漫談人工林多功能經營的系統工程

陸元昌

人工林多功能經營的系統工程設計和實踐主題，就是系統科學的整體性和全局性原理和系統工程的結構化和定量化方法在森林經營專業領域的應用和實踐，是依托森林生態學和林學的基本原理，特別是結合森林經營規劃和作業計劃的整體性和可操作性的技術優勢，把人工林多功能經營的技術體系劃分為六個子系統；按照系統工程的方法對六個子系統開展研究、應用和改進，提出完備而不重復的技術要素，并組裝構成技術子系統；對于各個技術子系統的要素再開展結構化和數量化的處理，對部分定性質量指標做了半結構化的處理，使整個體系具有科學性、完整性和操作性。

人工林多功能經營技術系統工程體系架構

這個技術系統的第一個子系統是多功能森林經營理論的子系統。這個子系統重要的是森林生態系統的理念和結構化組織。森林生態系統是以喬木為主體架構的生態系統，包括有喬木、灌木、草本植物、林下枯落物、表層土壤及土壤動物和微生物、野生動物、光熱水等環境因子。技術上可作出結構化的四個下級子系統劃分，即喬木為主體的植物子系統、野生動物與生境子系統、土壤和包含的微生物等表層土壤子系統、光熱水養等限制性環境因子子系統。這些子系統的多種要素和關系構成一個有結構、有功能的森林生態系統，占有相當大的空間，密集生長并能顯著地影響周圍環境。可見森林生態系統是陸地生態系統的核心要素，或者說是其重要的子系統，對社會經濟、生態和人類的生存環境有著巨大的影響。當然，這個“森林經營理論子系統”還包括森林的多功能性以及多功能森林的基本定義、近自然森林經營的核心思想和基本原理、人工林多功能經營的基本原則等主題內容。

第二個子系統是經營設計的參考指標體系。包括五個下級技術要素（或子系統）；一是林木個體差異與分類處理，二是樹種生態和經營特征分類和應用，三是主林層結構的經營學識別與分類，四是森林發育階段劃分和應用，五是立地生境特征認識和樹種決策支持。這每一個技術要素又可以進一步分解和定義為一個下級子系統，比如森林發育階段的要素可以進一步地劃分為建群階段、競爭生長階段、質量選擇階段、近自然結構階段、恒續林結構階段等五個階段。配合各個階段的特征界定和促進技術處理，就構成了一個森林生態系統全周期經營的技術子系統。

第三個子系統是經營計劃與作業設計的子系統。包括森林經營的多功能空間區劃、森林經營類型定義、目標林相設計、全周期作業過程設計、當前作業處理設計等技術要素或說是下級子系統。

第四個子系統是多功能森林作業法技術體系。這是一個針對喬木林設計的三級結構的森林作業法技術系統，第一級為7 個要素組成的森林功能類型作業法子系統，第二級為典型森林經營類型的作業法體系，第三級為針對具體地段落實到小班的林分作業法體系。

第五個子系統是撫育經營作業措施規范化的技術體系。包括按主林層、更新層、林分質量、生態系統整體關系等四大對象構成的森林生態系統全要素撫育經營作業措施的規范化分類整合內容。

第六個子系統是示范模式與典型案例子系統。由于森林經營設計執行和實施效果的長期性與開放性、公益性與資源性等基本矛盾，要讓經營和管理者有信心，包括不同典型森林類型、不同作業模式的森林經營示范模式就顯得特別重要。在原國家林業局的主持和推動下，到2018年末全國建設了20 個國家經營樣板基地，其范圍內已經建設了83 個典型森林經營類型的示范模式案例，成為多功能森林經營技術模式成效展示和技術培訓的樣板依托。

這個人工林多功能經營系統工程的技術體系經歷了研究開發、試點實驗、推廣應用等階段，不斷實踐檢驗和改進細化，近十年來在基層林業經營工作中有越來越多的應用。作為一個有我國特色和優勢的人工林經營技術體系，還將服務于“十四五規劃”期間的生態文明建設工作。國家“十四五規劃”中提出推動綠色發展、促進人與自然和諧共生的生態文明建設主題，要堅持用“綠水青山就是金山銀山”的理念和“山水林田湖草沙系統治理”的手段來提高生態系統自我修復的能力，不斷提高生態系統的穩定性、抗逆性和生活力，促進自然生態系統質量的整體改善和進步。

廣西派陽山林場馬尾松人工林

按習近平總書記的生態文明建設思想，山水林田湖草沙的陸地生態系統治理可以簡要地表述為“人命在田、田命在水、水命在山、山命在土、土命在樹”的子系統結構和過程關系，森林生態系統是這個陸地生態系統的源頭和關鍵的子系統。所以，在新型森林生態系統經營理念支持下，持續實施這個人工林多功能經營的系統工程模式，是實現國家“十四五”生態文明建設目標的一個關鍵環節和林業貢獻。

進一步看，面對我國社會進入新發展階段的時代要求，創新森林生態系統協力經營的系統工程應用模式就是林業在新發展階段的新發展理念，因為隨著人口增加和氣候變化等全球變遷，基于純自然的森林生態保護與修復的途徑因為過程緩慢和不確定性而沒有前途，需要基于人與自然協同發展的經營生態學機制來設計生態保護與修復的主動創新模式，以生物多樣性支持穩定性、以關鍵種群結構支持抗逆性、以物種協同競爭機制支持系統活力發展，以生態系協同創新的方式設計和各類國土空間生態保護與修復實施應用，加速形成我國生態文明建設的新發展格局。

總之，現代林業的創新發展就是通過森林生態系統經營來建設“綠水青山”，通過森林多功能開發來實現“金山銀山”，通過人與自然協力經營的各項技術來表達人與自然和諧發展的林業系統工程創新模式，這是我國進入歷史性新發展階段的林業新發展理念，并將持續開創出多功能森林經營之現代林業系統工程的新發展格局。