蘆娟,王子婷,張文秀,王芳,蘇瑾,王俊杰
(甘肅省林業(yè)科學(xué)研究院,甘肅 蘭州 730020)
思想決定行動,理論指導(dǎo)實踐。林木發(fā)育周期長,經(jīng)營思想失之毫厘,林業(yè)實踐則繆以千里。我國營造了世界上最大面積的人工林,其中絕大多數(shù)為同齡純林。伴隨著面積擴大和林木發(fā)育,人工純林生長發(fā)育不良、生態(tài)系統(tǒng)退化等現(xiàn)象日益凸顯[1]。其原因之一就是我國人工造林一直以用材林思想為指導(dǎo)。德國是世界林業(yè)先驅(qū),率先興起林業(yè)科學(xué)并引領(lǐng)世界至今[2]。在總結(jié)大規(guī)模經(jīng)營人工純林失敗的基礎(chǔ)上,德國提出近自然林業(yè)思想并確定為基本策略[3]。1990 年代,我國引進近自然林業(yè)理論[4];進入21 世紀,我國開始引進試驗近自然林業(yè)經(jīng)營技術(shù)[5],但傳統(tǒng)的用材林思想仍然嚴重束縛著人們的認識和實踐。為此,本文從德國近自然林業(yè)思想發(fā)展簡史出發(fā),力圖揭示并用漢語習(xí)慣準確表述近自然林業(yè)理論的深刻內(nèi)涵,最后利用近自然林業(yè)理論簡要分析我國林業(yè)現(xiàn)狀,以期廣泛借鑒其思想,有效指導(dǎo)林業(yè)實踐。
德國14 世紀小規(guī)模試驗人工造林獲得成功[3]。17 世紀中期,隨著制鹽、礦冶、玻璃、造船等工業(yè)的發(fā)展,德國發(fā)生木材危機[6]。1661 年德國巴伐利亞州在擴大制鹽業(yè)規(guī)模時提出:上帝給鹽泉創(chuàng)造森林,人們就應(yīng)該保持其恒續(xù)[7]。1713年,Hans Carl von Carlowitz 在《林木培育經(jīng)濟學(xué)》中提出可持續(xù)發(fā)展和人工造林思想,認為營造和保持能永續(xù)利用的森林必不可少,否則便不能維持國計民生。Carlowitz 還指出樹種對立地的要求,認為造林選擇樹種要順應(yīng)自然[1,8]。
1795 年,Georg Ludwig Hartig 在《關(guān)于木材稅收和木材產(chǎn)量確定》中提出森林永續(xù)利用理論,認為永續(xù)的目的在于追求最高木材產(chǎn)量的持續(xù)性和穩(wěn)定性,要在評估基礎(chǔ)上利用森林,木材采伐量要等于良好條件下永續(xù)經(jīng)營所能提供的數(shù)量。Hartig 創(chuàng)造“木材培育”一詞,提出“合理林業(yè)”思想,在國家林務(wù)局局長任期內(nèi)大力倡導(dǎo)營造人工針葉純林,鼓勵使用材積生長量高的樹種[1,9]。與Hartig 同時代的Johann Heinrich Cotta 為森林經(jīng)營科學(xué)的集大成者[10],他創(chuàng)立并設(shè)計出立木材積表和面積平均法,為法正林(Normal forest)理論奠定了技術(shù)基礎(chǔ);把木材培育延伸到森林建設(shè),主張營造混交林;指出沒有人跡和林業(yè)活動的地方森林生長最好;認為森林經(jīng)營一半是技術(shù),一半是藝術(shù)[3,5,11]。藝術(shù)思想在1885 年被Heinrich von Salisch 發(fā)展為森林美學(xué),認為森林經(jīng)營要創(chuàng)造美景,供人們休養(yǎng)和欣賞[12]。
1826 年,Johann Christian Hundeshagen 在《森林經(jīng)理科學(xué)原理》中總結(jié)18 世紀奧地利森林采伐的有關(guān)規(guī)定,創(chuàng)立法正林理論,提出人工林輪伐期作業(yè)體系,在作業(yè)級水平上實現(xiàn)了木材永續(xù)利用思想。法正林理論以林場為基礎(chǔ),以林班為經(jīng)營單位,以規(guī)模為保證,以生長量控制采伐量為原則,要求每年木材收獲量均等、平衡、固定[13-14]。
1867 年,Otto von Hargen 提出森林多種效益永續(xù)經(jīng)營理論,認為國有林是全民族的世襲財產(chǎn),其經(jīng)營要能為當(dāng)代人提供盡可能多的成果以滿足對林產(chǎn)品和森林防護效益的需要,同時又足以保證將來也能提供至少相同甚至更多的成果[3-4,15]。
19 世紀初,德國開展大規(guī)模人工造林運動,大量營造速生針葉用材純林,導(dǎo)致森林穩(wěn)定性差、抗災(zāi)能力弱。1898 年Johann Karl Gayer 研究殘存自然林,在《森林培育學(xué)》中提出恒續(xù)林思想,發(fā)表近自然林業(yè)理論,指出森林生產(chǎn)的奧秘在于其內(nèi)部全部作用力的和諧,認為森林是互棲共生的各個生命因子永恒組合的必然結(jié)果,提出人類要盡可能按照上述原則從事林業(yè)活動:認為森林經(jīng)營應(yīng)回歸自然,尊重自然規(guī)律,盡可能保護和維持森林,避免皆伐以形成異齡復(fù)層混交林;要利用自然更新以盡可能接近自然林和自然生態(tài)狀況,人工輔助維持森林健康[1,5,16]。1989 年德國將“近自然林業(yè)”確定為林業(yè)基本原則[8]。
綜上所述,可以看出,德國林業(yè)思想從追求木材生產(chǎn)的可持續(xù)性開始,到法正林理論達到一個高峰,之后轉(zhuǎn)向追求森林多效益的可持續(xù)性,到近自然林業(yè)理論再次達到高峰。人工造林生產(chǎn)木材,屬于農(nóng)業(yè)種植思想,經(jīng)營對象是一個幾乎完全人工的生產(chǎn)系統(tǒng),相當(dāng)于開墾森林種樹培育木材,法正林理論的輪伐體系則相當(dāng)于游牧。近自然林業(yè)追求在恒續(xù)的森林中生產(chǎn)木材,經(jīng)營對象是一個接近自然狀態(tài)的森林生態(tài)系統(tǒng),即維持森林恒續(xù)而培育木材。因此,近自然林業(yè)理論完全擺脫了單目標經(jīng)營思想,是脫胎于農(nóng)業(yè)種植思想而獨立出來的、成熟的森林經(jīng)營理論。
近自然林業(yè)理論形成于對森林多效益的認識,因此近自然林業(yè)的本質(zhì)是多功能可持續(xù)林業(yè)。在理論研究中,德國學(xué)界總結(jié)指出需要維護的森林四大功能:1)供給功能,指森林向人類提供的各種物質(zhì)產(chǎn)品,如木材、食物、燃料、纖維、藥材、飲用水,以及生物遺傳資源等;2)調(diào)節(jié)功能,指森林所發(fā)揮的能夠支持社會發(fā)展的各種效益,如維持空氣質(zhì)量、調(diào)節(jié)降水及洪水、控制侵蝕、緩沖自然災(zāi)害、控制人類疾病、涵養(yǎng)及凈化水源等;3)文化功能,指森林提供給人類的各種非物質(zhì)性服務(wù),如休養(yǎng)身心、升華精神、思考認知、生態(tài)教育、博物廣識、休閑游憩、消遣娛樂、美學(xué)欣賞、景觀體驗等;4)支持功能,指森林生產(chǎn)和支撐其他服務(wù)功能的基礎(chǔ)功能,如碳匯、制造氧氣、初級物質(zhì)生產(chǎn)、物質(zhì)循環(huán)、能量吸收、庇護動植物、富集養(yǎng)分、生成土壤等[5]。
在近自然林業(yè)理論研究中,由于視角的不同,有多個術(shù)語被使用:1)恒續(xù)林,又譯為連續(xù)覆蓋林業(yè),指保持森林連續(xù)覆蓋,單株擇伐從而使森林恒續(xù)地保持一定的林分結(jié)構(gòu);2)近自然林業(yè),又譯為近自然森林經(jīng)營或接近自然的林業(yè),指避免皆伐,利用自然更新,強調(diào)闊葉林和混交林,意在保持生態(tài)功能;3)合乎自然的森林經(jīng)營,或者基于自然的森林經(jīng)營、自然導(dǎo)向的森林經(jīng)營,將森林視為一個連續(xù)、多樣、動態(tài)的生態(tài)系統(tǒng),強調(diào)保護其自然過程,遵循當(dāng)?shù)貪撛诘淖匀恢脖灰?guī)律而選擇造林樹種,潛在植被指未受人為破壞的原始植被,或經(jīng)長期自然變化可能達到的原生植被[5,17]。從這些術(shù)語可以看出,近自然林業(yè)理論的核心是單株作業(yè)和目標直徑收獲,保持適量枯木供共棲生物棲息。
在理論指導(dǎo)實踐中,德國林業(yè)工作者從不同角度闡述近自然林業(yè)更加精細的理論內(nèi)涵。1949年德國成立的“適應(yīng)自然的林業(yè)工作同盟”總結(jié)近自然林業(yè)特征為適樹、混交、異齡、擇伐[18]。1989 年德國下薩克森州制定“雄獅計劃”,把近自然林業(yè)細分為13 個具體原則:1)保護土壤,適地適樹;2)增加闊葉林和混交林;3)優(yōu)先自然更新;4)促進森林健康;5)改進森林結(jié)構(gòu);6)設(shè)置目標樹,目標直徑收獲;7)保護古樹和瀕危動植物;8)建設(shè)森林保護區(qū)網(wǎng)絡(luò);9)保證森林特殊功能的發(fā)揮;10)保護和撫育林緣;11)生態(tài)方法防治病蟲害;12)在確保生態(tài)系統(tǒng)緩沖能力的前提下開發(fā)利用野生動物資源和非木材產(chǎn)品;13)在生態(tài)允許的范圍內(nèi)使用林業(yè)機械和其他作業(yè)方式。
我國總結(jié)森林多效益為經(jīng)濟、生態(tài)、社會三大效益,其分項與德國的四大功能相近,但較少有關(guān)支持功能的論述。與德國的四大功能相比,我國三大效益的說法顯得籠統(tǒng)模糊,不夠嚴謹和直觀,不利于林業(yè)科普宣傳。例如,林中采集、砍柴、取水等只是當(dāng)?shù)鼐用竦纳嫽顒?,稱之為森林的經(jīng)濟效益有些勉強。社會效益原本與經(jīng)濟效益相對而言,指森林經(jīng)營者在獲取經(jīng)濟收益的同時,外溢貢獻給社會的各種效益,廣義上包括生態(tài)效益。此外,在廣義上社會效益還包括森林經(jīng)營增加的就業(yè)機會,帶來的交通、通訊、衛(wèi)生等基礎(chǔ)設(shè)施的改善,但這些屬于林業(yè)效益而非森林效益。上述這些不足,在一這程度上影響了我國林業(yè)經(jīng)營理論研究的深入和科學(xué)嚴謹性。
當(dāng)代世界林業(yè)均注重森林多效益,主要經(jīng)營模式有3 種:一體化模式,主導(dǎo)利用模式,綜合模式。德國的近自然林業(yè)屬于一體化模式;我國屬于主導(dǎo)利用模式,以森林多效益為指導(dǎo),以永續(xù)利用為原則,實行分類經(jīng)營,分為防護林、用材林、經(jīng)濟林、薪炭林、特種用途林等5 大類型[19]。
大致來看,薪炭林、一般用材林,以及食用原料林、藥用林等經(jīng)濟林,全面采用近自然林業(yè)理論毫無問題;用材林中的短輪伐期工業(yè)原料林、速生豐產(chǎn)林,經(jīng)濟林中的果樹林、林化工業(yè)原料林,特種用途林中的國防林、母樹林、環(huán)境保護林,全面采用近自然林業(yè)理論會在一定程度上偏離經(jīng)營目標,只能部分采用。在其余的特種用途林中,風(fēng)景林、名勝古跡紀念林只能借鑒近自然林業(yè)思想,保持其現(xiàn)有景觀恒續(xù)以體現(xiàn)別樣的“近自然”;實驗林只能根據(jù)實驗?zāi)康亩?jīng)營管理,與近自然林業(yè)理論無關(guān);自然保護區(qū)的林分,特別是核心區(qū)的森林,應(yīng)該采納合乎自然的森林管理思想,完全順應(yīng)自然,確保其自然狀態(tài)和過程不受人為明顯干擾,為后世保留原生植被樣板。防護林包括水源涵養(yǎng)林、水土保持林、防風(fēng)固沙林、農(nóng)田防護林、護岸林、護路林和其他7 個亞類,其中前3 個亞類主要是生態(tài)區(qū)位不同而導(dǎo)致的主導(dǎo)功能有別,其功能發(fā)揮以其植被的完整性為前提,需要在植被結(jié)構(gòu)及其防護效益研究基礎(chǔ)上深入探索其近自然林業(yè)理論,不能照搬現(xiàn)有模式;農(nóng)田防護林、護岸林、護路林多呈狹窄帶狀,是自然中不存在的林相,無樣板可接近,只能參照近自然林業(yè)理論的恒續(xù)思想,通過擇伐、混交改造為異齡林帶以增強其林相恒續(xù)性。
德國氣候濕潤,年均降水≥800 mm,造林后容易郁閉,是其近自然林業(yè)理論產(chǎn)生的基礎(chǔ)。我國地域遼闊,生態(tài)環(huán)境多樣,大半國土氣候干燥,許多地方植樹造林不能郁閉,甚至僅適于營造灌木林。在不能郁閉的疏林和灌木林,如何應(yīng)用近自然林業(yè)理論或借鑒其思想,需要深入探索。此外,我國在實踐中創(chuàng)造了封山育林、封沙育草等植被恢復(fù)模式,這些模式是否符合近自然林業(yè)理論,值得深思。
在德國,從提出森林恒續(xù)問題到卡洛維茨提出人工造林理論,歷時50 余年,再到Gayer 發(fā)表近自然林業(yè)理論,又歷時近200 年,在理論上完全擺脫了農(nóng)業(yè)單目標經(jīng)營思想而發(fā)展為成熟的林業(yè)理論。從Gayer 到1989 年確定近自然林業(yè)為基本原則,又經(jīng)歷近100 年,德國開始大規(guī)模近自然林業(yè)實踐。近自然林業(yè)理論的核心是單株作業(yè)、目標直徑收獲、保持適量枯木,可以簡述為林中育木。現(xiàn)今,德國從理論到實踐,林業(yè)均被定性為林中育木,其中包含了林學(xué)界前輩對森林逐步加深的認識過程。林中育木,其前提是維持生態(tài)系統(tǒng)多樣功能恒續(xù),世襲傳承,在接近自然的生態(tài)系統(tǒng)中達成經(jīng)營目標。與第一、二、三產(chǎn)業(yè)以獨占土地空間的經(jīng)營模式不同,林中育木則在功能多樣、開放穩(wěn)定的森林土地上進行目標化經(jīng)營,是一個全新的經(jīng)營思想,堪稱第四產(chǎn)業(yè)[20-22],甚至稱之為第零產(chǎn)業(yè)也不為過[23]。
我國幅員遼闊,生態(tài)環(huán)境多樣,森林類型更加豐富多彩,經(jīng)營上分為五大類23 個亞類,其中一些類型適用或部分適用近自然林業(yè)理論,一些類型則需要借鑒近自然林業(yè)思想創(chuàng)新經(jīng)營理論,還有一些類型需要參照森林恒續(xù)思想深入研究森林多效益特征,尋求理論和實踐的新突破。我國營造了世界上最大規(guī)模的人工林,更應(yīng)該大力借鑒德國林業(yè)研究的經(jīng)驗,科學(xué)、嚴謹、認真、深入地總結(jié),為近自然林業(yè)理論和實踐錦上添花。