1657年发生“明历大火”事件，重建首都江户需要大量的木材，再加上城市人口过分膨胀，德川幕府因此意识到国内木材和其他资源短缺的危机已经变得非常严重。这样下去日本可能会成为另一个复活节岛。然而，事实上，在接下来的两个世纪，日本的人口数量逐渐趋于稳定，资源消耗的速度也在可承受的范围。这种转变是由好几代将军通过“由上而下”的管理方式达到的。他们崇尚儒家思想，提倡节俭和积累，因此使日本逃过一劫。
部分转变包括对海产品的依赖加强，以及与虾夷人进行食物贸易，因此农业压力得以减轻。同时他们也采用新的渔业技术，例如使用大型渔网、进行深水捕捞。大名们和各村落所拥有的土地从此也包括与他们土地相连的海域，他们必须对此严加控制，不准任何人过分捕捞，以免造成海洋资源枯竭。由于政府的干预，越来越少人利用森林作为作物所需的绿肥来源，改为用鱼来做肥料。此外，他们也开始捕猎海洋哺乳动物（鲸鱼、海豹和海獭），并组建了渔业协会，用以资助必要的船只、设备和大量劳动力。他们与北海道虾夷人的贸易范围也扩大许多，虾夷人以烟熏三文鱼、海参干、鲍鱼、海藻、鹿皮和海獭皮与日本人交换米、清酒、香烟和棉布。其结果是北海道的三文鱼和鹿大量减少，虾夷人无法再靠狩猎来支持自给自足的生活，而是依赖于日本输入进口品，虾夷人最终因经济崩溃、传染病和军事征服走向消亡。因此，德川幕府为了解决日本资源枯竭的问题，其中一个手段就是耗尽其他地区的资源（直到19世纪，北海道才被划入日本版图）。当时的日本和现代许多第一世界发达国家一样，为了解决自身的资源问题，不惜耗尽他国的资源。
另一个转变是人口接近零增长。在1721年到1828年间，日本的人口从26100000仅增长到27200000。与几百年前相比，18、19世纪的日本人采取晚婚、延长哺乳期、通过闭经拉长生育间隔、避孕、堕胎和弑婴等手段来控制人口。出生率下降也反映出一般老百姓在面临粮食等资源短缺时自身作出的应对行为。在德川幕府时代，米价与出生率成反比。
其他的转变还体现在减少木材使用量。从17世纪晚期开始，在燃料上，木炭取代木头；在建造房屋上，轻型构架取代重型木材；在烹煮食物上，节能的炉子取代开放式火炉；在取暖上，易携带的小型木炭暖炉取代在屋里生火，另外再充分利用阳光来为房屋保暖。
许多“由上而下”的决策旨在矫正伐木和种树之间的不平衡，其中除了减少砍伐外，同时也积极种树。统治阶级开始重视环境管理的最初迹象是在1666年，即明历大火的9年后，幕府发布告示，警告民众滥伐森林将带来土壤侵蚀、溪流淤积和洪水等问题，并强烈要求大家多种树。几乎同一时期，日本全国上下开始行动，社会各阶层均不得任意砍伐森林。到18世纪，全国林地管理体系已经建立起来。借历史学家康拉德·托曼的话而言，这一体系着重于“谁能够做什么、地点、时间、怎么做、要花费多少钱，以及预算多少”。所以，德川幕府时代治理日本森林问题的第一个步骤是消极地减少砍伐数目，这样做虽然会导致林木产量比以前减少，但至少可以争取时间，避免问题进一步恶化。与此同时，德川幕府下令社会各阶层不得争夺日益稀少的森林资源。
这种消极回应主要针对木材供应链的三个环节：林地管理、木材运输和城镇的木材消耗。在第一个环节中，由于幕府将军直接掌控日本四分之一的森林，于是他从财务省指派一名资深官员负责管理他的森林，然后对250位大名拥有的森林也分别派去山林奉行。这些山林奉行们将已遭砍伐的林地进行封锁，使森林得以再生；如有农民需要砍伐树木或在政府林地饲养牲畜，都必须得到山林奉行的许可；同时严禁山民焚林辟地。至于不属于将军或大名的村属林地，就由村里的头领来管理。森林是全村的共有财产，供所有村民使用，但必须遵守砍伐规则，禁止外人砍伐，另外雇用守卫保护森林。
将军和大名们负责森林管理中每项事物登记在册所需的费用，以江户西北部800英里外轻井泽附近的一片林地为例，山林奉行所做的记录之详尽，令人叹为观止。1773年，这片林地面积约为2.986平方英里，共有4114棵树，其中573棵树呈弯曲或多结，3541棵树生长良好。这4114棵树中，78棵为大型针叶树（66棵良好），树干长24—36英尺，树围长6—7英尺；293棵中型针叶树（253棵良好），树围长4—5英尺；255棵生长良好的小型针叶树，树干长6—18英尺，树围长1—3英尺，预计于1778年砍伐；另外1474棵小型针叶树（1344棵良好），预计于1778年后再砍伐；120棵中型山脊针叶树（104棵良好），树干长15—18英尺，树围长3—4英尺；15棵小型山脊针叶树，树干长12—24英尺，树围长8英寸至1英尺，预计于1778年砍伐；320棵小型山脊针叶树（241棵良好），预计于1778年后再砍伐。448棵橡树（412棵良好），树干长12—24英尺，树围长3—5.5英尺，还有1126棵树此处不再一一详列。这种计算方式体现出极端的由上而下的管理方式，没有一个农民敢随意砍伐。
第二个环节是将军和大名在要道和河流处设置关卡，仔细检查运木船，确保人人遵守林木管理规则。最后一个环节是一旦有树被砍伐，必须先经过关卡检查，了解为谁砍伐、为何砍伐。经济价值高的杉木和橡木专供幕府使用，农民很难得到。建造房屋所用的木材数量取决于屋主的社会地位：管理多个村子的大庄屋3可用30间（1间指6英尺长的木梁），大庄屋的继承人可用18间，庄屋可用12间，组头可用8间，交纳税金的农民可用6间，而普通农民和渔民只有4间。将军颁布一些法令，规定何种木材做较小用途。例如，1663年幕府勒令江户的木匠禁止使用杉木和丝柏木制作小木盒，也不准用杉木制造家用器皿，但大木箱除外。1668年，将军更进一步禁止用杉木和丝柏木等上好木材做公共标志牌。38年后，大型松树也不得用于新年装饰。
以上这些均为解决日本森林危机的消极手段，其目的在于确保林木只有在将军和大名的规定范围内才可使用。同时，将军和大名也停止滥伐森林的行为。除此之外，完整的解决方案还包括积极种树，防止土壤侵蚀。日本从17世纪发展出一套详尽的科学育林法。幕府和商人们雇佣森林学家对森林进行观察和实验，并在有关育林法的期刊和手册上发表研究结果。1697年，宫崎安贞编写了日本第一部最重要的农书《农业全书》，该书详述了如何收集、提取、干燥、贮存和准备种子；如何平整、施肥、碎土和拌匀苗床；播种前如何浸泡种子；播种后如何用稻草覆盖；如何拔除苗床上的杂草；如何移植和间隔幼苗；4年后如何将发育不良的幼苗拔除，补种新苗；如何扩大间距；如何修剪树枝，促使树干高大挺拔。种植树木除了用种子繁殖外，还可使用移栽幼枝或萌芽更新法（使砍伐后的树桩再发新枝）。
渐渐地，日本独自发展出培育人工林的想法：将树木视为一种成长缓慢的作物。政府和私人都开始购地或租地来培育森林，特别是在具有经济价值的地区，比如有木材需求的城市附近。从一方面来看，人工育林成本高、风险大，需要大量资金，不但前期需要花重金雇用工人种树，往后几十年还得投入更多的资金用于照料树林，一直要等到树木成材后投资方能收回。在树木成长期间，任何时候都可能因为火灾或病虫害而惨遭损失；而在树木播种之初，又难以预测几十年后木材市场的价格波动。从另一方面来看，人工林有几大好处是天然林无法与之相比的。首先，培育人工林可以只选择栽种具有经济价值的树种。其次，可以提高树木的质量，以获得更高的售价，例如通过修剪树枝使树干又长又直。第三，可以选择靠近城市或河流的地方来种树，以方便用河流运输木材，如果是从偏远山区把原木运下山，运输费用会很高。最后，培育人工林可以自行控制树木栽种间隔，统一规划，能够减少后期的砍伐费用。有些日本人工林的木材能做特殊用途，闻名遐迩，因此价格也高，如吉野林场以出产制作酒桶（贮存清酒）最好的板材而闻名。
日本人工育林的兴起得益于公平统一的机构在全国范围内以同样的方法执行。不像当时的欧洲，四分五裂成数百个公国或王国，而幕府时代的日本是一个由集权政府统治的国家。西南部属于亚热带气候，北部则是温带气候，整个国家总体上多雨潮湿，地形陡峭，属于火山地形。一边是崇山峻岭，一边是平原农田，为人工育林提供了一致的生态环境。传统上，日本的森林有多种用途，木材大都归贵族使用，农民从森林里捡拾肥料、草秣和燃料。人工林专门用于生产木材，其他用途只限制在不影响木材生产的前提下。此外还雇用守山人保护森林，以避免非法砍伐。因此，日本人工林在1750年到1800年间大面积扩张，长期以来面临的林木短缺的危机终于得到改善。