摘要:欧洲矮林资源丰富,20世纪中叶以前一般采用传统矮林模式进行经营。其后为了应对气候变化,欧洲国家逐步将矮林转变为乔林进行经营。欧洲国家矮林经营思路的转变和采取的经营措施,可为我国矮林经营提供参考和借鉴。介绍了欧洲矮林经营的历史与现状,阐述了欧洲矮林经营的主要模式。
关键词:矮林;标准矮林;混乔矮林;乔林;森林经营
森林是陆地生态系统的主体,在维护国家生态安全中具有基础性、战略性作用。森林按起源不同,可分为乔林和矮林[1],矮林可细为标准矮林和混乔矮林。乔林是指全部由实生树组成的森林,标准矮林是指全部由萌生树组成的森林,混乔矮林是指由萌生树和部分实生树组成的森林。乔林经营在国内外都有较为成熟的理论和技术,但矮林如何经营,在国内外的理论研究和生产实践中都存在较大分歧。我国虽然是人工林大国,面积居全世界第一位,但仍然是以天然林为主的国家。在天然林中,有许多矮林。据第九次全国森林资源连续清查结果[2],我国有栎类资源1656.26万hm2,占全国森林总面积的9.21%;栎类蓄积量14.18亿m3,占全国森林总蓄积量的8.32%。这些栎类[3-4]林分,除了极少量是乔林外,绝大多数是矮林。另外,我国很多地区的杉木[5]、杨树[6]、桉树[7]、米老排[8]、水曲柳[9]、相思[10]、马褂木[11]、刺槐[12]等也存在大量矮林。如何经营好矮林,使其发挥应有的生态效益、经济效益和社会效益,是摆在林业工作者面前的一项重要课题。欧洲是森林经营的发源地,针对乔林和矮林都有着较为成熟的经营理论与技术。乔林经营在德国较为成熟,矮林经营在法国、意大利更为常见[13-15]。该研究在介绍欧洲部分国家矮林经营经验的基础上,提出对我国矮林经营的借鉴与启示。
1欧洲矮林经营的历史与现状
欧洲矮林经营历史悠久,至少可追溯到7世纪的德国。当时德国经营矮林的目的主要是为了提供薪炭、饲料和生产木材[16-17]。到19世纪初,由于第一次工业革命对木材的巨大需求,导致德国的森林遭受毁灭性破坏,天然林和天然次生林都被以挪威云杉为主的针叶纯林所取代[18-19],矮林几乎绝迹。现在德国的矮林占森林总面积的比例不超过1%,一般出于历史教育因素保存下来,主要用于向下一代展示他们的祖先所使用的林业方法、林业类型和对森林的经营模式。奥地利的情况和德国类似,目前只有不到7万hm2的矮林,约占森林总面积的1.8%[20]。法国的矮林经营模式是在17世纪中叶建立起来的,截至目前仍有682.2万hm2矮林,约占森林总面积的47.1%[21]。意大利、保加利亚、希腊、塞尔维亚等国家的矮林资源也极为丰富。表1为部分欧洲国家现有矮林的面积和占森林总面积的比例。
2欧洲矮林经营的主要模式
2.1传统矮林经营模式
20世纪前,欧洲矮林经营主要有2种模式:一是矮桩轮伐模式。林主按照生产、生活需要,每年采伐一定面积的矮林,采伐时伐桩高度较矮,一般不超过15cm,经过若干年,业主将矮林轮伐一遍,然后林主再对首次采伐的矮林进行第2轮采伐。如林主有1000hm2矮林,每年采伐50hm2,轮伐期为20年,这样林主可保证每年都有比较稳定的收获。二是高桩采伐模式。林主在采伐矮林时,不是从地面采伐,而是保留2~3m的主干,将其上的主干和村冠砍去利用,使之在砍伐断面周围萌发新枝条、形成新树冠,经过多次砍伐、多次伤口愈合,砍伐断面逐渐增大成瘤状,形似人头,因此国内也叫头木作业法[27]。这种采伐模式主要是为了在林内放牧,牛、羊等牲畜可以在林内无障碍地吃草,矮林也可在无牲畜破坏的情况下自由生长,互不干扰,同时牲畜的粪便还是矮林的肥料。
2.2传统经营模式的缺陷
传统的矮林经营模式在较短的轮伐期对林分进行频繁砍伐,对土壤、景观和生物多样性都会造成负面影响[28-29]。同时,还可能会带来非本地树种的入侵。在意大利北部的蒂罗尔(Tyrol),臭椿、刺槐侵入当地山毛榉、橡树等落叶阔叶林中[30],对当地生态造成了一定影响。另外,频繁砍伐矮林降低了森林应对气候变化的能力[31]。森林通过光合作用固碳释氧,具有碳汇功能,矮林砍伐后通过利用又将吸收的CO2释放到大气中,使碳封存能力减弱。
2.3现代矮林经营模式
20世纪中叶以来,化石能源的普遍利用,导致人们对薪柴的依赖减少,特别是全球气候变暖所带来的恶果显现,欧洲国家矮林经营的思路开始转变,重点是如何将矮林转化为碳固定和碳封存能力更强的乔林[32]。2.3.1标准矮林经营。矮林由于萌条多,林分内的竞争激烈。为转变为乔林,首先须砍伐部分萌生树或萌条,使阳光进入林地,促进天然更新,亦可人工补植实生苗[33]。当天然更新或人工栽种的实生苗长到一定高度(一般为5m左右),可将剩余萌生树全部砍除,然后按乔林经营方法进行经营[34]。萌生树砍伐后,伐桩每年会萌发出新的萌条,可采取人工除萌或化学药剂除萌的办法清除。意大利的矮林以标准矮林为主,除萌主要通过化学药剂控制伐桩的萌芽能力[35]。2.3.2混乔矮林经营。有2种转变方式:一种是一次性转变[36]。在实生树种子丰年,将萌生树全部采伐,并伐除一些低质的实生树,将郁闭度降低0.4~0.5,促进天然更新,实现快速转变。根据立地条件的不同,栎类更新会在7~15年完成,完成后可对林地内第一代实生树实行主伐,也可继续培育到目标胸径后再主伐。另一种是渐进式转变[37]。不必等到实生树整体出现种子丰年,只要单株实生树成熟到达种子丰年时就可实施天然更新。栎类更新需要足够的阳光,因此必须通过采伐萌生树开辟足够大的林窗来实现。经过多年渐进式的天然更新,当天然更新的幼树幼苗足够时,可对萌生树进行全部采伐。然后按目标树经营法[38-44]、下层疏伐法等方法对乔林进行经营。2.3.3低质矮林经营。低质矮林包括2层意思:一是林分为老龄矮林,林分质量差,结实能力差,所产种子质量差,难以发芽;二是林地土壤瘠薄,天然更新很难实现。对低质矮林的经营主要采取改造重造的办法,具体操作时难以全面皆伐,而是首先在林地上制造较大的林窗或林隙,人工种植针叶或阔叶树种实生苗。待长到一定高度后,将剩下的矮林全部伐除,再在空地上补种实生苗,从而实现从矮林向乔林的转化。
3借鉴与启示
我国对矮林转变经营研究较少,尚未形成系统的理论与方法[45]。在现有教科书和森林抚育规程国家标准中,暂未涉及矮林如何转变经营。欧洲进行矮林转变经营的历史较长,并取得了较为明显的成效,对我国具有重要的借鉴意义。(1)建立矮林转变经营示范基地。在吸取欧洲矮林转变经营经验的基础上,结合国内实际,建立矮林转变经营的试验示范基地。可在有矮林资源的国有林场先行试点,待取得经验后再在面上建立示范基地。(2)开展矮林转变经营成效研究。在建立试验示范基地的同时,设置固定样地[46-47]进行监测,探索技术措施,如择伐时间与技术、天然更新技术[48-49]、混交林技术[50-51]等。同时监测经营成效,包括生态效益、经济效益和社会效益。(3)制定矮林转变经营技术标准。组织森林经营方面的技术专家,以试验和监测数据为依据,研究制定矮林转变经营的技术规程和标准,供全面推行矮林转变经营时各地遵循。
作者:郭诗宇 徐敏 陈云 周妮 周新玲 单位:湖北生态工程职业技术学院 湖北省林业局外资办 湖北经济学院