中國森林經理學研究進展與展望*

張會儒 雷相東 李鳳日

(1. 中國林業科學研究院資源信息研究所 北京100091； 2. 國家林業和草原局森林經營與生長模擬重點實驗室 北京100091； 3. 東北林業大學 哈爾濱 150040)

森林經理學是林學的重要組成部分，是研究如何有效組織森林經營活動的應用基礎理論、方法、技術和工藝的一門科學?，F代森林經理學通過解決森林經營與管理的關鍵理論、方法和技術，越來越顯示其方向引領作用，包括基于森林資源調查監測獲取森林資源和生態狀況，揭示森林生長、發育和演替規律，預測短期和中期變化，根據自然的可能和人類的需求科學區劃森林功能，在一個可預見的時期內制定年度、短期和中長期計劃或規劃，在時間和空間上組織安排森林的各種經營活動(如育種和種苗、林地整理、造林和更新、森林撫育和保護、森林收獲、林地管理等)，以達到在滿足森林資源可持續的前提下，最大限度發揮森林的服務功能并獲取物質收獲。

森林經理學20世紀初從日本引入中國，50年代以后得到迅速發展。按照國務院學位辦公室的學科劃分，廣義的森林經理學是一個學科群，包括森林經理學、測樹學、遙感和3S技術、信息管理和系統科學在森林經理中的應用等，其中，森林經理學和測樹學為核心，主要是關于森林經理的理論、區劃、調查、測計和計劃技術； 遙感和3S技術為手段，著重解決森林調查監測的時效性和空間性問題； 信息管理和系統科學則為森林經營計劃和決策提供科學方法。60多年來，隨著國家林業發展方針和社會對林業需求的轉變，森林經理學科的發展也經歷了多次起伏，在學科的繼承、發展和創新中，現已形成了一個比較完備的學科群，在學術研究和實踐應用等方面取得了顯著成就，為國家林業建設做出了重要貢獻。

1 主要研究進展

中國森林經理學的研究進展主要體現在以下6方面(唐守正， 2008； 張會儒等， 2019； 張會儒， 2018)。

1.1 森林經營理論與技術模式

1985年，中國林業經營思想研究萌芽，提出了商品林、公益林、兼融性林“三類林”的“林業分工論”(雍文濤， 1992)； 但在實踐中，則將森林劃分為商品林和生態公益林“兩類林”。1992年聯合國環發大會后，開始了林業可持續發展研究， 1994年出版了可持續發展研究專輯(于政中， 1994； 潘存德， 1994)。2009年開展的多功能林業研究(中國林業科學研究院“多功能林業”編寫組， 2010)指出，在理論上，每一片森林都是多功能的，但從人類利用角度，森林多種功能的重要性不同，即存在1種或多種主導功能，這些功能之間的關系非常復雜，是一種對立統一的關系。21世紀初，提出了森林生態采伐理論(張會儒等， 2008)，引進了歐洲近自然林業理論，目前是在森林可持續經營指導下的近自然經營、多功能經營等實踐探索和理論驗證階段。

在森林經營評價標準指標方面，參與了“蒙特利爾進程”等研究森林可持續經營標準和指標體系的國際行動，編制了《中國森林可持續經營標準與指標》(LY/T 1594—2002)、《中國森林認證 森林經營》(LY/T 1714—2007)、《中國東北林區森林可持續經營指標》(LY/T 1874—2010)、《中國熱帶地區森林可持續經營指標》(LY/T 1875—2010)、《中國西北地區森林可持續經營指標》(LY/T 1876—2010)、《中國西南地區森林可持續經營指標》(LY/T 1877—2010)等森林可持續經營的行業標準。同時，參照相關標準和指標，開展了森林認證體系的研究和推廣應用。

在森林經營技術模式方面， 20世紀80年代開始，在吉林省汪清林業局持續開展了檢查法研究試驗，總結形成了適用于東北天然林的結構調整技術。2005年，提出了天然林生態采伐更新技術體系，由森林生態采伐更新的理論基礎、規劃決策技術、采伐作業技術、作業規程等共性技術原則以及針對具體森林類型的生態采伐更新個性技術模式組成，并針對5種模式林分提出了適用的生態采伐模式(唐守正等， 2005； 張會儒等， 2006)。同時，發展了近自然森林經營方法，2005年開始，在北京、陜西、廣西等地展開了近自然森林經營實踐研究，建立了適合中國國情的近自然森林經營林分作業技術體系(陸元昌， 2006； 陸元昌等， 2010； 2011a)。2007年，提出了結構化森林經營技術體系(惠剛盈等， 2007； 2010)，開展了天然林保護與生態系統經營研究，提出了東北天然林經營診斷和結構調整技術、基于景觀規劃和碳匯目標的森林多目標經營規劃技術等(張會儒等， 2011)。2017年，提出了人工林多功能經營技術體系(陸元昌等， 2017)。2019年，針對南方集體林區的公益林經營，提出了既能突出森林主導功能又能協調多目標沖突的理論與關鍵技術(鄭小賢等， 2019)。

1.2 森林資源調查監測與管理

森林資源調查監測是中國森林經理學科研究的主要應用對象，特別是在建立和完善中國森林資源連續清查體系過程中，森林經理學科的研究提供了重要技術支撐，如20世紀50年代的森林航空測量、角規測樹應用研究，60、70年代的抽樣技術研究，都對改進中國森林資源調查方法和形成全國森林資源連續清查體系發揮了重要作用。1991年，在聯合國糧農組織支持下，開展了國家森林資源監測體系研究，制定了新的林地分類系統技術標準、遙感技術應用技術方案，設計了森林資源清查統計系統框架，優化了森林資源連續清查技術體系(張煜星， 2007)。

20世紀90年代后，電子自記輪尺、激光測樹儀、超聲波測高器、電子角規、手持掌上電腦(PDA)等便攜式測樹儀器以及全站儀、原野服務器、遠程通訊等新技術得到了初步應用。90年代末，開展了森林資源及生態環境綜合監測研究，引進并建立了一套適合中國國情、林情的森林資源監測指標體系，包括森林生長指標、森林健康指標及相關的生態環境指標等，構建了森林資源與生態狀況綜合監測體系(張會儒等， 2002； 張會儒， 2003；肖興威， 2007)。“十一五”期間，提出了天-空-地一體化森林資源綜合監測技術體系，涵蓋森林資源、濕地、荒漠、重點林業生態工程和重大森林災害的監測(陸元昌等， 2011b； 陳爾學等， 2016； 李增元等， 2013)。

在森林資源管理方面， 20世紀80年代末，開展了森林資源管理模式研究，提出了基于決策、實施和信息3個反饋環的現代化森林資源管理模式，該模式將森林資源經營管理工作看成以森林資源信息為基礎、科學組織營林工作的全過程，將森林資源調查與年度檔案管理相結合，實現了森林資源信息的動態管理?；诖四Ｊ皆O計了森林資源管理技術系統，包括一套組織機構、工作制度和計算機系統軟件，在全國得到了普遍應用。20世紀90年代中期開始，開展了天然林經營管理研究，提出了天然林區森林資源動態管理技術體系，該技術體系與林業局生產經營活動相結合，充分利用各類資源數據歷史資料，較大幅度提高了資源調查數據精度，能有效改善現行森林資源管理體系，提高效益，降低二類調查成本。建立了基于地理信息系統平臺的森林資源動態管理系統，具有數據管理、圖形管理、生長預測、圖面和資源數據自動同步更新等綜合功能(洪玲霞等， 2001)。

1.3 林業統計與森林生長收獲模型

20世紀80年代，隨著計算機技術的迅猛發展，林業統計和生物學模型研究也深入開展，取得了一些顯著進展。

在林業統計方面， 1986年出版了《多元統計分析方法》，使林業系統的統計分析知識得到了普及(唐守正， 1986)。1987年研制了基于DOS操作系統并適用于IBM-PC系列微機的林業常用統計軟件包，配套出版了《IBM-PC系列程序集》(郎奎建等， 1989)，這是中國林業系統第一套數學統計分析軟件，在全國得到了普遍應用。2002年出版了《生物數學統計模型》，系統完整介紹了生物數學模型的統計學基礎，包括一元線性模型、聯立方程組、混合誤差模型、度量誤差模型以及向非線性模型的推廣等(唐守正， 2002)。同時，基于Windows操作系統的統計軟件升級和改進版本——統計之林(ForStat)研發成功，該軟件吸收了國內外最新統計計算方法和國際著名數據分析軟件的優點，具有鮮明的林業行業特色，在全國得到了廣泛應用(唐守正， 2009)。

在森林生長預測模型方面，提出了全林整體生長模型體系和方法，解決了模型相容性問題(唐守正， 1991)。在森林經營模型方面，建立了林分最大密度和自稀疏關系理論，闡明了第1類模型與第2類模型的關系，在生長模型基礎上推導出間伐模型，可進行含有間伐的主伐優化控制，引進度量誤差模型進行參數估計(唐守正等， 1998a； 1998b)。對天然混交林生長預估模型進行了初步探索(杜紀山， 2000a； 2000b)。90年代中期，為滿足森林資源監測和全球氣候變化研究需要，開展了森林生物量估計模型研究，提出了一套完整的建立相容性立木地上生物量模型方法，已應用于全國森林資源清查成果匯總中生物量和碳儲量的估算(張會儒等， 1999； 唐守正等， 2000； 曾偉生等， 2010； 李海奎等， 2010)。進入21世紀，新的統計和模型估計方法不斷引進，如混合模型、度量誤差模型、分位數回歸等，應用于林分生長模型的構建和模擬，有效提高了模型的估計精度和應用范圍(李永慈等， 2005； 雷相東等， 2009； 李春明等， 2010； 符利勇等， 2013； 姜立春等， 2014； 高慧淋等， 2016； Gaoetal.， 2017)。近年來，在東北天然林相容性生長收獲模型系統、氣候敏感的林分生長模型研究方面取得了一些顯著進展(盧軍等， 2011； 董利虎等， 2013； 2016； 余黎等， 2014； Leietal.， 2016； 張海平等， 2017； Fuetal.， 2017； Zengetal.， 2017)。近期開展了立地質量評價研究，提出了基于林分潛在生長量的潛在生產力估計方法(雷相東等， 2019)。

1.4 森林經營計劃與優化決策

森林經營計劃是森林經理學的核心內容之一，其中森林經營方案編制是關鍵(亢新剛， 2011)。在森林經營方案合理年采伐量測算方面，提出了“分期計算，綜合平衡”法(周新年等， 2002)，該方法可解決森林齡級結構分布不均時常用方法存在的不足，全面調整輪伐期內各時期的年采伐量。數學規劃法(模擬優化法)也得到應用，即通過建立包括目標函數和生長、面積約束等的規劃模型，求出采伐最優解(周潔敏等， 2000； 歐陽君祥等， 2017)，并由國家林業局調查規劃院設計開發了森林模擬優化系統FMOS(forest modelling and optimization system)。近期提出了多功能森林經營方案編制的技術體系，包括多功能森林經營區劃、森林作業法設計、可持續采伐量計算、多功能森林經營的投入產出等關鍵技術，形成了多功能森林經營方案輔助設計系統(謝陽生等， 2019)及南方集體林區參與式森林多功能經營方案編制主要技術(鄭小賢等， 2019)。

森林經營優化決策研究主要是利用各種決策優化方法進行各種森林措施的優化安排，如造林、撫育間伐、收獲調整等。森林經營優化決策是一項復雜的系統工程，難以通過人腦的簡單思維來實現，因此，這項研究的開展也是伴隨著計算機技術的發展而發展的。

1989年，采用線性規劃方法開展了異齡林的收獲調整和多目標決策研究(宋鐵英等， 1989)，利用專家系統方法建立了造林輔助決策系統(宋鐵英， 1990)。1991年，在森林收獲調整中，基于線性規劃建立了逐步約束模型，實現了多方案選優(張會儒， 1991)。1994年，采用動態規劃方法開展了落葉松(Larixgmelinii)人工林撫育間伐優化研究，解決了以往研究中優化間隔期需要人為控制的問題(張會儒等， 1994)。1995年，開展了杉木(Cunninghamialanceolata)人工林計算機輔助經營研究(洪偉等， 1995)，綜合考慮不同立地指數、競爭、不同間伐時間、間伐強度和間伐次數對杉木生長的影響，對杉木人工林生長進行動態預測，并反饋在合理最優密度下的間伐時間和間伐強度，通過及時撫育間伐控制立木株數來保證林木始終處于最優生長空間； 同時，對其進行經濟效益分析，從而輔助指導了杉木人工林的經營活動。2004年，林分空間結構引入林分擇伐規劃，以林分擇伐后保持理想的空間結構為總目標，包括混交、競爭和分布格局3個子目標，以林分結構多樣性、生態系統進展演替和采伐量不超過生長量為主要約束條件，建立了林分擇伐空間優化模型(湯孟平等， 2004)。2007年，開展了森林經營決策模擬研究，應用Weibull分布、Monte Carlo方法和隨機分布方法對林分直徑結構進行模擬，利用數學分析和統計方法計算林分經營決策因子，根據林分經營決策因子的決策準則，建立森林經營決策模型，然后對其進行檢驗，由此構建了森林經營決策模擬系統(FMDSS)(石小云等， 2007)。對基于啟發式優化算法的森林空間規劃也進行了研究(董靈波等， 2017a； 2018)。氣候變化對森林經營提出了新的挑戰，將碳儲量作為經營目標成為森林多目標經營規劃研究的一項重要內容，如以森林可持續經營的3個主要指標(木材產量、碳儲量和生物多樣性)為目標，建立了林分經營(采伐)多目標規劃模型(向瑋等， 2011； 戎建濤等， 2012； 董靈波等， 2017b； Qinetal.， 2017； Jinetal.， 2017； Pengetal.， 2018)，為森林多目標經營尤其是應對氣候變化的森林經營提供了決策工具和依據。

1.5 林業遙感技術與應用

林業是中國最早應用遙感技術并形成應用規模的行業之一。早在1954年，中國就創建了“森林航空測量調查大隊”，首次建立了森林航空攝影、森林航空調查與地面綜合調查相結合的森林調查技術體系。1977年，利用美國陸地資源衛星(Landsat)MSS圖像首次對中國西藏地區的森林資源進行清查，填補了西藏森林資源數據的空白(李增元等， 2013)。

20世紀80年代初期，林業行業成功研制了遙感衛星數字圖像處理系統，研究了森林植被的光譜特征，發展了圖像分類、蓄積量估測等理論和技術，并在“七五”“八五”期間完成了中國“三北”防護林地區遙感綜合調查，開展了森林火災遙感監測技術研究。20世紀90年代中后期，隨著對地觀測技術的迅猛發展，林業遙感也從小范圍科研和試點應用發展到了林業建設各領域的大規模應用，為森林資源調查與監測、荒漠化沙化土地監測、濕地資源監測、森林防火監測等提供了大量對地觀測信息，為國家適時掌握林業資源及其變化情況提供了可靠的技術支撐。為適應新時期林業對遙感技術的應用需求，“十一五”期間開展了森林資源綜合監測技術體系研究，較為全面、系統地針對林業資源-災害-生態工程展開了綜合監測技術研究(李增元等， 2013)。2014年以來，開展了“高分林業遙感應用示范”研究，提出了高分林業遙感應用示范系統總體方案和專題產品體系，編制了高分林業應用相關技術規范，攻克了高分遙感數據應用于森林資源調查、濕地資源監測、荒漠化監測、林業生態工程監測和森林災害監測等系列關鍵技術，研制了高分林業遙感服務平臺和應用系統，促進了自主高分遙感數據的應用(李增元等， 2015)。

在具體技術方法方面，主要集中在遙感影像分類和森林參數反演研究。遙感影像分類進展主要體現在支持向量機(SVM)、隨機森林、組合分類器、主動遙感分類方法等深入研究和應用； 在森林參數定量反演方面，主要進展集中在激光雷達、多角度光學和極化SAR、InSAR、SAR層析技術以及多模式遙感數據的綜合反演技術等。主要反演參數包括森林樹高、地上生物量、蓄積量、葉面積指數(LAI)、植被覆蓋度等(陳爾學等， 2007；趙峰等， 2009；盧偉等， 2016；龐勇等， 2017；胡凱龍等， 2018；耿林等， 2018)。無人機在森林調查中也開始得到應用(何游云等， 2016； 李祥等， 2017)。

1.6 林業信息技術應用

中國森林資源管理信息系統的研究和應用起步較晚，經過20多年的發展，已經研發了大量應用系統，廣泛應用于各級林業部門的日常工作中。

20世紀80年代末期，研發了“衛星數字圖像計算機處理系統CAFIPS”“異齡林多目標決策系統”“森林資源動態預測系統”“森林資源經營管理系統”等計算機應用系統(宋鐵英等， 1989)。

進入20世紀90年代，林業信息技術的應用進入飛速發展時期。1990年研發的“面向森林經營的決策支持系統”(FMDSS)，初步實現了森林經營計算機輔助決策(宋鐵英， 1990)。1991年完成的“廣西國營林場資源經營管理輔助決策信息系統”，由森林資源管理、生產計劃管理、財務物資管理、勞動人事管理、科技信息管理和資源分析預測決策6個子系統構成，在林場資源信息管理方面居國內領先水平。1992年“森林資源管理系統”(FORMAN)和“圖面管理的微機地理信息系統”(PCGIS)研發成功，首次實現了森林資源信息管理中屬性和空間數據一體化管理，特別是微機地理信息系統(PCGIS)，為當時中國林業系統真正意義上的第一套地理信息系統(GIS)軟件，具有劃時代意義。1996年，基于Windows操作系統的第一套國產林業地理信息系統軟件WINGIS(后改名為ViewGIS)研發成功，當年獲得了全國地理信息系統軟件測評第一名，后來經過不斷完善，日趨成熟，在全國得到了普遍推廣應用(唐小明， 1997)?，F在森林資源管理信息管理系統已廣泛應用于各級林業部門的日常工作中。進入21世紀，各種經營決策系統成為研發熱點，如馬尾松毛蟲綜合管理—防治決策專家系統、杉木人工林計算機輔助經營系統研究、杉木人工林林分經營專家系統研究、森林資源資產評估專家系統、造林專家系統、森林經營方案輔助決策系統、杉木人工林多功能經營決策支持系統等(胡紅玲等， 2006； 張懷清等， 2008； 胡波等， 2015； 王建明等， 2017； 劉建成等， 2017； 鄭小賢等， 2019)。

近年來，根據國家林業發展規劃需要，開展了全國林地“一張圖”數據庫管理系統研建，采用“分布式文件系統+數據庫”模式，實現了包含遙感影像、地理信息、小班區劃與林地屬性信息的全國林地“一張圖”管理； 采用SOA服務架構，實現了二、三維信息服務，使林地分布置身于三維的立體環境中，圖文并茂、動態直觀，多層次、全方位反映了各類林地空間分布及其變化規律(許等平等， 2015； 2018； 羅鵬等， 2018)。

另外，在林分三維可視化模擬、森林資源信息共享、國家重大林業生態工程監測與評價、自然保護區管理與災害監測等方面，也構建了一些信息技術的系統平臺(陳永富等， 2005； 蔣嫻等， 2009； 劉兆剛， 2011； 白靜等， 2014； 馬載陽等， 2018)。

2 問題與差距

2.1 尚未形成中國特色的森林經營理論與技術體系

世界林業發達國家都形成了各自特色的森林經營理論與技術體系，如歐洲的近自然森林經營、北美的森林生態系統經營等，均強調培育健康穩定高效的森林生態系統，最大限度發揮森林的多種功能，并通過落實森林經營規劃將這些技術廣泛用于林業實踐。近年來，我國在多功能森林經營理論與技術、森林經營規劃、森林資源監測等方面進行了大量研究，開展了國外森林經營理念與技術的引進、消化和吸收工作，但對各種經營理論與技術體系的理解和認識并不一致，缺乏與中國國情和林情的有機結合和長期驗證。與國際先進水平比較，我國在整體上尚未真正形成中國特色的森林經營理論與技術體系。

2.2 森林經營基礎研究薄弱

立地潛力估計、天然林生長規律、混交林的結構與功能、森林經營對生長和生態影響的機制等應用理論研究較為薄弱； 立地質量表、生長過程表、收獲表等經營數表不完整，更新不及時； 對森林成熟的研究不足，影響了經營計劃的制定； 森林經營單項、局部、單階段、單功能的技術研究多，系統性弱； 研究周期短，缺少針對混交異齡林的經營技術研究，尚未形成主要森林類型的全周期精細化森林經營技術體系。

2.3 森林資源監測體系時效性差

與傳統森林經理部分研究相比，遙感和林業信息技術是非?；钴S的領域，也取得了長足發展，但仍然存在應用實用化、智能化、自動化程度不高等問題，主要是局部試驗結果，技術普適性不高，缺少面向林業應用的產品和工具。

2.4 缺乏森林經營的計劃工具

森林經營計劃工具是森林經營技術研究結果轉化為實踐的重要手段，直接影響成果的應用和經營水平。目前，我國仍缺少面向森林經營的立地質量評價與適地適樹決策系統、主要森林的生長模擬系統和森林經營方案編制設計系統工具。

總體上，森林經理學的研究處于“跟跑”世界林業發達國家階段。

3 森林經理學研究展望

從整體上講，森林經理學的研究內容包括基礎理論、方法和技術3方面。

1) 基礎理論: 研究人類計劃性經營活動對森林資源及生態環境的影響和規律以及利用這些規律科學經營森林，使其向預期目標發展。如森林可持續經營理論、森林經營的近自然調控機制、森林經營過程中結構功能關系及耦合理論、森林多功能協調理論、森林資源信息流的智能關系和交換機制等。

2) 基本方法: 研究隨機生長模擬技術方法、不同尺度森林功能區劃方法、森林資源調查和動態監測方法、資源數據統計分析與建模方法、數學規劃方法、森林經營與信息管理優化算法、森林資源及經營效果分析評價方法等。

3) 技術和工藝： 研究不同尺度森林資源、生態和環境數據獲取及監測技術， 數據分析、模型模擬、計算機仿真技術， 森林經營決策及規劃技術， 森林資源評價與控制調整技術， 森林資源數據融合技術等。工藝研究包括研究制定這些技術的標準、指標和流程。

隨著我國社會經濟發展和科學技術進步，森林經理學科發展很快，社會發展對森林經理學的需求也發生了根本變化。因此，森林經理學研究的深度和廣度需加強，以滿足當今森林經理學科及林學學科發展需要。面對全球氣候變化的挑戰，森林經營應向多功能適應性經營方向發展，其發展和研究趨勢主要包括以下幾個方面。

3.1 森林可持續經營的理論和技術

研究基于森林的自然發育和人工干擾及其交互增益的機制，構建物種豐富、結構合理、健康穩定的森林生態系統，提高森林生產力和生態環境承載力，是實現森林質量精準提升、助推“美麗中國”可持續發展的重大戰略需求。因此，需要研究基于“自然-人工”交互合力的森林可持續經營機制，利用地理、生態、生理、林學、信息科學等多學科交叉信息，從日變化、年動態到百年目標尺度上整合機制和知識來探尋森林可持續經營的理論和技術。

該方向主要研究趨勢為： 研究樹種混交機制及多功能的調控機制； 研究經營條件下種間和種內相互作用及對森林生態系統整體功能的影響； 研究經營措施對樹種結構-碳匯能力-氣候變化的影響機制； 研究各種典型森林生態系統對計劃性經營的響應； 研究森林質量協同提升機制及多目標經營理論和方法； 研究森林多尺度(林分、經營單位、景觀水平)多目標經營決策技術； 研究氣候變化不確定性的影響和復雜的森林決策問題； 構建森林全周期經營的理論和技術體系； 研究如何協調不同經營目標如木材生產、生物多樣性保護、碳吸存、水源涵養等之間的沖突，實現森林供給、文化、支持和調節功能的最大化等。

3.2 森林資源調查監測

在森林抽樣調查方面，森林資源調查目標已由傳統的林木資源調查向森林多資源調查方向轉變和發展，森林資源調查內容和信息的增加和變化(如生物多樣性的調查、森林中病蟲害發生分布調查、非木質資源調查和景觀資源的調查等)及森林多資源的分布要求在傳統方法基礎上研究新的理論和技術，如各種抽樣方案配合不同估計方法的森林資源調查方案制定、不同抽樣方法的模擬軟件研制和開發，各種方案的適應性、精度和效率的驗證，各種抽樣方法之間結合的效率及合理性評價，地面抽樣技術與“3S”技術的結合和協作機制等，還要不斷地進行探究(史京京等， 2009)。國家森林資源清查體系如何由定期調查轉向年度調查，也是一個重要方向。

在森林資源地面調查方面，研究重點為調查指標的充實和完善、調查效率和調查精度的提高，包括建立適應森林資源與生態環境綜合監測評價需求、含有森林屬性特征因子和生態環境因子的調查指標體系，林分調查因子的精準測量方法等。在森林資源遙感調查方面，未來的研究重點在提高遙感森林分類精度和調查因子獲取方面，如遙感圖像數字化處理及測量技術、多源遙感(光學、激光雷達、高光譜、多角度遙感等)森林資源信息的采集、基于新型遙感和機制模型的區域森林資源綜合信息提取等，特別是高分衛星、無人機等信息采集以及激光雷達等新型數據源與多數據源的綜合應用成為研究熱點，應用領域涵蓋林木空間格局、競爭關系和森林調查因子估計等方面。

未來森林資源監測研究的重點為監測體系優化、年度監測以及提高監測效率和精度等方面。包括研究建立監測內容全面、適應不同層次的監測體系，實現全國森林資源“一體化”監測； 研究森林資源年度監測的方法和技術，實現森林資源年度出數； 研究利用多源遙感、GIS、PDA野外數據采集技術、激光和超聲波探測技術、物聯網、大數據、人工智能、虛擬現實和可視化、網絡與通信等現代新技術，提高森林資源監測效率與監測精度的方法和技術。

基于衛星和航空遙感、無人機激光雷達等新型數據源的林業應用，多源數據的融合處理，信息綜合處理和優化算法，信息監測體系的整合等基礎理論和方法是森林資源監測新的研究趨勢?；谛滦瓦b感和機制模型的區域森林資源綜合信息提取技術， 基于遙感數據和地面精細調查數據的森林資源預估、監測及反演技術， 基于多源、多時相、多分辨率森林資源及災害等監測， 大尺度高精度森林資源監測體系及數據庫的設計與建設等也成為一個新的趨勢。在森林經營監測評價方面，研究的重點為森林可持續經營標準和指標的測試、量化評價與森林經營方案的關聯性以及森林經營效果監測的過程及結果的可視化表達等方法。

3.3 森林生長模型與模擬

森林生長模型與模擬技術作為研究各種典型森林類型對計劃性經營反應的一個基本手段，可顯著縮短研究周期并減少研究費用，已成為各國爭相發展的熱點領域。該方向主要研究趨勢包括： 基于近代統計方法(如混合效應模型、度量誤差模型、聯立方程組模型、分位數回歸模型、廣義線性模型、空間加權回歸模型等)及計算機模擬技術，研究森林多尺度隨機生長模擬理論框架和分析方法； 基于機器學習的森林生長與收獲模型； 立地質量空間評價模型； 天然混交林的生長收獲和經營模型； 林木樹冠結構、樹干形狀、木材質量及機制模型； 森林經營條件下生長收獲模擬； 森林經營(植被控制、間伐、施肥、遺傳改良等)隨機效應模擬及經營效果定量分析； 不同尺度林木及森林的生物量及碳儲量預測模型； 區域尺度典型森林生態系統功能和過程模擬； 氣候變化下的森林生長模擬及對森林生態系統影響的模擬； 林分空間結構指標的定量化表達方法、空間結構的可視化模擬； 大區域面向經營的天然林立地質量評價模型與方法等。

3.4 森林經營規劃與決策

早期森林經營規劃模型主要研究同齡純林的木材收獲問題，即要求森林具有穩定的結構和狀況。這類最優決策標準一般包括齡級結構調整、收獲量均衡、最大木材收獲量和最高貼現純收益等指標，其往往不涉及復雜的空間關系，通過線性規劃、目標規劃、整數規劃和混合整數規劃就能獲得最優森林經營方案。但近些年來，隨著環境的不斷惡化以及人們對森林經營措施導致的水源污染、水土流失、景觀退化以及生物多樣性銳減等眾多生態問題的持續關注，森林規劃模型中考慮生態功能和約束的研究案例越來越多，尤其是多功能經營，如考慮木材和碳儲量、木材和非木質林產品的聯合生產等。

在規劃的廣度方面，未來森林經營規劃越來越表現出類型多樣化，體現在國家、省、縣和森林經營單位不同層次，規劃設計的范圍由單純著眼于森林經營單位編制森林經營方案擴展到編制區域林業發展規劃，規劃要考慮整個社區的可持續發展和協調社區各部分的相關需求和利益。在規劃內容方面，則逐漸由單一經營木材的森林經營規劃向多目的、多用途的功能區劃及景觀規劃相結合的綜合經營規劃發展，經營目標則向兼顧經濟、生態、社會等多元化方向發展。經營主體涵蓋個體、公司、經營單位和資源管理部門，多元化日趨明顯。多功能全周期經營規劃技術研究將成為一個重要領域。

在森林經營規劃技術方面，隨著計算機信息技術和決策優化方法的發展，在地理信息系統支持下的空間規劃(spatial forest management planning)得到更多應用，林分經營優化決策模型、專家系統、決策支持系統結合的智能決策系統IDSS(intelligence decision support system)及基于大數據和計算機網絡的群決策支持系統GDSS(group decision support system)等決策技術的研發將成為熱點。

在森林經營規劃算法方面，對于復雜的森林規劃問題，必須采用空間規劃、群體算法和啟發式算法(如模擬退火、遺傳算法和禁忌搜索等)等方法，且不同的優化算法都存在一定缺點。因此，通過改進優化算法來提高算法的執行效率也成為趨勢。

3.5 森林資源信息管理

在森林資源信息管理方面，構建高精度森林資源管理信息系統、實現森林資源信息的智能化管理是現代林業建設的基本要求。未來主要研究天、空、地一體化森林資源，生態和環境海量數據的存儲、交換、處理和表達方法以及分析評價技術； 森林資源信息流的智能關系和交換機制； 森林空間數據信息系統和集成的數字化方法； 基于WebGIS構建網絡化、智能化的森林資源信息管理框架及輔助決策的優化算法； 林業三維仿真虛擬技術與三維可視化系統； 以數字化、網絡化和智能化為支撐，基于數據庫、模型庫、方法庫、知識庫等，實現從樹種選擇到產品收獲的森林經營全過程的信息管理、處理和決策等。

4 結語

森林經營已成為林業的永恒主題，森林經理是森林經營的重要支撐。首次發布的《聯合國森林戰略規劃(2017—2030年)》，進一步強調了森林可持續經營目標和行動領域。在中國林業由森林數量增長轉向數量和質量并重的新階段，森林經理這一傳統學科將煥發出新的活力，擔當起龍頭學科的地位。盡管我國森林經理學在森林經營理論與技術模式、森林資源調查監測與管理、林業統計與森林生長收獲模型、森林經營計劃與優化決策、林業遙感技術與應用、林業信息技術應用等方面均取得了顯著進展，但存在尚未形成中國特色的森林經營理論與技術體系、森林經營基礎研究薄弱、森林資源監測體系時效性差、缺乏森林經營的計劃工具等問題，總體上處于“跟跑”地位。

當前人們對森林的認識正在發生重大變化，已經從單純要求森林的物質產品轉變到不僅要求森林的生產功能，更要求森林的服務功能。這種形勢的發展，是森林經理學研究的嚴峻挑戰，也是森林經理學發展的難得機遇。森林經理學研究需要適應這種形勢，抓住機遇，迎接挑戰，發揮多學科綜合交叉研究與產學研相結合的優勢，加強森林經營基礎研究，尤其是森林經營基礎數表、森林經營方案編制、混交異齡林經營技術， 注重長期積累，形成典型森林類型的全周期經營技術， 強化森林經營工具開發，實現推廣應用， 抓住遙感、人工智能、大數據等信息技術發展的機遇，提高森林調查監測和決策水平，逐步形成具有中國特色的森林經營理論與技術體系，實現世界“領跑”地位。