农业现代化研究 1989,10(1):33—36
Research of A gileuitu ral M ode rnization
论立体林业
李 迈和
(中南林学院 )
提 要 本文认为t一、立体林业是一广l瑟的,在空问和时间上的开放系统,是动态有序的
“耗散结构”。它既包括森柞在空间结构上的分屠与搭配,也包括以木本植物为主体的生物生态系
统在收获时间上的长,中、短结合,还包括林业四产业在一定区域内协调与发展 二,立体林业系
统至少应 包括资源指标,经济指标和生 态指标,以进行系统综合评价。
“立体林业 概念产生于8O年代初。作为一个崭新而且能导致显著经济效益的概念已广
见于报刊及农林业杂志.但是,迄今为止, “立件林业”还没有一个被林学界广为接受的概
念。为此本文特探讨 “立体林业 的实质、系统结构功能状态及评价指标。
一
, 立体林业之定义及内容
曾有不少学者认为,立体林业包括两方面的内容:一是按山体不同海拔高度的自然条件
经营林业;二是按立地类型建设立体林分结构,以求在空间结构上体现上 、中,下的结合,
在收获时回上体现长,中、短的结合【1,2】
但是,上述定义确是有它的缺陷的,因为林业的定义一般可表述为:培育和保护森林以
取得木材和其它林产 品 ,利用林木的 自然特性 以发挥防护作用的社会生产部门 。它包括造
林、育林、护林 森林采伐和更新,术材和其 彦林产品的采集及加工等内容。对照现今立体
林业的定义,仅限于以种植为主要手段,以木本植物为经营核心的 立体营林一,或 “立体
森林 【1·2】,至今也未突破包括养殖业在内的林一牧或林~渔格厨,而有违予实为开放系
统的立体林业之内涵与外延。
据此韭结台笔者最近在桃源、石 门、通道 、沅陵、双峰 、城步、涟源等地的调查考察,
我们认为:立体林业应是一个广泛的、在空阃和时间上的开放系统。它既包括森林在空间结
构上的分层与搭配,也包括 以术本植物为主体的生物生态系统在收获时间上的长 中、短结
合,还包括林业四产业在一定区域内的协调与发展。
二、立体林业之结构格局
荚于森林群落演替理论的地带性与非地带性顶极 群 落 ,地植物学家刘慎谔先生 (1962
年 )曾指出;在一定地区内,受制于大气候的顶极群落只有一个,而受局部环境条 件控制的
非地带性顶极群落刚可能有几个。基于此理,我们认为:受制于我国林业生产的性质和社会
生产关系,社会经济规律等的立体林业结构格局有、且只可能有一个。即具有擐佳的空间时
问布局和具有擐犬的经济效益、生态教益、社会效益的格局形式 (见图 )。但受制于一定地
域特性,如 自然条件、自然资源 、区域经济结构及经济发展水平等的林业生产体系 ,则可
_承蒙葫秀茗砭疆辜_阆.肖更生老 i,张卓姥 师亦提过很好的建议.龇 一韭致谢J
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能只有 上述完善格局的~部分或儿部分。如
以多种经营、种养结合为主体的林一农复彳}
生态系统,即处于立体林业完整格局的中间
状态,恰对应于受局部环境条件控制的非地
带性顶极群 落,从而具有在该经营 日的下或
其它限制条件下的最佳系统功能状态
林一农复合生态系统对战于受局部环境
条件控 制的非地带性顶极群落,亦强烈地受
着一定地域的气候、土壤、地形等因子的制
约 ,从而存在具有不 同种群结构及种 关
系,而在一定压域内具有午H对稳定性 (种问
关系莉对稳定性及效益相对稳定性 )和相似
性 (种群结构基本相似 )的气候顶极模式、
土壤顶极模式和地形顶极模式结构。 立体林业系统结构局格略 图
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林一农复合生态系统作为立体林业的一种非顶极格局形式,其实已经存在久远 了。关于
林地抚育管理及林区经挤发展,林学界也早就提出过林农坷作,以耕代抚及林区发展多种经
营,只是到现阶段才真正引起理论界妁雨视。从全国范副来看,至此为止,人们已自觉或不 自
觉地创造 J 如下形式的、静有强烈地域特铂 的林一农复台生态系统:①江湖水 陶区林一农~
渔,林一副综合开发型。②平原农区林一农间作型。③湘酉、鄂西等山区林~虚,林一药间
作型。④西北黄土高原半干旱区幸I=一粮间作型。⑤南方丘陵,山区林一茶、林一桐 等类型。
⑧四川盆地及亚热带丘陵区 、平原区的白蜡~桑~农间作型 。⑦海南热垦区的胶一茶问作
型。⑤西北及南方山地翡林一牧、林一草~牧,林一应一敉类型等等。
三、立体林业结构分析
(一 )立体林业墨育序的。
立体林业系统在其运动过程中所呈现出的规律性状态就是立体林业的有序。例如植物个
体的生长,发育,开花、结果等一系列生命节律}林一农复合生态系统的环境适应,种阿争
夺直至顶极群落的过程}林业第一产业到林业第二产业,到林业第三产业的依次运转等。其
有序性主要体现在: ,
1.立体林业结构模式分布的有序性 这种有序性首先表现为立体林业结构模式的分布
具有明显的 自然地理分布特征 。如 东 北大兴 安岭分布着以兴安落叶松为主体的系统结构群
落,小兴安岭分布着以红松为主体的系统结构群落。南方的杉术产区区划办是根据产 区不同的
自然地理条件而划分为杉木 中心产区、边缘产区及一般产区。另外,森林植物群落 的永平及
垂直分布规律 电反映了这一点。这种分布主要由于不同纬度和不同海拔高度,不 同的土壤气
候条件和不同社会需求造成。其次,这种有序性也表现在~定的立体林业结构模式 中。即由
于物种种间关系特性及社会经济条件制约而在林~农复合生态系统中表现的上、中,下分层
结台方式和经济收益上的长、巾、短结台,以致系统内部结构层次的育规律的配置结合等。
2.系统输入硬输 出的有序性。光、温、求 、气 、土壤等均是一种 自然资源 ,从资源
向经济产品 社会效益、生态效益的转化要求物质 、能量、信息沿着这一方向按顺序的输入
及输出,即输入到输出的确 序。具体包括: (1)输入要索的数、质封 口与求全,目F该种生
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产或该类型生产流程需要的原料,能最或营养物质,应及时供给,否则,将影响系统输出或
使再生产过程中断。 (2). 作棘 世的系统输入 及输 {必须 系统效益再生产的时问』 列柏
一 致, 即按/t-:) 的时问要求进行输入。倒如, 物个体在小胁的 长发育时期列水 、肥、光
照、温度以及人畜能量的输入要 是不一致的。 (3)输出、输入要素的库存及储备蜘与系
统效益再生产周期保持一致的有序一 ,, 材生产:是周期很 艮的经济再生产 ,要使系统输出
源源不断,必须有足够的术材库存鼍及合适的库存储备瑚。术材库存应包括活立木詹存与贮
术场库存两大类。活立木库存应达到木材生产的永续利用乃至越采越多。贮术扬库存则应达
到既不致因短缺而造成系统输出中断 (无序状态 ),也不致因储量过多而造成资金积压,从
而影响系统总的输出及效益。
3.立体林业发展的有序性。立体林业是发展着的动态系统,包括正向演替和负向演替
两个发展方向。如果立体林业系统结构合理,且作为系统外力的人干扰符合系统功能的有益
发挥,则系统将向着优质、高产 、无污无废的 良性循环型发展, 即正向演替。例如祧源县八
公桥多张家湾林场。他们提出 “种,养 加一起 抓,产 购 、销一条龙”的方针。在种植业
方面,根据立地条件类型的不同及种间关系、生物学特性 的差别,发展了杉木、檫木、马尾
橙、湿地松、火炬橙、毛竹等多种用材树种,柑桔 茶叶 ,麻 杜仲等多种药材 及经济林
术}还间种、套种了茶叶、花生、黄豆等多种经济作物及士特产 在养殖业方面,发展了一
个小型养猪场和养鸡场 。加工业方面开办了一个木材加工厂 。铺售方面建立了分布于常德
市、桃源县城等地的以梢售木制品为主的供铺网点。他们的经验是以森林培育为龙头,韭发
展养殖业、加工业、服务业等多头增值后的销售资金再返回种植业,养殖业及加工业,保证
了系统具有 良好的结构功能状态和向着 良性循环,不断扩展的方向发展。但是,相反的方向
是造成立体林业系统内韶矛盾,立体林业系 统与社会经济系统及立体林业系统与社会结构系
统等的矛盾,从而向着生态环境污染或酷劣,种群减少,品种退化,经济衰败,产出能力低
下,生活水平下降的方向进行负向演替。例如,木材市场开放以后,由于林农过分注重近期
的经济效益,致使系统结构功哉失调,~些老林 区也几近无材可采的边缘。随之而来的将台
是水土流失,生态环境恶化和导致整个区域性社会经济系统的失调 与退化。
<= )立体林业是当杖子、多组分、多层次的开放系统
立体林业由林业的第一、=、三、四产业等要素构成,这些要素是由更小一层要素构成
的子系统。如林业第一产业中的种植业等 (参见前图 )。另一方面,立体林业系统又与环境
构成更高 一层的系统,而 自身 又成为大系统的组成要素。纵向的母子系统构成了垂直系统的
层次,横向的同一层次中,又构成了各级韭行监列系统。纵横交叉的网络系统,构成了立体
林业的交叉层 次 ,这个交叉层次的系统决非封闭的 ,生产因子与生活园子的输入及经济效
益、社会效益、生态效益的输出都是直接和环境系统联系的。
(三 )立体林业是动态有序的耗散结构
耗散结构 理论指出:开放系统的有序性来 自于非平衡志,在一定条件下,当系统处
于非平衡态时,它能够产生维持有序性的 自组织,不断和外界交换物质和能量}系统本身尽
管在产生熵,但系统又同时向环境输出熵,输出大子产生,系统保留的墒在减少,所以走向
有序【4】。立体林业是动态有序的耗散结构,它的有序性可通过两条途径来实现 :一是通过
系统妁 自组织现象实现。每一个体或每一个层次,甚至小到每一分子或原子都处于不断的新
陈代谢过程 中的立体林业系统,能够产生维持系统有序性的 自组织,即不断和外界交换物质
和能量,在系统产生熵的同时,向环境又输出熵 ,以减少系统内的熵增趋势 ,从而走 向有
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序。=是通过涨落。所谓涨落就是立体林业系统受到内部外部扰动所gf起的系统内部变化。
当原来有序的立体林业系统受到内外力的干扰时,系统会因之而产生一种偏离定态趋势,然
而,立体林业系统是具有抗干扰能力的,能保证系统具有 自由能较小的状态。但是,当系统
受到内外力的强烈干扰,以致超过系统抗干扰能力的限度时,系统将会由不稳定状态突变为
新的稳定的有序状态。
四,立体林业系统评价
至今为止,我们对经济结构和活动的评价考核基本上是 以。速度指标 或 经济效益指标
为中心的。 遵度指标 往往只求数量不求质量, 经济效益指标 往往考虑现在不求将来 (如
乱砍滥伐,追求现得 )。为了解决这些矛盾,立体林业系统评价的指标体系至少应包括t
1.资源指标一光能的充分耐用及耗蝎性资源的永续衬用 我国有林业用地40亿亩, 占
国土总面积的27.8 ,在有限的面积上充分利用光能,提高产出,是缓和产品需求与人 1:3增
长矛盾的一个方向。这里提的耗竭性资源包括土地、森林、作物、草场、家畜、水产、野生
生物等,这些资源是可再生的 ,利用合理,可以永续不断地再生 ,利用不当,就会耗竭。
所以,光能的充分利用,森林产品的源源不断的输出,土壤肥力的不断补充更新及其它资源
的永续利用,应是立体林业良好结构功能 的评价指标之一o
2.经济指标一系统的经济效益。立体林业系统输出的产品及其数量、质量,系统为社
会提供的经济财富,是系统经济活力的袭现,应是检验系统结构功能的经济抬标。包括 ①
术材收获:包括主伐收获和阐伐收获。②木材工业产品种类及收获。@林术树体的一部分收
获:如落叶、扳株、种子、果实、树皮、树脂,精油、单宁、栲胶等 ④多种经营收获 包
括林一农复合生态系统中的混农收入及养殖业收入等等。’诚然,上述只是收获部分,计量 比
较还应扣赊渚如造林费、管理费及设备折旧等诸多的经费
3.生态指标一蔡统的壮会效益殛生态效益。众所周知,森林除了具有直接经济效益以
外,还具有 巨大的社会效益和生态效益。据 国外学者推算,森林的非物质效益是森林铅质效
益的几倍乃至=十几倍【5】。因此,作为一个庞大综台的立体林业系统 ,应在充分发挥森林
的物质效益的同时,考虑最大限度的发挥森林的非物质效益。另外,本系统中的种,养、加
工应形成无污.无废的良性循环。既为率系统,也为社会结构系统及其它经济提供良好的生
态坏境,以促进国民经济的全面发展。所以,立体林业系统对环境的影响,应是系统评价的
生态措标。
总之,森林是一种生悫经济学的现象【3】。它既是地球生物 圈极为重要的组廊部分 ,又
是物质生产的重要资料。立体棘业作为以种植业为基础的一个系统部门,应以生态经济学理
论为指导,对生态规律与经济规律,生态平衡与经济平衡,生态结构与经济结构,自然再生
产 与经济再生产,经济管理与生态环境管理等进行系统考虑 0
参考文献
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