森林碳汇与可持续经营 | 兼顾动物友好的落叶松人工林多目标经营
森林碳汇与可持续经营 | 兼顾动物友好的落叶松人工林多目标经营
摘 要: 以吉林省黄泥河林业局桦皮林场 44 块固定样地为研究对象, 收集动物监测、植物调查、林分及立地条件等数据, 构建包含动物活动情况、植物物种多样性、碳储量与木材产量综合水平的三级多目标评价体系。相较于传统森林多目标经营研究仅聚焦碳汇、木材生产和植物多样性等核心维度, 该研究将动物友好纳入评价核心, 采用多元线性回归模型量化各目标与森林经营及环境因素的关系, 通过序列最小二乘规划算法优化经营方案, 借助随机森林模型验证模型有效性。结果表明, 实测最优样地 (23-28-1-Ⅲ, 代表 23 林班 28 小班 1 作业区中第三块平行样地) 保留株数 446 株/hm2, 采用 0.47 的间伐强度, 林分年龄 30 a, 平地地形, 林分平均高 12.7 m, 海拔 463 m, 林分平均胸径 16.65 cm。优化后的多目标模型得出的最优方案适配保留株数为 645~1 243 株/hm2、林分年龄 26~37 a、平地-山坡地形、海拔 394~496 m, 林分平均胸径 15.46~21.70 cm、一级木占比≥20%、林分断面积 17.52~38.95 m2/hm2的林分结构, 配合适宜强度抚育间伐, 综合效益最佳; 间伐综合效果显著优于带状皆伐 (t=4.542, P<0.01), 0.16~0.20的中低采伐强度更易实现各目标协同提升; 划分出侧重碳汇与生态保护、侧重植物多样性保护的两类优势经营模式; 最优方案综合效益较无抚育森林提升 16.93%, 其中, 动物活动适宜性提升 20.12%, 植物物种多样性提升 17.70%, 碳储量与木材产量保持稳定; 模型验证显示, 各单目标模型 R2为 0.5974~0.8135, 总目标模型 R2为 0.6892, 拟合效果良好。研究得出适配研究区的最优森林经营方案与模式, 区别于传统林业经营中多目标经营场景下采伐强度普遍不超过 0.30 常规管控要求, 在符合采伐规程、保障动物友好性的前提下, 最优抚育间伐强度可达 47%, 并在落叶松人工林多目标经营中引入带状皆伐模式进行对比验证, 明确不同采伐方式对动物栖息地及生态系统功能的差异化影响, 助力人工林向健康、稳定的自然生态系统转变。