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摘要:本文简要介绍了桉树在保障国家木材安全中发挥的重要作用,阐述桉树人工林发展的现实性和必要性。对因不合理的经营桉树人工林而产生的负面效应以及产生的原因进行了分析,探索一系列的科学管理方法,包括发展桉树大径材、与固氮树种混交、控制总量和种植区域、保留采伐剩余物、整地时避免破坏原有植被、合理使用化肥和除草剂等,在保障木材供应充足和生态环境不破坏之间寻求最大公约数,以期为林业管理部门制定桉树发展政策和为桉树经营者进行科学管理提供参考依据。
关键词:桉树;科学经营;可持续发展
引言:近年来,随着桉树种植规模的迅速扩张,以及经营者采用粗放的发展方式和短视的经营模式,对生态环境造成了一定的负面影响,如大面积纯林种植、林分结构简单、造成水土流失、抵御病虫害能力弱、生物多样性下降等,引发了较大的社会争议。面对发展与保护的双重大山,天平偏向任何一方都是不合理的,不能为了发展罔顾生态环境恶化的危害,也不能为了保护错失发展经济的良机。因此需要进一步分析这些负面影响产生的原因,坚持可持续性发展原则,有针对性地选择合适的经营措施,不断提高林地生产力以达到科学经营的目的。
一、桉树对木材发展安全的重要作用
木材、钢材、水泥和塑料并称为四大原材料,是国民经济发展中不可或缺的重要物资,我国木材供需矛盾尖锐,木材及其产品年缺口3亿立方米以上,原木、锯材进口量占全球贸易量的1/3以上,为全球第一大木材进口国和第二大木材消耗国。桉树原产于澳大利亚及其周围岛屿,具有品种多、生长快、适应性广、抗逆性强、耐贫瘠、种植容易、萌芽力强等特点。桉树凭借速生的优势,当年营造,即可达到当年成林的效果。目前,我国桉树人工林面积450万公顷,只占全国森林面积的2%左右,年产木材超过3000万立方米,超过全国木材总产量的1/3[1]。
二、桉树人工林在经营过程中产生的负面问题
1、造成地力衰退
随着桉树人工林栽培技术和经营集约化程度的提高,桉树人工林生产力得到很大提升,面对巨大的经济利益,不少经营者将轮伐期缩短至4年,而桉树人工林数量成熟年限为9年[2],最佳经济轮伐期也要到第7年[3],此时养分利用率达到最大,此时心材开始大量形成。不合理的经营措施除缩短轮伐期外,还有如连载代数增加、种植密度大、机耕全垦、不合理的施肥、施用除草剂和炼山等破坏性的管理措施,以及全树利用造成生态系统中物质循环移出量大于归还量,在短时间内造成对土壤中营养元素进行大量消耗,土壤中可利用的有效循环养分供应不足,从而导致林地养分收支失衡,土地肥力下降,水土流失明显。有研究表明随着连载代数增加,桉树土壤PH值以及养分指标均呈现较大幅度下降趋势。在高密度的桉树人工林下,草本植物蒸腾量降低,根部土壤层的水分含量也明显下降。因此,许多学者认为桉树人工林消耗肥力大且速度快,造成人工林地力严重衰退,称其为“耗肥机”,而其主要原因是不科学的经营措施。
2、危害水资源安全
对水量的影响方面。桉树被社会称之为“抽水机”,内在原因是桉树维持高速生长需要消耗大量的水分,外在原因则是大面积、高密度、短周期的种植模式造成林地和周边土地干旱。杨民胜等[4]研究证实,桉树水分利用效率高,但在大面积种植和粗放型管理等不合理的经营下,全年的耗水、耗肥总量也巨大,对区域水分平衡造成影响,进一步产生了土壤板结、水源减少、水质变坏及污染严重等现象。广东省实施《中华人民共和国水法》办法中也明确禁止在江河两岸及水库集水区域栽种桉树。
对水质的影响方面。有人质疑桉树有“毒”,这个说法目前没有科学依据,但有研究发现,在水源地区种植桉树会造成水质量下降。原因一是机械过程影响土壤物理结构,进而造成水土流失,导致水体浊度大;二是大量施肥容易造成肥料流失,使水体富营养化。可见桉树林对水环境产生的负面影响主要也是由不科学的经营措施引发的。通过营林模式、生产作业技术以及合理规范种植区域,可以改善桉树种植对水环境的负面影响。
3、影响生态系统稳定性
由于桉树林下植被稀少,林间鸟类及其他昆虫等多样性和生物数量都较天然林或其他经济林少,而林龄长的桉树人工林的物种多样性高于林龄短的人工林[5-7]。营造的桉树人工林往往是纯林,结构单一,林内生态系统稳定性差,抗病虫害能力弱。随着化学农药大量使用,非但没有控制害虫,反而增加害虫的耐药性,使桉树人工林的森林健康状况进一步恶化,造成生态和经济重大损失。在澳大利亚,桉树天然林在长期的自然演化过程中形成了稳定的生态系统,桉树多样性极其丰富。而在我国,由于桉树引种只是将主要树种引入,而伴生树种并未引进,加上纯林经营,无法形成稳定的生态系统。
再者,不合理的经营措施导致群落植物组成的单一化和草质化[8],物种的恢复达不到原有的水平。由于桉树人工林的高连栽性、以及造林前期的迹地清理和除草,甚至炼山,造成土壤中种子存量骤减。土壤种子库中以草本植物为主,对木本植物的更新帮助不大,久而久之,林下植物功能群最终演变成以入侵草本植物为主,对当地植物系统造成严重危害。林内物种多样性下降后,林内物种群落结构趋于简单,生态系统的自我调节和保护功能随之减退,最终导致桉树人工林地的土壤水分、有机质含量、营养状况等进一步恶化。
三、桉树人工林科学经营措施
1、发展桉树大径材,延长经营周期
以前我国的大径材资源主要来自天然林,从2000年开始,天然林已经全部停止砍伐,原本紧张的我国大径材供应市场更加紧张。从目前看,桉树正是能够满足这一要求的最佳树种。桉树是世界公认的三大速生造林树种,同径级成材时间比杨、松、杉等传统树种提前,且树干通直、木材力学强度大,是培育大中径材极具潜力的优良树种。首先,要尽快制定大径材培育规划,加强桉树大径材培育技术的研究,尽快选育出大径材良种并形成高效培育技术模式进行推广应用。种植密度方面,林分密度为500株/公顷、株行距为5m×4m,是最佳的大径材培育模式[9]。木材收获时间方面,桉树大径材在10-12年即可成材。选育品种方面,广西已具备选育巨桉、尾叶桉、大花序桉、粗皮桉、柠檬桉、小果灰桉、剥皮桉、邓恩桉等桉树中、大径材种质资源基础。
随着党和国家对生态文明的高度重视及社会的发展对于生态安全的重视,延长桉树人工林的经营周期无疑符合当下中国的发展观念,是一个既满足于经济效益而又兼顾生态效益的两全之策。
2、营造混交林,保护和恢复林地植被生物多样性
针对因大面积单一树种种植造成生物多样性下降和森林生态系统稳定性差的问题,应实行结构合理、可循环轮作的森林健康经营模式,将轮伐期短桉树纯林转化为周期长的异龄复层混交林,采用多树种多品种混交,充分发挥林地最大生产潜力,既推动经济效益倍增,又逐步转向近自然化经营,实现森林高质量发展。混交林的优势明显,营造混交林能高效利用空间和阳光,形成土壤良好的物理结构,避免因桉树品种单一对土壤养分某一元素的长期吸收,以耕代抚,对土壤具有改良作用,进而提高林地生产力。混交林林冠结构复杂、层次多,能减少地表径流和水土流失。混交林地面落叶层和腐殖质层较厚,能保持土壤疏松,增强持水能力,据研究桉树人工林产流量比混交林少60.9%[10]。混交林生态系统较桉树林食物链长,生物多样又相互制约,减少桉树的种内竞争,有利于森林可持续发展。多层次种植可增强系统的稳定性,生态结构也较为复杂,生态系统较为稳定[11-14]。
可以选择能固氮的豆科树种,尤其是相思类树种[9、15-18],混交方式选择株间混交,保留部分林下原有的植被,为本地植物的更新提供种子来源,以维持较高的物种多样性,并且进一步恢复土地养分,对本地植物的恢复和土壤动物及微生物的生存同样有着重要意义。
3、科学谋划,实现可持续发展
大量事实表明,只要做到科学经营,桉树造林产生的一些不良影响就可得到有效控制。在桉树人工林经营中,必须遵循森林生态系统经营理论,做到人工林主导功能与其他生态系统功能的权衡与协同,做到经济效益与生态效益并重。桉树人工林中的生物多样性是林分生态稳定性的标志,科学合理的造林措施是丰富生物多样性的关键。
一是合理布局,严格控制桉树种植区域和面积。桉树人工林面积每增加1%森林水资源量就减少0.61%[10],桉树人工林对区域水资源安全存在潜在威胁,对干旱半干旱地区的威胁更严重。实行桉树人工林面积总量控制、避免区域过度集中种植和减小连片种植面积,并严禁将天然林地、水源涵养林地、陡坡水土易流失地等作为桉树造林地。二是合理整地,维持水土养分。尽量不使用全垦整地,改用穴垦整地或沿水平线带状整地,改挖明穴为打暗穴,不仅扰动土壤面积小,还有利于人工林下植被的恢复和林地水分、养分的保持等。三是近自然育林,提高系统稳定性。桉树鲜叶和凋落物中养分含量较高,而树干中养分相对较少,桉树可以通过剩余物归还一定养分。因此应将没有经济价值的枝、叶、皮等剩余物保在林内,杜绝炼山的清理方式,保护桉树林地内养分平衡。此外,有研究发现只保留少数散生的本地乔木(如占总株数的15%),也会对砍伐后维持生物多样性起到重要的作用[19],因此砍伐时划分为不同斑块,在空间和时间上有所差异,实行镶嵌式造林,优化桉树林的内部结构,保留部分原有植被,保证本地植物的种源和动物扩散的廊道不被干扰。四是科学施肥,增加土壤涵养能力。造林施肥以及合理的除草抚育可以改良林木的生长环境,促进林分尽早郁闭成林。应充分考虑土壤养分的需求状况,因地制宜,科学合理施肥。少用或尽量不用除草剂,促进林下杂草生长,使杂草肥地,减少化肥用量,保持林间的生物多样性,长久维持地力。确有必要使用农药和除草剂时,要选择低毒、高效、无残留的产品,不能危害林木,更不能使周边水源、渔场、稻田等受到污染,确保生态安全。
四、结论:
在发展桉树人工林的过程中,要树立可持续性经营理念,控制人为干扰的程度,制定合理的营林规划,提高科学经营水平,提高桉树人工林的稳定性和综合效益,将桉树人工林的不利影响减至最小,实现桉树产业与自然和社会的和谐发展,使之更好地服务于人民,服务于社会。
参考文献:
1、谢耀坚.我国木材安全形势分析及桉树的贡献 桉树科技 2018,35(4):3-6.
2、黄宝榴.9a桉树人工林生长规律及经济效益分析.
3、黄和亮,吴景贤,许少洪,王小梅,曹辉.桉树工业原料林的投资经济效益与最佳经济轮伐期.
4、杨民胜,陈少雄.桉树生态问题的来源于对策[J].桉树科技,2002,19(2):9-16.
5、Tyynela TM.Species persity in Eucalyptus camaldulensis wood lots and miombo woodland in Northeastern Zimbabwe.New Forests,2001,22:239-257.
6、Huttel C,Loumeto JJ.Effect of exotic tree plantations and sitem anagement on plant persity / / Bernhard-Reversat F,ed Effect of Exotic Tree Plantations on Plant persity and Biological Soil Fertility in the Congo Savanna:With Special Reference to Eucalyptus.Bogor Center for International Forestry Research, 2001:9-18.
7、Mboukou-Kimbatsa IMC,Bernhard-Reversat F,Loumeto JJ.Change in soil macro fauna and vegetation when fast-growing trees are planted on savanna soils. Forest Ecology and Management, 1998,110:1-12.
8、Wen Y-G (温远光), Liu S-R (刘世荣), Lu F (陆放),etal.Plant persity and dynamics in industrial plantations of Eucalyptus.Journal of Beijing Forestry University (北京林业大学学报),2005,27(4):17- 22(in Chinese).
9、叶绍明.广西桉树工业人工林经营模式研究.
10、杨钙仁.桉树人工林对林区地表水的影响.
11、王道波,莫小琳,周晓果.广西桉树种植模式研究[J].安徽农业科学,2012.40(17):9358-9359.
12、汤建福,姚庆端,黄龙杰,等.桉、杉混交林经营研究[J].桉树科技,2004(1):7-12.
13、张明慧,黄宝灵,程亮,等.桉树相思树混交林地士壤微生物特征研究[J].广西农业科学,2009,40(6):681-685.
14、张燕,余雪标.桉-农复合经营对甘蔗产量的影响及其经济效益分析[J].热带农业科学.2007,27(5):27-30.
15、李勇.东方市桉树人工林生态可持续发展研究.
16、黄晓露.桉树纯林及其混交林土壤酚类物质的环境效应与生物评价.
17、蓝佩玲,廖新荣,廖观荣等.桉树与粗果相思混交对土壤养分的影响[J].热带亚热带土壤科学,1998,01:77-79.
18、许冰,李宝福,郑耀三,吴云忠,何德镇.桉树择伐后套种3种阔叶树的生长及土壤理化性状效应分析.
19、HartleyM J. Rationa le and methods for conserving biopersity in plantation forests. Forest Ecology and Management,2002,155:81-95.