配置與規(guī)劃森林斑塊，通過(guò)空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化導(dǎo)向合理的森林經(jīng)營(yíng)。森林景觀“斑塊耦合網(wǎng)絡(luò)”，即以森林景觀斑塊作為調(diào)控節(jié)點(diǎn)，以斑塊間功能流作用關(guān)系作為網(wǎng)絡(luò)邊，構(gòu)造反映斑塊及其相互耦合作用的網(wǎng)絡(luò)，是一種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，也是景觀生態(tài)學(xué)中“景觀功能網(wǎng)絡(luò)”的拓展，充分考慮了林分、景觀和自然地理區(qū)域3個(gè)逐漸增大的可行尺度，從森林經(jīng)營(yíng)角度，有助于多角度地認(rèn)識(shí)森林的系統(tǒng)性和復(fù)雜適應(yīng)性特征，探討森林與環(huán)境及森林自身子系統(tǒng)的耦合機(jī)制，對(duì)森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)林業(yè)向現(xiàn)代林業(yè)轉(zhuǎn)變具有重要的指導(dǎo)意義。

1 森林經(jīng)營(yíng)理論與實(shí)踐進(jìn)展

森林經(jīng)營(yíng)的目的是培育健康的多功能森林生態(tài)系統(tǒng)。伴隨著人類對(duì)森林認(rèn)識(shí)的不斷深化，森林經(jīng)營(yíng)思想與理念不斷地演變，從永續(xù)利用思想發(fā)展到森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)，經(jīng)歷了從早期強(qiáng)調(diào)經(jīng)營(yíng)方法與森林經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)先，到注重森林生態(tài)效益、強(qiáng)調(diào)三大效益兼顧的轉(zhuǎn)變和發(fā)展過(guò)程。型林產(chǎn)業(yè)以及社會(huì)林業(yè)等理論的提出。

2 森林景觀“斑塊耦合網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)內(nèi)涵與構(gòu)成

森林景觀是一個(gè)異質(zhì)的復(fù)雜系統(tǒng)，在不同的時(shí)空尺度下，通過(guò)內(nèi)部組分的相互作用，其結(jié)構(gòu)與功能構(gòu)成了多個(gè)層次水平的等級(jí)體系。對(duì)于森林景觀，以斑塊信息特征作為調(diào)控節(jié)點(diǎn)，以斑塊間相互作用大小作為網(wǎng)絡(luò)邊，提出了“斑塊耦合網(wǎng)絡(luò)”的概念?！鞍邏K耦合網(wǎng)絡(luò)”是代表“斑塊的耦合體”空間格局的骨架，有助于闡釋森林景觀的系統(tǒng)性和復(fù)雜性。由于森林景觀的時(shí)空結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為互相鑲嵌分布、結(jié)構(gòu)與功能全方位交錯(cuò)，表現(xiàn)為非線性、遠(yuǎn)離平衡、混沌與分形。斑塊作為景觀組分，受到來(lái)自斑塊自身與外部環(huán)境的影響，在斑塊之間存在著復(fù)雜的生態(tài)過(guò)程，是某種載于斑塊結(jié)節(jié)之間的連接?！鞍邏K耦合網(wǎng)絡(luò)”反映了景觀、斑塊關(guān)系，通過(guò)功能性邏輯映射出的空間組織關(guān)系，體現(xiàn)了斑塊間生態(tài)過(guò)程耦合作用，描述了景觀生態(tài)流的相互作用形式。

斑塊耦合網(wǎng)絡(luò)主要研究發(fā)生在景觀、斑塊間多尺度的生態(tài)過(guò)程，是立足于森林經(jīng)營(yíng)的一種視角，從一種更廣更寬的角度考慮經(jīng)營(yíng)森林的穩(wěn)定性和綜合效益。森林景觀“斑塊耦合網(wǎng)絡(luò)”的本質(zhì)，就是以林分為調(diào)控單元，研究斑塊耦合體的生態(tài)規(guī)律，剖析斑塊間的耦合機(jī)理，通過(guò)生態(tài)流的內(nèi)部關(guān)聯(lián)，使斑塊間形成耦合狀態(tài)，呈現(xiàn)出對(duì)結(jié)構(gòu)、功能和行為的不同程度調(diào)節(jié)和控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)森林景觀在特定時(shí)空與功能下的優(yōu)化。

3 森林景觀“斑塊耦合網(wǎng)絡(luò)”的森林經(jīng)營(yíng)實(shí)踐應(yīng)用

3.1異質(zhì)性經(jīng)營(yíng)

異質(zhì)性是景觀系統(tǒng)生態(tài)學(xué)變量在空間的變異程度或強(qiáng)度，表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的斑塊性和環(huán)境梯度性。森林本原是一種異質(zhì)性景觀，由于植物的內(nèi)因性演替與環(huán)境的異質(zhì)性，造成其生態(tài)位的時(shí)空異質(zhì)性，決定了森林景觀的異質(zhì)性。森林經(jīng)營(yíng)的本質(zhì)是維持和促進(jìn)森林景觀異質(zhì)性，提高景觀多樣性與穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)森林的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)，機(jī)制假說(shuō)上可從“保險(xiǎn)”假說(shuō)與“冗余”理論進(jìn)行解釋?！氨ｋU(xiǎn)”假說(shuō)表明物種豐富度高的系統(tǒng)對(duì)外界干擾更具“彈性”，物種豐富的系統(tǒng)抗干擾的能力強(qiáng)，而“冗余”理論認(rèn)為，豐富的冗余類型組合可相互補(bǔ)充與替代，使系統(tǒng)對(duì)外界干擾更具“彈性”。因此，斑塊異質(zhì)性具有抗干擾的可塑性，有利于消除環(huán)境的干擾，異質(zhì)性森林更具有穩(wěn)定性，但對(duì)于森林異質(zhì)程度仍存在爭(zhēng)議。目前森林經(jīng)營(yíng)決策采用定量的優(yōu)化決策方法較多，一般構(gòu)造森林生長(zhǎng)經(jīng)營(yíng)模型，用于優(yōu)化森林經(jīng)營(yíng)措施，在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中同步調(diào)整并優(yōu)化各種森林結(jié)構(gòu)。以自然干擾、斑塊鑲嵌、和林隙動(dòng)態(tài)為基礎(chǔ)的理論近年來(lái)在森林經(jīng)營(yíng)實(shí)踐中有著非常廣泛的應(yīng)用。至于景觀異質(zhì)性程度達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)，才能實(shí)現(xiàn)空間優(yōu)化規(guī)劃，進(jìn)而合理地配置和規(guī)劃森林，達(dá)到森林系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與功能優(yōu)化，卻是森林經(jīng)營(yíng)工作進(jìn)一步研究的內(nèi)容。

3.2適應(yīng)性經(jīng)營(yíng)

從森林復(fù)雜適應(yīng)性理論來(lái)看，森林斑塊通過(guò)感知環(huán)境，在結(jié)構(gòu)與功能上改變自身以動(dòng)態(tài)適應(yīng)環(huán)境，甚至體現(xiàn)在主動(dòng)改變環(huán)境方面，斑塊間生態(tài)流的流動(dòng)與適應(yīng)行為又對(duì)環(huán)境產(chǎn)生反作用，并對(duì)所依附的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行能動(dòng)的改變，使得周圍環(huán)境更加適合自身的生存。森林景觀自組織結(jié)構(gòu)，就是通過(guò)斑塊的“適應(yīng)性”，不斷地趨向于維持自身的穩(wěn)定狀態(tài)，或者在出現(xiàn)新環(huán)境狀況下選擇適合自身生存發(fā)展的新的有序狀態(tài)。

3.3跨尺度經(jīng)營(yíng)

森林是一種多層次結(jié)構(gòu)。不同層次的結(jié)構(gòu)具有不同的功能，整體功能體現(xiàn)在系統(tǒng)中多層次結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)與適應(yīng)。傳統(tǒng)的法正林、檢查法與森林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)理念，不同程度地體現(xiàn)了多尺度經(jīng)營(yíng)的思想，已有的森林經(jīng)營(yíng)實(shí)踐進(jìn)行了區(qū)域、景觀、林分等多尺度觀測(cè)，但由于尺度效應(yīng)與尺度推繹的不確定性，多尺度的結(jié)構(gòu)特征難以揭示跨尺度機(jī)理，使跨尺度經(jīng)營(yíng)面臨眾多挑戰(zhàn)。

4 現(xiàn)代森林經(jīng)營(yíng)對(duì)“斑塊耦合網(wǎng)絡(luò)”研究的啟示與展望

在森林經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，對(duì)于森林景觀“斑塊耦合網(wǎng)絡(luò)”優(yōu)化，表達(dá)的是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的演化問(wèn)題。建立森林景觀斑塊耦合網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，實(shí)質(zhì)是保持森林生態(tài)系統(tǒng)的完整性、生境的多樣化和森林景觀動(dòng)態(tài)的平衡。分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參量的調(diào)節(jié)效應(yīng)，實(shí)質(zhì)是森林景觀格局調(diào)控方案設(shè)計(jì)。因此，必須從斑塊耦合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)屬性與斑塊耦合體系統(tǒng)生態(tài)功能優(yōu)化的關(guān)系著手，揭示斑塊耦合網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的森林經(jīng)營(yíng)機(jī)制。