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簡(jiǎn)議提高生態(tài)林林地效益的幾個(gè)問(wèn)題
發(fā)布時(shí)間:2020-11-24 瀏覽:566

    來(lái)源:林業(yè)知識服務(wù)
  作者:黃銓 中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)所原所長(cháng)、研究員。
  解放后我國營(yíng)造了大量的人工林,面積總和有6.933萬(wàn) hm2之多,當為世界首位,但其林木的材積生長(cháng)量卻遠居林業(yè)先進(jìn)國家之后。究其原因當有多個(gè)方面,栽植材料選用失當、生態(tài)系統失衡當是其主要原因?,F就提高人工林的質(zhì)量,增加林地木材生長(cháng)量,并展延其生態(tài)效益問(wèn)題,提出一些想法,供造林工作參考。但這些想法僅是針對發(fā)揮生態(tài)效能,或生態(tài)效能兼及木材利用的各個(gè)林種。筆者認為,這些設想如能實(shí)現,將能提高我國的林地效能,縮小與其它國家的差距,乃至達到這些先進(jìn)國家的水平。當然,面對現實(shí),應該承認,我們還需要走一段很長(cháng)的路。
  一、造林樹(shù)種的選擇
  造林樹(shù)種選擇適當與否,決定著(zhù)林地功能大小與價(jià)值高低。所以,造林的首要問(wèn)題是慎重、科學(xué)地選定造林樹(shù)種。
  從營(yíng)建以生態(tài)效益為主要目的的森林的角度來(lái)看,造林樹(shù)種應該以鄉土樹(shù)種為主導。在通常情況下,就是要選用鄉土樹(shù)種。因為這類(lèi)樹(shù)種是在當地條件下,長(cháng)期的自然選擇的結果,對當地的自然環(huán)境具有良好的適應性,而且它也是當地自然條件的組成因子,是維護當地生態(tài)環(huán)境不可或缺的因素。
  這里還要說(shuō)明,在此所說(shuō)的鄉土樹(shù)種,不是僅指目前廣泛栽培使用的幾個(gè)樹(shù)種,如落葉松、油松、馬尾松、杉木等,而是指造林所在地區長(cháng)期、穩定、自然存在的各個(gè)樹(shù)種,包括各種喬木樹(shù)種、灌木樹(shù)種。對于長(cháng)期被忽視的緩生珍稀樹(shù)種,只要在生態(tài)系統中具有積極作用,或有其特殊價(jià)值,均應在可選擇使用的范圍之內,使造林樹(shù)種鄉土化與多樣化。只有這樣,才能形成相互包容、彼此制約的生物組群,建立起相對穩定、和諧的生態(tài)環(huán)境。
  當然,這里所說(shuō)要使用鄉土樹(shù)種,也并非要把外域樹(shù)種全部排除在外,對于一些已經(jīng)適生本地條件,有利于當地生態(tài)環(huán)境改善而無(wú)逆向作用者,還是可以、乃至應該選用栽培的。如洋槐、紫穗槐等,在一些適生區就表現甚好,而且經(jīng)過(guò)多個(gè)世代檢驗,不僅生長(cháng)發(fā)育狀況良好,對周邊生態(tài)環(huán)境也有積極的正面影響。實(shí)際上經(jīng)過(guò)多個(gè)世代的繁衍,這類(lèi)樹(shù)種已經(jīng)可以看作“亞鄉土樹(shù)種”。
  為什么不應泛用外來(lái)樹(shù)種作為這類(lèi)林種的造林樹(shù)種呢?當然不是因為木材生長(cháng)速率或木材質(zhì)量問(wèn)題,因為若有此類(lèi)問(wèn)題誰(shuí)也不會(huì )選用這種外來(lái)樹(shù)種從事造林。筆者認為下述問(wèn)題應該引起造林工作重視。
  第一,在引進(jìn)樹(shù)種繁殖材料中,遺傳基礎多數偏窄,有的還偏差。
  在我國,林木引種工作有著(zhù)悠久的歷史,引進(jìn)了大量的林木種質(zhì)資源。據中國林科院林研所引種室引種專(zhuān)業(yè)調查組調查統計,截止20世紀70年代末,我國已先后從國外引進(jìn)了85科570種外來(lái)樹(shù)種。這些樹(shù)種的引入者在解放前多是由華僑、留學(xué)生、外國使節、外國傳教士、洋商等,均非林業(yè)專(zhuān)業(yè)人士。所攜帶的種子多數是在少數植株、乃至是單一植株采集而來(lái),很難設想種子采集者會(huì )從遺傳學(xué)的角度,設法擴展其遺傳基礎,以避免在引入中國后,在其繁衍后代時(shí)會(huì )出現“近親結親”,導致其后代衰退的問(wèn)題。當然有些種子并非單獨采集、而是從市場(chǎng)購置而來(lái),這種情況則會(huì )是復雜多樣,不能一概而論。
  解放后常為專(zhuān)業(yè)人員、或“半”專(zhuān)業(yè)人員,從外域引入樹(shù)種種子,情況有所改進(jìn),但也很難說(shuō)引進(jìn)材料都注意到了其遺傳傾向問(wèn)題。
  在大量引進(jìn)外國樹(shù)種種子供造林使用時(shí),總會(huì )力求價(jià)格低廉,美國種子商就親自講過(guò),我們所買(mǎi)的濕地松、火炬松種子,凡是低價(jià)成交的都是遺傳品質(zhì)偏差的,這就不僅是遺傳基礎偏窄,而且是偏到了質(zhì)量低劣的一側。
  所以,在以生態(tài)效益為主要經(jīng)營(yíng)目標的林分,因其是延續存在,并靠其自身的林木組成成員繁衍后代,為避免這種林分個(gè)體間的“近親繁殖”,導致林分質(zhì)量下降,應該避免使用這類(lèi)引進(jìn)樹(shù)種造林。
  第二,過(guò)度耗損地力,致使當地的自然條件難以承受這類(lèi)引進(jìn)樹(shù)種的耗損。
  在引進(jìn)的外域樹(shù)種中,有的樹(shù)種在造林后表現良好,甚至受到“廣泛”贊賞。但它對立地的“耗損”嚴重,使林地難以后續利用。在我國熱帶和南亞熱帶若干地區,營(yíng)造了一些桉樹(shù)林。初期、乃至完整的一代林分長(cháng)勢喜人,但經(jīng)歷這樣一代林分的生長(cháng),有的則使土地肥力下降,難以為繼。在我國北方多地曾經(jīng)引種過(guò)原產(chǎn)于黑龍江北部地區的樟子松,在引種后的幼齡期、甚至壯齡期,樹(shù)木長(cháng)勢喜人,廣受贊譽(yù),認為在干旱、半干旱地區是個(gè)可以引種栽培的樹(shù)種。但隨著(zhù)樹(shù)齡的增長(cháng),耗水量增大,致使地下水位嚴重下降,林木開(kāi)始衰敗。像這種引種栽培后導致立地條件惡化的樹(shù)種,是不能在以生態(tài)效益為主要經(jīng)營(yíng)目標的林分栽培選用的,因為這種林分是延續存在并自我更新?lián)Q代的。
  第三,生物區系結構失衡,致使森林結構的穩定性受損。
  各個(gè)樹(shù)種乃至還包括各種動(dòng)物、植物、微生物組合到一起,成為一個(gè)生物“組群”,是長(cháng)期適應與選擇的結果。在通常情況下各種生物之間能夠相互包容、甚至相依,但在新的成員遷入之后,則相依還是相克屬于未知,如果相克者,則易導致森林結構的穩定性受損。
  所以在通常情況下,在營(yíng)建以生態(tài)效益為主要目的的林分時(shí),應該使用鄉土樹(shù)種,除去“亞鄉土樹(shù)種”以外,不宜在選用尚未詳知其底里的其它外域樹(shù)種。
  二、立地類(lèi)型調查與造林設計
  “適地適樹(shù)”是林業(yè)工作者從事造林工作的一項基本準則。所謂“適地適樹(shù)”,照筆者的理解,就是在適宜被啟用為造林用地的地域,種植與其立地條件相適應的樹(shù)木。這是科學(xué)合理的從事造林工作的依從。而林業(yè)工作者在從事造林時(shí),要真正作到“適地適樹(shù)”,就需要認真的從事兩項實(shí)際工作。
  第一,作預用林地的立地條件調查,依調查結果劃分立地類(lèi)型;
  第二,依據各立地類(lèi)型的特點(diǎn)區劃出林班和小班,并依據各個(gè)林班和小班的自然條件,作出相應于其特定立地條件的造林種植設計。
  若依此工作程序,認真從事立地條件調查,認真進(jìn)行符合現實(shí)條件的造林種植設計,達到符合適地適樹(shù)的需求,造林的生態(tài)實(shí)效一定會(huì )有大幅度的提高。當然,這種完備的工作程序,是在大范圍、或大面積的造林實(shí)踐中需要啟動(dòng)的,對于熟知其立地狀況的小面積植樹(shù)造林,也無(wú)需煩求此舉。
  在營(yíng)建以生態(tài)效益為主要追求目標的造林工作中,有兩個(gè)問(wèn)題應該引起注意。一是造林的純林化傾向;二是栽植樹(shù)種的速生化追求。如果說(shuō)我們過(guò)去造林工作所追求的主要目標,是盡快獲得所需用材的話(huà),這種傾向可以理解,甚至還可能逐漸衍生出“作物化”栽培的營(yíng)林類(lèi)別。但是在以生態(tài)效益為主要目標的營(yíng)林活動(dòng)中,應該杜絕這兩種傾向,要把生態(tài)效益作為衡量營(yíng)林成效的核心。從廣義角度審視營(yíng)林效果,生態(tài)效益是有數倍于木材產(chǎn)品價(jià)格的效益的。
  在以生態(tài)效益為主要經(jīng)營(yíng)目標的營(yíng)林活動(dòng)中,應該重點(diǎn)考慮的是生態(tài)效益的大小。多年來(lái)由于造林工作的“純林化”和追求單純的速生,在不少地區森林生態(tài)失衡。所以,在以生態(tài)效益為主要經(jīng)營(yíng)目標的森林,要營(yíng)造適應于當地條件的混交林,建立起各樹(shù)種間、樹(shù)木與周?chē)h(huán)境間協(xié)調的生物群落。
  三、造林苗木的選用
  以生態(tài)效益為主要經(jīng)營(yíng)目的的造林,在苗木類(lèi)型的選用上應與造林的目標相適應。
  1.用實(shí)生苗造林,不用或盡量少用營(yíng)養繁殖苗。
  實(shí)生苗與營(yíng)養繁殖苗在遺傳上是相同的,都可以完整傳遞其親體的遺傳學(xué)特征與特性,但其生理成熟程度有別。實(shí)生苗是從個(gè)體發(fā)育的最初階段開(kāi)始,完整的經(jīng)歷個(gè)體發(fā)育各個(gè)時(shí)段的全過(guò)程,直到衰老死亡。而營(yíng)養繁殖苗則是從用以作為繁殖材料的條(插條)、穗(接穗)的樹(shù)齡時(shí)段開(kāi)始,延續其后續的生命過(guò)程,總體生存時(shí)段縮短,衰老時(shí)段所占比重相對增加。所以對以生態(tài)效益為主要經(jīng)營(yíng)目的的森林來(lái)說(shuō),用實(shí)生苗造林具有明顯的優(yōu)勢。早年我國在“三北”防護林體系的建設中,在一些地段使用了一些營(yíng)養繁殖的苗木,導致這些林木“早期”衰亡,就是這種苗木特征的體現。其實(shí)我國在楊樹(shù)造林中,不少地區出現的“小老樹(shù)”現象,除立地條件不完全適應這一原因以外,以營(yíng)養繁殖苗造林乃是其最重要的原因。
  當然,如果所用的營(yíng)養繁殖苗是由原株或原種個(gè)體發(fā)育最初的根系時(shí)段繁衍而成,就與種子萌發(fā)的年齡時(shí)段極為接近,此類(lèi)營(yíng)養繁殖苗與用種子繁殖的苗木無(wú)大差異,當然其生活力表現與其生命歷程也會(huì )基本一致,可以用之于生產(chǎn)實(shí)踐。不過(guò)在現實(shí)中這種機遇不多,除非今后有創(chuàng )新的新苗培育方式。所以還是強調以種子繁殖苗木為適,盡量不用營(yíng)養繁殖苗。
  2.造林所用的實(shí)生苗,其種子要來(lái)自于多數母樹(shù),不能僅在單一母樹(shù)或極少量母樹(shù)上采集。之所以如此,有下述理由。
  其一,單一母樹(shù)后代的個(gè)體之間,其生長(cháng)發(fā)育狀況近似,在相當長(cháng)的期限內優(yōu)劣難分,成為“小樹(shù)共存”狀態(tài),總體上限制了單位面積木材蓄積量的提升。像中國林科院京區大院院內的白皮松林,在2018年樹(shù)齡已93年,樹(shù)體的胸徑僅約達15 cm左右(指林內核心部分),年度增幅僅能以mm計數。原因可能有多個(gè)方面,但筆者認為,造林所用苗木的種子,是由極少數單株采集而來(lái)是有極大可能性的。這種苗木在林內的生存過(guò)程中,“互不相讓”,彼此擠壓,每株樹(shù)的光合作用空間微少,均不得強勢生長(cháng)。所以造林所用的實(shí)生苗,不能是單一母樹(shù)或者極少數母樹(shù)所生產(chǎn)的種子,采種母樹(shù)的株數應該不少于30株才好,如果能在50株以上,就給后代篩選提供了更多的機會(huì ),
  其二,單一或極少量家系后代并生在一起,當其達到開(kāi)花結實(shí)年齡后,近交乃至自交結實(shí)會(huì )占據相當大的比重,甚至占據主導地位。由這類(lèi)種子所演生的種苗,在通常情況下會(huì )導致生活力低下,使下一代的林木生長(cháng)發(fā)育受損,對于這種會(huì )延續多個(gè)世代、以發(fā)揮生態(tài)效能為主要栽培目的的林種來(lái)說(shuō),林木生長(cháng)勢將會(huì )遞次衰弱。所以,營(yíng)造這種林分,不能用少數母樹(shù)所結種子用于育苗、造林,更不能用單一母樹(shù)所結種子育苗,用以營(yíng)造這種性質(zhì)的林分。其實(shí),在很多情況下,也正是由于造林時(shí)我們不太注意所用種苗的親疏關(guān)系,使我們在營(yíng)造用材林或多功能林分時(shí),常常無(wú)意識地導致林地生產(chǎn)能力的降低。
  3.對造林用種的使用要慎之又慎,因為造林用種是否適當,將影響林分終身乃至多個(gè)世代,這是營(yíng)林工作的一件要事,絕不應隨意而為。
  樹(shù)木無(wú)意識的采種、用種,常會(huì )導致種苗遺傳品質(zhì)和生活力的遞次下降。理由在于“隨意”采種過(guò)程中,人們通常會(huì )在容易采得種子的地區和植株上采集,被采集的對象絕大多數樹(shù)體比較矮小,樹(shù)冠較為開(kāi)闊,枝下高低矮,有的甚至樹(shù)干的削度還較大,但結實(shí)豐盛,容易采到果實(shí)或種子。這種植株采種容易,然其木材生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量絕非上乘,用這類(lèi)樹(shù)木的種子育苗造林,整個(gè)林分的遺傳品質(zhì)必然低劣。在我國的造林工作中,曾有一段時(shí)間使用過(guò)從民間收購的種子,這類(lèi)種子的多數不會(huì )是遺傳品質(zhì)優(yōu)異者,就連我們林業(yè)工人所采集的種子,若主持工作者沒(méi)有明確具體的要求,也很難擺脫這種采種的弊端。在筆者看來(lái),這些采種、用種上的疏忽,實(shí)際上是我國人工林木材生產(chǎn)率低下的重要原因之一,我們要營(yíng)造以生態(tài)效益為主的林分時(shí),若能在造林用種上提高一步,必能使森林的質(zhì)量及其生態(tài)影響力更上一層樓。
  從現實(shí)出發(fā),在營(yíng)造這類(lèi)新林分時(shí),應該選用什么樣的種苗呢?可以考慮選用下述三個(gè)渠道的種子。
  第一,同一生態(tài)區內科學(xué)合理的林木種子園的種子。
  林木種子園本來(lái)就是為了提高林木的生長(cháng)率,改善木材質(zhì)量而設置的林木種子生產(chǎn)基地,為什么還要加設一些附加條件呢?原因在于任何種子園生產(chǎn)的種子,它都是有一定適應范圍的,超出它所適應的范圍就不見(jiàn)得是“良種”。所以調用良種不得“亂調”,亂調用的也就不是良種。再者,建立種子園時(shí)所用的優(yōu)樹(shù)來(lái)源、優(yōu)樹(shù)質(zhì)量與數量等,都影響其使用范圍和使用價(jià)值,均應在考慮范圍之內。
  當上述諸項均符合要求時(shí),可以考慮使用該種子園所生產(chǎn)的種子。
  第二,發(fā)掘天然林中的寶藏,選用其各優(yōu)良單株的種子用于育苗、造林。
  天然林,特別是劃作自然保護區的原始林,是歷經(jīng)自然界變化的滄桑所保留下來(lái)的林分,對自然環(huán)境有良好的適應性,而且未曾經(jīng)受過(guò)人類(lèi)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的影響,選用其各個(gè)優(yōu)良單株的種子,用以營(yíng)建以生態(tài)效益為主要目的的林分,不會(huì )有“負向選種”的消極影響,是可以倡導使用的。
  第三,在上述兩項均無(wú)法行使時(shí),則可選用本地優(yōu)良林分內的各個(gè)優(yōu)樹(shù)的種子。當然,這個(gè)選項并非理想選項,而是不得已而為之,但總比隨便亂用種子造林為好。
  四、營(yíng)造適應于本地條件的混交林
  營(yíng)造以生態(tài)效益為主要追求目標的林分,宜營(yíng)造混交林,它的長(cháng)處是可以充分利用地力;更有效地改善周邊的生態(tài)環(huán)境;并且可以維護林分自身的生態(tài)平衡。
  在上述所提到的3個(gè)效用中,前兩種效用盡人皆知,無(wú)需解釋?zhuān)诰S護林分自身的生態(tài)平衡問(wèn)題上,往往被忽視。其實(shí)這是一個(gè)十分重要的問(wèn)題,對于林業(yè)工作者來(lái)說(shuō),對此應該予以高度的重視。
  我國在森林病蟲(chóng)害防治問(wèn)題上,松毛蟲(chóng)的為害是個(gè)頭痛的問(wèn)題,曾經(jīng)年年防治,年年有害。危害嚴重的年份,幾乎把馬尾松或油松的針葉啃光。之所以有這么嚴重的危害,就是因為我們營(yíng)造了大量的馬尾松純林和油松純林,這些純林成了松毛蟲(chóng)的大糧倉。昆蟲(chóng)的繁殖系數很高,我們雖然屢殺但不得絕,甚至還有提升和擴展。但在馬尾松或油松的混交林地帶,卻能作到有蟲(chóng)而不成災。顯然是在混交林內,存在其天敵或抑制其擴繁的環(huán)境條件。說(shuō)明在混交林的情況下,能夠有利于形成生態(tài)平衡的自然條件,有利于人類(lèi)對于森林的需求。
  松毛蟲(chóng)問(wèn)題是表現最突出的一個(gè)案例,實(shí)際上混交林在維持生態(tài)平衡方面還有多方面的作用。
  是否是混交林皆有利而不必問(wèn)其如何混交呢?當然不是。這里涉及到樹(shù)木的陰性、陽(yáng)性的搭配;深根與淺根的搭配;常綠與落葉的搭配;固氮菌的利用等等多方面的問(wèn)題。我們營(yíng)造混交林時(shí),應充分考慮造林地區的環(huán)境特點(diǎn)、立地條件、各樹(shù)種之間的相互作用及其對環(huán)境的影響,等等,擇其有利的組配而從之。在從事混交林組配的設計時(shí),更應充分參考同類(lèi)地區天然林的林型結構,這是經(jīng)過(guò)時(shí)間檢驗的、能夠平衡各種樹(shù)種的相互關(guān)系,充分發(fā)揮林地作用的范例,取其用之不會(huì )出現大的失誤。
  總之,對于營(yíng)造以生態(tài)效益為主要目的的森林來(lái)說(shuō),需要精心謀劃,營(yíng)造其適宜當地環(huán)境的混交林。
  五、通過(guò)撫育伐剔除遺傳品質(zhì)低劣個(gè)體,為優(yōu)良個(gè)體群的生長(cháng)發(fā)育及提供品質(zhì)優(yōu)良的種子創(chuàng )造條件
  當按上述各節要求建成新林后,在其生長(cháng)過(guò)程中會(huì )出現植株間的優(yōu)劣分化,在優(yōu)劣特征明確后,及早通過(guò)疏伐,剔除遺傳品質(zhì)低劣者,阻止其對優(yōu)良單株繁育后代的“負向干擾”,以提高整個(gè)林分生產(chǎn)種子的遺傳品質(zhì)。
  這樣,使此種林分在發(fā)揮其生態(tài)效益的同時(shí),也能成為選種用種沒(méi)有“負向效應”的林木種子生產(chǎn)基地,使我國人工林造林的林地效益有較大幅度的提升。

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