陳慶權
林業發展離不開森林可持續經營,林業采伐作業中的技術、經濟與生態的關系成為近年來林學界研究熱點。過去掠奪性的森林采伐,已造成許多森林生態系統退化乃至崩潰,這是誘發當今生態環境嚴重危機的主要原因之一,在森林采伐作業中,不合理的采伐、集材以及林地清理作業對森林生態環境產生了多方面的不利影響。因此,林木采伐要在注重經濟效益的同時還要注重環境保護問題,以實現森林可持續發展。
1.林業采伐作業對環境的影響
1.1 引起水土流失
森林主要通過枯枝落葉層、森林土壤和林冠的保護作用減緩水土流失,林業采伐作業在不同程度上破壞了森林的結構。(1)林地的枯枝落葉層減少。林業采伐后,失去了林冠的蔭蔽,地被物的溫度升高,抑制分解生物活動的含酚類林冠物質輸入減少,共生菌減少,非共生的腐養生物活動加強,這一系列變化最終導致枯枝落葉層的迅速分解。同時,枯枝落葉層的堆積、甚至焚燒等林地清理作業,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的破壞,共同導致水土流失加劇。(3)集運材道路以及裝車場等土木工程修建進一步影響了土壤的穩定性。以上原因造成了林業采伐后水土大量流失。
1.2 導致對森林生態系統多樣性退化
森林生態系統是最復雜的生態系統,其水平結構、垂直結構和營養結構復雜,藤本、攀援、寄生、絞殺、附生等植物豐富。林業采伐經常會導致森林生態系統簡化、退化甚至消亡。(1)目前的人工用材林大多樹種單一。甚至單一無性系集中連片種植,使森林類型、森林組成、群落結構十分簡單,常常是一個樹種的單層同齡純林。物種豐富度大大下降,造成生態系統十分脆弱,使其適應性與維護地力的能力也大為下降。(2)林業采伐導致的森林生態系統退化,甚至消亡。如擇伐方式和強度不當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。
1.3 引起森林景觀破碎化
在目前的林業采伐作業中,伐區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,該作業法便于設置和修筑公路,把采伐引起的水土流失分散到整個景觀中,降低局部侵蝕。但這種散布式采伐所引起的景觀破碎化,已證明對物種的生存造成了不利影響。
2.林業采伐作業環保技術及對策
2.1 集材方式選擇和集材機械的改進
減少集材作業對林地生態的影響,要結合各地經濟技術發展的特點,通過改進作業機械、完善作業技術予以解決。伐區機械應具備輕便、靈活、快速、經濟等特點及少破壞地表和幼樹。近幾年,我國在架空集材索道的結構和類型的完善方面進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始得到應用。畜力集材具有對土壤破壞小,對幼樹幼苗損傷小,無廢氣污染等優點,為發展中國家提供了一種經濟又滿足生態保護的可行的集材方式。我國東北林區近幾年使用牛、馬車等畜力集材的比例有所上升。在坡度小的伐區,傳統上仍沿用拖拉機集材為主。通過提高林道網密度,減少集材拖拉機的通過次數以降低對林地土壤的壓實程度,完善作業方法如拖拉機不越出集材道,裝車場鋪設灌木和枝椏,采用犁耕法等恢復集材道上的土壤;伐區作業盡量避開雨季,在寒冷地帶增加冬季作業的比重以充分利用冰雪道集材等措施,都能減少作業對森林生態環境的不利影響。
2.2 保護保留木的技術措施
降低采伐作業對保留木損傷的措施主要有:定向伐木、合理選擇機械設備、合理配置集材道和楞場、限制采伐強度等。通過培訓熟練工人提高伐木操作技術,增強作業時的環保意識。加強前后工序的合作,嚴格管理等都可有效地減少保留木的損傷。經調查表明,作業前伐除藤本可以有效地減少保留木的損傷,通過改進作業技術可減少。在擇伐作業中,通過深開下口,多打楔子,樹倒前快速拉鋸,可使伐木倒向準確,減少周圍樹木的損傷。林內造材、集材中定線路均可避免對保留木大面積的干擾和損害。
2.3 代區清理措施的改進
在南方山地林區,天然林采伐后應盡量采用不煉山方法清理林地,把剩余物散鋪或帶狀堆腐,從而達到減少對土壤干擾,增加幼林地地表覆蓋度,保蓄養分之目的。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。伐區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物為下一代的森林更新創造良好的物質基礎,這是維持和恢復森林生態系統的重要途徑。并為野生動物提供必需的生態,為下一代的更新提供種源。增加森林結構的合理性。
2.4 完善采伐技術政策
注重從生態環境保護出發審視和修訂采伐技術政策。基于國家發展區域經濟的背景,各區域、各種類型的森林應確定最優采伐方式和更新方式。采集作業機械化程度仍要提高,但要因地制宜地采取機械化與手工生產并存。在一定時期內形成人、機、畜并用的多層次結構。采伐機具宜采用油鋸為主,推廣輕型油鋸打枝,積極發展拖拉機集材(坡度200以下)和架空索道集材(坡度200以上)。
2.5 采伐方式優化與伐區配置
采伐方式選擇的合理與否,在于其適用的條件。我國《森林采伐更新規程》對此作了規定,因此關鍵應在具體執行中加強科學指導和法規規范。避免大面積連片皆伐作業。控制擇伐作業的強度。對東北林區的天然林或次生林的研究表明,實行低強度大面積擇伐作業,采用低強度的集中湊載、原本或原條等多種工藝方案相結合的作業方式更適合林分資源狀況,不但可以降低作業成本,而且有效保護了保留林分。在伐區配置方面,目前最為常見的是小面積塊狀和帶狀皆伐,伐區相鄰布置。
總之,森林采伐作業對生態環境的不利影響是客觀存在的,為了減輕這些不利影響,維護生態系統的穩定性,森林采伐作業必須在一定的生態約束下進行,以維持森林生態系統的生產力,保護森林的生物多樣性,實現森林可持續發展。
(作者單位:110500遼寧省康平縣林業局)