柏方敏， 戴成棟，陳朝祖，楊 楠

(1.湖南省林業(yè)廳， 湖南 長沙 410007； 2.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長沙 410004)

國內(nèi)外防護林研究綜述

柏方敏1， 戴成棟1，陳朝祖1，楊 楠2

(1.湖南省林業(yè)廳， 湖南 長沙 410007； 2.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長沙 410004)

對前蘇聯(lián)、美國、日本等國的防護林建造歷史及全球有較大影響的防護林工程(斯大林改造大自然工程、羅斯福工程、治山治水防護林建設(shè)工程、北非五國綠色壩工程)進行了簡要介紹。總結(jié)了中國的防護林歷史，簡要介紹了“三北”防護林、沿海防護林、長江中上游防護林和退耕還林工程，同時首次系統(tǒng)地介紹了環(huán)洞庭湖防護林工程。對現(xiàn)代防護林學(xué)的樹種選擇、空間配置、綜合效益、防護林成熟與衰退等重點研究領(lǐng)域進行了概述。

防護林工程； 樹種選擇； 空間配置； 綜合效益； 防護林成熟與衰退

1 引言

森林作為陸地最重要的生態(tài)屏障，是維護生態(tài)安全，促進生態(tài)文明的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是全球范圍內(nèi)的毀林現(xiàn)象以驚人的速度發(fā)展，據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計，自1950年以來，全世界森林正以20hm2/min的速度消失[1]。農(nóng)業(yè)和工業(yè)需求的擴大、人口的增長、貧困、無土地和消費需求都是造成毀林的主要原因。

隨著人口增長、糧食短缺、能源匱乏、自然資源遭受破壞以及環(huán)境污染等五大國際性問題出現(xiàn)以后，人們愈來愈深刻地認(rèn)識到森林與人類生活休戚相關(guān)。歐洲的森林面積正在擴大，有報告說亞洲森林面積在過去五年間實現(xiàn)凈增長[1]，這主要得益于中國的大規(guī)模造林運動。

防護林以發(fā)揮森林的各種防護效益為目標(biāo)，發(fā)揮其防風(fēng)固沙、保水固土、凈化大氣、改善小氣候、防御或削弱災(zāi)害性天氣等各種生態(tài)功能，保護、穩(wěn)定和改善生態(tài)環(huán)境。因而防護林建設(shè)越來越受到世界各國的重視。根據(jù)其發(fā)揮的具體效應(yīng)不同，可分為水源涵養(yǎng)林、水土保持林、防風(fēng)固沙林等。

19世紀(jì)中葉，俄羅斯防護林研究的先驅(qū)者們針對嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的干旱風(fēng)、土壤侵蝕等,于1843年在卡明草原營建了草原農(nóng)田防護試驗林，成立了世界上第一個防護林試驗站，成為現(xiàn)代防護林工程的起始[2]。世界各國在20世紀(jì)以來都加大了營造防護林的力度，同時也取得了相應(yīng)的科學(xué)研究成果，構(gòu)建了現(xiàn)代防護林學(xué)。

2 國外防護林建設(shè)工程簡介

2.1前蘇聯(lián)

前蘇聯(lián)是最早營造防護林的國家之一。從1843年起，道庫查也夫等人在俄羅斯和烏克蘭營建了草原農(nóng)田防護試驗林，主要解決在不利氣象條件下農(nóng)田保護的問題[2]。19世紀(jì)90年代，圖庫蔡耶夫考察了受干旱侵害的草原地區(qū)，在烏克蘭第一次開始栽植試驗性防護林帶[3]。前蘇聯(lián)成立后，開始大規(guī)模地營建農(nóng)田防護林，1931年成立了專門的研究機構(gòu)(全蘇農(nóng)林土壤科學(xué)研究所)，提出廣泛地發(fā)展農(nóng)林改良土壤的科學(xué)研究[4]。

1948年開始實施“斯大林改造大自然工程”，在前蘇聯(lián)歐洲部分的草原地區(qū)營造農(nóng)田防護林，實行草田輪作，以保護農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。1949—1965年農(nóng)田防護林營造工作是該計劃的重要部分，其規(guī)模在世界歷史上是空前的。至1985年，前蘇聯(lián)共營造防護林約5.5×106hm2，其中護田林帶1.8×106hm2，保護著4×107hm2的農(nóng)田和3.6×106hm2的牧場[5]。

2.2美國

美國農(nóng)田防護林主要在中西部大平原地區(qū)。美國防護林營造的歷史，最早可追溯到19世紀(jì)中葉[6]。1873年，美國通過的“木材教育法案”(TCA)，鼓勵在所有新建住宅周圍種植樹木[3]。19世紀(jì)末，中部平原各州相繼建立起林業(yè)試驗基地，以確定本地區(qū)最適宜的造林樹種。1924年通過了“Clarke — Menary計劃”，由聯(lián)邦政府提供資金，營造農(nóng)田防護林，保護農(nóng)田、牧場[6]。

1934年5月9—12日，一場特大黑風(fēng)暴席卷美國2/3的大陸，大面積農(nóng)田和牧場被毀[6]。這促使美國實施了“大草原各州林業(yè)工程計劃”(即羅斯福工程[4])。該計劃包括從北達科他至得克薩斯等縱貫大草原的6個州，建設(shè)范圍約1.85×105km2，營造林帶和片林以保護農(nóng)田、牧場和防止土地沙漠化。林務(wù)局根據(jù)不同的土壤和土地利用情況確定了不同的造林方式。1935—1942年間共植樹2.17×108株，營造林帶2.9×104km，保護1.62×106hm2農(nóng)田[4-5]。1943年后出于經(jīng)費等原因大規(guī)模造林中止。

1960年美國制定了“國有林多種利用與永續(xù)生產(chǎn)”條例，規(guī)定國有林的經(jīng)營應(yīng)著眼于涵養(yǎng)水源、繁衍野生動植物等多種目的[5]。1985年農(nóng)場法規(guī)定把一部分受侵蝕的農(nóng)田退耕還林，用于營造風(fēng)蝕控制林、野生動物防護林。到目前為止，除中部大平原外，在太平洋沿岸、東北部及墨西哥灣等地區(qū)也有一定面積的防護林，主要是海岸防風(fēng)林、水土保持林和固沙林[6]。

2.3日本

日本的防護林與治山治水、山地綠化和砂防是相互交叉的。自明治時代起，日本就從國外引進了先進技術(shù)，聘請了技術(shù)專家。當(dāng)時的防護林工程建設(shè)主要在山腹部，主要采取植樹造林措施。1904年還創(chuàng)立了“砂防工學(xué)”[5]。

從1954年后，根據(jù)國民經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境狀況，日本進行了4期每期10年治山治水防護林建設(shè)工程[2，7]。二戰(zhàn)結(jié)束至20世紀(jì)70年代，日本興起了以美國的土壤保持法為理論基礎(chǔ)的河川整治和山地綠化工程[8]。進入20世紀(jì)70年代，伴隨著高度的經(jīng)濟發(fā)展，林業(yè)工程也相應(yīng)走向機械化。20世紀(jì)90年代后，日本在林業(yè)方面以禁止大規(guī)模皆伐為主，重點進行流域管理。根據(jù)森林的不同防災(zāi)作用和保護環(huán)境作用，到目前為止以法律形式固定了17種防護林，以水源涵養(yǎng)林、水土保持林為主[8-10]。

2.4北非

北非的摩洛哥、阿爾及利亞、突尼斯、利比亞和埃及5國于1970年聯(lián)合在撒哈拉沙漠北部邊緣地區(qū)建設(shè)一條跨國工程，即“北非五國綠色壩工程”(1970—1990年)。工程東西長1500km，南北寬20～40km，造林面積3×106hm2。通過造林種草，建設(shè)一條綠色防護林帶，以阻止撒哈拉沙漠的沙漠北移及土地沙漠化。至1986年底，已種植70多億株松樹和阿月渾子樹，成帶造林3.5×105hm2，造林成活率達80%以上[4-5,7]。

2.5其他國家

阿爾卑斯山區(qū)各國從1950年起在歐洲林業(yè)委員會(EFC)中設(shè)立了山區(qū)流域治理工作組，定期召開國際學(xué)術(shù)討論會[5]。其主要研究領(lǐng)域有：高山區(qū)不良立地條件的分類及造林技術(shù)，森林防止山洪泥石流及滑坡的作用，泥石流、滑坡的發(fā)生機制及其危險性鑒定，林牧復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)技術(shù)及效益等[5,11-12]。

在新西蘭和澳大利亞的防護林業(yè)中，強調(diào)至少由兩種壽命不同的樹種組成的2行林帶，以利更新。在火災(zāi)易發(fā)生地區(qū)，還需考慮樹種的耐火性及過火后的自然更新能力。在某些情況下，還要考慮所選樹種是否能為野生動物提供食物和棲息、蔽護的場所[13-14]。

此外，加拿大、英國、阿根廷、哥斯達黎加等許多國家也在防護林的營造和研究方面做出了大量工作[4,15]。

3 中國防護林工程

我國勞動人民在農(nóng)田周圍種樹具有悠久的歷史。據(jù)《國語》記載，早在公元前550年就已在耕地邊緣、房前屋后種植樹木。但是我國大規(guī)模有計劃地發(fā)展防護林，還是始于新中國成立之后。

建國初期，國家開展了全國性旨在防災(zāi)治災(zāi)、保障和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的防護林工程。包括東北西部、內(nèi)蒙古東部防護林工程，蘇北、山東、河北沿海防護林工程，豫東沙荒防護林工程，陜北毛烏素沙地防護林工程，永定河下游及冀西防護林工程，以及新疆、河西走廊綠洲墾區(qū)防護林工程[2]；1955年一屆人大二次會議通過了“關(guān)于根治黃河水害和開展黃河水利的綜合規(guī)劃的決議”，結(jié)合治理黃河和黃土高原開展的大規(guī)模水土保持工作，黃河中上游各省以及淮河、海河、遼河上游水土流失地區(qū)的水土保持林工程也應(yīng)運而生[5]。

20世紀(jì)60—70年代，防護林工程建設(shè)擴展到華北、中原和江南農(nóng)業(yè)區(qū)。以改善農(nóng)田小氣候、防御自然災(zāi)害為目的，以窄林帶、小網(wǎng)格為主要結(jié)構(gòu)模式，這一類型區(qū)防護林工程建設(shè)應(yīng)用到當(dāng)?shù)鼗燹r(nóng)林業(yè)。立體林業(yè)傳統(tǒng)經(jīng)驗為形成和豐富我國防護林建設(shè)特點提供了條件[7,16]。

在20世紀(jì)80年代初，我國山區(qū)、丘陵、高原和盆地等農(nóng)田，吸收平原農(nóng)區(qū)經(jīng)驗，營造了一些農(nóng)田林網(wǎng)，以防御自然災(zāi)害[7，16]。

與此同時，我國還進行了幾項大的防護林工程建設(shè)。通過這些工程，我國的防護林建設(shè)已取得了舉世矚目的偉大成就。

3.1“三北”防護林工程

舉世矚目的“三北”防護林體系建設(shè)工程，1978年經(jīng)國務(wù)院正式批準(zhǔn)納入國家建設(shè)計劃。“三北”防護林體系工程東起黑龍江的賓縣，西至新疆的烏孜別里山口，北抵北部邊境，南沿海河至喀喇昆侖山，包括新疆等13個省區(qū)、直轄市的551個縣區(qū)，總面積占國土面積的42.4%[17,18]。該地區(qū)由于干旱、風(fēng)沙等原因，水土流失嚴(yán)重。

三北工程從1978年到2050年，分三個階段、八期工程進行，規(guī)劃造林3.56×107hm2。到2050年，三北地區(qū)的森林覆蓋率將由1977年的5.05%提高到14.95%[19,20]。

經(jīng)過一、二期工程建設(shè)，已有20%的沙漠化土地得到治理，黃土高原40%的水土流失面積得到初步治理，流入黃河的泥沙減少了10%以上。截止2006年底，累計完成造林育林2.552×107hm2，工程區(qū)森林蓄積量增加了4×108m3[21]，工程取得了重大的階段性建設(shè)成就。

三北工程在規(guī)模范圍以及建設(shè)速度等各方面，均超過“羅斯福工程”、“斯大林改造大自然工程”和“綠色壩工程”，被譽為“中國的綠色長城”、“生態(tài)工程的世界之最”[18，19]。2003年，三北工程榮獲世界上“最大的植樹造林工程”吉尼斯證書[21]。

3.2沿海防護林工程

我國大陸海岸線長達18000km，北起鴨綠江口，南至北侖河口，包括150余個縣，總面積2270km2，是我國農(nóng)林牧副漁業(yè)的重要資源基地[4]。但自然災(zāi)害頻繁，有風(fēng)、沙、旱、澇、鹽堿等不利因素。

我國在20世紀(jì)50年代就開始發(fā)展沿海防護林建設(shè)，沿海防護林體系工程建設(shè)在抵御和減輕海嘯、風(fēng)暴潮等自然災(zāi)害，改善生態(tài)環(huán)境和促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面具有十分重要的作用[22-25]。自80年代末期開始，海岸防護林建設(shè)逐漸走向生態(tài)經(jīng)濟型的防護林體系，1989年我國進行了沿海防護林建設(shè)可行性研究，因地制宜地把防護林與用材林、經(jīng)濟林、薪炭林等有機結(jié)臺，建成海岸防護林體系?！鞍宋濉逼陂g國家曾將“沿海防護林體系生態(tài)經(jīng)濟效益及其評價技術(shù)”列入國家科技攻關(guān)計劃[25-26]。

20世紀(jì)80年代以來，沿海各地陸續(xù)開始進行人工造林和對紅樹林天然次生林的保護。以廣東為例，至2001年，紅樹林人工造林面積1531.1hm2，占廣東省現(xiàn)有紅樹林面積的15.2%；營建以木麻黃為主的沿海基干林帶占全省宜林海岸線的92.2%[27]。

3.3長江中上游防護林工程

長江流域總面積為180萬km2，占我國國土面積的20%，流域內(nèi)山地占65%、丘陵24%，平原11%，人口集中，約為3.5億。由于森林逐年減少，致使土壤侵蝕和流沙淤積嚴(yán)重，洪水災(zāi)害日趨增加。流域內(nèi)水土流失面積50年代為3.6×105km2，到80年代增至7.2×105km2，土壤侵蝕量達2.4×109t[28-29]。針對上述情況，國家從1989年起啟動了長江防護林建設(shè)工程，此工程在“七五”計劃中被列入林業(yè)部門的重點工作。工程在流域的中上游大力發(fā)展水源涵養(yǎng)林，在主要支流的中下游建設(shè)水土保持林，在干流的中下游建立護岸林、防浪林，平原地區(qū)以農(nóng)田防護林為主。一期工程規(guī)劃造林6.67×106hm2，森林覆蓋率提高到40.7%[29]。

長防林體系自1989年啟動以來，先后有中上游11省的200個縣參加工程建設(shè)，至2000年累計完成造林任務(wù)4×106hm2，四旁植樹1.8×109株，有近百個縣基本消滅大面積荒山[30]。

3.4退耕還林工程

1949年4月，晉西北行政公署發(fā)布的《保護與發(fā)展林木林業(yè)暫行條例(草案)》中就規(guī)定：已開墾而又荒蕪的林地應(yīng)該還林，這是我國第一次正式提到“退耕還林”。自建國初期至20世紀(jì)90年代末，我國先后發(fā)布制訂的《中華人民共和國水土保持法》等一系列政策法規(guī)均明確指出對破壞生態(tài)環(huán)境開墾的土地，有計劃地退耕還林、還牧、還湖。

1999年朱镕基總理視察西部5省時提出：“退耕還林，封山綠化，以糧代賑，個體承包”的綜合措施[31]。1999年四川、陜西、甘肅率先啟動退耕還林試點工程，當(dāng)年試點共完成退耕還林還草面積4.48×105hm2。2001年退耕還林增加到20個省區(qū)224個縣。退耕還林試點工程累計完成任務(wù)1.879×106hm2，其中退耕還林還草1.011×106hm2，荒山造林工程0.868×106萬hm2。2002年退耕還林工程全面啟動，至2007年底，實施范圍涉及25個省區(qū)2279個縣，全國累計完成退耕還林任務(wù)2.5667×107hm2[32]。

3.5環(huán)洞庭湖防護林工程

洞庭湖區(qū)位于湖南北部、長江荊江段南岸，介于28°30′—29°31′N，111°40′—113°10′E之間。湖區(qū)總面積28852km2，其中，湖南省為22932km2，湖北省5920km2；洞庭湖湖泊面積2625km2，容積1.67×1010m3[33]。洞庭湖流域除洞庭湖區(qū)外，還包括湘、資、沅、澧四水，范圍覆蓋湖南全境及湖北、廣西、貴州的部分地區(qū)，總面積263000km2，其中湖南境內(nèi)面積占洞庭湖流域總面積的82.7%[34]。

湖區(qū)歷來是林業(yè)發(fā)展的薄弱之地，其林業(yè)經(jīng)歷了從單一的溝港、農(nóng)宅旁植樹，發(fā)展到20世紀(jì)60年代以保護堤垸的防浪林林帶，及70年代的農(nóng)田防護林林網(wǎng)；80年代起，林網(wǎng)進入更新期，農(nóng)田防護林向多樹種多用途發(fā)展。有林地中防護林僅占8.33%；用材林占湖區(qū)有林地面積的48%[32]。

自1989年啟動的長防林工程重點發(fā)展水源涵養(yǎng)林，在湖南區(qū)域內(nèi)的防護林多建立在湘、資、沅、澧四水的中上游的山地、丘崗地地區(qū)，針對立地條件較差及坡度較大的山地。湖區(qū)周邊缺乏有力的保護，丘崗地的植被覆蓋率低，水土流失嚴(yán)重，流失的水土沒有任何阻攔可以直接匯入洞庭湖，造成湖區(qū)泥沙淤積。同時環(huán)湖地區(qū)的工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染、城鎮(zhèn)生活污水污染等各種污染交織，使得水環(huán)境惡化，部分水域出現(xiàn)了五類和劣五類水質(zhì)，水體污染程度不斷加劇[33]。

鑒于此種情形，湖南省林業(yè)廳于1998年啟動了環(huán)洞庭湖防護林建設(shè)工程，工程涉及湖區(qū)周邊岳陽、益陽、常德3市9縣區(qū)。造林和封山育林總面積3.6×104hm2，總投資10150萬元，其中德國政府援助6800萬元[35]。旨在通過此工程擴大環(huán)湖森林面積，完善和強化洞庭湖區(qū)生態(tài)防護林體系和防護功能。

環(huán)湖防護林工程包括營造河湖堤外的防浪林、丘崗地的水源涵養(yǎng)林和水土保持林，部分經(jīng)濟林和庭院林。除經(jīng)濟林和庭院林外，工程造林采用了馬尾松、濕地松、楓香、木荷、楊樹等多個樹種[36]。

環(huán)洞庭湖防護林工程是中德合作結(jié)出的碩果，在我國林業(yè)領(lǐng)域首次引進了參與式造林和項目運行管理機制，采用報賬制和國際專家監(jiān)管制調(diào)控造林質(zhì)量[37-39]。環(huán)湖防護林工程既是湖南省人工造林史上首次大面積營造混交林，開創(chuàng)了我省大面積人工營造針闊混交林的先河，更是世界上首次建立環(huán)湖防護林。環(huán)湖防護林工程已取得巨大成功，工程建設(shè)的相關(guān)資料、研究成果將為其他湖區(qū)建立環(huán)湖防護林提供可靠的經(jīng)驗。

4 現(xiàn)代防護林重點研究領(lǐng)域

4.1樹種選擇

防護林體系樹種配置的最基本工作是防護林樹種的選擇，國內(nèi)外都很重視這一問題。國內(nèi)外多年樹種選擇研究得出適地適樹原則的結(jié)論[2，4，6，8，16]。美國在1935—1942年就對常用樹種進行篩選，選出了大平原防護林常用樹種；原蘇聯(lián)在草原造林時，考慮喬灌木樹種對土壤條件的適應(yīng)性，并根據(jù)喬灌木樹種根系、生長發(fā)育狀況進行分類選擇。1979年關(guān)君蔚教授總結(jié)我國近30年來的防護林實踐，提出了我國防護林的基本林種，并總結(jié)了形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及防護作用[16，40]。

防護林樹種選擇直接影響林帶疏透度，生長速度及最終高度，決定是否能發(fā)揮諸如防護效益,改善野生動物棲息環(huán)境等效益。立地的適應(yīng)性、穩(wěn)定性、抗蟲能力、樹冠密度、根系特性和自然更新力等是對樹種進行選擇時應(yīng)著重考慮的要素[3]。一般規(guī)律是以鄉(xiāng)土樹種為主，適當(dāng)搭配經(jīng)過實驗的引種樹種，以抗性大、適應(yīng)性強、壽命長、防護效益好的樹種為最佳選擇對象，強調(diào)樹種對生境的生態(tài)適應(yīng)性。

隨著防護林研究的深入，防護林的利用朝多效利用體系方向發(fā)展，樹種的選擇開始強調(diào)立地的防護功能大小。選擇樹種時將樹種的生態(tài)指標(biāo)與經(jīng)濟指標(biāo)結(jié)合起來，即在水土保持林中推廣水土保持效益好，經(jīng)濟價值高的樹種。

4.2防護林空間配置

防護林體系空間配置,是指防護林體系的土地利用結(jié)構(gòu)、林種結(jié)構(gòu)和林分系統(tǒng)的空間布局[41-42]?？臻g配置的最終目的是要使防護林體系防護功能的發(fā)揮最大化，整體思路是從地塊的不同尺度上形成一個穩(wěn)定、健康、具有最佳防護功能的嵌套體系[41,43]。需要分別從區(qū)域尺度、小流域尺度以及地塊尺度出發(fā)，充分考慮包括最佳森林覆蓋率、林種、林分等在內(nèi)的多因子，進行整體綜合布局，使防護林充分發(fā)揮防護功能、達到預(yù)定防護目標(biāo)[41,43]。

防護林土地利用結(jié)構(gòu)需要綜合資源承載力、最佳森林覆蓋率、對位配置等多方角度，在考慮土地資源承載力的前提下，調(diào)整結(jié)構(gòu)對比，獲得最佳的防護效益，同時又能兼顧經(jīng)濟效益[41-45]。

防護林林種結(jié)構(gòu)決定著防護林體系功能的發(fā)揮和效益的產(chǎn)生[41]。由于各防護區(qū)域地貌有差異，各個區(qū)域的植被、水土流失和土地利用等不同，所要求的防護功能有所差別，因此要求林種配置也不同。所以根據(jù)不同地貌，合理配置各林種，提出針對防護林建設(shè)的多林種空間配置模式具有重要意義。防護林體系林種結(jié)構(gòu)確定后合理進行林分結(jié)構(gòu)調(diào)整，使之具有穩(wěn)定的合理結(jié)構(gòu)。世界各國根據(jù)各自的地理條件和生產(chǎn)實際，對防護林林分結(jié)構(gòu)的樹種選擇以及喬、灌、草相結(jié)合的配置技術(shù)等進行了研究[41,46-48]。

防護林體系空間配置普遍性規(guī)律的理論研究還處于探索階段，目前還需要進一步完善，另外近自然林業(yè)理論研究還有待于進一步深入和加強[41]。

4.3防護林綜合效益

森林綜合效益包括生態(tài)效益、經(jīng)濟效益及社會效益。生態(tài)效益研究的目的在于為社會提供一種公認(rèn)森林生態(tài)作用的尺度，從而為林業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護提供思想上和經(jīng)濟上的保證。同時，它又是林業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃、布局、林種、林分質(zhì)量結(jié)構(gòu)等經(jīng)營方案理論依據(jù)[49-50]。森林生態(tài)效益的定量研究是效益研究的深入，目前，這方面研究的成果日益增多[50-53]。這些研究的主要理論依據(jù)可分為以經(jīng)濟學(xué)為主要理論依據(jù)的計量研究和以生態(tài)學(xué)為主要理論依據(jù)的定量評價兩大類。由于森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的復(fù)雜性，林業(yè)經(jīng)營產(chǎn)出的多樣性和投入產(chǎn)出循環(huán)的特殊性，使得綜合效益產(chǎn)出量十分復(fù)雜，在理論和實踐上還處于研究探索階段，至今還沒有一個國家能在森林綜合效益的研究工作中有重要突破。

防護林體系綜合效益的經(jīng)濟定量評價自20世紀(jì)60年代以來在國內(nèi)外越來越受到重視，同時也是世界各國生態(tài)林業(yè)工作研究的熱點之一。各國都根據(jù)本國的情況、條件和評價原則來確定合理的計量評價方法[16,49]。評價方法基本上采用兩種分類系統(tǒng)。一種是以考慮防護林產(chǎn)生生態(tài)效益、社會效益所投入的勞動量為依據(jù)的三分法即：價值法、效益法和效能法。另一種是二分法：即效果評價法和消耗評價法[16,49]。

我國防護林效益研究開展得較為廣泛，對防風(fēng)固沙林、農(nóng)田防護林、草牧場防護林、沿海防護林等有較為深入的研究[54-59]。

4.4防護林的防護成熟與衰退

防護林的防護成熟理論對于防護林經(jīng)營以及更新采伐有重要的指導(dǎo)作用，它體現(xiàn)著一定的經(jīng)營目的，關(guān)系到防護林總體效益的發(fā)揮，是防護林經(jīng)營管理的重要基礎(chǔ)理論之一[60-62]。

由于防護林的經(jīng)營目的與一般森林不同，樹木要求達到的狀態(tài)也不同。因此，防護林防護成熟與一般森林成熟有著密切的聯(lián)系，但有著嚴(yán)格的區(qū)別。

國內(nèi)外關(guān)于防護林防護成熟的定義有不同的提法[62-69]。他們的共同特點是追求防護效益的最大化。防護成熟研究的主要內(nèi)容包括防護效益與防護林年齡的關(guān)系、防護成熟對防護林永續(xù)利用的作用等。如何確定防護林防護成熟的問題，國內(nèi)外尚缺乏精確、有效的方法，防護林防護成熟的研究亟待加強。

與此同時，很多防護林在未達到防護成熟就出現(xiàn)了諸如生長停滯、甚至枯死等衰退問題[70-74]。森林衰退問題已成為21世紀(jì)全球環(huán)境發(fā)展的難題之一。

早在20世紀(jì)60年代就有學(xué)者基于歐洲和北美的林木衰退對此進行研究[75]，20世紀(jì)90年代，有學(xué)者提出森林衰退概念[76]。國際糧農(nóng)組織、國際熱帶木材組織、聯(lián)合國生物多樣性保護公約組織等紛紛對森林衰退進行了定義[77-80]。

防護林的衰退與森林衰退相似，不過防護林由于其明確的生態(tài)公益目標(biāo)，衰退的最直接表現(xiàn)是防護效能的下降。宋立寧等提出防護林衰退概念為：防護林在生長發(fā)育過程中出現(xiàn)的生理機能下降，因生產(chǎn)力、地力衰退、林分結(jié)構(gòu)不合理等導(dǎo)致防護效能下降的狀態(tài)稱為防護林衰退[74]。防護林衰退是多種因素綜合作用的結(jié)果，導(dǎo)致防護效能降低，是一個長期漸變的過程，可能持續(xù)較長時間[74]。

目前在防護林衰退研究領(lǐng)域中，多集中在表面現(xiàn)狀的研究，其衰退機理仍待深入研究。

5 結(jié)語

隨著人類愈來愈關(guān)注地球環(huán)境，多功能、多效益的防護林也越來越引起人們的重視。雖然目前世界各國已完成了一些規(guī)模巨大的防護林工程，現(xiàn)代防護林學(xué)也取得了很大的成功，但在諸如防護林效益、防護林衰退等許多方面還需要更深入的研究，以完善現(xiàn)代防護林學(xué)，最大限度發(fā)揮防護林的各種效益，滿足人類對防護林的多層次需求。

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(責(zé)任編輯：譚著明)

Progressofresearchonworldwideprotection-forest

BAI Fangmin1, DAI Chengdong1, CHEN Chaozu1, YANG Nan2

(1.Forestry Department of Hunan Province, Changsha 410007, China; 2.Hunan Forestry Academy, Changsha 410004, China)

The history of construction of protection forest in foreign countries including the former Union of Soviet Socialist Republics (USSR), the United States of America (USA) and Japan was briefly introduced, and several famous protection forest projects in the world were reviewed. The history of establishment of protection forest in China was looked back as well. Four major protection-forest projects in China, i.e., the ‘Three North’ Shelterbelt (the north, northeast and northwest China), the Coastal Shelterbelt, the Shelterbelt in Upper and Middle Reaches of the Yangtze River and the Convert Arable Land to Forestry Project were mentioned, and the Protection Forest Around the Dongting Lake was also introduced here for the first time. Progress of protection-forest research in some aspects, such as the selection of tree species, spatial allocation, comprehensive benefit, and maturation and deterioration of protection-forest, was also presented in this paper.

protection-forest projec; selection of tree species; spatial allocation; comprehensive benefit; protection-forest maturation and deterioration

2010 — 10 — 02

2010 — 10 — 15

湖南省林業(yè)廳重點項目“環(huán)洞庭湖防護林體系建設(shè)技術(shù)”，國家林業(yè)局推廣項目“長江中游洞庭湖水系防護林營建技術(shù)示范”資助。

S 727.2

A

1003 — 5710(2010)05 — 0008 — 07

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2010. 05. 003