李學友，張新玲，王立海*

(1.吉林森工集團臨江林業(yè)局，吉林 臨江 134600;2.東北林業(yè)大學，哈爾濱 150040)

1 引言

森林環(huán)境是以森林生物為主體與一定的地理條件結合而形成的具有一定特性和發(fā)揮獨特作用的地域空間。森林或森林環(huán)境既是人類生存和發(fā)展的基礎、不可缺少的環(huán)境條件，又是人類開發(fā)利用的對象。森林生態(tài)系統是陸地生態(tài)系統的主體，是自然界物質和能量的重要樞紐，它不僅占有近30%的陸地面積，占有地球60%以上的生物量，而且存在著巨大的生態(tài)效益、經濟效益和社會效益。影響生物圈中各種各樣生物的生存和發(fā)展，也影響和作用于非生物圈，對它們產生一定的調控，起著維持地球生態(tài)平衡的重要作用。

森林采伐是人類經營森林資源的重要手段之一，也是根據森林生長發(fā)育過程和人類社會經濟需要而進行的營林措施。森林生態(tài)系統有其自我調節(jié)能力，當出現外來的干擾時，生態(tài)系統會進行相應的反饋，但是這種調節(jié)能力是有一定限度的。當外界的干擾大于其自身的調節(jié)能力時，就會破壞生態(tài)系統的穩(wěn)定性，從而引起生態(tài)失調，嚴重時導致生態(tài)危機。森林采伐只有在不破壞生態(tài)環(huán)境，保持生態(tài)持續(xù)平衡的情況下，才可以充分的發(fā)揮其生態(tài)效應、經濟效應和社會效應。但是由于采伐的不合理，采伐作業(yè)在一定程度上對森林環(huán)境和森林生態(tài)系統仍產生了一定的負面影響［1］。

2 采伐作業(yè)對森林的非生物環(huán)境的影響

森林中的非生物環(huán)境主要是指光、大氣、水和土壤等生物賴以生存的環(huán)境。

2.1 采伐作業(yè)對林地內光的影響

森林生態(tài)系統的物質和能量的產生與流動離不開植物的光合作用，而影響植物光合作用的重要因素之一就是光因子。光不僅影響植物的光合作用，而且影響森林植物的生活環(huán)境、形態(tài)結構、樹種特性以及生長發(fā)育規(guī)律。光是林木正常生長發(fā)育的必要條件，光照不足林木就不能較好地進行光合作用;光照過強會造成葉綠素破壞、樹木失水過多而導致樹木枯死。而采伐作業(yè)能夠改變林分結構，使林分稀疏，從而影響林內的光照條件。

采伐作業(yè)對林內光的影響過程比較復雜［2］。

(1)不同的采伐方式其林內光照強度的變化不同，對8 a生福建柏和臺灣相思樹的研究表明:漸伐和擇伐跡節(jié)地的光照強度均小于皆伐跡地，這是由于光照強度還要受到林冠郁閉度、林窗大小和保留木的樹高等因素的影響。

(2)間伐影響林內的光照強度，主要是提高了散射光、反射光以及透過林冠葉子的透射光的強度，郭從儉等對楸木林分間伐后的研究表明:間伐后第二年進行測定，間伐區(qū)的光照強度相比對照區(qū)增加了1.61倍，林中的光照透過率增加1.63倍。而且在對照區(qū)，由于密度過大，陽光不足，致使林冠下層側枝自然干枯，枯枝帶長1～2 m［3］。

(3)不同的采伐強度對林內光照強度的影響也不一樣，對火力楠和馬尾松混交林經不同采伐強度后光照強度進行研究，結果混交林內的平均光照強度隨間伐處理強度的增大明顯的增強，說明間伐處理顯著的改善了混交林內的光環(huán)境，有利于林內的光合作用。

2.2 采伐作業(yè)對林地內大氣的影響

森林植物通過光合作用吸收大氣中的CO2，放出O2;通過呼吸作用放出CO2，吸收O2，從而影響大氣中的O2和CO2的循環(huán)和平衡，沒有綠色植物和森林的造氧作用及匯集CO2的作用，大氣圈的組成成分不可能保持穩(wěn)定。因此，作為大氣圈CO2之匯和O2的制造者，森林對維持大氣圈的平衡具有重要的作用［4］。森林采伐以后，一方面森林的覆蓋面積減小，從而使森林吸附CO2的功能降低，與此同時增加了大氣當中CO2的含量。另一方面，森林的郁閉度降低，采伐跡地的土壤溫度升高，其中生活的大量的生物生命活動加強，呼吸放出更多的 CO2，間接增加了大氣當中 CO2的量［5，6］。

2.3 采伐作業(yè)對林地內水的影響

森林生態(tài)系統中的物質流動、能量流動及其生命過程都離不開水，水是森林生態(tài)系統中物質與能量運轉的載體。森林作業(yè)改變了林分原有的結構，對林地內的水分平衡和水分循環(huán)將產生重要的影響。

對森林不合理的采伐導致森林面積的減少，破壞了森林的生態(tài)環(huán)境，進而影響降水規(guī)律:雨季顯著的縮短，旱季明顯延長，導致水旱災害頻繁發(fā)生［7］。湖南省武岡縣，20世紀50年代森林繁茂，水旱災害很少發(fā)生，隨著歷年砍伐量的不斷增加，到20世紀80年代森林覆蓋率由47.6%下降到27.2%，導致水旱災害連年不斷，洪災平均2.5 a一遇，大旱平均6 a一遇。

森林采伐后影響徑流的狀況［8］:

(1)土壤物理性質發(fā)生的變化改變了徑流的分配狀況，一般可使地表徑流增加，下滲徑流相對減少。

(2)減少或消失的林木的蒸騰及截留作用，可能使徑流量增大。

(3)降水到達地面的動能增大，增加了對土壤的侵蝕力，且降水進入林地的途徑變得單一。采伐方式對跡地徑流的影響顯著，但是對于徑流量是增加還是減少，一直是國內外林業(yè)研究人員研究的熱點之一。跡地徑流量的變化不僅與采伐方式、采伐強度有關，還與林型、降水量和地理位置等因素有關，許多的研究都是針對某一因素對徑流量的影響，而未考慮以上因素綜合的結果，因而對于不同的區(qū)域和不同的林型得出的結論就不相同［9］。

2.4 采伐作業(yè)對林地內土壤的影響

土壤是森林生態(tài)系統最基本、最重要的部分，是森林生態(tài)系統生長的基礎，森林生物活動的主要場所，它既可以供應和調節(jié)土壤水分、養(yǎng)分、空氣和熱量等生活條件和環(huán)境，又可以通過吸附、固定和轉化功能對污染物質起到凈化作用［10］。

(1)采伐作業(yè)對土壤物理特性的影響:森林被采伐后導致跡地各個生物層面的光照強度發(fā)生變化，進而影響了土壤表面的溫度，一般情況下，采伐的強度越大，土壤溫度的變化也就越大。采伐機械、修建集材道路及裝車廠等土木工程使林地內的土壤產生一定程度的壓實，壓實的土壤密度增大，孔隙度減小，透氣性和飽和導水率減小，進而影響根系的延伸，土壤的持水能力，地表滲水能力以及土壤中氧氣、養(yǎng)分和水分的循環(huán)［11，12］。

(2)由于林地空間的異質性、觀測時間的差異等，采伐作業(yè)后林地土壤的化學性質變化比較復雜，變化的規(guī)律也有明顯的差異，其變化主要體現在:①跡地土壤表層pH值發(fā)生變化;②跡地土壤表層有機質含量的變化;③跡地土壤表層養(yǎng)分元素發(fā)生顯著的變化［13］;④土壤結構及其肥力發(fā)生變化。

3 采伐作業(yè)對森林內生產者的影響

生產者可以利用太陽能將簡單的無機物質造成有機物質，主要是指森林內的綠色植物，包括喬木、灌木、蕨類、苔蘚和地衣等。

森林采伐作業(yè)過程中，高強度的采伐，減少額伐區(qū)內綠色植物的數量，在生態(tài)基礎較脆弱的地區(qū)進行森林作業(yè)時，將會對森林生物多樣性產生一定的影響。某些不合理的作業(yè)行為，會直接導致動植物數量的減少，嚴重的可導致物種的遷移或滅絕，破壞森林生境［14，15］。此外森林作業(yè)對林地內的保留木也存在著嚴重的影響［16］。直接影響主要是作業(yè)過程中作業(yè)設備直接作用于保留木，并產生一定程度的損傷，如擦傷、刮傷、破裂和折斷等。間接影響如土壤被壓實后，密度發(fā)生變化的土壤作用于保留木，阻礙了其根部的發(fā)展，并降低其攝取生長所需的必要的水分、養(yǎng)分和空氣的速度。降低其對各種災害的抵御能力，增大了保留木受害的可能性。

4 采伐作業(yè)對森林內消費者的影響

森林內的消費者主要是指生活在其中的野生動物，他們依賴森林生物資源和環(huán)境條件取食、棲息、生存和繁衍，是森林生態(tài)系統的重要組成部分。

不合理的森林采伐會破壞野生動物的生活環(huán)境，使其失去家園。如森林采伐作業(yè)時，機器的隆隆聲，使附近的一些動物懼怕，從而引發(fā)遷移的行為。在我國北方就有這樣的例子，由于采伐作業(yè)的影響，幾十只棕熊橫渡烏蘇里江，集體向俄羅斯方向游去。皆伐跡地失去上層喬木的保護，幼樹和灌木也遭到了嚴重的破壞，林中的耐蔭性的下木和下草大多死亡，地表處于極其裸露的狀態(tài)，隨著時間的推移，跡地中的植被不斷地更新、演替，使得相關的種群發(fā)生很大的變化［17，18］。因此，近年來許多發(fā)達國家在森林作業(yè)過程中都采取一定的措施保護其中的各種動物。

5 采伐作業(yè)對森林內分解者的影響

分解者以死的動植物為食，將有機物分解為簡單的無機物。在生態(tài)系統的物質循環(huán)中起著極其重要的作用。森林生態(tài)系統中的分解者主要分布在土壤中，對森林土壤肥力和植物生長發(fā)育均具有很大的影響。

采伐作業(yè)在一定程度上破壞了微生物的生活條件，如土壤有機質的含量、pH值、溫度和濕度等，使土壤中微生物的數量和活性發(fā)生變化，對生態(tài)系統的平衡造成較大的影響。但是有研究表明:合理的間伐后林分土壤的肥力得到實質的提高，在于間伐后林下植被生物多樣性的提高誘發(fā)了土壤微生物多樣性和數量的提高，并由此而增強了土壤的生物活性，加速了土壤養(yǎng)分的循環(huán)［19，20］。

總之，森林采伐作業(yè)會對生態(tài)環(huán)境產生間接或直接的不同程度的影響，如果不及時處理或處理不當，都會對生態(tài)環(huán)境產生惡劣的影響，生態(tài)系統是相互聯系的統一體，任何的環(huán)節(jié)發(fā)生變化，都會影響整個生態(tài)系統的正常運行。但是，只要進行合理的規(guī)劃生產，就會在一定的條件下改善這些不利的影響，維持森林生態(tài)系統的良性循環(huán)。

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