談森林采伐作業(yè)的環(huán)境保護(hù)技術(shù)

王德志

森林采伐作業(yè)中的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的關(guān)系成為近年來(lái)國(guó)際林學(xué)界研究熱點(diǎn)，并逐漸形成一門(mén)新學(xué)科，即森林作業(yè)保護(hù)技術(shù)，旨在解決森林采伐作業(yè)帶來(lái)的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。

近年來(lái)，在森林發(fā)達(dá)國(guó)家，森林采伐作業(yè)已從繁重的體力勞動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨葯C(jī)械化作業(yè)，生產(chǎn)率提高了10-20倍。然而，機(jī)械化采伐作業(yè)也給森林生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了各種負(fù)面影響，有的國(guó)家采用不恰當(dāng)?shù)牟煞スに嚰霸O(shè)備造成嚴(yán)重土壤侵蝕和水患。

一、森林采伐作業(yè)對(duì)環(huán)境的影響

1、引起水土流失

森林主要通過(guò)枯枝落葉層、森林土壤和林冠的保護(hù)作用減緩水土流失，森林采伐作業(yè)在不同程度上破壞了森林的結(jié)構(gòu)。（1）林地的枯枝落葉層減少。森林采伐后，失去了林冠的蔭蔽，地被物的溫度升高，抑制分解生物活動(dòng)的含酚類林冠物質(zhì)輸入減少，共生菌減少，非共生的腐養(yǎng)生物活動(dòng)加強(qiáng)，這一系列變化最終導(dǎo)致枯枝落葉層的迅速分解。同時(shí)，枯枝落葉層的堆積、甚至焚燒等林地清理作業(yè)，也起到了同樣作用。（2）林冠擋雨功能消失或部分消失，土壤表層受到采伐作業(yè)的破壞，共同導(dǎo)致水土流失加劇。（3）集運(yùn)材道路以及裝車場(chǎng)等土木工程修建進(jìn)一步影響了土壤的穩(wěn)定性。以上原因造成了森林采伐后水土大量流失。據(jù)蘇益測(cè)定，采伐跡地的水土流失量是林地的3-4倍。研究發(fā)現(xiàn)，伐區(qū)道路單位面積地表侵蝕量是未受干擾林區(qū)的220倍。

2、導(dǎo)致對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)多樣性退化

森林生態(tài)系統(tǒng)是最復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，其水平結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，藤本、攀援、寄生、絞殺、附生等植物豐富。森林采伐經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)簡(jiǎn)化、退化甚至消亡。（1）目前的人工用材林大多樹(shù)種單一。甚至單一無(wú)性系集中連片種植，使森林類型、森林組成、群落結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，常常是一個(gè)樹(shù)種的單層同齡純林。物種豐富度大大下降，造成生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱，使其適應(yīng)性與維護(hù)地力的能力也大為下降。（2）琳業(yè)采伐導(dǎo)致的森林生態(tài)系統(tǒng)退化，甚至消亡。如擇伐方式和強(qiáng)度不當(dāng)形成的殘次林和灌木林，以及森林濫伐所形成的林地沙漠化、沼澤化和鹽堿化等。

3、引起森林景觀破碎化

在目前的森林采伐作業(yè)中，伐區(qū)的布置采用的是間隔塊狀或帶狀采伐，目的是利用鄰近未被采伐的林分，為采伐地提供種源，以保證林地的天然更新。此外，該作業(yè)法便于設(shè)置和修筑公路，把采伐引起的水土流失分散到整個(gè)景觀中，降低局部侵蝕。但這種散布式采伐所引起的景觀破碎化，已證明對(duì)物種的生存造成了不利影響。

二、森林采伐作業(yè)環(huán)保技術(shù)及對(duì)策

1、集材方式選擇和集材機(jī)械的改進(jìn)

減少集材作業(yè)對(duì)林地生態(tài)的影響，要結(jié)合各地經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)，通過(guò)改進(jìn)作業(yè)機(jī)械、完善作業(yè)技術(shù)予以解決。伐區(qū)機(jī)械應(yīng)具備輕便、靈活、快速、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)及少破壞地表和幼樹(shù)。近幾年，我國(guó)在架空集材索道的結(jié)構(gòu)和類型的完善方面進(jìn)行了一些有益的探索，適合山地條件的天然林擇伐集材索道和輕型人工林間伐集材索道已開(kāi)始得到應(yīng)用。畜力集材具有對(duì)土壤破壞小，對(duì)幼樹(shù)幼苗損傷小，無(wú)廢氣污染等優(yōu)點(diǎn)，為發(fā)展中國(guó)家提供了一種經(jīng)濟(jì)又滿足生態(tài)保護(hù)的可行的集材方式。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。在坡度小的伐區(qū)，傳統(tǒng)上仍沿用拖拉機(jī)集材為主。通過(guò)提高林道網(wǎng)密度，減少集材拖拉機(jī)的通過(guò)次數(shù)以降低對(duì)林地土壤的壓實(shí)程度，完善作業(yè)方法如拖拉機(jī)不越出集材道，裝車場(chǎng)鋪設(shè)灌木和枝椏，采用犁耕法等恢復(fù)集材道上的土壤；伐區(qū)作業(yè)盡量避開(kāi)雨季，在寒冷地帶增加冬季作業(yè)的比重以充分利用冰雪道集材等措施，都能減少作業(yè)對(duì)森林生態(tài)環(huán)境的不利影響。

2、保護(hù)保留木的技術(shù)措施

降低采伐作業(yè)對(duì)保留木損傷的措施主要有：定向伐木、合理選擇機(jī)械設(shè)備、合理配置集材道和楞場(chǎng)、限制采伐強(qiáng)度等。通過(guò)培訓(xùn)熟練工人提高伐木操作技術(shù)，增強(qiáng)作業(yè)時(shí)的環(huán)保意識(shí)。加強(qiáng)前后工序的合作，嚴(yán)格管理等都可有效地減少保留木的損傷。在擇伐作業(yè)中，通過(guò)深開(kāi)下口，多打楔子，樹(shù)倒前快速拉鋸，可使伐木倒向準(zhǔn)確，減少周圍樹(shù)木的損傷。林內(nèi)造材、集材中定線路均可避免對(duì)保留木大面積的干擾和損害。

3、代區(qū)清理措施的改進(jìn)

天然林采伐后應(yīng)盡量采用不煉山方法清理林地，把剩余物散鋪或帶狀堆腐，從而達(dá)到減少對(duì)土壤干擾，增加幼林地地表覆蓋度，保蓄養(yǎng)分之目的。以全面劈雜，帶狀清理林地代替全面煉山。采用化學(xué)滅草代替人工劈草煉出，可降低成本，且枯死雜草覆蓋林地，可保持水土，提高土壤肥力。同時(shí)伐區(qū)清理要盡量把采伐剩余物留在跡地上。保留一些倒木和活立木，依靠跡地留下的大量有機(jī)物為下一代的森林更新創(chuàng)造良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，這是維持和恢復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)的重要途徑。并為野生動(dòng)物提供必需的生態(tài)，為下一代的更新提供種源。增加森林結(jié)構(gòu)的合理性。

4、完善采伐技術(shù)政策

有的國(guó)家還注重從生態(tài)環(huán)境保護(hù)出發(fā)審視和修訂采伐技術(shù)政策。20世紀(jì)80年代中期，前蘇聯(lián)營(yíng)林部門(mén)就對(duì)森工部長(zhǎng)期采取的技術(shù)政策提出異議，并基于國(guó)家發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)的背景，為各區(qū)域、各種類型的森林確定最優(yōu)采伐方式和更新方式。采集作業(yè)機(jī)械化程度仍要提高。但要因地制宜地采取機(jī)械化與手工生產(chǎn)并存。在一定時(shí)期內(nèi)形成人、機(jī)、畜并用的多層次結(jié)構(gòu)。采伐機(jī)具宜采用油鋸為主，推廣輕型油鋸打枝，積極發(fā)展拖拉機(jī)集材（坡度200以下）和架空索道集材（坡度200以上）。

5、采伐方式優(yōu)化與伐區(qū)配置

采伐方式選擇的合理與否，在于其適用的條件。我國(guó)《森林采伐更新規(guī)程》對(duì)此作了規(guī)定，因此關(guān)鍵應(yīng)在具體執(zhí)行中加強(qiáng)科學(xué)指導(dǎo)和法規(guī)規(guī)范。避免大面積連片皆伐作業(yè)。控制擇伐作業(yè)的強(qiáng)度。對(duì)東北林區(qū)的天然林或次生林的研究表明，實(shí)行低強(qiáng)度大面積擇伐作業(yè)，采用低強(qiáng)度的集中湊載、原本或原條等多種工藝方案相結(jié)合的作業(yè)方式更適合林分資源狀況，不但可以降低作業(yè)成本，而且有效保護(hù)了保留林分。在伐區(qū)配置方面，目前最為常見(jiàn)的是小面積塊狀和帶狀皆伐，伐區(qū)相鄰布置。

（作者單位：151925黑龍江省興隆林業(yè)局新民林場(chǎng)）