在全球森林资源中，人工林因其在弥补天然林丧失、满足木材需求等方面的重要作用而日益成为关注焦点^[1]。中国作为全球人工林面积最大的国家，其大规模造林工程对全球绿化面积增长、木材供应及土地退化防治作出了显著的贡献^[2]。然而，学术界普遍认识到，与结构复杂的天然林相比，人工林树种单一、结构简单，在生物多样性维持、生态系统服务供给及应对气候变化的长期韧性方面存在显著差距^[3-4]。这一结构性缺陷在中国人工林大规模连片种植过程中被进一步放大，使其在面积快速扩张的同时，生态功能提升严重滞后，形成了面积扩张与功能提升之间的结构性矛盾^[5-7]。如何推动中国人工林从面积扩张转向功能提升，已成为学界与政策制定者共同关注的核心议题^[5-8]。

针对中国人工林面积扩张与质量效能的矛盾，学界已从多个维度展开研究。在问题诊断层面，研究揭示了气候变化加剧背景下人工林的更高生态脆弱性^[9]、因树种多样性下降可能增加的专食性害虫暴发风险^[10]、多代连栽导致的地力衰退与外来物种入侵等问题^[11]，初步厘清了树种单一化经营的生态后果。在理论探索层面，学者们借鉴国际经验，逐步构建了一系列创新性的森林经营理论。其中，刘世荣等^[7]提出了从单一目标经营转向多目标经营的战略框架，为人工林功能提升指明了方向；温远光等^[12]构建了涵盖全过程、全要素、全周期的生态营林理论，为高强度经营人工林的绿色转型提供了系统方案；朱教君等^[8]从碳汇视角阐释了人工林功能提升的时间效应与实现途径；惠刚盈等^[13]创立了结构化森林经营理论，遵循结构决定功能的原则，通过量化林分空间结构参数揭示林木生长的结构效应，为林分稳定性与生产力的提升提供了科学依据；陆元昌等^[14]构建了森林全周期经营的理论框架，从时间维度为近自然经营提供了顶层设计。在实践验证层面，近自然化改造与多树种混交模式的生态效益已得到长期定位研究的证实：近自然化改造显著提高林分生长量和蓄积量，促进土壤微生物生长，提高土壤有机质含量和有机碳储量，改善森林土壤和生态系统整体质量^[15-17]；同时，树种多样性通过稳定植食者群落增强了生态系统对病虫害的抵抗能力^[18]。需要指出的是，不同经营策略的效果具有树种特异性，例如近自然化改造后马尾松(Pinus massoniana)林土壤碳稳定性显著提高，但杉木(Cunninghamia lanceolata)林效果不明显^[15]，这提示后续研究需进一步厘清不同经营策略的适用范围与长期效应。

然而，现有研究仍存在三方面不足：其一，研究成果碎片化，缺乏对各类经营策略生态学基础、适用条件与长期效应的系统性整合；其二，不同经营策略在区域、林型和经营目标上的适用条件差异尚不清晰，导致技术推广带有经验性；其三，面对气候变化加剧、生物灾害频发等多重胁迫，现有经营范式能否有效提升人工林韧性，尚缺乏前瞻性评估。因此，急需在系统梳理已有研究的基础上，厘清中国人工林从面积扩张向功能提升转型的科学路径与技术对策。

本文旨在系统梳理中国人工林发展的主要成就与现存问题，归纳总结近40年来面积扩张的生态效应、经营理论的演进脉络及实践模式的转型趋势。在此基础上，批判性评述中国人工林所面临的三大核心生态风险——气候变化脆弱性、病虫害暴发、外来植物入侵，拟揭示风险间的协同效应与级联关系；同时，整合提出推动中国人工林从面积扩张向功能提升转型的系统性对策框架，并指明未来急需优先突破的研究方向。通过上述工作，拟为基于生态学原理的中国人工林高质量发展提供科学参考，并为全球人工林可持续经营贡献中国案例与理论洞察。

1 中国人工林的面积扩张与质量效能：进展与局限

过去40余年，中国通过实施全球规模最大的系列林业生态工程，推动了人工林面积的快速扩张，对木材供给与土地退化防治作出了决定性贡献^[2]。截至2023年，中国人工林保存面积达9 240.87万hm²，占中国森林面积的37.4%^[19]。然而，在面积持续增长的同时，部分人工林树种单一、结构简单、生态功能薄弱等问题日益凸显，呈现出总量领先与质量短板并存的鲜明特征，标志着中国人工林发展已进入从面积扩张向功能提升的关键转型期^[7]。

1.1 规模的持续增长及其生态效应

自20世纪70年代以来，中国实施了一系列林业生态工程，包括三北防护林工程(1978年)、长江中上游防护林工程(1990年)、天然林资源保护工程(1998年试点，2000年全面启动)、退耕还林工程(1999年)、京津风沙源治理工程(2000年试点，2002年全面启动)、石漠化综合治理工程(2001年)，以及国家储备林建设工程(2012年)等。这些工程的持续推进，使中国成为全球森林资源增长最快和人工林面积最大的国家^{[2, 7, 19-20]}。20世纪90年代以来，世界和中国人工林面积均不断增加，世界人工林面积占森林面积的百分比由1990年的4.11%增至2025年的7.54%(图 1)，中国人工林面积占全国有林地面积百分比由20世纪70年代的19.4%增至2023年的37.4%(图 2)。大规模造林在控制水土流失与石漠化方面取得了积极成效，例如，三北防护林工程区森林覆盖率已从1978年的5.05%提高至2022年的9.69%，大量沙化及水土流失土地得到治理^[21]；西南岩溶地区石漠化土地面积持续净减少，植被总盖度稳步提高^[22]。此外，以桉树(Eucalyptus spp.)、杨树(Populus spp.)为代表的速生树种工业人工林快速发展，比如中国桉树人工林面积约600万hm²，居全球第2位^[23]，在维护国家木材安全、促进国民经济发展、加强天然林保护、发挥生态防护作用、助力乡村振兴等方面作出了重要贡献。

1.2 经营理论的演进与本土化探索

国际上，森林可持续经营思想已形成多元化流派，主要包括以德国为代表的近自然经营(强调利用自然力，培育异龄复层混交林)、美国倡导的生态系统管理(关注森林生态系统整体性与服务功能)，以及北欧国家的分类经营(将林地划分为木材生产与生态保护等不同功能类型)。此外，联合国粮食及农业组织(FAO)等国际机构还推动了森林可持续经营标准与指标体系的建立，用于评估和监测经营成效^[24-26]。

为应对单一树种人工林带来的地力衰退、生物多样性下降等生态问题，中国学者在国际森林经营思想的基础上，进行了显著的本土化理论探索，森林经营理论的演进经历了从引进吸收到系统创新的历程。20世纪90年代，针对林业难以同时承担生态保护与木材生产双重压力的问题，雍文涛^[27]提出了林业分工论，将森林划分为生态公益林和商品林，为分类经营奠定了理论基础。随着人工林生态问题的显现，学者们开始系统引进近自然经营、生态系统管理等国际理念，并结合中国国情进行改造，逐步形成了结构化经营、全周期经营、多目标经营、生态营林等一系列具有中国特色的森林经营理论^{[7, 12-14, 28-29]}。另外，《中国森林可持续经营标准与指标》(LY/T 1594—2002)^[30]、《森林抚育规程》(GB/T 15781—2015)^[31]、《结构化森林经营技术规程》(LY/T 2810—2017)^[32]、《森林经营增汇技术规程》(GB/T 46110—2025)^[33]等国家或行业标准相继发布，为全国森林经营提供了规范性文件。

以华南桉树人工林为例，针对传统高强度经营引发的生物多样性锐减、地力退化等问题^[11]，温远光等^{[12, 28]}基于营林制度、经营策略、经营途径和发展方式的系统性变革，融合生态学与经营学理论，创立了生态营林理论。该理论的核心要点包括：适度降低经营强度，科学配置多树种，注重生物多样性保育；提升林分自肥功能，增强人工林生态系统的结构与功能稳定性，协同木材生产与生态服务，实现短、中、长周期经营的资源与效益协同。该理论体系涵盖从良种壮苗到采伐更新的完整经营闭环，涉及桉树人工林经营的全过程、全要素、全周期。目前，该理论及配套技术已在华南、西南省区大规模推广应用，初步实现了短周期人工林经营中生态保护与经济发展的双赢。

上述探索标志着中国人工林经营从经验式、单一目标模式，向科学化、多目标化以及系统化方向转变。然而，不同经营理论和技术体系的适用范围、长期效应及其在气候变化背景下的适应性，仍有待进一步研究。

1.3 经营模式的转型：目标与结构的多元化

从历史演进看，中国人工林经营模式经历了3个阶段。第一阶段(1950s—1970s)，以木材生产为中心，人工林主要是在天然林采伐迹地上人工更新和营建的针叶纯林，南方以马尾松、杉木为主，北方以落叶松(Larix gmelinii)、油松(Pinus tabuliformis)为代表^[34]。第二阶段(1980s—1990s)，为支撑经济高速增长对木材的需求，国家大力推进人工速生丰产林建设，南方地区人工针叶林规模进一步扩大。20世纪90年代后，工业用材林培育政策推动桉树、杨树等无性系工业人工林快速发展，建立了一批高强度经营的原料林基地。第三阶段(2000s至今)，中国林业战略发生历史性转变，从以木材生产为主转向以生态建设为主，从依赖天然林采伐转向以人工林采伐为主^[34]，并逐步确立了生态建设、生态安全和生态文明的“三生态”战略框架。人工林的角色也相应拓展，更加强调其在植被恢复、退化土地修复、生物多样性保育以及水土保持等生态环境改善方面的功能^[7]。

标志性的政策转变始于2012年国家储备林建设工程的启动。该工程以保障优质木材供给、缓解木材结构性短缺为目标，明确提出通过集约栽培与现有林改培发展多功能森林体系，倡导针阔混交、阔阔混交等模式，并要求主栽树种比例不超过70%。这一系列举措标志着我国人工林经营范式正逐步从单一目标、单一树种的纯林经营，转向多目标、多树种混交的生态系统经营，旨在系统提升人工林生态系统的稳定性、生物多样性、气候变化应对韧性与长期生产力^[6]。

综合来看，尽管中国人工林在造林规模上取得瞩目成就，但是其整体发展水平，特别是在生态系统复杂性和功能稳定性方面，与发达国家林业相比仍有差距^[7]。树种组成单一、结构简单、龄级失衡等问题，制约了人工林生态服务功能的高效与稳定发挥，降低了其应对气候变化等干扰的韧性^{[7, 12]}。这种质量短板与后文阐述的气候变化、病虫害等风险叠加，构成了中国人工林可持续发展的核心挑战。

2 中国人工林发展面临的主要生态风险与系统性挑战

中国人工林在实现面积扩张的同时，其生态系统固有的简单性与脆弱性，使其暴露于一系列相互关联的生态风险之中。值得一提的是，这些风险并非孤立发生，而是在气候变化持续加剧的背景下，与人工林自身的结构缺陷和功能退化等问题相互耦合，形成级联效应。具体表现如下：气候变化加剧地力衰退和病虫害暴发风险；地力衰退削弱林木抗逆性，进而诱发病虫害，从而降低生态系统稳定性，增加外来物种入侵风险。多重风险相互叠加、循环放大，最终对中国人工林的可持续发展构成系统性挑战。

2.1 气候变化胁迫下的生态脆弱性加剧

全球气候变暖正显著改变降水的时空分布格局，加剧干旱事件发生的频率、强度和持续时间^[35-36]。这些频繁而强烈的干旱事件会导致树木死亡率上升、林分生产力下降以及生物多样性持续丧失^[37-39]。研究表明，人工林对干旱胁迫的抵御和恢复能力(即生态韧性)显著低于结构复杂的天然林^{[4, 38]}，全球超过20%的干旱区人工林已因干旱面临着衰退或不可逆损伤^[39]。

人工林在气候变化胁迫下表现出的高脆弱性，源于其结构性缺陷与历史遗留的树种-立地错配问题的叠加效应。首先，从生态系统结构看，人工林普遍树种单一、结构简单，缺乏天然林所具有的复层垂直结构和物种多样性，因而难以具备天然林在长期演替中形成的功能冗余与生态位互补优势^[4]，这直接削弱了人工林生态系统的缓冲能力和自我调节功能，使其在极端干旱事件中更易受到损害。其次，历史遗留的树种-立地错配问题进一步放大了这一脆弱性。长期以来，中国人工林建设以速生的松树、杉树、桉树和杨树等单一树种为主，且多选择在生态条件脆弱的边际土地上造林^[40-41]，由此导致部分地区出现土地退化、土壤干化、林木早衰及生态系统稳定性差等问题^[42-43]。更为严峻的是，气候变化导致的干旱化趋势正从干旱区向湿润区蔓延^{[39, 42-44]}，使得上述结构性缺陷与历史错配问题在更大范围内暴露。研究表明，干旱胁迫下树木气孔导度降低、碳饥饿风险增加、防御性次生代谢物质(如树脂、单宁)合成减少，进一步削弱了林木对后续干扰(如病虫害)的抵抗能力^[45-47]。这种由结构缺陷与历史错配问题共同驱动的生态脆弱性，构成了中国人工林应对气候变化挑战的核心短板。

2.2 生态系统功能退化驱动的病虫害风险激增

人工林生态系统的结构单一化与功能简单化，直接削弱了其自我调节与抵御干扰的能力，形成“功能衰退—病虫害加剧”的恶性循环，成为威胁中国人工林健康与可持续性发展的核心风险之一。

森林进入过熟期后会自然衰退，若未能及时更新抚育，功能衰退问题便会显著放大。三北地区农田防护林中杨树占90%以上，且林龄大于30年的占53%^[47]，老化退化问题突出，生态功能下降^[48]。由于长期缺乏更新抚育，林分普遍树势衰弱，为青杨天牛(Saperda populnea)、春尺蠖(Apocheima cinerarius)等次期性害虫的暴发提供了条件^[49]。

北方针叶林区同样面临严峻风险。连续极端干旱事件已导致华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii)人工林生长明显衰退，高密度林分(2 595株·hm^-2)的年生长量相对减少26.5%^[50]。油松人工纯林中，松大蚜(Cinara pinitabulaeformis)出现频率上升，因其天敌控制能力减弱而较易成灾^[51]。这些现象的根本原因在于干旱胁迫导致树木水力失衡，加之林分密度过大、林下植被匮乏，削弱了林分的整体抗逆能力。

华南桉树人工林的病虫害风险与高强度经营的长期累积效应密切相关。多代连栽导致土壤养分失衡、微生物群落简化^[11]，地力衰退使树木用于合成防御性次生代谢物质的资源分配减少，叶片角质层变薄，对病原菌的物理屏障和化学防御作用均变弱。在此背景下，枝枯病、焦枯病等病害暴发迅猛，形成了高强度经营—地力衰退—林木抗逆性下降—病虫害暴发的恶性循环。预计2026年广西林业有害生物发生面积同比上升6.37%^[52]，这一趋势反映出高强度经营模式下人工林生态系统自我调节能力正在持续弱化。

松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)病从另一角度揭示了人工林功能退化与病虫害风险的关联。松材线虫是我国危害最严重的外来林业有害生物^[53]。自1982年在南京中山陵首次被发现以来，松材线虫病已扩散至全国18个省(区、市) 666个县级行政区，死亡松树累计超8 000万株，2017年造成经济损失约195亿元^[54-56]。松材线虫病虽然非人工林特有病害，但是在结构单一的人工纯林中表现出更高的感染率和死亡率，此现象与3个因素密切相关：一是树种单一导致“稀释效应”丧失，媒介昆虫易集中取食；二是地力衰退削弱了松树的树脂防御能力；三是林下植被匮乏导致天敌种群下降^[53]。

上述病虫害风险案例，其共同本质均指向人工林生态系统简化所导致的3个核心功能缺失：林木个体抗逆性下降(老化林树势衰弱、针叶林水力失衡、桉树林次生代谢减弱)、生态系统自然调控能力下降(单一树种导致稀释效应和天敌控制失效)、生境条件趋利有害生物繁殖(林分结构老化和林下植被清除改变了微环境)。这些功能缺失相互关联、彼此强化，若叠加气候变化引起的树木代谢失调和水分胁迫^[57-58]，将进一步加大病虫害的暴发强度。西南石漠化地区人工林因立地条件特殊，同样面临地力衰退与病虫害叠加风险。因此，病虫害防控的根本出路在于从根源上修复生态系统功能，通过提高生物多样性、优化林分结构、恢复地力、构建多树种混交林，重新建立稀释效应、天敌控制和林木自身防御三道防线。

2.3 高强度经营引发的外来植物入侵风险

高强度经营模式(如炼山、机耕整地、大量施用化肥和除草剂等)在我国人工林经营中较为普遍^[5]。这类经营措施在追求短期木材产量最大化的同时，也对林下植被物种组成和土壤理化性状产生了显著影响^[11]。研究表明，短周期纯林连栽导致的土壤养分失衡、有机质下降、微生物群落简化^{[11, 59-60]}，会削弱本土植物群落的竞争能力和生态系统的抵抗力，为外来植物入侵创造条件。此类现象在南方短周期工业原料林中尤为突出，其中以桉树人工林的研究最为系统，数据最为翔实。

我国桉树人工林经历了30余年的高速发展，在高强度经营、高化学肥料投入和高频率高浓度除草剂施用的传统营林方式下，林下植被组成、结构均发生了极其显著的变化。Zhou等^[11]对广西、广东和海南216个样方的调查研究表明，随连栽代次(1—6代)增加，桉树人工林林下植物功能群发生规律性演替：木本植物功能群优势度持续下降，禾草植物功能群在中代次(3—4代)暂时占优，至5—6代时外来入侵植物功能群成为绝对优势群落。调查记录到的主要入侵种包括鬼针草(Bidens pilosa)、飞机草(Chromolaena odorata)、假臭草(Praxelis clematidea)等菊科(Asteraceae)植物，它们具有生长快、繁殖力强、化感作用强等特点，能快速形成单优种群，从而抑制本土植物更新^[11]。结构方程模型分析表明，高强度经营通过减少木本植物和禾草植物功能群、降低土壤氮磷循环指数两条途径间接促进外来植物入侵^[11]。

长期定位监测(2010—2020年)显示，若维持现有高强度经营模式，外来入侵植物将进一步扩张，可能对桉树人工林的木材安全和生态安全构成严重威胁^{[11, 60]}。需要强调的是，这一趋势并非不可逆转。在采用生态营林模式(减少除草剂施用、保留林下植物、多树种混交)的示范林中，外来入侵植物盖度可降低60%以上，林下木本植物多样性恢复至接近天然次生林水平^{[28, 61]}。因此，外来植物入侵风险并非桉树人工林的固有属性，而是高强度经营方式下可调控的生态问题，这一认识对杨树、杉木等其他人工林的可持续经营同样具有借鉴意义。因此，改变传统经营模式、推广生态营林是防范外来植物入侵风险的根本出路。

3 迈向生态可持续：中国人工林可持续经营的系统性对策与转型路径

面对中国人工林在规模扩张过程中暴露出的生态脆弱性、功能退化及系统性风险，急需推动经营范式从面积扩张向功能提升转变。这不仅要求技术创新，更涉及经营理念、制度设计和实践模式的系统性变革^[62]。基于前述分析，本文从5个关键维度提出推动中国人工林高质量发展的综合性对策建议，旨在协同应对气候变化脆弱性、病虫害暴发、外来植物入侵三大核心风险，提升其木材生产能力、生态系统服务功能与长期气候变化应对韧性，服务生态文明建设与森林可持续经营目标。

为增强对策的针对性与可操作性，本文首先构建区域差异化实施框架，将中国人工林划分为四大典型区域，明确各区域的核心风险及其对策组合(表 1)，在此基础上系统阐述5项对策及其协同联动机制。

5项对策之间存在明确的层级关系与联动逻辑：全过程科学绿化是所有人工林经营的基础前提，为后续各项对策提供优良的立地条件和林分结构基础；近自然化改造是针对现有人工针叶纯林的区域专项措施；生态营林和多树种混交经营是面向工业原料林和国家储备林的核心技术；石漠化生态修复与产业化是西南脆弱生态区的综合解决方案。各项对策的技术原理可相互借鉴，如多树种混交经营模式可纳入石漠化修复技术体系，近自然化改造中引入的珍贵阔叶树种亦可服务于国家储备林建设，等等。

3.1 范式转型：从粗放经验经营转向全过程科学绿化

全过程科学绿化主要针对树种-立地错配问题引发的干旱脆弱性以及因林分结构不合理加剧的病虫害风险。通过立地条件评估和适地适树原则，选择与区域水分承载力相匹配的树种(种源、品系)，从源头上解决历史遗留的错配问题，降低人工林在气候变化背景下的干旱脆弱性；通过科学的密度调控和抚育间伐，优化林分结构，提升生态系统的通透性和韧性，从而降低病虫害暴发风险。该对策适用于全国各类人工林，是其他各项对策的基础前提。

我国人工林传统培育模式常依赖于经验决策，存在树种选择盲目、布局不合理、管理粗放等问题，导致部分林分出现成活率低、生长衰退、生态功能薄弱等后果^[63]。历史教训表明，三北防护林功能衰退、松材线虫病扩散、短周期桉树人工林地力退化与外来植物入侵等问题，根源均在于缺乏基于生态原理的科学前期规划与全过程管理。全过程科学绿化正是针对这些短板提出的系统性解决方案，其核心是将立地条件评估、适地适树、密度调控、抚育间伐等环节纳入全周期科学管理，实现从经验造林向科学经营的转型。

2023年启动的全国森林可持续经营试点，正是全过程科学绿化范式在实践层面的推进——森林可持续经营是总体目标，全过程科学绿化是实现目标的技术路径与基础。监测数据显示，经过可持续经营的林分林木胸径年生长量增加43%以上、公顷蓄积年生长量增长近40%，混交林比例提高8.5%，树种丰富度与生物多样性明显提升^[64]。

3.2 模式创新：在林浆纸原料林基地推动从传统营林向生态营林转型

以桉树为代表的短周期工业原料林，在采用高强度经营(高密度种植、高化学肥料投入、高频次除草剂施用)的传统纯林连栽模式下，易引发严重的生物多样性丧失、地力衰退、病虫害加剧及外来植物入侵等系统性生态风险^{[11, 28]}。大尺度调查表明，随连栽代次增加，人工林林下植物多样性锐减，入侵植物占优，土壤养分与微生物活性显著下降，木材生产力可持续性面临严峻挑战^[11]。

针对上述问题，温远光等^[28]创立的生态营林理论(其核心内涵与技术体系已在1.2节详述)为传统营林模式的根本性变革提供了理论依据与技术路径。该模式直接回应华南速生林区的两大核心风险：一是通过降低经营强度、减少除草剂施用、保留林下植物，阻断地力衰退与外来植物入侵的恶性循环；二是通过多树种混交和生物多样性保育，重建生态系统的自我调控机制，从根源上减少病虫害暴发风险。

长期定位监测(2012—2025年)表明，生态营林模式可显著提高林分蓄积量(+26.80%)、物种丰富度(+165%)和生态系统碳储量(+25.35%)，同时降低营林成本30%以上，并能有效缓解地力衰退与外来植物入侵风险^{[28, 61, 65]}。该模式的技术原理同样适用于杨树、杉木等其他短周期工业原料林的集约经营。因此，在华南等主要桉树产区，加速从传统营林模式向生态营林模式转型，是保障木材安全、维护生态安全、实现产业可持续发展的必由之路。

3.3 结构优化：在国家储备林建设中发展基于生态互补的多树种混交与短、中、长周期复合经营

多树种混交与短中长周期复合经营主要针对国家储备林基地、华南速生林区及北方针叶林区林分结构单一的风险：一是通过针阔混交、速生与珍贵树种搭配，提升林分的结构复杂性和生物多样性，重建生态系统的功能冗余和生态位互补，从而增强林分对气候变化和病虫害的缓冲与适应能力；二是通过短、中、长周期复合经营，形成“以短养长、以普养珍”的经济闭环，解决长周期经营动力不足的制度障碍。该对策的技术原理可同时服务于石漠化生态修复和针叶纯林改造。

国家储备林建设以保障优质木材供给、缓解木材结构性短缺和降低木材对外依存度为目标，其核心是发展多功能森林体系，重点是发展乡土大径材珍优树种混交林，培育多功能森林。当前，国家储备林建设面临乡土珍贵树种资源不足、繁育技术薄弱、长周期经营动力缺乏、混交林种间调控技术复杂等挑战，应对之策在于充分利用树种的生态互补性，科学设计多树种混交模式，并发展短、中、长周期相结合的复合经营体系。例如，通过速生与慢生、阳性与阴性、深根与浅根、豆科(Fabaceae)与非豆科、普通用材与珍贵用材、短周期与长周期等多种组合，采取“双龙出海”、宽窄行配置等方式，创造出更多的边缘效应，从而减少种间竞争、提高资源利用率。

长期定位监测(2012—2025年)显示，采用桉树+红锥(Castanopsis hystrix)、桉树+格木(Erythrophleum fordii)、桉树+望天树(Parashorea chinensis)、桉树+降香黄檀(Dalbergia odorifera)等混交模式(图 3)，其中桉树采取短、中周期经营(轮伐期为7—8年，采伐后萌芽更新；或直接采取中周期经营，轮伐期为10—15年)，乡土大径级树种采取长周期经营(轮伐期为20年以上)，混交林在林分蓄积量、物种丰富度、生态系统碳储量及土壤质量等方面均显著优于纯林(林分单位面积蓄积量较纯林提高18%—25%，林下植物物种数增加40%—60%，生态系统碳储量增加15%—30%)^{[28, 61]}，同时还能降低营林成本、提高经济效益，从而形成长短结合、以短养长、以普养珍、生态互补、生态经济协同、短期增效、中期稳生态、长期固碳的育林新范式^[28]。因此，国家储备林建设应突破单一树种长周期经营的传统模式，大力推广基于生态互补的多树种混交与短中长周期复合生态营林技术体系。

3.4 功能提升：在石漠化生态修复中推动从植被恢复向生态系统整体修复与生态产业化转型

石漠化生态修复对策主要针对西南岩溶石漠化区成土慢、干旱频、退化加剧三重相互关联的生态风险^[66-67]。该对策通过选择豆科先锋树种启动修复，解决困难立地条件下植被重建难、地力提升慢的问题，阻断石漠化加剧的退化循环；同时通过发展林下经济产业，将生态修复与民生改善相结合，破解生态保护与地方发展的二元对立。

以往的西南岩溶区石漠化治理多侧重于提升植被覆盖度这一单项指标，未能充分解决岩溶生态系统脆弱、成土缓慢、水文特殊等本底制约，导致部分区域出现生态系统服务功能失衡、稳定性差等问题^[68-70]。因此，修复策略需从以下3个维度实现转型：从高强度人为干预转向自然恢复与人工促进相结合；从单一追求植被覆盖转向生态系统结构、过程与服务的整体修复；从单纯生态保护转向生态保护与生态产业化协同发展^[71]。

长期定位监测(2011—2023年)表明，选择豆科等先锋树种[如降香黄檀、顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)、任豆(Zenia insignis)、苏木(Biancaea sappan)]启动修复，并在此基础上种植林下经济植物[如金花茶(Camellia spp.)]，可快速提升群落生产力、生物多样性和土壤碳库质量，其净生产力可达甚至超过岩溶区顶级森林的水平^[72-75]。这一修复模式的根本路径在于，将石漠化治理与生态产业培育相结合，通过生态资源—生态产品—生态产业的链条，实现“绿水青山”向“金山银山”的价值转化，从而巩固修复成效，促进区域乡村振兴与生态文明建设。

3.5 近自然化改造：推动人工针叶纯林经营向近自然森林经营转型

近自然化改造主要针对北方针叶林区及中国现存人工针叶纯林的两大核心风险^[76]：一是林分结构单一，生物多样性低，对病虫害的天然抗性(稀释效应、天敌控制)不足；二是成熟林、过熟林更新滞后，功能衰退，对干旱等气候胁迫的韧性不足。该对策以引入珍贵乡土阔叶树种、构建复层异龄林分结构为技术核心，通过间伐优化林分结构和环境，实施目标树培育以促进天然更新，逐步引导林分向近自然状态演替。该对策与全过程科学绿化、国家储备林混交经营对策存在紧密的技术衔接。

具体而言，近自然化改造的核心措施如下：首先，对现有针叶纯林实施强度间伐，降低林分密度，为下层阔叶树种的引入创造光照条件；其次，引入与立地条件相适应的珍贵乡土阔叶树种，构建针阔异龄混交复层结构；最后，实施目标树培育，以促进天然更新为方向，引导林分向近自然状态正向演替。

近自然化改造的成效已在多尺度实践中得到验证。北方针叶林区：河北省木兰围场国有林场于2010年在国内率先全面开展近自然森林可持续经营的研究与实践，历经15年的长期定位监测发现，其森林覆盖率由83.1%提高到85.5%，公顷蓄积量由57 m³增加到90 m³，混交林比例由44.2%提高到53.2%，生态系统生产总值为320多亿元^[77]。南亚热带地区：对马尾松+红锥异龄混交林的研究表明，改造20年后，混交林生态系统碳储量较纯林提高28%，土壤微生物群落结构和功能显著优化^[78-79]。需要指出的是，近自然化改造的效果具有树种特异性，例如其对马尾松林土壤碳稳定性的提升效果显著，但对杉木林可能作用不明显^[15]。因此，在实施改造时，必须遵循“适地适树、因林施策”原则，依据主导树种的生态特性进行科学设计与精准经营，以最大化提升森林生态系统的多功能性与稳定性。该模式已纳入国家森林可持续经营技术体系，在河北、辽宁、福建、江西等省份累计推广面积超过500万亩(1亩≈666.67 m²)^[80]。

4 未来研究展望：迈向基于生态学原理的人工林适应性经营

中国人工林的发展正处在历史性转折点，其可持续发展的核心矛盾已从早期的面积不足转化为当前的质量与功能短板，而气候变化、生物灾害等外部胁迫正持续放大单一化经营带来的内在脆弱性。尽管近自然经营、生态营林等范式已指明了未来发展方向，但是将示范案例转化为可大规模应用的普适性解决方案，仍面临一系列深层次的科学挑战。为此，本文提出4层次递进式研究框架——基础层聚焦多功能协同与权衡机制，拓展层研究林分—景观尺度效应，应用层开发气候适应性经营技术，保障层构建社会-生态耦合治理体系。4个层次依次递进、相互支撑，共同构成推动人工林从人工培育的树木集合向自维持多功能生态系统转型的科学基石。各层次未来研究方向与人工林可持续经营5项转型对策的对应关系如表 2所示。

4.1 基础层：解析多功能协同与权衡的生态学机制，发展定量模拟与优化框架

当前研究已证实混交林多目标经营模式的综合效益，但对效益从何而来的机理认知仍显粗放，导致技术推广带有经验性。未来研究需着力揭示木材生产、碳固存、生物多样性保育及水文调节等关键服务之间协同与权衡的生态学机制。这要求整合长期定位观测、控制实验与过程模型：利用稳定同位素(如δ¹³C、δ¹⁸O)示踪碳-水耦合关系；通过环境DNA宏条形码技术动态监测土壤微生物及动植物群落互作网络；结合涡度相关通量观测量化生态系统尺度服务流。需要指出的是，上述技术手段在不同区域具有不同的适用性：稳定同位素技术在湿润区信号更强、解析度更高，在干旱区需结合水分梯度控制实验加以校正；环境DNA宏条形码技术尤其适合地形复杂、传统调查困难的石漠化区，但需建立区域物种条形码数据库；涡度相关通量观测在湿润区已有较成熟的网络基础，但在西南复杂地形区则需加密布点并辅以地形校正模型。最终目标是构建机理嵌入的多目标优化模型，使其能够模拟不同经营干预下多种服务的动态响应曲面，从而为“在何处、以何种方式、经营何种森林”提供超越经验的、定量化的空间显式决策支持，真正实现从分类经营到森林质量精准提升的跨越。

本方向的研究成果可为FAO森林生态系统服务评估框架提供方法学支撑，为生物多样性与生态系统服务全球评估中的人工林专题贡献中国案例。在技术方法上，建议引入机器学习(如随机森林、神经网络)优化多目标模型参数，利用长期定位观测数据训练模型，提升对非线性生态过程的拟合与预测能力。

4.2 拓展层：研究从林分到景观的尺度效应，实现生态效益的空间优化整合

本方向的研究成果可直接支撑全过程科学绿化在景观尺度上的空间布局规划，为区域生态安全格局构建提供科学依据。

人工林的生态风险与效益均具有显著的尺度效应——林分尺度上的优化措施在向景观尺度上外推时，其累积效应可能是非线性的，甚至会因空间配置不当而产生“生态泄漏”，如高耗水树种在流域内过度集中，可能对区域地下水文过程产生负面的叠加影响。因此，未来研究需突破林分尺度的限制，针对四大典型区域开展景观可持续性研究：在西北防护林区，重点量化不同空间配置(林带间距、走向)对水源涵养和防风固沙效益的贡献阈值；在华南速生林区，关注工业原料林斑块的景观连通性对生物多样性维持和病虫害扩散的双重效应；在西南石漠化区，研究岩溶地貌背景下植被恢复斑块的水文效应，避免“植被增多、径流减少”的生态负效应；在北方针叶林区，量化针叶纯林景观的火灾风险传播阈值，指导防火隔离带和混交林斑块的空间布局优化。发展融合遥感数据、地理信息系统与景观生态模型的分析工具，利用景观生态学原理(如源-汇理论、生境网络)，将基于林分水平的近自然化经营与区域尺度的生态安全格局构建、流域综合治理进行系统性耦合，以指导形成健康林分—功能景观—韧性区域的嵌套式可持续经营体系。

同时，建议构建“长期定位观测+遥感监测+无人机巡护”三位一体的国家尺度人工林观测网络。依托现有中国生态系统研究网络(CERN)和中国通量网(ChinaFLUX)，在四大典型区域增设人工林观测核心站，配套地面验证点，建立统一的数据采集标准和开放共享机制，建议由国家自然科学基金和科技基础资源调查专项等渠道提供稳定经费支持。

本方向可对接联合国“生态恢复十年”倡议的监测评估体系。建议利用AI+遥感技术，通过深度学习自动解译高分辨率遥感影像，结合森林景观模型(LANDIS-Ⅱ)、生态系统服务和权衡的综合评估模型(InVEST)等，实现区域尺度生态效益的实时模拟与预警。

4.3 应用层：开展面向未来气候的适应性研究，培育具韧性的“气候-智能”森林

本方向的研究成果可直接支撑针叶纯林近自然化改造的树种选择与林分设计，以及生态营林在气候变化背景下的适应性调整。

基于历史气候数据的传统树种区划与经营模式正加速失效。未来人工林必须能够主动适应而非被动承受气候变化，研究方向需从现状适宜性评估转向未来适应性设计与培育，具体实现路径如下。①前瞻性树种选择与遗传改良：结合物种分布模型与基因组学，筛选具有高气候耐受性与适应塑性的树种及种源。在西北干旱区，重点关注耐旱树种[如樟子松(Pinus sylvestris var.mongholica)、沙棘(Hippophae rhamnoides)]的干旱适应性基因筛选；在华南湿润区，关注桉树、松树等主要用材树种对高温高湿胁迫的耐受性。②基于功能性状的韧性林分设计：依据植物的水力结构(导水率、栓塞脆弱性)、光合途径、物候等关键功能性状，理性设计功能多样、抗逆互补的混交群落。例如，在北方针叶林区，可将低栓塞脆弱性的落叶松与高导水率的桦木(Betula spp.)混交，形成干旱胁迫下的水力安全冗余。③发展动态适应性经营框架：构建集成气候情景、森林生长与水文模型的模拟平台，对不同经营策略进行长期的风险—收益—韧性综合评估，使管理方案具备动态调整的“适应性学习”能力。

本方向可对接全球“气候-智能”森林标准制定框架，将中国人工林的气候适应性研究成果纳入国际森林经营实践指南。同时，中国在桉树生态营林、杉木近自然化改造等方面的经验，可为热带、亚热带发展中国家提供借鉴。建议利用大数据挖掘技术，整合长期定位观测数据、气候再分析数据和树种功能性状数据，通过机器学习识别功能性状与极端气候因子的关联规律，辅助韧性林分设计。

4.4 保障层：融合社会-生态系统视角，构建可持续经营的治理与政策支撑体系

本方向的研究成果可直接支撑石漠化区生态产业化的政策制定与市场激励机制构建，并为国家储备林建设的长周期经营提供制度保障。

人工林可持续经营本质上是一个深刻的社会-生态过程。任何先进的生态技术，如果缺乏社会经济可行性或有效的治理体系，都难以持续。因此，必须将人工林研究置于社会-生态系统综合分析框架之中。未来研究需重点关注以下方面：

① 行为选择及其反馈机制：揭示产权制度、补贴政策、碳汇市场、社区文化等因素如何驱动或制约经营者的行为，以及这些行为选择如何反作用于林分生长状态。建议引入多主体建模技术，模拟不同政策情景下经营者的决策行为，进而探究这些行为在空间上的扩散规律、主体间的资源竞争格局及其在景观尺度上的累积效应。②综合效益评估体系：构建融合生态价值、经济成本与社会效益的多准则综合效益评估体系，为生态补偿、绿色金融等政策工具提供定价依据。可利用区块链技术构建碳汇交易溯源体系，确保碳汇量可测量、可报告、可核查，提升生态产品的市场可信度。③生态产业化路径：探索具有中国特色的生态产业化路径。西南石漠化区的金花茶林下经济模式、华南速生林区的桉树+中药材复合经营模式，已初步验证了保护—增值—反哺的可行性，即以生态保护为基础，以产业增值为纽带，以收益反哺为保障，形成三者之间的良性递进关系。未来需进一步研究如何通过社区参与机制，驱动非木质林产品认证、森林康养基地建设与碳汇项目开发的协同推进。

中国在石漠化治理与生态产业化方面的实践经验，可为全球岩溶地区(如东南亚、地中海沿岸、加勒比海地区)提供可借鉴的制度-技术包。建议将西南石漠化区的林下经济模式、华南速生林区的复合经营实践等典型案例纳入联合国防治荒漠化公约(UNCCD)实践案例库。

综上，中国人工林的未来，取决于能否在认知上将其理解为复杂的、动态的、与社会紧密耦合的生态系统。未来的研究必须坚持多学科深度融合，以前述基础层、拓展层、应用层、保障层研究方向为重点，通过构建覆盖四大典型区域的国家尺度长期观测—实验—模拟研究网络，整合长期定位观测、遥感监测与无人机巡护等多源数据，建立统一的数据共享平台和开放合作机制，推动数据、模型与知识的共享。中国人工林的研究与实践，不仅要解决自身的可持续性问题，更应为全球恢复生态学、景观可持续性科学及社会-生态耦合系统研究贡献独特的中国案例与理论洞察。