國內低效林研究概述

宋傳生，龍啟德，蔡 磊，趙 華 (貴州省林業調查規劃院，貴州貴陽550003)

低效林是受人為因素直接或間接影響，森林系統功能退化或喪失，導致森林生態功能、生物總量等顯著低于相同立地條件下平均水平的林分。當前，國內低效林分布廣泛，低效林改造成為森林經營的重要課題。該文對近年來國內的相關文獻進行了匯總分析，以便為深入研究低效林改造提供參考。

1 低效林定義

低效林是在長江中上游防護林工程建設實踐中提出的概念，最初指低效防護林。隨著林業的不斷發展，與低效林有關的概念性名詞不斷增多，如“三低林”(低產林、低質林、低效林)、低質低效林、低產低效林、低質低產林等。低效林經歷了概念從多而雜到統一、內涵由生態效益低的防護林擴展到綜合效益(經濟效益、生態效益、社會效益)低的林分的發展過程。

通過對低效林的研究，不同學者給出了各自不同的概念［1－3］，但這些概念之間差異較小，其內涵基本一致。通過對這些概念的總結概括，低效林可以被定義為由于受到強烈的非自然因素干擾破壞，林木生長發育衰退，林分結構和穩定性失調，林分系統自調機能和防護功能(如保持水土能力)退化或喪失，林分生物產量、生態效益和經濟效益低于同類立地條件下平均水平的林分。周立江［3］對低效林的定義成為了國家林業局于2007年發布的《低效林改造技術規程LY/T 1690－2007》中低效林概念的直接依據。

2 低效林評判標準

在生產經營活動中，為了確定需要改造的林地，首先應制定低效林標準，被評判為低效的林地才有改造的必要和價值。低效林的評判應當以森林立地生產力和森林功能的正常水平為標準，通過立地質量評價，對于顯著低于立地生產力及功能效益正常水平指標的林分可以確定為低效林［3］。

2007年，國家林業局發布了施用于全國范圍的《低效林改造技術規程LY/T 1690－2007》，該規程中提出了低效林的通用標準、生態標準和經濟標準，符合通用標準的林地被評定為低效林，而符合生態標準和經濟標準的林地則分別被評定為低效防護林和低質低產林［4］。由于中國不同地區的地理差異較大，不同地理條件下的森林功能和效益也有較大差異，因此各地應在符合國家低效林標準的條件下，制定適用于不同地區、不同地貌或不同地區地貌中不同樹種的更為細致的低效林標準和改造規程，如《太行山低質低效林判定標準》《貴州烏江中游地區低效林類型和劃分標準制定》《低效生態公益林改造技術規程》等［5－7］。

3 低效林分類研究

為了更好地對低效林進行改造，需將低效林分類，再針對不同的低效林采用相應合理的改造措施。對低效林準確細致的分類應根據不同區域尺度和不同林分，并采用相應合理的分類指標。曾思齊和歐陽君祥等［8－10］通過對坡向、坡位、土壤和土層厚度等幾種立地因子的分析，把低質低效的云杉林、馬尾松林和櫟林劃分為生長潛力型、低質型、極低質低效型和綜合低質低效型。胡庭興［11］以植被覆蓋度、坡位、坡度和人為影響程度等為主要因子，將三江流域的低效林被劃分為3個林型組，6個林型亞組，12個林型和24個改造型。林杰等［12］以蘇南山丘區銅山林場低質低效杉木林為研究對象，通過建立綜合等級判別函數將低質低效杉木林劃分為3個等級，并在分析林分質量效益因子的基礎上，提出了劃分杉木林的技術參數標準，在Arcview軟件支持下使低質低效林的分類結果可視化，時空特征清晰可見，克服了傳統分類方法的空間不確定性。

4 低效林成因研究

低效林的成因可以歸結為非人為因素、人為因素和綜合因素。通常，非人為因素中的立地因子是低效林形成的先天因素，人為因素是低效林形成的決定性因素，而綜合因素最終促成低效林的形成。

4.1 低效林形成的非人為因素

4.1.1 立地條件。導致低效林形成的最主要立地條件是土壤和水分因子。土壤和水分是植物賴以生存的基礎，肥沃的土壤和適宜的水分條件可使植物健康生長，否則易導致低效林的形成。

巖石是土壤形成的母質，巖石的性質決定了其上發育土壤的生理生化性質。易被侵蝕、松散和貧瘠的土壤上極易形成低效林，如四川三江流域低效林的形成就是由于該地紫色砂頁巖發育的紫色土結構松散而易被水解溶蝕、養分缺乏加之嚴重流失導致的［14］。而四川隆昌縣馬尾松低效林的形成也是由于其生長繁殖的土壤結構差、質地黏重、耕性不良、養分貧瘠導致的［15］。內蒙古通遼地區楊樹低效林的形成也是由土壤和水分條件不良導致的，因為遼通地區的沙質土壤保水保肥能力差，水分流失嚴重導致楊樹逐漸枯死。另外，黃土高原地區干旱條件導致林木蒸騰耗水量過快過大，土壤中的水分得不到補充而板結，林木根系嚴重缺水導致該地區刺槐低效林的形成［2］。

巖石、海拔和坡度等也是低效林形成的因素，但它們通常通過土壤和水分發揮作用。如在地勢低洼的地方容易積水而導致木麻黃低效防護林的形成［16］。坡度較大的地方水土流失也易形成低效林，而山底部、山溝等地土壤肥厚則不易形成低效林。

4.1.2 生物和自然地質災害。生物和自然地質災害主要有有害植物入侵、病蟲害、鼠害、大風、冰雪、偶發性的高溫和低溫、地震、泥石流等，這些因素在一定條件下都有可能給森林帶來重大破壞。如紫莖澤蘭的入侵能夠阻斷初期云南松林的形成，并且通過影響云南松林中其他伴生樹種的生長更新而導致林分結構單一，最終形成云南松低效林［13］。病蟲害不是導致低效林形成的最初和直接原因，林分的穩定性和抗逆性降低時病蟲害才會成災，如在四川隆昌縣林分的“倒生長”就是這樣形成的［15］。大風大雪對林地的嚴重破壞也需要一定條件，當林分密度和林木高徑比過大及樹干纖細時，容易受大風大雪的破壞而發生倒伏［17］。

4.2 低效林形成的人為因素 低效林是由于森林退化形成的，而人類無節制的破壞是森林退化最主要和最直接的原因［3］，所以人為因素是低效林形成的決定性因素。

森林尤其是天然林是在漫長的過程中逐漸形成的相對穩定平衡的生態系統。在過去的很多年里，人類對森林無節制無規劃的亂砍濫伐破壞了森林生態系統的平衡，導致森林朝惡性方向發展，林相殘破，林分結構不穩定，森林的固土保水能力明顯減弱，水土流失嚴重，林木生長逐漸衰弱，森林的抗干擾能力下降，這種惡性循環最終導致低效林的形成。另外，人類活動導致的森林火災也是低效林形成的重要原因。

低效人工林形成的原因主要有造林規劃設計不合理、缺乏經營管理或經營管理不當等。造林規劃時不合適的造林選址，如在立地條件很差的區域造林，造林后無論如何經營管理，最終會導致低效林形成，如內蒙古通遼地區的楊樹低效林。在立地條件良好的條件下，造林為樹種單一的純林，樹種選擇不合理(未適地適樹和種植非鄉土樹種)，種植密度不當等均容易產生低效林。樹種單一的純林很容易大面積遭受蟲害，如美國白蛾對楊樹純林的破壞。種植非鄉土樹種和未適地適樹會導致林木生長不良。種植過密而又不間伐不但會導致樹木高徑比過大而遭受大風大雪的破壞［17］，還會導致林內地表無灌草叢生長而易水土流失［11］。另外缺乏經營管理和經營管理不當主要有缺少補植補造、撫育不及時或不撫育。如天然更新或人造云南松低效林就是由于撫育不及時使得云南松在光照競爭中處于劣勢而逐漸形成的［13］。在國內不合理的經營管理模式中，“砍大留小”“伐優留劣”“拔大毛”等模式的逆向選擇采伐和過度采伐都是導致低效林形成的重要原因［13，18］。

4.3 低效林形成的綜合因素 通常，低效林的形成不是單一的非人為因素或人為因素造成的，而是由多種因素共同作用的結果，不同條件下低效林形成的決定性因素可能不同，但絕大多數情況下，人為因素是低效林形成的決定性因素。林傳鳳［16］在分析木麻黃低效防護林成因時指出，林地土壤是木麻黃低效林形成的決定性因素。這種成因分析可能是不恰當的，未遵循適地適樹原則和經營管理不當才是木麻黃低效防護林形成的關鍵因素，而土壤因素只是潛在因素。低效林成因分析的最終目的是為了更好地改造低效林，抓住關鍵因素的低效林改造才能更好更快的進行。

5 低效林改造的必要性

低效林已不具備良好的生態效益、社會效益和經濟效益，低效林中的樹木大多長勢較弱，依靠自然更新可能需要十分漫長的過程。而大量的研究表明，科學合理的改造能使低效林的生態效益、社會效益和經濟效益朝著健康的方向發展［19］。

6 低效林的改造措施

低效林改造應根據低效林形成的不同原因和低效林的不同類型采取相應合理的措施。改造應本著遵循自然規律和模擬自然林分的原則進行，對于立地條件很差的低效林，應完全封禁，停止一切人類活動。對于立地條件良好且在較短時間內能恢復的低效天然林，應采取封山育林或補植補造措施以恢復其正常的抗干擾能力。對于立地條件良好，受人類破壞很大且在短時間內難以自然恢復的低效林，可以砍伐后人工造林。對于密度過大的低效人工林，可以采取撫育間伐的改造方式，間伐應去劣留優，保留的林木應當分布均勻且有良好的光照、水分等條件以便達到優質、速生、豐產的目的。對于低效單一純林，可以通過營造混交林改善樹種結構進行改造，如廣西蒼梧縣低效馬尾松、濕地松純林在通過異齡混交荷木、大葉櫟等闊葉樹種的改造措施后，林地土壤養分含量提高，土壤物理性質得到改善，水分狀況和滲透性能也得到了顯著提高，因此馬尾松和濕地松的生長也得到不斷改善［20］。

低效林的形成和改造恢復正常都是漫長的過程，除了采用合理的技術措施外，還應采取科學有效的人為管理措施，如政府相關部門進行行政干預、制定規章制度、對林農進行技術指導、制定法律規章制度、采取獎勵和懲罰措施等。由于森林尤其是防護林在涵養水源、保持水土、防風固沙、改善氣候以及維護國家或地區生態安全方面發揮著重要作用，因此低效林的改造關系著國家和人民的重大利益，低效林改造極其必要，需要政府、生態環境、林業等相關部門以及全社會的共同參與和努力。

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