國家林業局政府網12月20日訊 2010年7月13-23日,中國林科院副院長劉世榮研究員率領的中國林業科技代表團對以德國和法國為代表的歐洲森林經營以及林業研究與發展等進行了一系列的考察活動。在德國,代表團重點考察了位于斯帕薩特的珍貴闊葉樹橡樹林的近自然經營與保護,以及位于巴登-符騰堡州沃爾法赫地區“黑森林”中典型的擇伐林經營體系。
一、以橡樹林為例解讀近自然經營的原則、目標和技術
德國斯帕薩特地區有一片古老的橡樹林,在歐洲乃至世界都享有盛譽。這片橡樹林約67.3hm2,為國有林,屬于Rothenbuch林業企業所有。據德國2000年森林清查資料,該林分主要由橡樹和歐洲山毛櫸混交,橡樹平均年齡達350~365年,山毛櫸平均年齡為145年;每公頃立木蓄積量達到498m3,其中橡樹271m3、山毛櫸227m3;平均胸徑橡樹為72cm、山毛櫸為33cm;平均樹高為橡樹34m、山毛櫸23.5m,最高的橡樹達到44m。
該橡樹林最早是17世紀初人工營造的,后來經過長期持續的經營,形成了高大的橡樹喬林。1855~1877年又在高大喬林下種植了山毛櫸,逐步培育為珍貴的大徑級闊葉混交用材林。
1.近自然經營的3個基本原則
德國專家斯匹克教授以現場為例,介紹了近自然育林的3個基本原則:(1)目標樹應該是鄉土樹種,也可以引進適應當地條件的外來樹種,但從近自然育林的角度看,最好選擇鄉土樹種;(2)林分結構應該是穩定的、健康的,能夠實現持續的演替。這里所說的穩定,不僅是指林分結構的穩定,同時也包括林分抵抗風險及各種災害的穩定性;(3)結合經營目標,盡可能地運用自然力經營森林。
在近自然經營的適用范圍方面,人們對德國近自然森林經營的理解,原來僅限于人工林的近自然經營,其實上述3個原則不僅適用于人工林,也適用于天然林,特別是天然次生林的經營。例如,首先是鄉土樹種的選擇,鄉土樹種在天然林中已經是一種自然選擇的結果;第二是林分結構穩定的問題,在天然林中建立穩定的林分結構,是需要人工干預的,干預的原則是必須遵循自然規律,在充分進行自然選擇的基礎上加以人工干預。
2.近自然經營的目標
近自然經營的目標實質上是追求經濟效益最大化。近自然林經營并不排斥木材生產,與傳統森林經營理論相比,近自然經營理論認為只有實現最合理的近自然狀態的森林才能實現經濟利益最大化,經濟效益與生態目標之間并不沖突。
德國專家指出,對近自然育林的理解不能簡單化。近自然經營并非是簡單地追求一種近自然狀態,更不是純自然經營。這里很重要的一點就是要結合我們的目標,既要考慮經濟目標,又要兼顧生態目標,這2個目標是完全可以綜合實現的,關鍵是要結合實際開展科學的森林經營。然而,現實中人們對此并不理解,即使是在德國這樣森林經營高度發展的國家亦是如此。以斯帕薩特地區古老的橡樹林為例,從2003年起,利用這片森林創建了“埃克霍爾天然林保護區”,目的是將這片橡樹林作為歐洲重要的“生態旗艦”保護起來,不再允許開展任何經營活動。公眾及綠色環保組織的目標是要保護這些古老的橡樹林,但是林業專家對此表示憂慮,因為如果單純保護,僅依靠自然的力量,多少年以后這些橡樹將會消失,取而代之的是山毛櫸純林,這主要是由于山毛櫸是當地極具競爭力的鄉土樹種。這片橡樹林能夠發展到今天正是由于進行了長期持續的經營活動,通過人工干預伐除競爭性的山毛櫸而促進了橡樹目標樹的生長。
3.近自然經營的技術措施
德國專家認為,森林培育目標的重點應放在目標樹和培育大徑級用材上。目標樹可以單株,也可以2~3株群團狀保留,根據具體條件和需要而定。目標樹的確定必須明確,然后以目標樹為核心進行經營。
高價值目標樹生產可以劃分為2個階段:即修枝階段和直徑加速生長階段。在第1階段,幼林通過林分密度調節進行自然整枝或者通過人工剪枝適當去除枝丫;到第2階段開始時,就應選出目標樹,然后定期疏伐,為其生長創造空間,以便擴展樹冠和加速直徑生長。目標樹選擇時間必須介于2個階段之間。目標樹選好后應該做標記,以便日后給予重點管護。
對樹木進行修枝是德國高價值木材生產的重要環節。眾所周知,樹干最低部分是整棵樹最有價值的部分。德國專家認為,枝下高不應超過輪作周期末樹高的1/3(見下圖)。例如,輪作周期末樹高為30m,則修枝高度為10m。通過第1價段在樹干低處修枝,可輕松控制樹木的多節問題,從而大幅提高終端木材產品的價值。終端產品的價值越高,對原材料的要求就越高。例如家具板、樂器板、體育器材部件或桶板等均由無節材制成。第1階段適當并及時修枝可大大提高收入,可以將闊葉材的價值提高5~20倍,這應該被看作是一種投資,不修枝可能會失去未來的高收入。但是,由于修枝關系到投資成本,所以僅對林分內最好且最有活力的樹——目標樹進行修枝,而不可能對所有的樹木都進行修枝。
第2階段進行疏伐,旨在促進直徑生長。德國專家指出,為了這個目的,需要密切關注樹冠生長,枝下高在剩余生長時間里應保持在同樣的高度上。這就意味著未來不應再有冠下枝死亡,因此需要適時給目標樹創造出足夠的生長空間。成熟木的高度取決于立地的肥沃程度,而樹干直徑則取決于樹冠生長的空間。因此,要想培育大徑級木材,就要通過伐除競爭樹木而為目標樹釋放出足夠的生長空間,即使干擾樹是珍貴樹種也應伐除。這種經營方式的采伐強度不會很大,一般在20%~30%左右。
對目標樹的保留空間,德國專家做過很多研究,得出的一個簡單原則是:對于闊葉樹,目標樹與同層冠幅及高度類似的相鄰樹木的最佳距離=實際胸徑×25倍,在這個距離范圍內的同冠層競爭性林木都應伐除,下層林木則不伐除。也就是說,以目標樹為中心,對目標樹周圍影響其生長的樹木都應該及時伐除,對目標樹影響不大的可以保留,以減少撫育伐強度。以目標胸徑至少40cm計算,目標樹的間距至少應為10m左右。對于針葉樹,達到成熟時,主干與樹冠比例應該是一半對一半。
二、巴登-符騰堡州“黑森林”中典型的擇伐林經營體系
代表團考察了位于巴登-符騰堡州沃爾法赫地區“黑森林”中典型的擇伐林經營體系(也稱永久性森林或恒被林),即如何在小規模私有林中實現異齡-混交-復層-多樹種的近自然經營,從而既實現定期的經濟收入,又取得良好的森林生態和社會服務目標。
這片擇伐林位于“黑森林”的中心,這里地質條件并不是很好,土壤并不肥沃,但立地、降雨等綜合條件比較好。從現場可以看到,在同一林分中混交有不同高度和徑級的挪威云杉、銀杉和少量山毛櫸。這些樹木構成了3個主要林層:徑級最大和最高的老樹、生長旺盛的中徑級樹木和更新層。這種林分狀態正是人們通常所追求的目標,即異齡、混交、復層和多樹種,在任何時候林分都處于旺盛的生長狀態,持續覆蓋著林地。這種林分不會損失經濟價值,而同時也保持了生態價值。盡管這種林分是通過長期持續的人工干預形成的,但卻保持了近自然的狀態,公眾喜愛這樣的近自然森林。
根據當地林務官科爾布(Aren Kolb)介紹,這種擇伐林經營在“黑森林”地區有著長期的傳統,大概有幾百年的歷史,在整個地區的經營比例大約占到8%,是典型的小規模私有林經營體系。擇伐林體系最初形成及其經營的根本目標是為了取得持續穩定的經濟收益,而并非為生態目標。盡管擇伐林是當前人們追求的林分狀態,受到普遍歡迎,但早期并非如此。早在1831年,巴-符州森林法甚至禁止在公有林中實施擇伐林經營,主要是認為不規則的擇伐難以控制采伐量和剩余立木蓄積量,不利于開展可持續森林經營,但當地森林所有者強烈反對這些限制,并堅持其傳統的擇伐林經營體系。林學家們對這些傳統的理念和經營模式進行了深入的調查研究,并形成了今天的擇伐林經營體系與經營規程。
擇伐林經營體系的形成需要有一定的前提條件:①耐陰性樹種,例如銀杉、挪威云杉和山毛櫸,在樹冠下生長良好并形成有效更新層;②能夠支持樹木長期穩定生長的立地條件、充足的雨熱條件等;③持續的經營,每隔5年進行定期采伐,采伐量等于間隔期內的生長量,每次采伐活動都有多重目標與影響,即采伐大徑級樹木以取得經濟收入、開放林窗及疏伐中等徑級樹木以促進樹木生長和天然更新;④林業工人及管理者具備良好的知識和技能及長遠經營的理念;⑤擇伐林體系要求林道密度較高,以便在采伐運輸過程中保護好剩余立木。
擇伐林經營體系的優越性在于:①允許在較短的間隔期內(每5年)開展采伐活動,從而取得持續穩定的收入,在管理良好的情況下,林分始終處于旺盛的生長狀態并提供規律性的生長量;②可以采伐珍貴的大徑級木材,從而保證林主獲得良好的經濟收益;③利用天然更新,降低造林成本;④盡管是通過人工干預形成的林分結構,但看起來像天然林分,具有很高的美學與游憩價值;⑤由于老齡樹木的存在,為一些適于在老齡林中生存的瀕危物種提供了良好的生境條件。
德國專家指出,從長期來看,擇伐林(異齡林)和同齡林的生產量沒有太大差異,主要差異在于:異齡林能夠保持一種持續的收獲,每5年就會有采伐收獲,生長多少采伐多少;而同齡林前期主要進行疏伐,到一定的輪伐期時才能進行主伐利用。擇伐林通常不關注林齡,而是關注徑級。形成擇伐林的關鍵是進行持續的規律性的森林經營(人工干預),如果不采取經營措施,幾十年后擇伐林體系將遭到破壞或喪失而逆轉為單層林。一旦擇伐林體系被破壞,通常需要幾十年的努力才能重新恢復。根據德國專家的經驗,將一片單層人工林或退化次生林培育成擇伐林狀態,至少需要30~50年的努力,并需要借助更多的人工干預,達到一定的起點后才能開展擇伐林經營模式。
三、總結與啟示
德國森林經營的核心目標是培育多功能森林和珍貴用材,經濟效益是重點、兼顧生態與社會效益。圍繞著珍貴用材培育,積累了目標樹經營的技術措施。在沒有顯著增加成本的情況下,通過培育珍貴樹種所生產的高質量木材能夠提供更高的收入。經濟狀況的改善主要依賴于木材的質量。許多年以來,高質量木材在國際市場上被賦予很高的價值,預計這種高質量木材的價值將會隨著對可更新資源需求的持續增長而進一步提高。未來發展大徑級珍貴用材具有較好的發展前景。
德國木材市場發達、優質優價,另一方面德國的勞動力成本很高,這些決定了德國森林經營方式的2個主要特點:一是培育大徑級高價值用材;二是盡可能借助自然力,減少工作量,降低成本,達到最佳的投入產出效果,這也是采取近自然經營方式的主要原因之一。德國早期也經歷了很長的森林恢復過程,只是在森林恢復到一定程度以后,才開始一些不同的思維方式,才可以借助自然的力量。
我國勞動力成本較低,可以更多地對森林經營進行投入,將來的發展趨勢可能像德國一樣,隨著勞動力成本的提高,也需要盡可能多地依靠自然力,以降低經營成本。但是目前,鑒于我國森林破壞及退化的嚴重程度和勞動力成本低的優勢,應該大力增加人力投入來縮短森林恢復的進程。
德國森林經營實踐表明,無論是近自然經營理念或是擇伐林經營模式,其根本目標是為了獲取經濟收益,而并非我們通常所理解的主要為了生態目標。通過持續地、科學地開展近自然的多目標森林經營,能夠同時獲得良好的經濟與生態效果。在我國對木材資源的剛性需求以及對森林生態與社會服務的結構性需求的大背景下,德國近自然經營特別是擇伐林經營體系,為探索適合我國林業發展現實需要的森林經營模式提供了很好的思路和有益的借鑒。