浅谈我国人工混交林的研究进展

浅谈我国人工混交林的研究进展

摘要：联合国粮食及农业组织(FAO)于2010年公布的森林调查统计结果显示，自2000年-2010年森林正在以每年1300万公顷的速度衰退，增长面积仅为500万

公顷，森林正面临着巨大的退化危机。人工混交林在改善林分立地衰退，提高林

分生产力方面具有绝对的优势，我国已经开展了近七十年的研究。在此，特对混

交林优点以及我国人工混交林的发展过程、主要研究内容、未来发展趋势加以总结。

关键词：混交林；优点；研究进展

从世界森林发展过程来看，土地利用情况的改变很大程度上对森林结构与组

成造成了影响。原始天然林已经进行多次大面积的更替，大部分顶级植被正在被

人工林替代，且通常以纯林栽植为主。人工林因其结构简单，经营周期短，木材

产量高，得以在近代林业中快速发展。随着社会已经科学的革新，越来越多的林

业学家指出人工林在森林生态系统恢复以及长远发展角度看处于“消极地位”，尤

其是天然迹地营造的人工纯林，单一纯林对于生物以及非生物胁迫具备极低的抵

抗能力。长时间的森林轮作，致使土地退化，单一的森林结构生态性极不稳定，

更加容易受到扰动，森林研究更多的应该关注生态方面的效应，而并非仅仅关注

经济效益，尤其是目前酸雨、风暴、干旱等极端天气的出现，使得现有的人工林

模式受到挑战[1]。森林的健康以及稳定的生长是林业稳定发展的重要条件，为了

克服人工林地力衰退、结构脆弱现象的发生。国内外林学家提倡种植混交林以对

森林生态系统进行保护，恢复，改造，努力提高森林的环境、社会以及经济三个

方面的总体收益。

1.人工混交林的优点：

混交林具有重要的生态学意义，更加符合可持续经营管理的要求，在林分生

产力以及森林发育方面具有重要的优势。混交林的树冠结构能够有效增加降雨截留，枯枝落叶以及腐殖质具有较好的吸水性，能够减少土壤水分流失，从而调节

涵养水源，保持水土。混交林具有更高的林分空间利用率，能够抵抗风灾、暴雨

等自然干扰。不同物种的种间隔离能够有效减少病虫害的侵害，多树种组成能够

很好的规避经济损失风险。混交林具有较快的枯枝落叶以及腐殖质分解速度，加

快了营养循环，提高微生物活力，能够有效减少连续种植造成的地力衰退。混交

林的弹性机制、抗性能力、以及结构稳定等特性能够更好地应对未来气候条件的

改变，提高生物多样性，改善当地环境，促进多目标收益[2]。

2.我国人工混交林研究的发展过程：

2.1 我国人工混交林研究的提出

我国建国早期全国人工林面积2781万ha，其中人工林1273.3ha，混交林占

比仅为9%。早期以天然林的集中采伐为主，建国后木材产品的严重不足，使得

人们开始大力营造人工纯林。针叶树种因其树形齐整，冠幅较小，干形通直圆满，产量高等特点作为主要栽植种。连续栽种使得土壤肥力逐渐衰退，南方杉木二代

产量相比于一代而言，降低了47%，北方针叶人工纯林也出现了大幅减产现象。

针对这种问题，我国从五十年代开始进行混交林的栽种实验，主要对象为各林区

天然混交生长情况较好的树种。并于八十年代开始进行了大面积的推广，混交林

相关研究也逐渐展开。

2.2 我国人工混交林主要研究类型

我国人工混交林研究按照树种的适生区不同可以分为五个不同的区域，主要

包括：以杉木、马尾松、毛竹与其它阔叶树种如红椎、楠木等人工混交林为代表

的南方地区；以杉木马尾松或者杉木槭树等人工混交林为代表的西南地区；以油松、落叶松与刺槐、山杨等树种为主的华北地区；以落叶松、红松与水曲柳、胡

桃楸等人工混交林为代表的东北地区；、以刺槐油松人工混交林为代表的西北地区。栽植方式涵盖了从株间、插花、行间、隔行到窄带、宽带、块状等多种方式，其中以行间以及带状混交为主。

3.我国人工混交林主要研究内容：

早在1828年，林业科学家Cotta在其书中写到：不同树种对资源的利用以及

需求程度不同，混交林在生长过程中更加的稳定，可能比纯林提供更高的价值。

当然这种观点，在当时仅为一种概念的提出，没有进行有效的科学验证。发展到

今日混交林已经取得了很大的研究成果，但是对于完整的科学理论框架而言，仍

然存在着很大的欠缺，我国的混交林研究主要从以下几个方面来进行的，以对这

种欠缺进行补足。

3.1 混交林种内种间关系研究

混交林与纯林之间最大的差异在于多树种的组合，使得除了种内之间的关系外，还存在着种间关系。这种关系主要可以分为积极消极以及无影响三种不同的

形态。混交林中树种之间的相互关系极为错综复杂，彼此相互影响的表现形式也

十分多样。我国人工混交林种内种间关系研究主要包含以下几个方面：林木个体

相互发生(形态学上的)树冠、枝叶或根系相互摩擦、挤压，包括藤本、蔓生植物

缠绕绞杀等造成的物理方面的影响；树种种间的杂交授粉、根系连生、共生及寄

生等现象而发生的生物间的相互影响；叶子、果实、根系向周围空间分泌、挥发

释放碳水化合物、醇、醛类、有机酸、酯类、酚类等成分，对相邻树种以及林下

植被产生化学方面的作用。总体的混交林实验设计应该满足独立性，全面性以及

代表性。主要评价指标包括：生物生态学指标以及林学指标[3]。

3.2 混交林结构研究

我国人工混交林的各种不同研究尺度主要包括：单木、林分、区域、景观等[4]，其中单木水平是整体混交林结构研究的基础单元形式，单木结构包含了树冠、树干、根系三个主要的部分。混交林林分结构的研究是对总体单木水平的汇总，

是生产实践中最为重要的单位。区域以及景观是在精准林业条件下，大尺度研究

中的基本单位形式。单木、林分以及景观等水平的研究有助于理论混交林结构组成，确定合理的抚育经营措施。

3.3 混交林营养机理研究

我国人工混交林主要以幼龄林为主，高密度的栽植条件不利于大规模的林业

调查，更加适合于机理方面的研究。主要包括两个不同空间水平，即光照对于树

木地上部分主要是树冠结构的影响，以及土壤养分对于地下部分树根尤其是细根

的影响。具体可以细化为地下部分的土壤养分差异、根系结构、水分循环、微生物、团聚体、以及活性酶的研究，以及地上部分干形、冠形、生长、光合作用等

方面的研究。

3.4 混交林模型研究

我国人工混交林模型研究仍然参照林业模型研究最常实用的分类系统，即：

单木、径阶、林分三个不同的水平。主要研究内容包括多树种模型组、混交林立

地指数、竞争指数、混合模型、过程机理模型等。混交林模型研究的难点在于树