长江上游是指长江源头至宜昌段，长4 511 km，约占长江总长的70%，流域面积105.4万km²，占长江全流域面积的58.9%。主要支流有嘉陵江、沱江、岷江、金沙江和乌江等。该地区的天然林主要分布于各大支流的源头区，其生境具有典型的高山峡谷地貌和亚热带山地地貌，地形多变，地势起伏很大，植被和土壤具有明显的垂直分异。该地区的天然林对于涵养水源，调节河川径流，改善区域气候，防止土壤侵蚀，减少滑坡、崩塌、洪涝灾害等起着重要的作用，是长江流域重要的生态屏障。长江上游天然林生态系统对维持整个长江流域特别是中下游地区的生态安全及经济社会可持续发展发挥着至关重要的作用(刘世荣等，2001；Liu et al., 2003)。

多年来受大规模的采伐利用、过度放牧、陡坡开垦等人为活动的影响，长江上游天然林遭到了严重破坏：森林面积锐减，森林覆盖率不足20%(刘庆等，2000)；林分层次结构简单，森林景观破碎化。伴随森林生态系统退化，引发了一系列的生态与环境问题，诸如生物多样性减少、水土流失、河道淤积、泥石流、滑坡及崩塌。因此，急需采取有效的恢复与重建技术措施，促进退化生态系统的正向演替，促进长江上游退化天然林的健康、稳定发展。

本文综述长江上游退化天然林的干扰体系、退化特征及恢复重建的研究现状，分析长江上游退化天然林恢复重建面临的主要问题，基于生态恢复重建的理论基础，阐述并拓展封山育林的传统概念。

天然林退化是由自然和人为干扰引起的。自20世纪50年代以来，长江上游受到的主要干扰是大规模的森林采伐利用，也包括过度放牧、陡坡开垦、樵采、狩猎、采药、采矿、火灾等。以亚高山林区为例，退化天然林的主要人为干扰包括砍伐、放牧、采挖药材和野菜、积肥、毁林开荒、修路、采矿、旅游业发展与物种入侵等，每一类干扰都有其特定的特征，如干扰强度、频度、分布、时间与周期等，造成对天然林的影响亦不同：以木材、薪柴为主要目的的长期、过度森林采伐形成了大面积的次生迹地，一部分通过人工更新形成人工林(多为针叶纯林)，未及时人工更新或更新不成功的形成了次生林、杂灌或草坡；过度放牧则使灌草丛变成荒草坡或裸地，而且还阻碍了森林的天然更新；毁林开荒、搜集林地枯落物和腐殖质的干扰强度大，但干扰范围小，干扰频率小、周期长、历史长，对局部天然林的破坏力较大；采挖药材、野菜和竹笋等的干扰范围大、干扰频率高、历史也较长，但对该区天然林的破坏力中等。自然干扰包括滑坡、暴风、暴雪、冰冻、病虫害及自然火灾等。

天然林退化是天然林在一定的时空背景下，由于人为或自然干扰，其生态系统的组成、结构和功能发生与原有的稳定状态或进展演替方向相反的或偏移的量变或质变的过程或结果。天然林退化具有阶段性特征，即不同阶段的退化具有不同的发展过程和特点、退化速率和强度、恢复的过程和时间。由于遭受严重的干扰，长江上游天然林处于退化状态，主要表现在以下3个方面：1)植被生态水文功能下降。森林采伐导致郁闭度下降从而使林冠截流量下降，以川西亚高山冷杉(Abies faxoniana)林为例，当林分郁闭度为0.7时(5—7月)，平均截留率为24%，当郁闭度为0.3时(5—7月)，平均截留率降为9.5%。岷江冷杉原始林的土壤最大持水量、枯落物最大持水量及苔藓层最大持水量比皆伐后形成的其他森林类型要大2.3~17.2倍(刘世荣等，2001)。2)土壤退化。对川西亚高山地区重建的人工林进行研究，结果表明，随着人工云杉(Picea asperata)林林龄的增加，土壤有机质、全N、全P和碱解N含量大幅下降，有机物和养分库严重退化(庞学勇等，2004；赵常明，2004)。3)生物多样性下降和景观破碎化。近40年来，仅在长江上游高山、亚高山地区的森林和草地生态系统中就有5%以上的种类消失(刘庆等，2000)。以岷江上游森林为例，景观面积经历了从1986—1995年的上升，而后到2000年的下降过程；草地景观高盖度草面积不断减少；同时，森林景观和草地景观斑块总数一直增加，破碎化趋势明显(胡志斌等，2004；杨兆平等，2007)。

1) 老龄林。未被采伐而保留下来的天然老龄林斑块。常分布在山脊、沟尾林线以及地势险要处，被作为“种子林"或“保安林"而保留下来。在川西亚高山经常可看到暗针叶老龄林斑块。

2) 天然次生林。天然林被严重干扰后没有采取育林措施，而是通过自然更新演替形成天然次生林。在川西亚高山地区岷江冷杉林被大面积采伐后，迹地天然更新形成了悬钩子(Rubus spp.)灌丛及桦木(Betula platyphylla)林；云南金沙江流域云南松(Pinus yunnanensis)原始林被采伐后经天然更新形成云南松、锥连栎(Quercus franchetii)次生林。

3) 人工纯林。在川西亚高山地区，常在天然林采伐迹地采用云杉、落叶松(Larix leptolepis)等树种进行人工造林，形成人工针叶纯林。在金沙江上游天然常绿阔叶林采伐迹地上进行人工造林，形成了云南松人工林和华山松(Pinus armandi)人工林。

4) 人工林、次生林的镶嵌类型。对天然林采伐迹地进行人工造林更新，但之后并未进行必要的森林抚育或者抚育措施不力，造成人工林成活率低，有时造林树种的生长状况甚至不如自然恢复的次生林树种。在川西亚高山地区，经常可以看到天然次生桦木林中有人工更新的痕迹。

长江上游退化天然林的恢复与重建研究始于早期的森林采育更新研究(马雪华，1963；刘醒华，1981；邓坤枚，1992)，相继开展了长江上游高山高原林区迹地生态学与营林更新技术(王金锡等，1989；1995)、采伐迹地植被自然演替(史立新等，1988；宿以明等，1999)研究。近期研究内容包括人工重建与自然恢复过程中土壤性质的变化(吴彦等，2001；胡泓等，2001)、养分分布和生物循环(庞学勇等，2002)、物种多样性动态(赵常明等，2002；马姜明等，2007)、群落物种多样性变化及其对土壤理化性质的影响(吴彦等，2001)、林地水文效应(石培礼等，2004；张远东等，2004；2005a；2006)及景观格局(张远东等，2005b；李崇巍等，2005)等。对该区的研究主要集中在天然林资源的本底调查以及生态系统的结构或功能特征方面。虽然对人工重建森林的生态学效应研究较多，但随着森林发展，人工林群落结构和功能发生了较大变化，如何诱导人工林在结构和功能方面向近自然林转化的研究还相对缺乏。在自然恢复方面，对退化天然林恢复的状态、恢复机理和恢复生态学过程研究较少，如何加速次生林结构和生态系统服务功能向老龄林方向发展的研究也相对缺乏。

目前长江上游退化天然林恢复重建中需要解决以下问题：1)老龄林丧失及其景观破碎化后，如何开展遗传多样性的保护和恢复工作；2)天然更新或人工更新不成功后形成大面积的次生阔叶林，如红桦(Betula albo-sinensis)林、山杨(Populus davidiana)林、槭树(Acer spp.)林及落叶阔叶混交林等，如何经营这些低价值的次生阔叶林，加快恢复其生态功能和生产力；3)原生优势种群被大面积人工纯林替代，如何经营和调整这些人工纯林，是否需要恢复和如何恢复原生优势群落；4)天然林区土地利用及土地覆盖变化过程中如何进行森林景观恢复和多目标景观规划，实现景观格局的优化配置；5)严重退化生境和次生灌草丛的恢复重建中，如何尽快恢复土壤结构与功能和维持定植群落的稳定性。

退化天然林恢复重建应从不同层次综合考虑。1)种群建立理论。进行人工种群重建，就需要进行物种生境评价、物种筛选、种苗培育与扩繁、物种搭配、群落结构配置以及评价体系构建等方面的工作。2)群落演替理论。森林生态系统的恢复与重建工作主要遵循自然演替规律，运用近自然林的经营理念，仿拟当地天然老龄林的组成和结构，利用群落的自然恢复力，辅以适当的人工措施，加快自然演替的速度，恢复退化天然林的物种组成和群落结构。3)生态系统自我调控理论。利用生态系统内部、生态系统与环境之间的正负反馈机制维持其自身的多样性、复杂性、稳定性和可持续性。4)景观生态学理论。退化天然林景观表现为景观结构和功能的变化。景观结构退化主要表现为景观破碎化和天然林原有的自然分布格局变化。景观破碎化导致斑块数目、形状和内部生境发生改变，会引起外来种生物入侵、改变景观组成结构、影响物质循环、阻碍基因的扩散和交流，还会影响景观的稳定性甚至人类社会经济结构的变化。无论是为了生态可持续景观、生态系统恢复和保护生物多样性，还是可持续发展，景观都是最理想的研究尺度(Erice et al., 2000)。

封山育林是我国传统的恢复森林植被的方法，长期实践证明该方法是利用自然力恢复植被的一种行之有效的途径。狭义的封山育林是指以封禁为手段，利用林木的自然更新能力和自然演替规律，使宜林地段的疏林、灌丛、草地、残林迹地以及荒山荒地等自然恢复成林的育林方法。广义的封山育林是指以封禁为基本手段，利用林木的自然更新能力和植被自然演替规律，根据需要积极采取必要的造林、补植补播、抚育、防治病虫害和火灾等措施，封育结合，加速退化森林的自然恢复。结合生态恢复重建的理论和生态工程设计的原理，可以进一步丰富和发展传统的封山育林理论。我们认为“封"是退化天然林恢复的前提和基础，但是更需发挥“育"的人工促进的能动作用，不仅要靠自然力来“育"，而且要考虑对象的退化程度、演替阶段、自然更新潜力、空间分布格局和景观异质性等因素，因地制宜、因时制宜地采取人工生态重建的辅助措施，在不改变自然演替方向的前提下加速自然演替进程。退化天然林恢复重建的基本思路是：依据自然演替的规律，仿拟天然老龄林的物种组成和群落结构，充分利用和启动自然调节机制，并根据自然演替的关键环节采用功能群替代或目的物种导入等辅助的人工措施，促进土壤和群落功能的修复，跨越或缩短某些演替阶段，加快恢复演替进程，尽可能利用乡土树种定向恢复以大径级、高经济价值林木为目标的森林群落。根据拓展的封山育林新思路，针对长江上游退化天然林类型及其特征，提出以下4种恢复重建的组合模式。

天然林区残存的老龄林斑块，是重要的种质资源库，是恢复重建的参照体系，对于生物多样性保护具有重要意义。对其应采取严格的封禁保护措施，保存其物种和基因多样性，维持其结构和功能。对于轻度退化、结构完好的天然次生林，也需要实施严格的封山保护技术措施，凭借其良好的自我修复机制和天然更新能力，迅速恢复其结构和功能。

针对演替初期阶段的天然更新能力差、树种组成与密度不合理、健康状况不好的天然次生林，在封山的同时，通过采用补植或补播目的树种、抚育、间伐、人工灭杀杂草等人工辅助措施跨越演替阶段或缩短演替进程，加快生态系统结构和功能的恢复。封育调整措施如下。1)幼苗幼树抚育。采取幼抚技术措施，除灌、铲草、松土，使幼苗幼树免遭人、畜干扰和杂灌杂草竞争，保证目标树的幼苗幼树有充足的营养空间，人工辅助促进目标种群的天然更新并尽快成林。主要适用对象为未成林地和具备天然下种条件的无林地等。2)补植或补播目的物种。对自然繁育能力不足或幼苗、幼树分布不均的地块，补植或补播目的物种，保证单位面积的目的物种的更新保存密度，促进尽快成林，定向恢复近自然林群落。目的树种优先选择当地的乡土树种。主要适用对象为疏林、造林更新保存率低的未成林地和退化的稀疏灌草丛。3)结构调控。采用间伐抚育措施调整群落的组成、密度和径级结构，不仅促使林下植被尽快恢复，而且促进目的树种的入侵和定居，从而形成具有较高生物多样性、多层次结构的森林群落。同时，通过结构调整过程定向培育当地乡土树种及其大径级材。主要适用对象为高密度、目的树种更新不良的群落，如天然更新的桦木林，桦木密度很大，而目的树种云杉和冷杉更新不足。

对于严重退化生境、生境环境恶劣、天然更新困难的生境，需要采取必要的人工措施，利用工程措施和生物措施相结合的方法，对退化生境进行人工重建。人工重建的关键是恢复退化生境的土壤结构与功能，建立和恢复自然修复机制。依据严重退化生境的土壤状况和环境胁迫条件，进行物种筛选和群落构建。例如，在早期阶段可以引入一些先锋的固氮植物以增加土壤肥力、改善土壤物理性质，必要时可考虑施加复合肥促进植物定居。

针对天然林采伐后营造的大面积人工针叶纯林，在封山保护的同时，通过疏伐、透光抚育、人工灭杀、补植顶级乡土树种和林下灌草更新等改造措施，改善人工纯林的物种组成、调整林分密度以增加林内的光照条件，促进目的树种和林下灌草植物的生长，增加生物多样性，并逐步诱导其向原生植被演替，以提高生态稳定性和生态服务功能。

今后应加强退化天然林的快速定向恢复研究，通过演替驱动种甄别和功能群替代实现退化天然林的功能恢复，注意培育乡土的大径级、珍优阔叶树种，研究人工重建和自然恢复过程中群落的结构和功能的动态变化规律以及恢复群落的稳定性。以老龄模式林作为参照系，构建恢复重建评价标准与指标体系，对恢复重建效果进行综合评价、预测，探索天然林景观结构优化配置和多目标空间经营规划的方法，最终实现天然林的景观恢复与多目标可持续经营。