APP下载

毛竹林近自然经营的可行性及指标应用

2013-12-06陆元昌

世界竹藤通讯 2013年4期
关键词:毛竹林纯林毛竹

王 宏 陆元昌

(中国林业科学研究院资源信息研究所 北京 100091)

毛竹(Phyllostachy edulis)是我国特色乡土竹种和全球栽培面积最大的商品竹种。与其它乔木用材树种不同,毛竹具有根为干、秆为枝、秆中空、乔木状、单子叶的植物形态和单木根鞭为指向延伸发笋生长成林的“竹树系统”林分构型[1],一般采用笋材两用经营的收获方式和“把竹山作田耕”的耕作制度。据建国以来森林资源清查统计,我国现有竹林538多万hm2中,毛竹林占竹林总面积的71.9%以上,毛竹培育多年来以每年近10 万hm2以上的速度扩展,成为新世纪以来我国林产业不衰的增长点和全国林业“十二五”规划中十大主导产业之一。与此同时,对主要毛竹经营区的调研显示,受到技术扩散水平和发展环境的影响,经济效益主导的高密度纯林经营是大多数毛竹产区竹林经营的现实选择,这不仅对地力、环境造成危害,还直接影响经济收益的稳定性[2-3]。本文试以近自然经营理论方法,从指导思想、森林结构、经营措施和功能产品等方面探讨毛竹林近自然经营的途径和主要技术参数,作为新型毛竹林可持续经营管理顶层设计的技术选择。

1 近自然理念方法应用于毛竹林可持续经营的可行性评价

1898年,德国林学家盖耶尔(K.Gayer)在古典法正林理论、森林多功能理论基础上提出近自然林业(close-to-natural forestry)的思想,提出只有按照自然规律来从事林业生产活动,才能保障生产和生态的可持续。这一理念逐渐进化成近自然森林经营模式,用于纠正传统集约经营造成的生态破坏和不经济性,特别是人工纯林大面积单作、生物不稳定性引发可持续性问题。近自然森林经营以原生森林植被为参照,按照充分利用自然自动力、促进森林的反应能力、实现多种功能效益的原则,设计折衷人类需求和自然可能性的干扰措施,建立以乡土树种为主的异龄、复层、混交的接近自然状态的森林。过去几十年间,近自然多功能森林经营蓬勃发展,并形成了包括群落生境调查、多功能区划、森林发展类型设计等调查规划技术和林木分类、目标树经营、近自然化改造等作业法的应用技术等全球性可持续经营共识。多数欧洲国家视近自然经营理念为林业基本国策,1975年德国颁布《联邦森林法》,要求所有国有林(同时推荐其他林地所有者)必须实施近自然多功能利用[4]。目前德国有森林面积约1 100万hm2,森林覆盖率30%,单位面积蓄积量高达320 m3/hm2,年生长量9.1 m3/hm2。纵横林间林道网密度高达35 m/hm2,服务林业生产和居民进入林地休闲和狩猎[5]。乘飞机穿越德国国境,到处可见广袤秀美的森林分布于城乡和工业区,令人感慨大自然给予现代人类的造化。

20世纪90年代以来,经过适应性引进转化,我国成功建立了不同区域和树种条件下体现近自然经营要求的模式林,包括东北天然林、黄土高原油松林、云南松人工林等[6],促进了森林培育经营的生态觉醒。对应近自然经营的指标体系,对毛竹林经营现状的评价如表1。

表1 毛竹林近自然生态经营评价

1.1 经营指导思想上

经营指导思想上,毛竹林集约经营与近自然森林经营的冲突明显。近自然林业以自然更新到稳定顶级群落的演替过程为目标导向培育经营森林。相比之下,毛竹林经营在“人定胜天”思想驱使下实施包括清除“三头”(石头、竹蔸头、树桩头)、垦复施肥、灌溉排水、防虫防火、钩梢等劳力密集作业措施,建立经营人工森林群落,传统经营毛竹林大多通过天然混交林“改纯”实现。梁希曾在1931年记录浙皖山地的毛竹林经营[7],“天目山麓,田地不多,经营林业者皆爱竹林…现有竹林大都是天然林,林内杂生松树、杉木,并非人工培植”。天然毛竹林生长在亚热带、热带与常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林、针叶林混交林中,形成结构复杂的生态系统,王芳[8]调查亚热带地区毛竹混交林与毛竹纯林植物群落,发现毛竹混交林的物种多达85科139属165种,其中灌木层物种数量最多,包括了蔷薇科、大戟科、茜草科以及樟科等植物,同时存在很多混交乔木更新苗,而受营林改造措施影响的毛竹纯林的物种数降低50%以上。长期以来,人们偏好毛竹纯林,认为毛竹优势建群种的单层结构森林群落可以获得比天然毛竹林更高的经济产量。我国现行毛竹林国家标准《毛竹林丰产技术》(GB/T 20391-2006)即是以纯林经营为主。无论人为改造天然混交林为毛竹纯林,还是营造大面积毛竹纯林实施超短轮伐期速生丰产经营,都与近自然林以自然力替代人力的理念相反,有悖自然规律和自然化经营的基本原则。

1.2 经营措施上

经营措施上,毛竹林经营表现出较好的实施多功能近自然经营的生物优势。分析毛竹集约经营措施,多数地区通过留笋养竹和“存三去四”的采伐制度,保持林分幼竹、中龄竹、成年竹的一定比例,形成异龄林;每年有新竹生长于中龄竹、成年竹之下,加上部分稀疏灌草,呈复层林状。安吉等毛竹林区通过在清明、谷雨出笋盛期疏除退笋、病笋、弱小笋的选优措施和对新成竹“捏油”标号实现定向监测培养和采伐[9],是近自然经营目标树作业实践的体现。毛竹广泛分布于长江中下游及其以南地区,造林适地适树良好,并有多样化乡土技术。当然,与近自然经营模式相比毛竹林经营还有差距,如规划调查中,毛竹林造林立地调查主要考虑树种选择、坡位、坡向、坡度、土壤、地表植被状况等,但不涉及近自然经营要求的生境和生物多样性调查;另外,毛竹经营对立地土壤植被功能造成的扰动在各类速生丰产林树种中也是较为突出的,譬如,竹笋(春笋、冬笋、鞭笋)收获涉及不同季节(春或冬)、不同区位(笋或鞭)的地表作业,提高了坡地水土和养分流失的风险。与近自然经营理念巧合的是,毛竹虽然可以种子繁殖,但由于开花结实罕见,其更新造林一般是采用移栽2~3年生母竹扩繁的方法,通过调控制土肥水热等立地条件实现林分郁闭,是较为生态化、自然化的更新方法,其基因品质的保持基本不实施遗传改良,属于人工辅助的自然优选方式。最后,毛竹采伐普遍采取连年或隔年单株择伐的竹材收获方式,虽然采伐强度较高,但与近自然经营的低影响采伐(RIL,reduced impact logging)的要求相一致。

1.3 经营结果上

经营结果上,近自然森林经营产生的是高异质性、稳定性、抗逆性林分,而传统集约经营的毛竹林则相反。生态平衡主要取决于系统成分构成的原理表明,生态系统中生物种类丰富,所构成的食物链和营养级结构越复杂,系统的自我调节能力就越强,生物生产力就越高越稳定[10]。毛竹林丰产结构的经典要求“纯、密、齐、匀、壮、大”,首先强调的是“纯”。改造后单一乔木林冠和灌木层、草本层的基本消失,弱化的生态系统成为病虫和其它自然灾害侵袭的对象。据报道,2008年的南方雨雪冰冻灾害中,竹林(主要是毛竹林)是全国森林受害最为严重的林种之一,其中浙江66.4%竹林面积受灾,安吉、龙游、遂昌、衢州竹林受灾面积在90%以上[11],生态系统的脆弱性已成为影响主要竹产区林地生态服务功能和社会经济发展的障碍。近自然林的土地生产力趋于稳定,而集约经营毛竹林则趋于退化[12-13];人工改造经营的毛竹林结构功能单一,景观效果和环境功能受到影响。

2 毛竹林近自然经营的几个技术指标

森林近自然经营通过近自然度、生物多样性、产品多样性等指标实现应用[4,6]。鉴于集约经营毛竹林面临的人为干扰造成生态过载的问题,实施毛竹林近自然经营应着重生态经济指标进行,通过改善林分结构功能,实现时空分布合理、由多种成分和相互关系构成的具有多功能的森林生态系统,并能产生较高的经济收益。

2.1 毛竹林经营的近自然度

近自然度是真实植被构成与同一地区原始植被或潜在植被构成的比较评价。由于人类的长期干扰和森林发展的巨大时空变迁,原始植被越来越有限,而潜在植被常需要在更大范围内调查分析在不同地域的生境条件的植被构成情况,综合得出一个地段、区域的潜在植被构成。对比结果产生的近自然度,对于评价植被的近自然程度、预测植被演替趋势、确立优势树种和目标树类型比例有指导意义。我国毛竹林经营历史悠久,诸多毛竹纯林区域的地理植被发生了根本性的变迁,改善林分结构提高毛竹林的近自然度,需要开展毛竹天然林深度经理调查的同时,还要注重在生产实践上改进经营措施保育潜在植被更新(表2),促进林分向竞争生长和质量选择阶段演替。

表2 经营毛竹林潜在植被的近自然保育

2.2 毛竹林的物种多样性

天然毛竹林的树种组成、群落层次结构复杂[14-15]。毛竹一般处于次林层位置,伴生树种包括木荷(Schima superba)、栲槠(Castanopsis spp.)、栎(Quercus spp)、枫香(Liquidambar formosana)、梓(Catalpa spp)、檫(Sassafras tzumu)、樟(Cinnamomum spp)、楠(Phoebe spp)、山杜英(Elaeocarpus sylvestris)、红豆杉(Taxus chinensis)、光皮桦(Betula luminifera)等;人工造林方面诸多学者也研究了毛竹与杉木、马尾松、枫香、泡桐等的混交经营。但总体上看,我国对于毛竹经济利用和生态功用研究较多,对于毛竹遗传生理、形态进化、竞争演替、群落特征等方面的研究和共识有限。应用上有必要利用毛竹生产周期较短的特性,模拟自然群落建群过程探索更多竹-阔、竹-针混交经营模式,包括景观区域层面的毛竹商品林和生态公益林块状镶嵌混交模式,确保产量稳定和生物多样性水平提高[12,16]。

2.3 近自然经营的产品多样性

近自然经营的内涵包括了森林的多功能经营利用,毛竹近自然林高度的异质性和稳定性也为开展各类林下经济、农林牧复合经营提供了物质条件,这样的条件是现有经营毛竹林所不完全具备的。德国等欧洲国家视森林为一种社会化资产,用于涵水固土、美化环境、生态教育、文体娱乐、游憩狩猎、野味采摘、牧业、圣诞树生产、养蜂、渔业等各类公益或商业活动,提供多种经济、社会、环境和文化服务功能。我国许多地区单一经营的毛竹纯林主要发挥提供竹材、竹笋的功能,承载力差使“林下经济”活动受到限制;同时也缺乏林道等基础设施条件保证多种经营。值得注意的是,我国是“竹子王国”,竹文化是中华文化的重要组成部分,更为健康、更具生产力的近自然毛竹林能提供休闲旅游等文化服务。

2.4 近自然经营的经济表现

欧美国家的实践表明,实施近自然经营不会降低毛竹林经营的经济效益。研究表明,复层、异龄毛竹混交林经营,由于有更高的光合叶面积指数和生产空间利用率,初级生产力水平更高;毛竹的混交伴生树种,如木荷、栎树、槠、楠木大多是市场紧缺的珍贵用材树种,实施近自然经营后大径材的比例会提高。再考虑到大量减少的管护劳动力成本、不同类别产品流的稳定性,混交经营的整体效益,近自然经营毛竹林的经济效果完全可以高于纯林经营。

3 结论和建议

毛竹是我国的特有竹种和森林类型,现有毛竹林集约培育采取了不同于其他单一树种用材林的更为生态化的措施,有生物学、栽培学上实施近自然多功能经营的技术基础。但毛竹集约纯林经营,人力与自然力的失衡导致林分生态系统弱化和生态经济风险加大。顺应自然规律,推行毛竹近自然经营的理念和技术模式,是深化认识应对毛竹林经营面临的生产力退化和环境问题,化解多年来逆自然经营措施造成的不利后果,确保可持续经营利用的重要选择。

毛竹林近自然经营作为新技术模式需要外部支撑。国际上普遍把竹类作为非木质森林(NTF,non-timber forest),含义是指无需采伐就可从林木上获得多种产品的林木经营形式[17],这与我国毛竹现代林业建设的现实不符,有必要正名。在经营管理上,行业层面需要总结多年经验教训引入近自然理念规划工业原料林基地。在景观尺度层面需要增加植被的多样性和混交毛竹林斑块的生态连续性。在农户经营单位水平上,要提高竹农尊重自然、长远利用自然资源的能力,编制实施简易森林经营方案,确保持续发挥毛竹林的多重功用。

[1] 熊国辉,张朝晖,楼浙辉.毛竹林鞭竹系统“竹树”研究[J].江西林业科技,2007(4):23-26.

[2] 陈双林,萧江华.现代竹业栽培的土壤生态管理[J].林业科学研究,2005,18(3):351-355.

[3] 王宏,应叶青,王晞月.浙江毛竹林生态经营技术的PRA-DPSIR评价[J].世界竹藤通讯,2012,10(5):1-6.

[4] 陆元昌,栾慎强,张守攻.从法正林转向近自然林:德国多功能森林经营在国家、区域和经营单位层面的实践[J].世界林业研究,2010,23(1):1-11.

[5] Höfle Hans H. Are there lessons to be learned from forestry in Germany[R]. Proceedings of the 2nd International DAAD Workshop[C]. Culvillier Verlag Göttingen. 2011: 13-22.

[6] 中国林科院多功能林业编写组.中国多功能林业发展道路探索[M].北京:中国林业出版社,2010.

[7 ] 梁希.两浙看山记//梁希文集[M].北京:中国林业出版社,1983:15.

[8] 王芳.保护竹林植物多样性的营林技术措施研究[D].北京:中国林科院硕士论文,2011.

[9] 刘列飞.安吉1.45亿株毛竹有了“身份证”[N].中国绿色时报,2007-11-29.

[10] E.马尔特比等著.康乐,韩兴国等译.生态系统管理[M].北京:科学出版社,2004.

[11] 傅懋毅.雪灾后的思考[J].林业科学.2008,44(3):4-5.

[12] 楼一平.国际竹藤组织中国竹林生物多样性保护和可持续利用指南[M].北京:中国林业出版社,2010.

[13] 楼一平,吴良如.毛竹纯林长期经营对林地土壤肥力的影响[J].林业科学研究,1997,10(2):125-129.

[14] 吴炳生,谭淑.毛竹林群落类型水源涵养功能的初步研究[J].竹子研究汇刊,1992(4):18-24.

[15] 陈睿.毛竹混交林结构及其伴生树种选择研究[D].福州:福建农林大学,2004.

[16] 马乃训,陈光才,袁金玲.国产竹类植物生物多样性及保护策略[J].林业科学.2007,43(3):102-106.

[17] A.J. Simons. ICRAF's strategy for domestication of non-wood tree products. International Centre for Research in Agroforestry [J/OL]. 2013-05-20. http://www.fao.org/docrep/w3735e/w3735e07.htm#P3_0

猜你喜欢

毛竹林纯林毛竹
自然封育条件下毛竹林内凋落物及土壤持水能力变化研究
节骨草和毛竹苗
BAMBOO BOUNTY
寒 秋
水曲柳和落叶松人工纯林与混交林的碳储量
毛竹林经营投入产出关系与经营效益的相关性研究
挪用公款8700万的“一把手”
不同坡位对毛竹林小气候及地上生长的影响
桉树纯林和桉-珍混交林水土流失规律的分析