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森林经营┃植树造林的新理念

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文章附图

森林经营┃植树造林的新理念


前言

新时代对林业有新的要求。总体来讲,现代林业的首要任务是保护生态环境。

我国的造林任务还是比较大的。今后的造林,应当走什么技术路线呢?

1

已经死亡的造林模式

首先要明确,过去几十年以来的那种林场轮伐模式,已经死亡,参见图1、图2。按照这种模式,就是要对每一块林地进行整地-造林-间伐-主伐利用,这算是一个轮伐期。然后就是第二个轮伐期,第三个轮伐期……这种模式已经死亡,我国各林场都已经禁伐,并在寻求新的模式。

2

营造永久性森林

总体来讲,现在的植树造林,要使得森林生态系统近自然、长寿命和保护生物多样性。其中最主要的是发展永久性森林,或者讲是要发展近自然的异龄混交林。

营造永久性森林,就是营造实行单株择伐的异龄混交林。森林一旦建立,林分永久性存在,但其中的单株,成熟了可以采伐,采伐后实行天然更新或人工促进天然更新。从而,既保障林分的近自然属性,又保障木材及其他林产品的产出,林分的生物多样性也有了保障。

这才是今后植树造林的方向。今后我们营造的大部分森林,都应当是这样的林分


3 4 永久性森林,

林分永久存在,但实行单株采伐和更新

3

人工品种和天然品种各有场所

20191月,中央全面深化改革委员会第六次会议通过了有关林业的几个重大决定,其中提出了维护天然林生态系统的原真性

这个提法对天然林保护和造林营林等工作都有指导意义。就是要求对天然林的营造树种,应保持原生树种,严禁引用外来树种和人工选育的品种。但这项要求,迄今未见林业上如何应对。

30年前,我曾在法国学习、研究桉树工业原料林发展,知道桉树工业原料林的进步,前提是不断地在新品种中注入原生品系的有用基因。为此,提出了必须保护部分原生生态系统的问题。

这个道理,其实也是发展现代农业的教训。在农业发展中,人类必然要不断改进作物品种。而良种的育成不可避免地会带来作物遗传基因变窄。遗传基因变窄的品种,产量会提高,但抗性与活力会越变越差。因此现代农业的一个前提是要从原真生态系统获取原始材料进行育种。这样,自然保护区就成了农业发展必不可少的基本要素

事实上,袁隆平的杂交水稻,全球的三叶橡胶,还有咖啡、大豆等育种技术的进步,都是因为找到并利用了野生种。是天然森林补救了农业育种材料的缺乏。袁隆平当年就是在海南岛的未开发地带找到了野生稻。海南热作两院的郑学勤教授,也曾在亚马逊河上游采集了6000个野生橡胶种质资源。

而这个战略性思维,也就是九十年代以雍文涛部长为首的一个团队,在研究试验的基础上,提出的森林资源分类经营(商品林、多功能林、公益林)的基本成果。

但是,今天,中央对天然林原真性保护的理解和安排,远远超出了农业、林业育种的需求,上升到了人类自身生存对于自然生态环境需求的高度。

十几年前,财政部在中国林科院组织过一次座谈会。在座谈会上,我提出,像核能的利用要有原则一样,林木的人工品种,都不具有普适性,都只能用在与选育目的相符合的那些地方。当然,当时我的意见被一致否定,他们说品种既然选育出来,就应广泛使用

我当时的观点并没有错,错的只是超前了。今天,应当可以接受了。

在北方各地,我们已经有300多万公顷原本是天然林的生态系统被落叶松替代。很多地方,天然林还被杨树替代。一直以来,我们只知道把选育的或引进的品种,栽植在原本是天然林的地盘上,却缺乏对天然林恢复和经营原理的思考。

还有不少其他的破坏森林生态系统原真性的做法。

人工选育的品种只可以用在对口的地方。例如,桉树工业原料林、杨树用材林、落叶松用材林等,只可以用以营造专用原料林或专门的用材林规划区。天然林造林,只可以选用当地原生树种。

人工品种和天然品种各有各的场所,这应当是今后造林的一个原则。

4

原冠造林、混交栽植、小穴植树

二三十年来,我国造林中出现了一些错误倾向,就是剪掉树冠,再移植。雄安反潮流,坚决推行原冠造林,也因此在全国引起了巨大响应。原冠造林的好处,不言而喻。

原冠造林,就是移植时尽可能保留原有树冠,也是我们所倡导的。

其次,就是混交栽植。一片植树区,不一定都栽一个树种。可以几个树种一起栽,形成混交林。再有,就是要随机栽植,不统一株行距。

最后,建议改大穴栽植为缝隙栽植。减少挖大穴、栽小苗。在近自然森林中,甚至使用种子直播(实生苗)。尽量使用裸根苗和直播造林。

传统的造林技术,有很多都值得反思。

这都是一些值得改进的地方。

5

树立苗木幼化理念

如果我们采用的是已经老化了的材料造林,那么树木就会在造林后很快老化、甚至死亡。为实现永久性森林,基础的理念就是应当追求造林材料的幼化。只有造林材料幼化了,营造的树木的年龄才会保持近自然状态。这应当是今后植树造林的一个重要标准。

老化与幼化,是一个相反的过程。园艺中总是把年幼的树木做得比较苍老,幼化则是相反方向的一套技术。

我国也有此理念(参见朱之悌院士论文)。但我们的教科书没有把这一重要理念传达给大家。这导致了我国的植树造林中普遍采用未经幼化处理的材料。尤其是三北地区的杨树造林。这个问题太普遍、太严重,以至于好像林学上根本就不存在一样,甚至于现在还有很多人不了解这个问题!

幼化,最初表现在桉树工业原料林的发展中。特别是20世纪九十年代,我国普遍采用的是未经幼化处理的桉树苗木。这种苗木很快就进入衰老期,所以很长时间内我国的桉树生长量上不去。

尤其是在三北造林中,我们大量使用的是未经幼化处理的杨树苗木。就是,用从大树上砍下来的枝条插入土中。这样的苗木携带着亲本的年龄信息。一代代传下来,到现在,我们栽植的杨树,就只剩下30-40年的年龄限制了。同样是在三北地区,实生的杨树可以活几百年,而我们栽植的杨树只可以活30-40年,根本原因是使用的是老化苗木,而其他原因都是次要的。

我国林业上迄今为止的育苗,都不知道幼化理论。尤其以杨树为甚。在林业上,使用老化苗造林的现象十分普遍。即便是在城市,也在大量使用老化的苗木,如北京市大量使用杨树、柳树、法桐、匍地柏等老化苗。

现在科学已经发现了老化原因,是基因端粒缩短(凡是无性繁殖的植物或动物都有这个问题)。但是林业上还没有人研究这个问题。

林业上的幼化苗,在农业上叫脱毒苗。在农业上,土豆、地瓜、甘蔗等长期、反复地使用繁殖材料做扦插,也形成了十分浓厚的老化病毒,严重阻碍了作物生长。而使用幼化苗,则可激活其生理活性。

树立苗木幼化理念,这是营造永久性森林的基础保障。以三北地区的造林为例,如果仍然采用老化苗造林,其结果仍然会是三四十年开始死亡。从这个角度讲,我们的规划期为70年的三北造林工程,永远也完不成。我们应树立造林苗木的幼化理念,采用起源于种子或组培的苗木造林。

可惜,我国的种苗条例还没有包含这个原则。

6

保护主根

根,对树木繁殖和造林有指导意义。传统的育苗造林教育当中,老师一直告诉学生,切掉主根可以促进侧根发育,方便栽植,促进成活。其实这是错误的。

我们知道,根,分为主根、侧根和毛细根,侧根和毛细根的载体是主根(参见图7)。如果没有了主根,何来侧根和毛细根?

在图8情况下,这棵树,必定在1/3的残留主根区间,发展水平侧根以补偿缺失的根系。

那么,不难理解,它只能抵抗得住可以在0.5米深度上不被刮倒的风,只能吸收到地面以下0.5米深度以内的水分和营养,只能在0.5米土层以内与同层根系的其他植物竞争水分和营养。与1.5米深的根系相比,它的生长能力被无端地剪去了2/3

根浅的坏处,教科书回避了。

事实上,几十年来,我国用于造林的都是切掉主跟的苗木。各种种苗标准,都没有指出剪除主根的错误。

910 几十年来我国造林都是在使用剪除了主根的苗木



111213无主根的树木,即使长大了,也极易倒伏

年年都有城市树木被风吹倒的报道。今年也一定还会出现大批城市树木倒伏的现象。您留意看看吧,一定可以看得到,那些一吹就倒的树,绝大多数都是没有主根的。

剪除了主根的树,还有一个表现,就是生长慢。请看下面的示意图(图13)。

  图14 没有了主根的树木吸收营养的范围被局限了,生长缓慢。

所以我们造出来的林子,简直就像一群残兵败将戳在地里。

剪除主根的理念是极其错误的。

最后我们归纳一下,主根对于树,就在于它是树的一个抗风稳定器,根系扩散器,深水汲取器,营养制造器,萌发发动器。

在新时代,森林的作用已不同于过去。为了适应这种社会需求,以上只是简单列举了今后植树造林的一些值得改进的方面。为了建设更多的异龄混交林,需要我们从各个领域努力。

我们需要认真探讨这个问题。

让我们营造出适合时代需求的林分。从多方面去改进我的的造林理念。