浅议森林采伐作业的环境保护技术

近年来，在森林发达国家，森林采伐作业已从繁重的体力劳动转变为高度机械化作业，生产率提高了10-20倍。然而，机械化采伐作业也给森林生态环境带来了各种负面影响，有的国家采用不恰当的采伐工艺及设备造成严重土壤侵蚀和水患。鉴于此，森林采伐作业中的技术、经济与生态的关系成为近年来国际林学界研究热点，并逐渐形成一门新学科，即森林作业保护技术，旨在解决森林采伐作业带来的环境保护问题。

一、森林采伐作业对环境的影响

1、引起水土流失

森林主要通过枯枝落叶层、森林土壤和林冠的保护作用减缓水土流失，森林采伐作业在不同程度上破坏了森林的结构。（1）林地的枯枝落叶层减少。森林采伐后，失去了林冠的荫蔽，地被物的温度升高，抑制分解生物活动的含酚类林冠物质输入减少，共生菌减少，非共生的腐养生物活动加强，这一系列变化最终导致枯枝落叶层的迅速分解。同时，枯枝落叶层的堆积、甚至焚烧等林地清理作业，也起到了同样作用。（2）林冠挡雨功能消失或部分消失，土壤表层受到采伐作业的破坏，共同导致水土流失加剧。（3）集运材道路以及装车场等土木工程修建进一步影响了土壤的稳定性。以上原因造成了森林采伐后水土大量流失。据苏益测定，采伐迹地的水土流失量是林地的3-4倍。研究发现，伐区道路单位面积地表侵蚀量是未受干扰林区的220倍。

2、导致对森林生态系统多样性退化

森林生态系统是最复杂的生态系统，其水平结构、垂直结构和营养结构复杂，藤本、攀援、寄生、绞杀、附生等植物丰富。森林采伐经常会导致森林生态系统简化、退化甚至消亡。（1）目前的人工用材林大多树种单一。甚至单一无性系集中连片种植，使森林类型、森林组成、群落结构十分简单，常常是一个树种的单层同龄纯林。物种丰富度大大下降，造成生态系统十分脆弱，使其适应性与维护地力的能力也大为下降。（2）琳业采伐导致的森林生态系统退化，甚至消亡。如择伐方式和强度不当形成的残次林和灌木林，以及森林滥伐所形成的林地沙漠化、沼泽化和盐碱化等。

3、引起森林景观破碎化

在目前的森林采伐作业中，伐区的布置采用的是间隔块状或带状采伐，目的是利用邻近未被采伐的林分，为采伐地提供种源，以保证林地的天然更新。此外，该作业法便于设置和修筑公路，把采伐引起的水土流失分散到整个景观中，降低局部侵蚀。但这种散布式采伐所引起的景观破碎化，已证明对物种的生存造成了不利影响。

二、森林采伐作业环保技术及对策

1、集材方式选择和集材机械的改进

减少集材作业对林地生态的影响，要结合各地经济技术发展的特点，通过改进作业机械、完善作业技术予以解决。伐区机械应具备轻便、灵活、快速、经济等特点及少破坏地表和幼树。近几年，我国在架空集材索道的结构和类型的完善方面进行了一些有益的探索，适合山地条件的天然林择伐集材索道和轻型人工林间伐集材索道已开始得到应用。畜力集材具有对土壤破坏小，对幼树幼苗损伤小，无废气污染等优点，为发展中国家提供了一种经济又满足生态保护的可行的集材方式。我国东北林区近几年使用牛、马车等畜力集材的比例有所上升。在坡度小的伐区，传统上仍沿用拖拉机集材为主。通过提高林道网密度，减少集材拖拉机的通过次数以降低对林地土壤的压实程度，完善作业方法如拖拉机不越出集材道，装车场铺设灌木和枝桠，采用犁耕法等恢复集材道上的土壤；伐区作业尽量避开雨季，在寒冷地带增加冬季作业的比重以充分利用冰雪道集材等措施，都能减少作业对森林生态环境的不利影响。

2、保护保留木的技术措施

降低采伐作业对保留木损伤的措施主要有：定向伐木、合理选择机械设备、合理配置集材道和楞场、限制采伐强度等。通过培训熟练工人提高伐木操作技术，增强作业时的环保意识。加强前后工序的合作，严格管理等都可有效地减少保留木的损伤。在择伐作业中，通过深开下口，多打楔子，树倒前快速拉锯，可使伐木倒向准确，减少周围树木的损伤。林内造材、集材中定线路均可避免对保留木大面积的干扰和损害。

3、代区清理措施的改进

天然林采伐后应尽量采用不炼山方法清理林地，把剩余物散铺或带状堆腐，从而达到减少对土壤干扰，增加幼林地地表覆盖度，保蓄养分之目的。以全面劈杂，带状清理林地代替全面炼山。采用化学灭草代替人工劈草炼出，可降低成本，且枯死杂草覆盖林地，可保持水土，提高土壤肥力。同时伐区清理要尽量把采伐剩余物留在迹地上。保留一些倒木和活立木，依靠迹地留下的大量有机物为下一代的森林更新创造良好的物质基础，这是维持和恢复森林生态系统的重要途径。并为野生动物提供必需的生态，为下一代的更新提供种源。增加森林结构的合理性。

4、完善采伐技术政策

有的国家还注重从生态环境保护出发审视和修订采伐技术政策。20世纪80年代中期，前苏联营林部门就对森工部长期采取的技术政策提出异议，并基于国家发展区域经济的背景，为各区域、各种类型的森林确定最优采伐方式和更新方式。采集作业机械化程度仍要提高。但要因地制宜地采取机械化与手工生产并存。在一定时期内形成人、机、畜并用的多层次结构。采伐机具宜采用油锯为主，推广轻型油锯打枝，积极发展拖拉机集材（坡度200以下）和架空索道集材（坡度200以上）。

5、采伐方式优化与伐区配置

采伐方式选择的合理与否，在于其适用的条件。我国《森林采伐更新规程》对此作了规定，因此关键应在具体执行中加强科学指导和法规规范。避免大面积连片皆伐作业。控制择伐作业的强度。对东北林区的天然林或次生林的研究表明，实行低强度大面积择伐作业，采用低强度的集中凑载、原本或原条等多种工艺方案相结合的作业方式更适合林分资源状况，不但可以降低作业成本，而且有效保护了保留林分。在伐区配置方面，目前最为常见的是小面积块状和带状皆伐，伐区相邻布置。