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德国巴伐利亚州近自然林业发展路径及启示

2020-11-28郭诗宇彭吕长王可民

绿色科技 2020年19期
关键词:纯林针叶巴伐利亚

郭诗宇,白 琳,彭吕长,闫 晗,王可民

(湖北生态工程职业技术学院,湖北 武汉 430200)

1 引言

巴伐利亚州位于德国东南部,是德国16个联邦州之一。阿尔卑斯山横贯全境,境内山峰多,湖泊多,森林多,山清水秀,资源丰富。德国是世界林业发展的典范,巴伐利亚州是德国森林质量最好的州。研究巴伐利亚州的林业发展,对湖北省林业建设具有重要的借鉴意义。

2 巴伐利亚州的森林资源现状

巴伐利亚州于1971、1987、2002、2012年分别进行了4次森林资源清查。第4次清查结果2016年由德国联邦食品和农业部公布[1]。该州土地总面积705.54万hm2,其中森林面积260.56万hm2,乔木林面积248.47万hm2,森林覆盖率37%,森林总蓄积量9.87亿m3,单位面积蓄积量396 m3/hm2,单位面积年生长量11.9 m3/(hm2·a)。森林面积、乔木林面积、森林蓄积量、单位面积蓄积量在全国16个州中均排名第一,单位面积年生长量排名第二,森林覆盖率排名第五。同时,该州森林的层次结构、年龄结构、径级结构、混交结构都较为合理,并且还在不断优化中。

3 巴伐利亚州的近自然林业发展路径

巴伐利亚州之所以森林蓄积高、质量好、结构优,与该州在林业理论创新和实践创新中不断探索紧密相关。该州目前采用的是近自然林业理论和技术体系,其发生发展经历了3个阶段。

3.1 近自然林业理论形成阶段(1855-1898年)

在巴伐利亚选侯国时期和巴伐利亚王国早期,虽然由于农业开垦和战乱,森林遭受过几次大的破坏,但巴伐利亚大部分山区仍被山毛榉、橡树等阔叶树为主组成的天然林和天然次生林所覆盖,高山则分布着以冷杉为主的天然群落[2]。从19世纪30年代中期开始,巴伐利亚王国迟缓地开始了工业革命。19世纪50-60年代,轻工业和重工业快速发展,特别是制盐业、纺织业、炼铁业、玻璃工业发展迅猛。随着工业化的不断推进,工业原料和建筑材料对木材的需求呈爆发式增长,造成了对森林资源的毁灭性破坏。

随着天然林和天然次生林越砍越少,巴伐利亚王国的企业主们开始在采伐迹地上大面积种植生长快、干形好、产材高的云杉针叶纯林。这一时期,德国林学家洪德斯哈根(J.C.Hundeshagen)的“法正林”学说以及浮士德曼(M.Faustmann)的“土地纯收益理论”,指导了巴伐利亚以木材生产为主的森林永续利用,推动了阔叶林地的针叶化。

由于大面积营造人工针叶纯林,导致了风倒、雪折和森林病虫害的大量发生,同时也带来了土壤的退化。慕尼黑大学林学教授盖耶尔(K.Gayer)从1855年开始,在巴伐利亚不同林区进行了一系列实验性研究,特别是对残存的天然林进行研究后,提出了近自然林业的理论。他在1880年出版的《森林培育学》中,首次较为清晰地提出了近自然林业的理念[3]。在该书的序言中,他对当时巴伐利亚的森林经营方式提出了强烈的批判。他指出,森林的多样性至关重要,如果忽视多样性,森林经营单一化的模式将会蕴藏巨大的风险。这种只看经济利益的经营模式正在被广泛地应用,最终森林将会为这个人为错误付出沉重的代价。1886年,他出版了《混交林的营建和维护——侧重于块状混交和择伐》一书[4],提出了人工针叶纯林过渡到针阔混交林的操作方法。1898年,他在《未来属于混交林》中进一步提出了森林和谐论[5~6],他指出:生产的奥秘在于一切在森林内起作用的力量的和谐;森林生态的多样性是一个在永恒的组合中互栖共生的诸生命因子的必然结果。

盖耶尔创立的近自然林业理论的主要观点是:①保护林地的生产力,促进多样性,避免单一化;②对于连续几代繁衍的针叶纯林,应当通过种植和保护阔叶树种,形成适应林地环境的混交林;③在成熟林分中,要为森林树种的天然更新创造条件。只有在无法进行天然更新的地方才进行人工更新;④更新应在覆盖率较低的成熟林木的树冠下进行,避免皆伐作业;⑤通过采取与树种和立地条件相适应的营林措施,培育高质量的林分;⑥所有营林活动必须遵循自然规律,森林经营的方式不能千篇一律。

3.2 博弈探索阶段(1899-1988年)

19世纪末,巴伐利亚的一些林业企业和私有林主开始按照近自然林业理论开展林业实践活动,主要是营造针阔混交林,阔叶树种包括山毛榉、橡树等。随着第一次世界大战的爆发,近自然林业的理论研究和实践探索几近中止,直到二战结束。

1946年,科斯特勒(J.N.Köstler)开始在慕尼黑大学教授《森林培育学》。他继承了盖耶尔的思想,主张营造混交林,通过保护林地的生产力,对森林进行长期而谨慎的经营。他和盖耶尔一样,拒绝使用统一的方案来经营森林,认为每片森林的经营都需要经过分析和评估。他指出,近自然林业并不是要回到最初的原始林,而是必须结合立地条件、经济目标和技术可行性,找到正确的经营方法[7]。由于科斯特勒在慕尼黑大学任教时间长达26年之久,对许多林学专业的学生产生了巨大影响,这为近自然林业在巴伐利亚州的推广打下了重要基础。但即便如此,巴伐利亚州林业管理部门当时并未将近自然林业理论作为指导原则或经营方针应用于实践。

1949年“顺应自然的林业工作者联盟”(ANW)成立,这个联盟反对当时以短期经济收益为中心的营林理念,倡导为面向自然的森林经营而奋斗。一些自然科学家、林业专家、生物学家和记者也发表了相关的文章。这些都为近自然林业理论在巴伐利亚州的推广创造了有利氛围。从20世纪50年代开始,巴伐利亚州的一些林场、林业企业、私有林主开始较大规模营造混交林,并对云杉针叶纯林进行近自然化改造,主要是对云杉纯林进行择伐,形成小面积天窗,通过人工或天然更新的方式,引入山毛榉、橡树、枫树和椴树等阔叶树种。

1979年,关于“森林灭绝”的讨论,对近自然林业理念的传播产生了深刻的影响。当时,巴伐利亚州超过60%的森林严重受损,人们产生了一种巨大的恐慌,认为巴伐利亚州乃至德国所有的森林都将在未来消失。关于“森林灭绝”的讨论是由慕尼黑大学的林学教授史哈特(P.Schütt)和生态学家乌尔里希(B.Ulrich)等著名科学家提出的,并得到了许多林业私人协会和利益集团的支持。后经调查,导致森林大面积死亡的原因主要是“酸雨”,未经过滤的汽车尾气、燃煤电厂和其他工业产生的废气,使得土壤越来越酸而不再适合树木的生存。同时,调查也发现针阔混交林的受损程度明显小于针叶纯林。虽然调查显示“森林灭绝”并非当时的营林方式造成,而是环境污染所致,但也引起了人们的反思。人们普遍认为,减少有毒物质的排放固然重要,但改变营林方针,建立稳定和具有活力的混交林也必不可少。关于“森林灭绝”的讨论,提高了巴伐利亚州政治家和全社会的生态意识。

至此,近自然林业的推广,就只剩下猎人们的抵制。狩猎鹿是富人和名人的独有爱好,包括一些有影响的政治家也在其中。实施近自然林业,必须在云杉纯林中混交阔叶树种。但鹿不喜欢啃食云杉,却对山毛榉、橡树、枫树、椴树、白蜡树等阔叶幼树的顶芽非常偏爱,使得这些树种都长不高。为此,人们必须控制鹿的数量,将其减少到不影响形成混交林的程度。这样,随着森林中鹿群密度的降低,狩猎鹿将变得越来越困难,这就导致猎人们反对按照近自然林业的理念来经营森林。直到20世纪80年代末,巴伐利亚州林业管理部门才不顾猎人们的反对采纳了近自然林业的理论。

在博弈探索阶段近百年的时间里,虽然近自然林业没有得到巴伐利亚官方的认可和推广,但基层的林场、林业企业以及私有林主的探索和实践,在二战后基本没有停止过。通过营造混交林并对云杉针叶纯林进行近自然化改造,全州阔叶树的比重也从19世纪末的1%左右提高到了1987年的26%。

3.3 全面推广阶段(1989年至今)

1989年,巴伐利亚州林业管理部门正式放弃人工林经营模式,采纳近自然林业理论,并通过修改1973年的森林经营方针,使近自然林业得以顺利、全面实施。

2006年,巴伐利亚州林业管理部门又对森林经营原则进一步进行了调整和更新:①乡土树种应得到推广;②根据不同树种、立地条件和森林质量,分别确定目标材积和目标胸径;③森林更新将主要在小块林地上长期进行;④利用自然生产力;⑤保护和提高森林的抗逆性;⑥在“森林比鹿更重要”的口号下减少鹿的数量,以免影响形成混交林;⑦保护和改善森林基因;⑧土壤是森林生态系统的主要载体,应重点保护;⑨森林的娱乐功能将得到保障;⑩增加森林生态系统的生物多样性,并进行自然保护。

在此之后,近自然林业理论与技术在巴伐利亚州得到全面普及与推广。随着近自然林业实践的不断推进,阔叶树种的比例不断上升,森林的树种结构、层次结构、年龄结构、混交结构不断优化,森林的近自然度也朝着合理的方向不断转化。

4 启示与借鉴

德国巴伐利亚州的林业发展,经历了从破坏天然林到营造针叶纯林,再到近自然化改造为复层异龄混交林的过程,现在的森林质量和经营水平在全世界处于领先地位,对湖北省的林业建设与发展有着十分重要的借鉴意义。

湖北省现有森林面积736.27万hm2,森林蓄积量3.96亿m3,单位面积蓄积量60.18 m3/hm2[8]。湖北省森林面积比德国巴伐利亚州大,但森林蓄积量和单位面积蓄积量都比巴伐利亚州低很多,存在巨大的提升空间。湖北省应借鉴巴伐利亚州的发展经验,采用近自然林业理论和技术体系,从重视乡土树种和天然更新入手,大力发展混交林[9,10],避免皆伐作业,改善森林的树种结构、层次结构、年龄结构、径级结构和混交结构,逐步将现有森林改造为复层异龄混交林,形成健康、稳定、有活力的永久性森林[11],真正实现林业的可持续发展。

致谢:中国政府友谊奖获得者、德国林业专家Hubert Forster先生提供了大量资料,在此谨致谢忱。

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