《Forests》：An Immense Knowledge Gap Relative to Regulated Logging Impacts in Tropical Forests
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热带森林正面临日益加剧的森林砍伐，而由人为因素复杂交互驱动的森林退化（forest degradation）正成为一种额外的复合威胁。在此背景下，受控选择性采伐（regulated selective logging）仍作为协调森林保护与经济发展的替代方案而持
热带森林正面临日益加剧的森林砍伐，而由人为因素复杂交互驱动的森林退化（forest degradation）正成为一种额外的复合威胁。在此背景下，受控选择性采伐（regulated selective logging）仍作为协调森林保护与经济发展的替代方案而持续存在。本研究综合了关于采伐影响的现有知识，重点关注研究趋势、地理分布、生态主题以及关键变量，如采伐强度（logging intensity）、采伐后时间（time since logging）和采伐周期次数（number of logging cycles）。自1970年代以来，Scopus平台上有641篇论文显示过去五年间发表活动急剧增加，随后趋于稳定。论文集中于巴西和马来西亚，来自其他国家（尤其是非洲）的论文很少。值得注意的是，47%的研究未报告采伐强度，三分之一的研究几乎只关注采伐对森林物理结构、损害或生物量的影响——留下大量其他主题在2022年前基本未被探索。研究人员归纳出13个总研究少于20项的主题，如养分循环（nutrient cycling）、非木材林产品（non-timber forest products）、生物入侵（biological invasion）和关键生物类群（key biological taxa）。草本植物、附生植物、鱼类和两栖动物是各地区研究最少的类群。此外，在控制地区与采伐强度等变量时，大多数生态主题的专门研究少于五项。研究仍大多局限于类似情景：原始林中的首轮采伐（first-cycle logging），留下了大量知识空白。随着采伐作业预计增加，研究人员主张：(1) 在伐木法规中强制实行长期监测；(2) 公众可获取与受控伐木相关的监测数据、报告和信息；(3) 建立全球平台以交流长期监测、良好实践、营林方法和可持续性评估等经验；(4) 监管与认证机构在可持续性标准上协调一致；(5) 能力建设倡议；(6) 致力于伐木可持续性和良好实践的长期实验。
1. 引言
热带森林在社会环境问题的多边全球议程中仍是核心关注点，这体现了其在生物多样性保护、气候调节、粮食安全及传统社区与土著居民的社会再生产等方面的关键作用。尽管其作用不可替代，但该生态系统仍在被转化为其他土地利用形式（如作物/牲畜生产），或通过人为驱动因素（如密集/非法采伐、采矿和野火）的组合经历退化。过去三十年间，森林砍伐和森林退化分别覆盖了2.187亿公顷和1.065亿公顷，导致碳储存能力显著下降。
为增强森林留存的经济社会激励并促进可持续利用，已提出多种策略，旨在调和森林完整性及生态系统服务提供与经济活动和社会发展之间的关系。在此框架下，选择性“低影响”采伐（即受控伐木（regulated logging））已成为实现这些目标的有前景方法。受控伐木的基础在于限制采伐强度（包括移除树木数量和采伐木材体积），并结合法规框架预设的采伐周期间隔（如25–30年）。因此，调控采伐强度并纳入森林损害缓解措施的选择性采伐实践被推广为长期事业，其中生态可持续性不仅是法律要求，也是与全球可持续性目标一致的道德义务。然而，这些目标在多大程度上已有效实现仍存争议。
自1970年代以来，商业和工业作业蓬勃发展，尤其是在公共或共有土地上通过政府与组织实施的林业特许权（forestry concessions）。从亚洲/非洲开始，林业特许权扩展至所有大陆并持续增长。虽然选择性采伐也用于私有土地，但公共土地上的工业规模作业占据了大部分受此类干扰的森林。在巴西，受控伐木通过公共特许权始于2007年，预计未来联邦特许权数量将迅速增加。有研究一致倾向于引用强调受控选择性采伐在热带森林中可持续性的文献，而记录长期负面影响的文献引用较少。本综述检索到的研究揭示了两个强模式：(1) 长期负面影响是系统性的、延迟的且有充分记录的，包括持续25、30甚至45年的效应；(2) 许多“正面”文献强调部分恢复，而未按比例整合展示生态极限、再生崩溃、持续性区系变化或长期碳损失的研究。
工业规模受控伐木持续吸引研究界及其他利益相关者的关注，这些研究调查了森林对热带森林开发替代方案的响应或该方案对生物多样性持久性和生态系统服务提供的影响。已有少量关于采伐影响的综述（如土壤、碳、树种丰富度）可用。然而，支持受控伐木的合同/立法尚未得到充分审查，而负责执行的政府部门到公司已宣称、主张或假定其可持续性（如“可持续森林管理”）。显然，无论是否有文献支持，受控伐木举措似乎已获得“绿色信号”。已有报告宣称(1) 特定分类群（尤其是群落层面的属性如物种丰富度和相对丰度）的影响可忽略或呈积极响应，以及(2) 森林生物量和被开发种群能在下一个采伐周期后恢复。
已知热带森林的显著生物多样性在局部和区域上组织成复杂的食物网，连接着无数相互依赖的生态群体，这些群体对不同人类干扰和物种相互作用潜在破坏的敏感性不同。简言之，从种群到群落水平的生物多样性响应受(1) 生物区系进化历史、(2) 历史和当代干扰体制、(3) 森林类型（常绿林 vs. 季节林）以及(4) 景观空间配置（尤其是森林覆盖率、结构连通性和原始林/边缘影响生境比例）的高度影响。最后，分类/生态群体表现出不同的时滞响应。伐木特许权在空间上嵌入动态景观，同时涵盖从亚洲到新热带区域具有不同进化和生态条件的森林。
因此，当前累积的知识可能表现出巨大偏差和空白。事实上，最近的多数综述和元分析涵盖的采伐影响范围有限（一些生物群体和生态过程很少或从未被研究），且显然未考虑前文提及的关键解释变量（如采伐强度和周期）。本文通过1970年至2021年间关于受控伐木影响的论文，从生物多样性保护到生态系统服务提供等主题，检查了现有文献的覆盖范围。通过将论文按地区、时间及影响森林响应的采伐相关变量（如采伐次数/周期、上次采伐后时间、采伐强度）进行归类，旨在(1) 记录时间和空间上的不对称性以及大量主题中涉及森林完整性、可持续性和认证的知识空白，(2) 质疑负责伐木法规的利益相关者及伐木者所声称可持续性的经验支持，以及(3) 推荐一套工具以减少空白并增强伐木在长期生态可持续性方面的问责性。
2. 方法
2.1. 检索策略与筛选过程
关于热带森林受控伐木的文献综述改编自PRISMA指南。数据于2022年6月通过Scopus数据库获取，在标题、摘要和关键词中应用选定术语的检索查询，覆盖1970年以来的所有文献。检索式包括“logging AND tropical forest*”等组合。结果列表包含作者、标题、摘要、发表年份、来源标题、文献类型和DOI。进一步通过筛选摘要提取关键信息，排除与选择性采伐无关或仅贡献于一般讨论的文献。初始检索到1499篇文献，最终数据集为641篇。仅约6%的文献为书籍、书籍章节、社论或笔记。数据主要由JC提取，并由至少两位其他作者审阅讨论。未纳入书籍章节、技术论文、学位论文和会议论文集，因其难以评估且无法保证经过同行评审。排除评论、信件和社论等非原创研究。此外，本综述优先考虑英语出版物。
2.2. 评估采伐影响的变量与类别
通过手动筛选摘要和方法部分提取数据，涵盖受控伐木影响的三个基本方面：解释变量包括地区及相关国家、采伐事件/轮次数量、上次事件后时间及采伐强度（详见表1）。响应变量涵盖一系列与采伐影响相关的过程（包括评估），分为四大类：物种丰富度与群落组织、生态系统水平过程、社会经济方面和分析工具（详见表2）。若摘要未提供信息，则查阅方法部分；若信息缺失或不明确，则记为缺失数据（NA）。若研究区域覆盖多个国家或地区，或考察了多个采伐效应，则一篇文献在数据库中表示为多行。所有分析在R中完成。
2.3. 潜在局限与注意事项
本综述基于系统且经过验证的程序，但检索限于Scopus平台。然而，Scopus覆盖近28,000种活跃文献，是广泛认可的综合数据库，最小化了对结论稳健性的潜在影响。通过将检索限制于公共平台可获取的论文，假定它们提供了当前关于热带森林选择性采伐影响累积知识的良好近似。此外，限制英语检索承认了该语言在科学交流中的核心作用。
3. 结果
3.1. 时间与空间趋势
自1970年代初以来，知识产出呈明显增长趋势，近年相对稳定或略有下降。四个时期浮现：(1) 1990年前，研究极少（每年少于一篇），主要在马来西亚和印度尼西亚；(2) 1990–2000年间，发表数量显著增加，2000年达到约21篇；(3) 2000–2015年间，年均约20篇；(4) 2015年后再次增长，年均约40篇，但2020–2021年显示稳定趋势。知识产出在空间上集中于新热带区（41%），其次为亚洲（36%），非洲贡献较少（16%）。巴西（n=138）、马来西亚（n=120）、印度尼西亚（n=52）、玻利维亚（n=32）和乌干达（n=31）为前五国家。控制原始热带森林覆盖面积后，新热带区和亚洲的出版物远多于非洲。事实上，马来西亚和印度尼西亚的龙脑香林及亚马逊森林是出版热点，占所有出版物的48%。
3.2. 采伐影响
在641篇文献中识别出29个与效应相关的主题或响应变量。约三分之一的论文（n=203）几乎仅考察采伐对森林物理结构/损害/生物量的影响。检测技术（n=61）、生态系统生产力（n=55）和采伐作业的时间动态/扩张（n=52）是每项超过50篇文献的主题。总共228篇文献评估了采伐对生物多样性的影响，其中多数关注主要类群的群落水平影响，主要目标为鸟类（n=48）、部分无脊椎动物类群（n=43）和树种（n=33）。大量主题在2022年前受到极少关注：13个主题（近半数）总研究少于20项，如养分循环、非木材林产品、生物入侵和关键生物类群。草本植物、附生植物、鱼类和两栖动物是各地区研究最少的类群（均少于5篇文献），且地理覆盖更为薄弱：非洲12个主题仅有1–5项研究，亚洲大陆11个、岛屿亚洲12个、新热带区9个。
尽管采伐影响研究整体覆盖了广泛主题/响应变量，但大量文献未能提取评估影响所需的关键信息。例如，约13%的文献未明确提及采伐后时间，关于采伐事件次数（22%）和采伐强度（47%）的信息缺失更严重。在可用信息中，近半数研究在采伐后10年或更短时间内进行，多数在首次采伐事件（原始林开发）背景下进行，且林分经受低-中等强度采伐。
最后，将论文按相关主题、采伐后时间、采伐强度和采伐轮次分布后，出现了令人担忧的情景：首先，多项研究未控制采伐后时间；其次，控制这一关键因素后，按采伐强度类别、生态过程和地区的组合，研究数量极少超过五项（无法进行元分析）；第三，关于第二采伐周期后影响的信息极少；第四，非洲情况最差，但即使亚洲和新热带区，大多数响应变量也存在巨大空白。
4. 讨论
结果表明选择性采伐持续受到研究者关注，尽管发表峰值已在2016年出现。虽然论文绝对数量可观，但关于选择性采伐对生物多样性持久性、生态系统功能和服务影响的可用信息在地理上存在偏差，研究集中于印度尼西亚/马来西亚（龙脑香林）和巴西/玻利维亚（尤其亚马逊森林），非洲信息很少。论文在分类群（哺乳类、鸟类和树木而非其他类群）和从种群到生态系统各级组织的生态过程上也存在偏差。使用额外数据库和非英语出版物可能扩展研究数量，但不太可能实质性改变已记录的主要模式，特别是地理集中度以及地上生物量和碳储量的主导地位。此外，关键分类群和生态系统水平过程在考虑采伐事件次数、采伐强度和采伐后时间时仍未得到充分研究。
虽然采伐作业被认为“有害”，但选择性采伐也被认为生态可持续或影响很小，因为生态系统过程能从中恢复，且多个分类群的物种丰富度未改变。因此，被伐森林被视为生物多样性库和生态系统服务的关键来源。基于本研究发现，可以提出三个一般性陈述来界定当前的不确定性水平：第一，研究集中于原始林首次周期的初始影响，不能保证随着时间的推移和额外周期的施加而不产生显著影响；第二，缺乏足够数量的论文控制影响驱动因素以得出关于种子传播、生物入侵和授粉等大量生态过程的普遍性结论；第三，非洲作为工业伐木领先地区，其选择性采伐发生在完全盲目的背景下。跨森林在弹性或对人类干扰敏感性上的差异尚未被检验，但热带森林在从栖息地破碎化到气候变化的人类干扰方面并不表现出相同的弹性水平。历史干扰体制、物理异质性和当前气候条件不仅影响影响强度，也影响森林恢复到干扰前状态的速度，即弹性。
无论当前知识如何，选择性采伐长期生态可持续性的不确定性还因采伐作业的生态背景而放大，该背景在近期内不太可能发生。我们指的是从原始林覆盖的景观向以导致森林退化过程（如栖息地丧失、边缘效应、去动物化、非法采伐和严重干旱的协同组合）主导的人为改造景观的转变。因此，未来伐木作业地点将嵌入以边缘影响生境或退化/干燥森林为主导的景观中，并暴露于更强烈/频繁的干旱等气候变化中。除采伐本身导致的野火脆弱性增加外，伐木作业将在有利于干扰适应物种的生态背景下进行，而非由原始林依赖物种（即热带生物多样性的主体）组成的群落。
因此，迄今为止支持伐木可持续性的很大一部分证据效用有限，因为区域景观正迅速向甚至森林持久性都值得怀疑的生态背景转变。我们指的是其他土地利用（如作物/牲畜生产）导致的显著栖息地丧失和森林退化，将伐木森林嵌入退化景观，进而使这些森林更易受边缘效应、野火和去动物化影响。总之，通过假定可持续方法进行的受控伐木在高度不确定性下运作并持续扩张，这种不确定性来自当前知识空白以及伐木生态背景预期将发生的变化。随着原始森林越来越多地嵌入人为改造景观，伐木可持续性的长期评估变得更加不确定，尤其是在与当前文献所考察条件不同的生态背景下。
5. 结论
受控选择性采伐（无论是否通过公共特许权）是潜在工具：(1) 将未指定公共土地纳入治理，(2) 减少非法采伐作业同时建立林业部门应达到的基本标准，(3) 为多个利益相关者（包括传统社区）创造经济机会，(4) 保护森林免受非法活动或其他土地利用替代。巴西凭借亚马逊地区仍拥有最大的原始热带木材储备，公共森林特许权被视为开发这种“可再生”资源的关键工具。为减少不确定性并诚实地将受控伐木认定为潜在可持续，建议：(1) 长期监测项目作为伐木法规的强制组成部分，适用于公共和私人作业；(2) 公众可通过伐木者支持的网络平台获取与受控伐木相关的监测数据、报告和信息；(3) 建立全球平台交流经验，包括长期监测标准、良好实践、营林方法和可持续性评估；(4) 监管与认证机构在可持续性评估上达成一致，包括生物多样性持久性、森林完整性、生态系统功能和服务以及社会经济问题的基本变量集；(5) 能力建设计划以培训利益相关者（包括伐木公司员工）进行可持续性评估；(6) 研究机构开展致力于伐木可持续性和良好实践的长期实验。希望本综述能激励伐木研究，以应对由快速土地利用和加速气候变化带来的新挑战，并建立稳健的标准和工具来评估可持续性。
