森林培育学是研究森林培育理论和实践的学科，在林业科学中占有重要地位。自诞生200多年来，森林培育学无论在理论上还是技术上都取得了显著进展，特别是近几十年来，作为森林培育学基础科学的生态学、遗传学、生理学的成就，对于森林培育学的发展起到了明显的推动作用(盛炜彤等，1994)。森林培育目标已由最初的仅仅获得木材，发展到现在的经济、生态与社会三大效益兼顾，不但能永续生产木材和其他林产品，而且也能持续发挥保护生物多样性与改善生境等多种功能(施昆山等，1997)。其中森林遗传学的进步，使林业工作者能够通过良种选育定向培育速生丰产的人工林；各种培育措施的生理生态学研究为提高森林生产力提供了理论基础；生态系统理论的产生和运用更使得森林的多功能管理成为可能(Grambine, 1994; Maini, 1991；罗菊春，2006)。可以说自诞生至今，森林培育学从目标、技术到理论都发生了很大变化。然而，森林培育学始终以生命科学，尤其是其中的植物学、生理学、遗传学、生态学等，以及环境科学，尤其是其中的气象学、地质学、水文学、土壤学等作为其基础理论和知识的主要源泉，特别又把以生物体及其群落与生态环境结合起来研究的生态学科当成最为核心的理论基础。所以从20世纪30年代起，许多森林培育学的著作都明确表明以生态学为基础，一直发展到现在这种情况没有改变(沈国舫，2001)。

于是，我们面对这样一种情况，就是：森林培育学的目标增加了，理论和技术发展了，涉及范围已大大扩展，但是在系统科学的运用上则明显滞后，与生产上对系统科学的迫切需求形成鲜明对照。仅以我国正在实施的六大林业生态工程中的退耕还林工程为例，从立地分类这一个方面看，研究人员已明显感到单从传统的植被因子和环境因子途径进行分类已不能满足需要，急需完善的科技理论体系作为支撑，才能保证圆满成功(李世东等，2005)。再有人工林稳定性(Pimm, 2000; Loreau et al., 2001; 马姜明等，2004)、森林健康性评价(王彦辉等，2007)、风景游憩林抚育(张容等，2004)等问题，都具有跨部门、跨学科、跨区域的综合性特点。要将这些不同领域、不同学科的知识和理论综合协调起来为森林培育服务，有必要更为广泛地运用系统科学的有关理论和方法，丰富森林培育学的理论基础，指导和促进森林培育学更快、更好地发展，以满足当今快速发展的社会对森林培育学的需求。

1 现有森林培育学理论基础的不足之处

要找出现有理论基础的不足之处，必须追根求源，先看一看人们对“森林”一词的理解。早在中国西汉《淮南子》称“木丛曰林”，也就是很多树木长在一起便成为森林。Spurr等(1980)以及《中国农业百科全书：林业卷》(中国农业百科全书总编辑委员会林业卷编辑委员会, 1989)则把森林定义为以乔木和其他木本植物为主体的一种生物群落。而Kimmins(2005)则认为森林是一个由相互作用、相互依赖的生物、物理和化学成分组成的复杂的功能系统，森林的生物部分已经发展到能够参与产生新的有机物。可见，古代人们对森林的认识是直观而肤浅的，因为森林并非单个树木的简单相加。因此到了近现代，则把森林看成是一种包含多种生物的群落。随着近年来生态学的进一步发展，现在已把森林看成一个复杂系统。

可见，对森林的认识走过了一个由简单到复杂，由个体、群落到系统的过程。这一过程反映在生态学的发展上，就是由个体生态学、种群生态学、群落生态学，一直到系统生态学。生态学科之所以在最近几十年有如此迅猛的发展，既得益于不断吸收自然科学在微观和宏观领域的研究成果，更重要的是系统科学的广泛渗透，这才使得生态学科向广度和深度发展成为可能(沈国舫，2001)。

森林培育学虽然以生态学作为其理论基础的核心，但是生态学科已经引入的系统科学并未自然而然地传入森林培育学，系统思想在森林培育学科的大多数研究人员中仍然感到陌生。可以说，目前大多数森林培育学教材或著作，还是以个体生态学或群落生态学的理论为基础，尚未充分体现系统观念。更为关键的是，森林培育学同森林生态学有着本质的区别，森林生态学是要了解森林生态系统各有关因素之间的相互作用关系，而森林培育学则是要构建森林生态系统，它涉及的内容除生态学外，还有经济学、社会学、工程学等其他更广泛的方面。了解一个系统和构建一个系统之间有着很大差距，构建是在了解的基础上进行，但是还需要更多的东西。

现在生产上已普遍认识到，造林工作是一项系统工程。首先，造林规划设计就需要多学科的科技知识集成，需要多方面人才的通力协作，只有在系统思想指导下，才能合理安排农、林、牧、副各业用地，才能正确处理农、林、牧之间的关系。其次从造林技术来看，从采种、育苗、造林，到抚育采伐，涉及到一系列各个方面的技术，在科技发展日新月异的今天，适用于造林的新品种、新技术、新工艺、新材料层出不穷，如何将这些新成果进行优化、组合、配套，在生产实际中发挥更大作用，不能没有系统思想的指导。再有，林业工程涉及面越来越广、范围越来越宽，要求处理的关系越来越复杂，例如我国已开始实施的六大林业工程之一的退耕还林工程，范围涉及我国自然、经济和社会各个方面，而且这些实施地区又是条件各不相同的广大区域，投资远远超过了三峡工程，是中国乃至世界上投资最大的林业生态工程，实施规模如此之大、覆盖面如此之广、投资如此之巨的工程，更是迫切需要系统思想的指导(翟明普等，2003；李世东等，2005)。

目前，生产实际需要和所培养人才的知识结构之间存在着较大距离。由于林学专业本科和森林培育的研究生的教学活动中没有关于系统科学的课程，这就使得从林业院校毕业的本科生和研究生没有形成扎实、完整的系统思想，这对于他们即将面对的造林——这一越来越复杂的系统工程，并未做好知识结构和思想上的准备。所以，缺乏系统思想和理论的全面指导便是森林培育学理论基础的不足之处。

2 缺乏系统理论指导给林业生产实践带来的不利影响

国内外人工造林的经验表明，没有系统理论和思想的指导，森林培育走过了一段曲折路程。德国是世界上开展现代人工造林最早的国家之一，200多年的人工造林史，就是一部人类从开始认识森林局部到认识整体的过程。早期人工林多为单一树种的纯林，其目的是尽快获取木材，发展到后来，更成为集中连片的大面积纯林，以集约经营手段，让森林速生丰产。这一德国模式被各国效仿。然而，好景不长，人工林在生物学上不稳定的问题随后突显出来，这表现在3个方面：一是病虫害严重，控制困难；二是抵御不正常气候能力弱，易遭受风灾、雪压危害；三是地力容易衰退，尤其是针叶人工林(盛炜彤，2001)。据报道，1990年11月的一场风灾，使德国西部1/4的森林(170万hm²)受害。20世纪80年代大片森林因酸雨侵袭出现猝死，尤以云杉(Picea spp.)和冷杉(Abies spp.)人工林的损失最大。在奥地利，数十年的木材采伐中抢救伐率高达30%。有人总结到，德国200年的林业史让人看到了速生集约林的命运：病虫害—抢救伐—劣质材—木材跌价。从欧洲到其他地区，凡效仿德国模式造林的都遭到了同样的损失，尤其是引进国外树种恶果尤重(邵青还，2003；Hatzfeldt, 1997)。

痛定思痛的德国林业，开始反思森林培育的道路。人们想起了100多年前，近自然林业理论创始人嘎耶(Gayer)的著名论点：生产的奥秘在于一切在森林内起作用的力量的和谐。人类应尽可能地按照森林的自然规律来从事林业生产活动。于是，从20世纪90年代起，近自然林业理论便从德国传遍欧洲，走向世界。其中，近自然林业理论的一个重要特征，就是把森林看成一个整体，采用整体途径进行森林经营(经营一个生态系统而不只是林木)(黄清麟，2005)。至此，德国林业工作者完成了对森林规律认识的一个完整过程，即从一开始把森林当成林木的简单相加，采取单一树种、大面积纯林，进行以人工林为主的集约经营途径，到现在发展为将森林看作一个整体，看作多种生物及其环境相互依存、相互作用的生态系统，应始终顺应自然规律进行森林营造。20世纪90年代中期，德国政府正式宣告采纳近自然林业理论，并制定了相关方针，朝恢复天然林方向转变(黄清麟，2005)。

我国人工林面积已达3 333万hm²左右，是世界上的人工林大国，而且一些省份已宣布完全消灭荒山。但是人工林质量效益低下，生产力水平低，生态效益低于天然林等问题突显。仅以森林病虫害为例，“八五”期间我国森林由于病虫害造成的损失达50多亿元，每年减少林木生长量1 700多万m³。20世纪50年代我国平均每年森林病虫害发生面积33.3万hm²，80年代以后平均每年都在666.7万hm²以上，而1999年上半年就已达663.8万hm²。之所以会出现这样严重的问题，其原因可能是造林时未能从生态学的角度去研究、观察和实践。德国就是将山毛榉(Fagus spp.)、栎类(Quercus)、椴属(Tilia)等为主的阔叶林大多改造为云杉和欧洲赤松(Pinus sylvestris)的纯林，从而造成了生态灾害。中国人工林问题也与造林树种单一、不按生态规律办事有关。

生态学历来是森林培育学的核心理论基础，凡是从事造林的人，或者说，凡是从事林业的人都学过森林生态学，然而，是什么导致学过生态学的人不按生态规律办事呢？原因也许是多方面的，但其中一个不可忽视的重要方面，就是仅靠生态学理论无法在人们思想中建立牢固系统观，这就出现了在了解森林时可以有生态的系统观，而构建森林(或造林)时则没有了系统观，所以营造的森林不是一个健康、完整的生态系统。

世界各国的林业工作者都在反思人工林出现的问题，认识到是由于不按生态规律办事造成的，这是一个很大进步。但是，这只看到了直接原因，而更深层次的原因与森林培育学缺乏系统科学的全面指导有关，从而使得以系统思想来构建森林的系统观没有真正建立。从200多年的造林实践来看，这种系统观的建立仅有生态学理论是不够的。

3 用系统科学指导和丰富森林培育学

系统科学是20世纪中叶形成、近几十年来发展十分迅猛的一个大门类新兴学科。它把事物看作系统，从系统结构和功能，从系统的演化，研究各学科(从物理系统、化学系统、生物系统，到经济系统和社会系统)的共性规律，是各门学科的方法论和基础。它的诞生和发展集中体现了人类对客观世界的认识走的是一条从总体到局部，再到总体；从分析到综合，再分析，再综合，不断地螺旋式地向更广、更深发展的道路。它是人类在经过300年的近代科学技术的发展分化后出现的更高层次、直接走向宏观系统、走向复杂和综合的一门学科。今后，学科本身的进一步分化和向微观方向的发展仍很重要。但是进入现代科学时期，向宏观、交叉和复杂的整体化的趋势发展已成为主流(许国志，2000)。在此大背景下，系统科学的发展方兴未艾，以至成为科学社会越来越大的、越来越有用的思想之源、理论之源，以及方法之源(高隆昌，2005)。我国的“两弹一星”、“载人航天”、“嫦娥一号”等等都是规模浩大的系统工程，之所以能够获得巨大成功，系统科学的全面指导是一个重要方面。作为“两弹一星”等工程领导者和参与者的钱学森先生还引领了系统科学在中国的发展方向。

森林是以乔木和其他木本植物为主体，多种生物与环境相互依赖、相互作用的复杂系统。它是一个整体，整体与各部分之间是一种非线性的关系，从而使得在整体层次上会涌现出各组成部分所不具备的新特性，换句话说，复杂系统具有创造力，森林生物多样性就是森林这一复杂系统所创造的成果(刘勇，2006)。另外，由于森林的多目标和多种效益，森林培育从来就不是林业专业和林业部门所能独自完成的事情，它还涉及社会、经济、土地资源、农业、水利、畜牧、环保、旅游等诸多方面。因此，森林培育学涉及的不仅是森林生态系统，还涉及自然系统、社会系统等多方面和多层次的系统。对于这样一个需要处理多个系统相互关系的学科，仅仅以生命科学和环境科学作为其理论基础就表现出一定的局限性，所以有必要用系统科学来指导和丰富森林培育学的有关理论，使森林培育学建立在更加宽广、稳固的基础之上。

目前，用系统科学指导和丰富森林培育学可以从以下几个方面入手：

1) 将系统科学的有关课程作为林学专业学生的必修课程  林学专业的学生是从事森林培育学的教学、科研工作者，以及生产上进行造林工程实践人员的主要来源，建立系统思想首先要体现在他们身上。将系统科学的有关课程作为林业专业学生的必修课，如运筹学、系统工程、系统分析等，使将来的林业工作者系统地接受系统科学的教育，建立牢固的系统思想，掌握全面的系统分析方法。

2) 为森林培育学科研究生开设系统科学的必修课和选修课  为森林培育学科的研究生开设类似“系统论研究”的必修课，介绍系统科学的发展前沿与研究进展，同时开设一些交叉学科研究的内容作为选修课，以拓宽学生视野，形成良好的系统观。

3) 开展森林培育学与系统科学的交叉研究  开展森林培育学与系统科学的交叉学科研究，将森林生态系统、自然系统、社会系统等与森林培育有关的系统进行比较研究，探索其共同的发展变化规律。另外从系统工程角度，研究各个系统之间统筹、协调的规律和方法。只有不断深入研究，才能使系统思想逐渐渗透到森林培育学中。

4) 对现有森林培育工作者进行关于系统科学的培训  对现有森林培育从业人员进行关于系统科学的知识更新与培训，结合系统科学理论对现有人工林问题进行反思，使其树立系统观，从而更好地指导造林系统工程的实践。

5) 把系统思想融入《森林培育学》教材  在《森林培育学》教材的修订中，应更加注意运用系统科学的思想、理论和方法，并将其融入森林培育学的基本原理内容中，可以考虑用专门章节论述营建森林生态系统的系统思想和系统方法，把造林工作当作真正的系统工程来对待。

4 结语

作为构建和经营森林复杂系统的学科，森林培育学十分需要系统科学在思想、理论和方法等方面的全面指导。在系统科学的指导下，更有利于从系统和整体层次来认识森林的生长变化规律，更有利于将各相关学科的研究成果进行优化、组装和配套，更有利于统筹协调各行业、各部门、各有关方面的利益，共同为森林培育服务。