玉 寶 彭華福

（國家林業(yè)和草原局管理干部學院，北京 102600）

生態(tài)系統(tǒng)具有自然修復的能力，包括污染物的自凈化、植被的再生、群落結構的重構、生態(tài)系統(tǒng)功能的恢復等[1]。隨著生態(tài)修復理論研究的不斷深入和實踐經驗的不斷積累，越來越關注自然修復技術研究，逐漸采用“基于自然的解決方案”理念[2]，通過生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復能力實現生態(tài)修復[1]。自然修復的核心理念是按照自然規(guī)律，模仿自然，借助自然力量，充分利用鄉(xiāng)土物種，給予適當的人工輔助，恢復成生物多樣性高、結構穩(wěn)定、生態(tài)功能強、接近自然狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)。其本質是強調生態(tài)系統(tǒng)自我恢復能力和調節(jié)力，最小化的人為干預，但并不等于放任不管[3]，并不排除人工輔助措施[1]。當對生態(tài)系統(tǒng)的干擾程度超出自然恢復力量，結構發(fā)生質的變化，喪失自我修復能力時，需進行人工修復。

生態(tài)系統(tǒng)自我更新與修復作為生態(tài)修復不可或缺的措施之一，在國土綠化和生態(tài)建設中遵循自然生態(tài)系統(tǒng)內在規(guī)律和演替規(guī)律，以自然修復為主、與人工修復相結合的理念，如何充分利用生態(tài)系統(tǒng)的自我修復能力是當前面臨的重要課題，也是未來趨勢[4]。亟需加強理論研究，改變傳統(tǒng)修復方法，創(chuàng)新修復技術措施，從而提升生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及功能。本研究圍繞人工林營造、森林更新、森林演替、自然整枝等森林培育及經營主要環(huán)節(jié)，探討自然修復措施，為森林生態(tài)建設提供思路和技術支撐。

1 自然修復技術的基礎理論研究

1.1 自然修復的界定

目前，關于自然修復的定義有兩種觀點。一種觀點認為自然修復是完全依靠自然力量進行修復的一種生態(tài)修復方式，并排除了人為干擾[5-8]；另一種觀點是認為在人工輔助措施下主要依靠自然力量進行修復的過程，包含了必要的人為干擾[9-11]。前者強調自然力量在修復過程和方法的唯一性；后者將修復過程分為人為和自然兩個部分，但依然強調依靠自然力量的部分。因此這兩種觀點在本質上并非矛盾，在方式和途徑上有所區(qū)別，其共同點是主要依靠自然力量進行修復的過程和方法。張紹良等[1]在梳理前人研究基礎上，將自然修復的概念定義為：依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我組織、自我維持和自我更新等恢復力，輔以微生物工程、種子庫撒播、土壤改良劑等，在不經過大規(guī)模的工程修復原有生態(tài)系統(tǒng)組成、要素和結構基礎上的生態(tài)修復方法。從這個定義中看出，自然修復涉及到評判生態(tài)系統(tǒng)受損程度是否可逆性[12]，科學處理自然修復與人工修復的關系，把握人工輔助措施的尺度，充分發(fā)揮自然修復潛力，尊重自然法則等等技術問題。其中關鍵問題是人工輔助措施的尺度。當生態(tài)系統(tǒng)受損在可逆情況下，移除干擾后可依靠自然力量得到修復。當不可逆情況下，只依靠自然力量將難以實現修復，必須依靠人工輔助，但人工輔助應該遵循自然規(guī)律，應用恢復生態(tài)學原理，僅限在為生態(tài)系統(tǒng)具備自然修復能力而創(chuàng)造條件范圍內的必要措施，而并非全程進行人工修復而忽略生態(tài)系統(tǒng)自我修復能力，人工修復應該是整個修復過程中的前半部分或基礎措施階段。

綜上所述，自然修復的內涵可理解為：因人為干擾而受損的生態(tài)系統(tǒng)依靠自然力量（可逆性受損）或在必要人工輔助下（不可逆性受損）修復并逐漸形成自然狀態(tài)的穩(wěn)定系統(tǒng)的過程。其中應明確的是人為干擾必須是在基于恢復生態(tài)學原理和方法的措施，本研究重點探討森林植被恢復技術及綜合修復措施中自然修復部分的內容。

1.2 自然修復技術類型

自然修復是生態(tài)修復的一部分，強調生態(tài)系統(tǒng)自我恢復能力。而自然恢復力是生態(tài)系統(tǒng)的固有屬性，因此自然修復必然發(fā)生[1]。自然修復的理論基礎是恢復生態(tài)學的基本原理，例如生物地球化學循環(huán)[9,13]、種子庫理論[10,14]、定居限制理論、自我設計理論、演替理論[3]、生態(tài)因子互補理論、生態(tài)恢復力理論[15-16]等。自然修復技術類型有環(huán)境要素的恢復技術、生物要素的恢復技術、生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)劃與設計技術[17]，自然修復技術體系涉及到土壤肥力恢復技術、水土流失控制與保持技術、土壤污染與恢復控制技術、水體污染控制技術、物種引入與恢復技術（先鋒物種引入技術、種子庫引入技術、天敵引入技術、林草植被再生技術）、群落結構優(yōu)化與組建技術、演替控制與恢復技術[17-18]等。在國外，目前自然修復技術的研究主要圍繞土壤修復[6,9]、濕地修復[7]、封育[19-20]、動物技術[21]、微生物技術[22]、土壤種子庫技術[14]等方面。例如，使用土壤改良劑實現重金屬污染土壤的修復[9]；依靠微生物促進對重金屬的植物修復等[11,23-24]。德國和瑞士專家提出的近自然河流整治[25]、河流再自然化[26]的技術方法，將河流修復提升至接近自然的程度，其采取可持續(xù)性的生態(tài)修復工法，實現低影響的修復過程與低成本的后期維護是值得借鑒的經驗[27]。在國內，目前自然修復技術的研究主要關注種子庫技術、恢復鄉(xiāng)土植物、正向演替、河流近自然化治理[28]、草地近自然恢復[2]等方面，對自然修復機理性、原理性的研究鮮見報道，對具體修復技術方法、修復規(guī)律性、修復特征、修復效果等方面有待于深入研究，國土綠化、森林培育、森林經營方面自然修復的研究集中在近自然森林經營[29]、近自然生態(tài)修復[30]等方面。近自然森林經營技術是基于自然的原理，模仿自然的機制，參照天然林的結構和演替過程[29]，以鄉(xiāng)土樹種為主要經營對象，充分利用自然能力實現森林更新，具有投入成本低、抗災害能力強等特征[29]受到廣泛關注并在生產中積極實踐探索。另外，自然修復措施作為生態(tài)修復措施的一部分，體現在水土保持[31-36]、河湖流域及濕地[37-38]、廢棄礦山[39-44]、城市園林及城郊環(huán)境[45]、基礎設施建設用地[46]等領域的綜合修復方法[47]和封育保護措施當中[31,33,36]。例如，通過適度人為干預促進自然恢復是礦山生態(tài)修復的主要方式，其主要過程是重塑地貌、重構土壤、重建植被。而植被重建作為生態(tài)修復持續(xù)進行的關鍵，按照生態(tài)學演替規(guī)律以先鋒植物、固氮植物、鄉(xiāng)土植物的順序來種植[39]。

目前，利用生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復能力仍處于較低水平，存在過于強調人工措施（例如采取簡單的封育措施）現象，需要深入研究怎樣合理搭配自然修復和人工修復問題。傳統(tǒng)的自然修復方式主要體現于封育措施中，例如，封山育林、封育保護、封山禁牧等，但自然修復并不等同于封育[1]。在森林植被恢復中許多方面可應用自然修復的理念和技術方法，微生物技術、種子庫技術、動物技術等是自然修復技術的未來發(fā)展方向[1]，例如，為了恢復區(qū)域性生態(tài)系統(tǒng)和地帶性的自然植被，把森林表土中的土壤種子庫（混交林、次生林落葉層內的種子）作為綠化植物材料的應用研究正引起廣泛關注[45]。隨著我國生態(tài)修復的重點轉向干旱半干旱生態(tài)脆弱區(qū)，傳統(tǒng)的修復模式無法適用，需要創(chuàng)新修復技術措施。

1.3 自然修復技術特點

自然修復是一種在生態(tài)修復中必須堅持的原則和理念，也是一種經濟有效的修復方法，它遵循自然規(guī)律、依靠自然營力，特別適宜于生態(tài)脆弱區(qū)的生態(tài)修復[5,44]。自然修復有自己的優(yōu)勢，體現在修復效果（持續(xù)性、穩(wěn)定性、系統(tǒng)性）、適用范圍（大尺度）的廣泛性、低成本等方面。例如，自然修復是防治水土流失的有效方式，自然修復形成的生態(tài)系統(tǒng)比人工治理建立的防治體系保持水土的效果更好，在氣候溫和濕潤的地區(qū)更是如此[48]。以自然修復方式修復礦山廢棄地，其植被物種多樣性高于人工修復，從長遠的效果來看，自然修復要優(yōu)于人工修復[40-42]。盡管自然修復需要漫長的過程，見效慢、時間成本高[5]，但在恢復生態(tài)系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性方面具有不可比擬的優(yōu)越性[43]，具有技術簡單、成本低廉、修復作用持續(xù)的特點。自然修復強調生態(tài)系統(tǒng)自我恢復能力，目前的生態(tài)修復多以人工措施為主，具有工程量大，資金投入多，對原有生態(tài)系統(tǒng)的擾動大等缺點[1]。而且人工修復往往只是在有限的局部層面上解決局部問題，而自然修復是在更大尺度上更有利于系統(tǒng)化解決全部問題。另外，目前越來越關注生態(tài)修復（含人工修復）投入產出和成本問題，在修復前應該先分析是否有自然修復的可能性并盡可能發(fā)揮自然修復的作用以節(jié)約修復成本[5]，這使得自然修復的應用前景更加廣闊。

自然修復并非“無需采取任何措施”和“無成本”的技術方法，需要自然修復條件方面前期調查研究，可行性分析，對達到的預期效果及風險進行充分論證和評估。因此，人的積極參與能夠有效地控制或促進自然修復進程，從而保證自然修復的效果與效率[1]，并使自然修復在更寬領域適用的可能性。但自然修復并不適合所有生態(tài)系統(tǒng)，需要適宜的自然條件，當生態(tài)系統(tǒng)退化到一定程度時，必須通過人為干預來修復。如在20%～30%的坡度下，福建省長汀縣退化林地自然修復與人工修復之間的閾值為20%的植被蓋度[49]。Lindenmayer 等[50]認為，植被蓋度在30%以上時，退化林地具有自我修復能力，當植被覆蓋率下降到10%～30%時，會發(fā)生不同程度的物種消失，這時需要人為干預。除此之外，生態(tài)系統(tǒng)的自然恢復能力存在地域差異。在溫暖潮濕的氣候條件下，自然恢復速度比較快；而在寒冷和干燥的氣候條件下，自然恢復速度比較慢[18]。

2 自然修復技術在森林經營措施中的應用研究

2.1 改變傳統(tǒng)造林模式

“十三五”時期，我國累計完成造林3 630萬hm2[51]，年均造林面積為726.7 萬hm2，類似我國經幾十年大規(guī)模造林綠化，現潛在可造林地主要分布在華北、西北干旱半干旱區(qū)，南方石漠化巖溶地區(qū)，造林成林難度變大、成本投入變高、技術要求更高。我國人工林存在質量不高、結構簡單、功能不強、抗逆性差、樹種過純（截止2015 年底，純林比例85%）、密度不合理等問題，究其原因是造林作業(yè)設計的不合理。例如，生態(tài)公益林和商品林在造林作業(yè)設計上無差別化，采用單一樹種、固定株行距、均勻分布格局、單層林等簡單而不合理的結構，容易造成林分更新差、自然整枝能力弱、健康性和穩(wěn)定性不夠、生物多樣性低、功能不強等后續(xù)問題，需要大量投入進行撫育改造。因此，改變傳統(tǒng)的人工造林模式迫在眉睫。前期調查研究工作要扎實深入，除自然條件以外應系統(tǒng)考慮當地地下水位變化、自然植被分布（鄉(xiāng)土植物、深根性或者淺根性或耐鹽樹種等）、人為干擾情況等諸多生態(tài)因素和問題。從營造健康的、穩(wěn)定的、可持續(xù)的人工林系統(tǒng)的高度，科學、嚴謹對待作業(yè)設計工作，措施如下：

1）改變傳統(tǒng)林木分布格局。天然林無固定株行距，從幼齡林到成熟林，林木分布格局由聚集分布經隨機分布向均勻分布轉變，林木競爭激烈，促使形成微生境的異質性[52]，使其結構更加復雜。人工林有固定株行距，從幼齡林到成熟林，林木分布格局由均勻分布經隨機分布（或聚集分布）向均勻分布轉變，林木競爭不激烈，導致個體生長和微生境相對一致，使其結構單一。為發(fā)揮人工林以生態(tài)效益為主的多種功能，可模仿天然林結構，改變傳統(tǒng)的栽植模式，株行距不固定或者按聚集分布形式近自然化定植[52]。

2）營造復層異齡混交林。生物多樣性和群落組成對維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、多功能性、可持續(xù)性至關重要[1]。天然林多數為復層異齡混交林，垂直結構[53]復雜，林分垂直空間利用率高[54]。人工林多數為單層同齡林，垂直結構單一，林分空間利用率低。這些結構上的差異直接導致生產力和生態(tài)功能上的差異。因此，造林樹種不僅采用多樹種混交，參考其生長規(guī)律，從垂直結構上合理搭配陽性樹種和耐蔭樹種，或者采用不同年齡的樹種搭配，從造林初植階段為形成復層異齡混交林提供條件，避免后期再進行改造，而且前者在技術難度上也容易得多。

3）科學選擇綠化樹種。在實踐中不能忽略鄉(xiāng)土樹種、適地適樹的理念[29]，根據造林地立地條件，結合樹種生物學特性和生態(tài)學特征，科學選定造林樹種，促進成活成林，降低后續(xù)管護成本，從而形成穩(wěn)定的森林群落。原生植被和鄉(xiāng)土樹種[1]是在當地自然界中原有的植物，是適合當地立地條件的抗逆性和適應能力強的物種。例如，荒漠化地區(qū)往往是抗逆性植物集中分布的資源庫，保存了大量孑遺物種[10]，其適應能力極強。在綠化中應減少對缺乏穩(wěn)定性的外來植物種的使用，提高鄉(xiāng)土植物比例，從而提高生物多樣性、植物群落演替性[45]。唐小娟[55]研究石羊河流域生態(tài)修復認為，應改變單純營造楊樹（Populusspp.）的做法，避免大面積發(fā)展喬木林，因地制宜地栽植灌木林和草本。裴宏偉等[56]認為，在干旱半干旱地區(qū)以造林為主的生態(tài)修復方式需謹慎實施。因此，有必要就喬木、灌木、草本栽培同立地條件緊密結合的問題制定相關規(guī)范和標準，從而提升人工林近自然化營造和改造技術。

2.2 探索雨養(yǎng)森林模式

水分是我國森林生物量生產力的主要影響因子[57-58]，干旱半干旱區(qū)是我國未來造林重點難點區(qū)域，影響人工造林成林關鍵因素是水分。國土綠化不得不考慮水資源的承載能力，堅持以水而定、量水而行，年降水量不足400 mm 的地區(qū)以雨養(yǎng)、節(jié)水為導向，采取喬灌草結合模式，低密度造林[29]。在自然環(huán)境中不難發(fā)現森林自然恢復并類似雨養(yǎng)林狀態(tài)的現象。例如，在半干旱地區(qū)山的陽坡上林木稀少甚至不能生長，而在山的陰坡上往往斑塊性生長著森林，這是森林植被和水分平衡的狀態(tài)。目前，在部分干旱半干旱區(qū)人工林過密、樹種結構不合理問題依然存在。因水分條件的制約，在干旱半干旱區(qū)，營造接近自然分布密度的稀疏防風固沙林最為合理[59-60]。因此，弄清林木耗水量與生長量關系，科學利用水分，合理調控林分密度是當前培育人工林的關鍵[61]。亟需研究雨養(yǎng)森林技術，提高其在人工林營造、撫育管護中的應用水平，措施如下：

1）深入研究林木耗水量特征。掌握適合干旱半干旱區(qū)的主要造林樹種在不同年齡階段的個體和林分耗水量規(guī)律，測算耗水量參數，為確定造林密度和調控密度提供依據。在天然林的自然稀疏過程中（自幼齡林郁閉到成熟林），因競爭而死亡的林木約占95%左右[62]。如果能科學管理人工林密度，達到雨養(yǎng)森林模式，將大大降低后期管護成本，有利于形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。

2）制定科學調控林分密度技術方法。需要深入研究適用于干旱半干旱區(qū)的“水分生產函數”密度調控技術[61]，從水分因子切入，以水資源環(huán)境容量為原則，根據林地水量調控密度的方法[61,63-64]。有必要在傳統(tǒng)密度控制圖基礎上，以不同林齡水分消耗與降水量平衡原則，制定基于降水量的林分密度控制圖[63]，這有利于解決人工造林中由于樹種選擇不科學，密度過大等原因，所造成的人工林地力衰退、林地土壤干化、地下水位下降等問題[63-65]。

3）科學調控林分密度。在干旱半干旱區(qū)，其降水條件及規(guī)律制約著人工林需水量和其生長季內的分配。需要依據現降水條件和經營目標，合理調控各生長階段的林分密度[66]。隨著林齡增長人工林耗水量也增加，達一定林齡后可能超過降水量[66]。這種情況下，人工林耗水量遠低于需水量，現降水條件難以滿足林木需水量，存在著水分不足的脅迫問題[66]。說明在現降水量條件下，人工林密度偏高，耗水量遠超降水量水平，需要通過間伐降低林分密度[64]。

2.3 提高垂直空間利用率

演替實質是群落中優(yōu)勢種的替代過程。研究天然林垂直結構，演替規(guī)律和垂直層次變化，對優(yōu)化過伐林和次生林結構，調整垂直結構，促進正向演替具有重要意義。為人工林近自然化改造，形成復層異齡林，調控林分演替提供重要參考，措施如下：

1）借鑒天然林垂直結構特征。天然林垂直結構復雜，分為主林層、演替層、更新層。林分總株數20%以下的大徑級木提供了80%以上的蓄積量[29]。主林層對林分胸徑、林分高、樹種組成和蓄積量起到關鍵作用[53]，直接影響更新層樹種組成。演替層樹種組成揭示林分演替趨勢。更新層是未來林分結構的重要影響因子[53]。

2）掌握天然林演替規(guī)律及機理。原始林從幼齡林到成熟林有自然演替規(guī)律，最終形成適合當地氣候和立地條件的頂級群落。但過度人為干擾后形成的過伐林和次生林因缺失原有優(yōu)勢種、建群種、頂級群落主要樹種，缺乏母樹、結實量不足、種源減少等原因，往往失去原有自然正向演替規(guī)律[67]，造成主要樹種更新差，非目標樹種占優(yōu)勢，結構和功能發(fā)生變化，不易形成頂級群落。應控制非目標樹種的優(yōu)勢，伐除影響目標樹種更新和生長的林木，向地帶性的原始植被、原有穩(wěn)定群落結構方向調整，逐漸恢復成頂級群落。

3）提高林分垂直空間利用率。復層異齡混交林能夠充分利用立體空間，能大幅提高空間及光能利用率[54]尤其垂直空間利用率較高。按照樹種的耐陰性、演替次序進行混交造林，使林內資源利用率能提高30%，從而提高生產力[68]。耐蔭樹種往往成為異齡林目的樹種，因它的存在容易形成復層異齡林。例如，東北林區(qū)的紅松（Pinus koraiensis），西北林區(qū)或西南高山林區(qū)的云杉（Picea abies）、冷杉（Abiessp.）[69]等。這些建群種、優(yōu)勢種、指示性植物的變化（存在、出現與消減）以及生物多樣性指標能夠充分體現生態(tài)系統(tǒng)的健康性和穩(wěn)定性狀況。

綜上所述，通過優(yōu)化結構、調控林分演替形成穩(wěn)定的復層異齡林時，須從林分主林層、演替層和更新層入手，控制垂直各層次應保留的合理林木株數、樹種比例、各徑階株數、合理高度，并確保有更新層[53]。

2.4 提高天然更新能力

天然更新是一種低成本高效率的森林培育方式[70]，在林分中持續(xù)地存在一定比例的更新層，有利于形成復層異齡林[53]，這是森林可持續(xù)的必備條件。天然林多數為復層異齡和多代林，林分中“老、中、青、少”林木均存在，林木隨機或聚集分布，完全按照自然規(guī)律發(fā)生發(fā)展，其天然更新水平普遍較人工林好。天然林從幼齡林到成熟林，林木分布格局與人工林完全不同，林木競爭激烈，較人工林更早分化形成分級木，出現枯立木、瀕死木、枯倒木，形成微生境異質性，這有利于天然更新；而人工林則恰恰相反，其天然更新能力普遍差。林下天然更新是人工林能夠可持續(xù)和步入良性循環(huán)的重要標志[52]，因此，研究原始林天然更新規(guī)律和機理，參照用于次生林、過伐林、人工林的撫育經營中，可提高天然更新能力，有利于解決生產問題。例如，人工生態(tài)公益林成熟枯萎后的問題，防護林退化問題，低效林改造成本問題等。影響天然林天然更新的因素中除了常規(guī)因素之外，與以下因素有密切關系，措施如下：

1）掌握天然更新關鍵制約因素。林下枯枝落葉層厚、母樹數量少、分布不均、結實量不足、缺乏土壤種子庫、人為干擾頻繁是林分更新差的主要原因。需了解現有森林滿足天然更新所必備條件情況，評估利用土壤種子庫更新的潛在天然更新能力。如種源足夠，土壤表面和枯枝落葉層較濕潤，地被物厚度和蓋度適宜，有大量微生物（促進幼林菌根形成），林冠下有限的光照等。針對上述因素采取科學的措施可以提高天然更新能力。當死地被物厚，種子難以接觸土壤時可通過掀開枯枝落葉層，露出土壤的方式進行人工輔助更新[70]。

2）人為創(chuàng)建林隙。林隙[71]為幼苗更新和生長提供場所，形成林隙將促進天然更新。林隙的發(fā)生發(fā)展過程是不同樹種的更新與填充過程[71]，對森林結構、穩(wěn)定性、生物多樣性的維持發(fā)揮著重要作用。原始林更新是通過老齡過熟木的枯死與腐爛而形成林隙后更新。

3）利用倒木更新[72]?？莸鼓灸芡ㄟ^養(yǎng)分的分解與釋放，為林木種子的發(fā)芽和幼苗生長提供營養(yǎng)，為林分更新提供場所。德國是每公頃森林蓄積量較高的國家，但枯死木平均蓄積量20.6 m3/hm2，相當于森林總蓄積量的6%[73]，說明枯死木在森林經營中得到充分利用。

4）優(yōu)化林分結構。合理的樹種組成產生大量可分解的枯枝落葉，改良土壤結構和養(yǎng)分，能促進天然更新。合理的林分密度和林木分布格局（聚集分布）有利于林分更新[70,72]。姜麗娜等[74]認為，林帶固定流沙后能夠攔截植物種子，為植被恢復積累土壤和繁殖體，而林帶栽植密度、帶間距離的寬窄、配置格局等影響植被恢復效果。另外，從林下活地被物類型可判斷天然更新的可能性，例如拂子茅（Calamagrostis epigeios）、早熟禾（Poa annua）等禾本科雜草使土壤變干，生草層阻礙種子的發(fā)芽生根，不利于天然更新。柳蘭（Chamaenerion angustifolium）、四葉重樓（Paris quadrifolia）、多花黃精（Polygonatum cyrtonema）等能疏松土壤，改善土壤理化性質，促進天然更新。

2.5 提高自然整枝能力

林木整枝情況是確定撫育間伐開始期以及評價間伐效果的重要依據[75]，體現林分結構合理性的指標之一，自然整枝能力強弱直接影響木材質量。結構和經營措施合理的林分具有較強的自然整枝能力[75]。當前，我國森林經營工作的重點是中幼齡林撫育和低效林改造，其中人工整枝是森林撫育經營的重要措施之一，關系到森林質量問題?！笆濉睍r期我國累計完成森林撫育4 250萬hm2[51]，年均撫育面積達849.3 萬hm2。當存在大面積的過伐林、次生林、結構不合理的人工林時，需要大量的人工整枝工作，所需投入成本之高可想而知。因此，如何有效利用自然整枝力量，提升森林自然整枝能力，降低人工整枝成本，使兩者達到平衡是當前關注的焦點[75]，措施如下：

1）研究原始林整枝規(guī)律。掌握原始林自然整枝機理、枝條生長、枯枝脫落、整枝強度變化規(guī)律等[75]，為提高人工林自然整枝能力提供參考。

2）研究其他類型森林整枝規(guī)律。調查研究次生林、過伐林等人為干擾的天然林和人工林自然整枝規(guī)律，揭示同原始林自然整枝差異性問題，為恢復次生林、過伐林和人工林的自然整枝能力提供技術支撐。

3）優(yōu)化林分結構。參照自然整枝能力強的天然林，從林分結構入手，調整樹種組成，優(yōu)化林分結構，形成復層異齡混交林，促進伴生樹種對目標樹的自然整枝，進而有效提升自然整枝能力[75]。垂直郁閉的復層林較水平郁閉的單層林更有利于上層林木的自然整枝。下林層林木、伴生樹種能夠促進上林層林木自然整枝，從而整體提升自然整枝能力，大幅減少人工整枝投入。

3 結論與討論

不同生態(tài)修復措施產生不同的效益，因此有必要對生態(tài)系統(tǒng)的損害性質、程度和范圍進行評價，為后續(xù)修復的必要性、類型和規(guī)模提供技術支撐[76]。過去以解決單一問題為導向、過于突出單一目標、采取單一性的生態(tài)修復措施，往往在解決問題的同時又產生新的、影響更深遠甚至一系列的問題。有待于完善生態(tài)系統(tǒng)損害評估機制與修復制度體系和技術方法體系。從諸多學者研究中能看出，自然修復的優(yōu)越性在不管理論層面還是在實踐中越發(fā)凸顯，應用前景廣闊。因此，如何將自然修復理念和技術方法應用于森林培育及經營措施中，從而形成技術體系是重要的科學問題。本研究在界定自然修復、分析自然修復技術類型及特點的基礎上，探討了將自然修復理念和技術措施在人工造林模式、密度調控、森林演替調控、結構優(yōu)化、促進天然更新和自然整枝能力中的應用問題，以期為森林經營措施提供理論支撐。

目前人工林營造措施中，樹種配置（樹種組成、復層異齡）、栽植模式、合理密度、天然更新、自然整枝是關鍵問題，然而這些問題的原理和機理在天然林（原始林）結構、演替、更新、自然整枝規(guī)律中均能找到答案，甚至有些問題能夠“依靠自然去解決”，因為天然林具有強大的自調控能力。森林天然更新越多，越接近于自然林[77]，因此仿照天然林生長規(guī)律，從結構入手，創(chuàng)新人工林（生態(tài)公益林、多功能林）培育措施，這有利于解決當前面臨的問題。人工造林需創(chuàng)新造林作業(yè)設計，近自然化定植，在初植階段為形成垂直郁閉的復層異齡林提供條件，從而提高自然整枝和天然更新能力，避免撫育經營階段再改造，減少人工投入，與陸元昌[29]近自然森林經營措施以及李樹華等[45]提出的植物群落是否具有演替性是生態(tài)修復成功與否的重要依據之一等觀點一致。在干旱半干旱區(qū)，研究林木耗水量參數，以林分水分消耗與降水量平衡原則，制定基于降水量的密度控制圖，科學設計造林密度，形成雨養(yǎng)森林模式。這與張紹良等[1]提出的干旱區(qū)恢復的限制因子是水，應量化生態(tài)恢復的最低需水量等一致；也與Cao 等[78]提出的在水分限制的干旱半干旱區(qū)，以單一樹種大規(guī)模的植樹反而會減少生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)功能，并造成生態(tài)環(huán)境退化等觀點一致。

自然修復理念與技術在森林生態(tài)修復中具有廣泛的應用價值，應充分利用自然修復的優(yōu)勢，彌補人工修復的不足，擴大自然修復技術的應用范圍。尤其在傳統(tǒng)森林培育及經營措施中可進一步探索推廣，盡可能增加森林的“自然屬性”，而減少“人工屬性”。德國的近自然森林經營經驗是值得借鑒的模式，它是遵循和延伸原始林自然生長過程的森林培育體系[79]。以鄉(xiāng)土樹種為主要經營對象，避免早期生長衰退、爆發(fā)性病蟲害問題，利用自然力實現森林的天然更新是近自然森林經營原則之一[80]。自然修復所涵蓋內容廣，本研究限于篇幅未能深入討論其理論與技術，僅從五個方面梳理和總結自然修復基本原理、理念及措施在森林培育及經營領域中的應用。下一步需要研究界定生態(tài)系統(tǒng)的受損類型、評估機制、評判標準，揭示適合自然修復的類型、結構特點、表征指標；進一步研究自然修復機理，制定出與受損類型相匹配的自然修復的原則、目標、技術標準體系，以此指導生產實踐；界定人工輔助尺度范疇，明晰人工輔助技術措施、目標和范疇；構建自然修復效果評估指標體系，定位觀測自然修復的實際效果，從而完善修復技術體系。