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法正林

在对同龄林实行皆伐作业和一定轮伐期的前提下,完全具备能够实现永续收获条件的森林。人们对森林永续利用曾长期进行过探讨,具体是研究实现森林永续利用的理想森林状态,使各个部分都已达到并维持在实际上可能达到的完善程度。法正林是描述上述理想状态下的一种模型。法正林一词具有正态森林的意思

在对同龄林实行皆伐作业和一定轮伐期的前提下,完全具备能够实现永续收获条件的森林。人们对森林永续利用曾长期进行过探讨,具体是研究实现森林永续利用的理想森林状态,使各个部分都已达到并维持在实际上可能达到的完善程度。法正林是描述上述理想状态下的一种模型。法正林一词具有正态森林的意思,它起源于奥地利皇家森林评价的准则“Norme”(1738)。1926年洪德斯哈根(J.C.Hundeshagen)把法正林概念引入森林经理,后来(1841)经海耶尔(C.Heyer)加以完善,形成法正林思想,成为森林经理学的理论基础。

基本内容

用材林、同龄林的皆伐作业为例,如果单就一个林分实现永续利用,那么皆伐后,要等到一个轮伐期的年限(造林、成林、成熟)之后才能再次采伐利用。因此,只有把许多个(例如等于轮伐期年数的)林分组成为一个森林经营类型(作业级),才能每年有一定量的采伐(轮伐),实现永续利用。法正林并不是一个同龄林分,而是若干个同龄林分组成并实行皆伐作业的一个森林经营类型,它具备下列条件:①法正龄级分配:具有从小到大的各个龄级的林分,且各龄级林分所占的面积都相等,也就是通常人们所讲的林分按龄级分配均匀。这主要指林分在时间秩序上的问题。②法正林分排列:主要指林分在空间秩序上的排列如何合理,以便在采伐时有利于采、集、运或在采伐之后有利于防风害及天然下种更新。③法正生长量:保持林分有充分的生长量,也就是相应于各立地条件下有最好的生长量。一般可以理解为象收获表(生长过程表)上疏密度为1.0时的生长量。④法正蓄积量:指作业级内当处于法正龄级分配和法正生长量的情况下的森林蓄积量。如图1的三角形ABC面积。

图1 法正林的生长量、蓄积量、年伐量的关系

实际上与图1有一定出入。为便于说明,兹假定各龄级的生长量相等。设第1年(或龄级)的蓄积量m1与该龄级的生长量Z1一致,同时规定m2m3,…,m为2,3,…,u年(或龄级)的林分蓄积量;Z2Z3,…,Z为1,3,…,u年(或龄级)的生长量,并设u为轮伐期年数时,则

Z1=m2-m1

Z2=m3-m2

… … …

Z-1=m-1-m-2

Z=m-m-1

法正林

整个森林经营类型的全年生长量等于u年(或最老)林分蓄积量。如果年伐量(En)不超过或等于此法正年生长量的话,即

E=u·z=m

每年都有等于最老林分(成熟林)的蓄积量可以采伐利用。此即法正林可以实现永续利用的基本原理。也就是主张年伐量应等于或低于年生长量的道理。对法正林理论的评价一直有争议。开始有瓦格纳(C.Wagner)批判法正林不是理想状态而是空想状态,认为根本不能实现的东西,却一味去追求,必然会带来经济上的损失。后来也有不少人重复这种批判,甚至把典型化了的法正林这一模型说成是形而上学、永恒不变、虚伪、反动等,与社会主义甚至与资本主义林业的扩大再生产原则格格不入。法正林模型反映了林业的简单再生产特点,到处都按此模型套用也值得研究。但象龄级分配、生长量控制采伐量、林分合理排列等理论对收获调整及永续利用都很重要。因此赞同法正林理论的人认为,法正林与永续利用是表里一体,没有法正林却象航海中没有罗盘和舵的船在大海中漂流一样。至今对同龄林的永续利用模型来说,法正林仍不失为一个重要方案。

完全调整林

针对法正林模型的机械、死板的毛病,60年代代维斯(K.P.Davis)提出用完全调整林的概念来代替法正林概念。完全调整林如图2所示。

图2 完全调整林的生产过程

它同样可以理解为由一系列同龄林分组成,但各林分面积大致相等而不管在林区内如何分布,只要年龄不间断,同样每年(或定期)有大致均等的成熟林可采伐(主伐),而且还有若干次间伐,合起来构成总产量。这里并不强调各龄级面积绝对相等,也不强调充分生长量和最大法正蓄积量。其采伐量大小取决于经营水平。可见完全调整林与法正林概念接近,但不那么死板、严格,具有一定灵活性,更有现实意义。所有的法正林都是完全调整林,但并非完全调整林都是法正林。法正林是完全调整林的充分条件,但不是必要条件。同时法正林是一个极限概念(最大生长量,疏密度等于1.0时的生长量),而且是对同龄林而言,而完全调整林可以是同龄林,又可以是异龄林。

广义法正林

日本铃木太七提出广义(或一般)法正林概念,它与传统的法正林(古典法正林)完全不同。不是把上述严格的法正龄级分配(即各龄级面积相等)作为必要条件,各龄级面积分配如图3。这种林龄分配形式,是与减反率模样的减反曲线相似,即幼龄林及中龄林多,而成熟林少。从古典法正林看来是典型的不法正状态,但从广义法正林来看,则是最稳定的法正状态。它可用数学上的布劳玩(Brouwer)不动点定理证明。这对古典法正林概念是一个伟大变革,即森林的调整,不一定非导向古典森林经理学所倡导的法正林状态不可。从而克服了以往法正林的窘境,这对森林永续利用理论是一个突破。如果古典法正林,我们可以理解为一个森林经营类型的林龄分配和永续利用模型,而广义法正林则可以认为是无数个作业级,也不限定一个轮伐期,各个龄级都有可能采伐,但服从于一定的概率,所谓减反率就是面积减少概率(即采伐比率)之意,可根据现实采伐情况计算。因此,它对大地区森林采伐量的确定及森林资源预测提供了新的方法。

图3 广义法正林林龄配置状态

到目前为止,法正林理论仍在不断改进和完善,一些新的内容也在酝酿中,例如最优的树种组成,最优的蓄积量及其材种结构,以及结合生态平衡的最优空间配置等。