來源:林業(yè)知識(shí)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、研究員。
解放后我國營造了大量的人工林,面積總和有6.933萬 hm2之多,當(dāng)為世界首位,但其林木的材積生長量卻遠(yuǎn)居林業(yè)先進(jìn)國家之后。究其原因當(dāng)有多個(gè)方面,栽植材料選用失當(dāng)、生態(tài)系統(tǒng)失衡當(dāng)是其主要原因?,F(xiàn)就提高人工林的質(zhì)量,增加林地木材生長量,并展延其生態(tài)效益問題,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(rèn)為,這些設(shè)想如能實(shí)現(xiàn),將能提高我國的林地效能,縮小與其它國家的差距,乃至達(dá)到這些先進(jìn)國家的水平。當(dāng)然,面對現(xiàn)實(shí),應(yīng)該承認(rèn),我們還需要走一段很長的路。
一、造林樹種的選擇
造林樹種選擇適當(dāng)與否,決定著林地功能大小與價(jià)值高低。所以,造林的首要問題是慎重、科學(xué)地選定造林樹種。
從營建以生態(tài)效益為主要目的的森林的角度來看,造林樹種應(yīng)該以鄉(xiāng)土樹種為主導(dǎo)。在通常情況下,就是要選用鄉(xiāng)土樹種。因?yàn)檫@類樹種是在當(dāng)?shù)貤l件下,長期的自然選擇的結(jié)果,對當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境具有良好的適應(yīng)性,而且它也是當(dāng)?shù)刈匀粭l件的組成因子,是維護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境不可或缺的因素。
這里還要說明,在此所說的鄉(xiāng)土樹種,不是僅指目前廣泛栽培使用的幾個(gè)樹種,如落葉松、油松、馬尾松、杉木等,而是指造林所在地區(qū)長期、穩(wěn)定、自然存在的各個(gè)樹種,包括各種喬木樹種、灌木樹種。對于長期被忽視的緩生珍稀樹種,只要在生態(tài)系統(tǒng)中具有積極作用,或有其特殊價(jià)值,均應(yīng)在可選擇使用的范圍之內(nèi),使造林樹種鄉(xiāng)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(wěn)定、和諧的生態(tài)環(huán)境。
當(dāng)然,這里所說要使用鄉(xiāng)土樹種,也并非要把外域樹種全部排除在外,對于一些已經(jīng)適生本地條件,有利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境改善而無逆向作用者,還是可以、乃至應(yīng)該選用栽培的。如洋槐、紫穗槐等,在一些適生區(qū)就表現(xiàn)甚好,而且經(jīng)過多個(gè)世代檢驗(yàn),不僅生長發(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)過多個(gè)世代的繁衍,這類樹種已經(jīng)可以看作“亞鄉(xiāng)土樹種”。
為什么不應(yīng)泛用外來樹種作為這類林種的造林樹種呢?當(dāng)然不是因?yàn)槟静纳L速率或木材質(zhì)量問題,因?yàn)槿粲写祟悊栴}誰也不會(huì)選用這種外來樹種從事造林。筆者認(rèn)為下述問題應(yīng)該引起造林工作重視。
第一,在引進(jìn)樹種繁殖材料中,遺傳基礎(chǔ)多數(shù)偏窄,有的還偏差。
在我國,林木引種工作有著悠久的歷史,引進(jìn)了大量的林木種質(zhì)資源。據(jù)中國林科院林研所引種室引種專業(yè)調(diào)查組調(diào)查統(tǒng)計(jì),截止20世紀(jì)70年代末,我國已先后從國外引進(jìn)了85科570種外來樹種。這些樹種的引入者在解放前多是由華僑、留學(xué)生、外國使節(jié)、外國傳教士、洋商等,均非林業(yè)專業(yè)人士。所攜帶的種子多數(shù)是在少數(shù)植株、乃至是單一植株采集而來,很難設(shè)想種子采集者會(huì)從遺傳學(xué)的角度,設(shè)法擴(kuò)展其遺傳基礎(chǔ),以避免在引入中國后,在其繁衍后代時(shí)會(huì)出現(xiàn)“近親結(jié)親”,導(dǎo)致其后代衰退的問題。當(dāng)然有些種子并非單獨(dú)采集、而是從市場購置而來,這種情況則會(huì)是復(fù)雜多樣,不能一概而論。
解放后常為專業(yè)人員、或“半”專業(yè)人員,從外域引入樹種種子,情況有所改進(jìn),但也很難說引進(jìn)材料都注意到了其遺傳傾向問題。
在大量引進(jìn)外國樹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,我們所買的濕地松、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(chǔ)偏窄,而且是偏到了質(zhì)量低劣的一側(cè)。
所以,在以生態(tài)效益為主要經(jīng)營目標(biāo)的林分,因其是延續(xù)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(dǎo)致林分質(zhì)量下降,應(yīng)該避免使用這類引進(jìn)樹種造林。
第二,過度耗損地力,致使當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件難以承受這類引進(jìn)樹種的耗損。
在引進(jìn)的外域樹種中,有的樹種在造林后表現(xiàn)良好,甚至受到“廣泛”贊賞。但它對立地的“耗損”嚴(yán)重,使林地難以后續(xù)利用。在我國熱帶和南亞熱帶若干地區(qū),營造了一些桉樹林。初期、乃至完整的一代林分長勢喜人,但經(jīng)歷這樣一代林分的生長,有的則使土地肥力下降,難以為繼。在我國北方多地曾經(jīng)引種過原產(chǎn)于黑龍江北部地區(qū)的樟子松,在引種后的幼齡期、甚至壯齡期,樹木長勢喜人,廣受贊譽(yù),認(rèn)為在干旱、半干旱地區(qū)是個(gè)可以引種栽培的樹種。但隨著樹齡的增長,耗水量增大,致使地下水位嚴(yán)重下降,林木開始衰敗。像這種引種栽培后導(dǎo)致立地條件惡化的樹種,是不能在以生態(tài)效益為主要經(jīng)營目標(biāo)的林分栽培選用的,因?yàn)檫@種林分是延續(xù)存在并自我更新?lián)Q代的。
第三,生物區(qū)系結(jié)構(gòu)失衡,致使森林結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受損。
各個(gè)樹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”,是長期適應(yīng)與選擇的結(jié)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(dǎo)致森林結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受損。
所以在通常情況下,在營建以生態(tài)效益為主要目的的林分時(shí),應(yīng)該使用鄉(xiāng)土樹種,除去“亞鄉(xiāng)土樹種”以外,不宜在選用尚未詳知其底里的其它外域樹種。
二、立地類型調(diào)查與造林設(shè)計(jì)
“適地適樹”是林業(yè)工作者從事造林工作的一項(xiàng)基本準(zhǔn)則。所謂“適地適樹”,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(yīng)的樹木。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”,就需要認(rèn)真的從事兩項(xiàng)實(shí)際工作。
第一,作預(yù)用林地的立地條件調(diào)查,依調(diào)查結(jié)果劃分立地類型;
第二,依據(jù)各立地類型的特點(diǎn)區(qū)劃出林班和小班,并依據(jù)各個(gè)林班和小班的自然條件,作出相應(yīng)于其特定立地條件的造林種植設(shè)計(jì)。
若依此工作程序,認(rèn)真從事立地條件調(diào)查,認(rèn)真進(jìn)行符合現(xiàn)實(shí)條件的造林種植設(shè)計(jì),達(dá)到符合適地適樹的需求,造林的生態(tài)實(shí)效一定會(huì)有大幅度的提高。當(dāng)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造林,也無需煩求此舉。
在營建以生態(tài)效益為主要追求目標(biāo)的造林工作中,有兩個(gè)問題應(yīng)該引起注意。一是造林的純林化傾向;二是栽植樹種的速生化追求。如果說我們過去造林工作所追求的主要目標(biāo),是盡快獲得所需用材的話,這種傾向可以理解,甚至還可能逐漸衍生出“作物化”栽培的營林類別。但是在以生態(tài)效益為主要目標(biāo)的營林活動(dòng)中,應(yīng)該杜絕這兩種傾向,要把生態(tài)效益作為衡量營林成效的核心。從廣義角度審視營林效果,生態(tài)效益是有數(shù)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)營目標(biāo)的營林活動(dòng)中,應(yīng)該重點(diǎn)考慮的是生態(tài)效益的大小。多年來由于造林工作的“純林化”和追求單純的速生,在不少地區(qū)森林生態(tài)失衡。所以,在以生態(tài)效益為主要經(jīng)營目標(biāo)的森林,要營造適應(yīng)于當(dāng)?shù)貤l件的混交林,建立起各樹種間、樹木與周圍環(huán)境間協(xié)調(diào)的生物群落。
三、造林苗木的選用
以生態(tài)效益為主要經(jīng)營目的的造林,在苗木類型的選用上應(yīng)與造林的目標(biāo)相適應(yīng)。
1.用實(shí)生苗造林,不用或盡量少用營養(yǎng)繁殖苗。
實(shí)生苗與營養(yǎng)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)育的最初階段開始,完整的經(jīng)歷個(gè)體發(fā)育各個(gè)時(shí)段的全過程,直到衰老死亡。而營養(yǎng)繁殖苗則是從用以作為繁殖材料的條(插條)、穗(接穗)的樹齡時(shí)段開始,延續(xù)其后續(xù)的生命過程,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)營目的的森林來說,用實(shí)生苗造林具有明顯的優(yōu)勢。早年我國在“三北”防護(hù)林體系的建設(shè)中,在一些地段使用了一些營養(yǎng)繁殖的苗木,導(dǎo)致這些林木“早期”衰亡,就是這種苗木特征的體現(xiàn)。其實(shí)我國在楊樹造林中,不少地區(qū)出現(xiàn)的“小老樹”現(xiàn)象,除立地條件不完全適應(yīng)這一原因以外,以營養(yǎng)繁殖苗造林乃是其最重要的原因。
當(dāng)然,如果所用的營養(yǎng)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,此類營養(yǎng)繁殖苗與用種子繁殖的苗木無大差異,當(dāng)然其生活力表現(xiàn)與其生命歷程也會(huì)基本一致,可以用之于生產(chǎn)實(shí)踐。不過在現(xiàn)實(shí)中這種機(jī)遇不多,除非今后有創(chuàng)新的新苗培育方式。所以還是強(qiáng)調(diào)以種子繁殖苗木為適,盡量不用營養(yǎng)繁殖苗。
2.造林所用的實(shí)生苗,其種子要來自于多數(shù)母樹,不能僅在單一母樹或極少量母樹上采集。之所以如此,有下述理由。
其一,單一母樹后代的個(gè)體之間,其生長發(fā)育狀況近似,在相當(dāng)長的期限內(nèi)優(yōu)劣難分,成為“小樹共存”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(qū)大院院內(nèi)的白皮松林,在2018年樹齡已93年,樹體的胸徑僅約達(dá)15 cm左右(指林內(nèi)核心部分),年度增幅僅能以mm計(jì)數(shù)。原因可能有多個(gè)方面,但筆者認(rèn)為,造林所用苗木的種子,是由極少數(shù)單株采集而來是有極大可能性的。這種苗木在林內(nèi)的生存過程中,“互不相讓”,彼此擠壓,每株樹的光合作用空間微少,均不得強(qiáng)勢生長。所以造林所用的實(shí)生苗,不能是單一母樹或者極少數(shù)母樹所生產(chǎn)的種子,采種母樹的株數(shù)應(yīng)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(jī)會(huì),
其二,單一或極少量家系后代并生在一起,當(dāng)其達(dá)到開花結(jié)實(shí)年齡后,近交乃至自交結(jié)實(shí)會(huì)占據(jù)相當(dāng)大的比重,甚至占據(jù)主導(dǎo)地位。由這類種子所演生的種苗,在通常情況下會(huì)導(dǎo)致生活力低下,使下一代的林木生長發(fā)育受損,對于這種會(huì)延續(xù)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說,林木生長勢將會(huì)遞次衰弱。所以,營造這種林分,不能用少數(shù)母樹所結(jié)種子用于育苗、造林,更不能用單一母樹所結(jié)種子育苗,用以營造這種性質(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,使我們在營造用材林或多功能林分時(shí),常常無意識(shí)地導(dǎo)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?yàn)樵炝钟梅N是否適當(dāng),將影響林分終身乃至多個(gè)世代,這是營林工作的一件要事,絕不應(yīng)隨意而為。
樹木無意識(shí)的采種、用種,常會(huì)導(dǎo)致種苗遺傳品質(zhì)和生活力的遞次下降。理由在于“隨意”采種過程中,人們通常會(huì)在容易采得種子的地區(qū)和植株上采集,被采集的對象絕大多數(shù)樹體比較矮小,樹冠較為開闊,枝下高低矮,有的甚至樹干的削度還較大,但結(jié)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,用這類樹木的種子育苗造林,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)間使用過從民間收購的種子,這類種子的多數(shù)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,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(xiàn)實(shí)出發(fā),在營造這類新林分時(shí),應(yīng)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(qū)內(nèi)科學(xué)合理的林木種子園的種子。
林木種子園本來就是為了提高林木的生長率,改善木材質(zhì)量而設(shè)置的林木種子生產(chǎn)基地,為什么還要加設(shè)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(yīng)范圍的,超出它所適應(yīng)的范圍就不見得是“良種”。所以調(diào)用良種不得“亂調(diào)”,亂調(diào)用的也就不是良種。再者,建立種子園時(shí)所用的優(yōu)樹來源、優(yōu)樹質(zhì)量與數(shù)量等,都影響其使用范圍和使用價(jià)值,均應(yīng)在考慮范圍之內(nèi)。
當(dāng)上述諸項(xiàng)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(hù)區(qū)的原始林,是歷經(jīng)自然界變化的滄桑所保留下來的林分,對自然環(huán)境有良好的適應(yīng)性,而且未曾經(jīng)受過人類經(jīng)營活動(dòng)的影響,選用其各個(gè)優(yōu)良單株的種子,用以營建以生態(tài)效益為主要目的的林分,不會(huì)有“負(fù)向選種”的消極影響,是可以倡導(dǎo)使用的。
第三,在上述兩項(xiàng)均無法行使時(shí),則可選用本地優(yōu)良林分內(nèi)的各個(gè)優(yōu)樹的種子。當(dāng)然,這個(gè)選項(xiàng)并非理想選項(xiàng),而是不得已而為之,但總比隨便亂用種子造林為好。
四、營造適應(yīng)于本地條件的混交林
營造以生態(tài)效益為主要追求目標(biāo)的林分,宜營造混交林,它的長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(hù)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,無需解釋,但在維護(hù)林分自身的生態(tài)平衡問題上,往往被忽視。其實(shí)這是一個(gè)十分重要的問題,對于林業(yè)工作者來說,對此應(yīng)該予以高度的重視。
我國在森林病蟲害防治問題上,松毛蟲的為害是個(gè)頭痛的問題,曾經(jīng)年年防治,年年有害。危害嚴(yán)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(yán)重的危害,就是因?yàn)槲覀儬I造了大量的馬尾松純林和油松純林,這些純林成了松毛蟲的大糧倉。昆蟲的繁殖系數(shù)很高,我們雖然屢殺但不得絕,甚至還有提升和擴(kuò)展。但在馬尾松或油松的混交林地帶,卻能作到有蟲而不成災(zāi)。顯然是在混交林內(nèi),存在其天敵或抑制其擴(kuò)繁的環(huán)境條件。說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,有利于人類對于森林的需求。
松毛蟲問題是表現(xiàn)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其如何混交呢?當(dāng)然不是。這里涉及到樹木的陰性、陽性的搭配;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題。我們營造混交林時(shí),應(yīng)充分考慮造林地區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)、立地條件、各樹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(shè)計(jì)時(shí),更應(yīng)充分參考同類地區(qū)天然林的林型結(jié)構(gòu),這是經(jīng)過時(shí)間檢驗(yàn)的、能夠平衡各種樹種的相互關(guān)系,充分發(fā)揮林地作用的范例,取其用之不會(huì)出現(xiàn)大的失誤。
總之,對于營造以生態(tài)效益為主要目的的森林來說,需要精心謀劃,營造其適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境的混交林。
五、通過撫育伐剔除遺傳品質(zhì)低劣個(gè)體,為優(yōu)良個(gè)體群的生長發(fā)育及提供品質(zhì)優(yōu)良的種子創(chuàng)造條件
當(dāng)按上述各節(jié)要求建成新林后,在其生長過程中會(huì)出現(xiàn)植株間的優(yōu)劣分化,在優(yōu)劣特征明確后,及早通過疏伐,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(fù)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有“負(fù)向效應(yīng)”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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