谢耀坚
论中国桉树发展的贡献和可持续经营策略
谢耀坚
(国家林业局桉树研究开发中心,广东湛江524022)
我国最早于1890年引进桉树,刚开始主要作为庭院和四旁绿化树种,20世纪50年代在粤西和桂南大面积试种成功后,逐步推广作为南方主要造林树种。20世纪80年代,我国开始大规模种植桉树,1986年,全国桉树人工林面积达46.6万hm2,进入21世纪后,桉树发展迅猛,2015年达450万hm2,年产木材3000万m3,占全国商品林木材产量的26.9%,为保障我国木材安全做出了重要贡献。桉树产业已形成包括种苗、肥料、制材、制浆造纸、人造板、生物质能源和林副产品等完整的产业链,年总产值达3000亿元。发展桉树人工林具有非常重要的意义:一是缓解我国木材供应紧张局面,减少对外依存度,以保障国家木材安全;二是桉树产业已形成完整的产业链,构成国民经济不可或缺的一部分;三是对提高森林碳汇、发挥气候调节、完善森林的生态和防护功能具有重要意义;四是重要的民生林业,促进林农增收和农村致富。桉树科学发展的关键在于可持续经营。首先必须更新观念:由木材生产为主向木材生产与环境保护并重转化,由封闭式经营向开放式经营转化,由传统的永续利用向森林可持续经营转化。同时,必须推行以下可持续经营的技术措施:(1)立地与树种、品种相匹配;(2)适当的人工混交林措施;(3)进行科学的植被管理;(4)改进造林技术;(5)控制病虫害。
桉树;科学发展;可持续经营
桉树是桃金娘科桉树属()、杯果木属()和伞房花属()树种的总称,共有945个种和变种。原产澳大利亚及其北边几个国家,多为常绿乔木,生长快,干形好,用途广。桉树木材可用于造纸、人造板和建筑等行业,桉叶可提炼桉精油和桉多酚。我国于1890年引进桉树,现已成为南方主要造林树种之一。
20世纪80年代开始,我国桉树人工林蓬勃发展[1],至1990年,桉树栽培区已遍及广东、广西、海南、福建、云南、四川等17个省区600多个县。2002年,全国桉树面积达154万hm2;2008年达260万hm2,2015年达450万hm2[2],当年为国家生产木材超过2 500万m3,超过全国商品材总产量的1/4[2],为缓解我国木材供需矛盾和保证木材安全发挥了重要作用。2015年全国桉树产业总产值达3 000亿元[3],桉树已经成为国民经济木材生产中不可或缺的重要资源。
目前,全球桉树人工林面积2 000多万hm2,占世界人工林面积的15%。世界上种植桉树人工林面积最大的前三个国家分别为印度、巴西和中国。平均产量最高的是巴西,年生长量超过45 m3·hm-2。
2.1 发展桉树人工林能缓解我国木材供应紧张,减少对外依存度,对保障我国木材安全具有重要意义
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。我国快速发展中的经济社会建设对木材的需求量急剧增加。1995―2013年,我国原木进口量由258.26万m3增长到4 515.9万m3,14 a间增长了17倍多,年均增长率为23.65%。随着我国木材加工业的快速发展,对木材资源尤其是原木的需求大幅上升,而国内木材供需不平衡导致我国原木大量进口。同时木材进口量的上升,使得我国对原木进口依赖性不断提高,进口木材的对外依存度接近50%,达到了警戒值。据测算,到2020年,我国木材需求量可能达到8亿m³。木材供给的巨大缺口,给木材安全敲响了警钟。木材供给问题已由一般的经济问题演化为资源战略问题,木材已成为保障国民经济健康发展的重要战略资源。
在天然林禁伐和生态林保护的形势下,我国主要发展杨树()、桉树、松树()等速生人工林生产木材。桉树生长快、周期短、产量高、材性好、用途广。据研究,桉树的木材生产效率是杨树的1.78倍,是杉木()的2.27倍,是马尾松()的3.57倍,是落叶松()的5.88倍。桉树人工林用少量的林地生产大量的木材,实际上间接保护了天然林和生态林,为我国生态文明建设和木材安全保障做出了重大贡献。
2.2 发展桉树人工林对我国国民经济发展具有重要意义
桉木主要用于制浆造纸和人造板工业(胶合板、纤维板和刨花板),也可用于实木制材。我国制浆造纸行业以桉树为原料的产量接近1 000万t·a-1[3],以桉树为原料的人造板产量接近1000万m3·a-1,二项产值合计超过2 000亿元。桉树人工林资源培育涉及整地、造林、抚育、施肥等多个环节,属于劳动密集型产业,是南方很多林场和乡村发展经济的主要途径,且经济效益丰厚,是林业产业中经济回报率最高的产业之一。桉树种苗年产量近10亿株,桉树专用肥产量100多万吨,加上桉叶油等林副产品,我国桉树产业已形成包括种苗、肥料、制材、制浆造纸、人造板、生物质能源和林副产品等完整的产业链,2015年总产值在3 000亿元以上,名副其实成为一大产业,构成国民经济不可或缺的一部分[3]。
2.3 发展桉树人工林对提高森林碳汇,发挥气候调节和完善森林的生态和防护功能具有重要意义
桉树人工林在高效快速生产木材的同时,同样具有生态效应和防护作用。首先,桉树具有强大的碳汇功能,它吸收二氧化碳的能力极强,显著高于其他树种,据研究每公顷桉树每年可吸收二氧化碳6.63 t,分别是杉木和马尾松的2.2和3.0倍,同时释放大量氧气。一片桉树就是一个碳库,这对于减缓气候变化、减轻温室效应具有重要意义[4]。
桉树林有一定的水源涵养作用。中澳合作“桉树与水”项目研究结果表明,雷州半岛桉树林有明显的水源涵养作用,对地下水有明显的补充。国家林业局广东湛江桉树林生态系统定位观测研究站的研究初步结果表明,桉树人工林与其他人工林一样,具有调节气候和形成小气候的作用,也同样具有防风、涵养水源、保持水土等功能。在桉树较多的澳大利亚、巴西、智利等国家,研究证明桉树具有改善当地气候的作用和较好的生态防护功能。
在2009年全球气候变化峰会上,胡锦涛主席提出,今后中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划,大力增加森林碳汇。一是2020年新增森林面积4 000万hm2,二是2020年森林蓄积量要在2005年基础上新增13亿m3。要实现上述目标,一方面要保护并扩大天然林、生态林,另一方面要大力发展速丰人工林,以增加蓄积量。桉树由于生长快、适应性强,在增加森林蓄积量和森林碳汇,保护国家生态安全、执行国际公约和进一步提升我国在国际舞台上应对气候变化的地位等方面均将发挥重要作用。
2.4 发展桉树人工林可促进林农增收和农村致富,对发展民生林业具有重要意义
发展桉树具有良好的社会效益,是民生林业的典范。桉树人工林产业从种苗、造林、营林,到木材采伐、加工利用全过程,均可产生就业机会和经济效益。除木材外,桉树枝叶还可以提取精油和抗氧化的多酚物质,生产日常用品、医药产品,还可用作饲料添加剂,开发潜力大。桉树人工林培育是一个劳动密集型产业,基地建设需要大量的农村劳力,能够解决农村富余人员的就业问题,加上加工利用下游产业,估计全国桉树全产业链可提供1 000万个就业岗位。桉树产业是一个经济效益高的产业,以建设桉树速丰林基地为例,在立地条件中上无台风危害时5 a一个轮伐期,每公顷投入成本约为22 500元,纯利润可达30 000元,是林业投资高回报率的项目,这对于林农增收和农村致富是一个很好的途径。因此,桉树产业具有很好的社会经济效益,是一项重要的民生林业[3]。
1992年,在巴西召开的联合国环境与发展会议上,发表了《21世纪议程》,并首次提出了可持续林业和森林可持续经营的思想。可持续林业是对森林生态系统在确保其生产力和可更新能力以及森林生态系统的物种和生态多样性不受损害的前提下而开展的林业实践活动。它通过综合开发、培育和利用森林,以发挥其多种功能,从而保护土壤、空气和水的质量,以及森林动植物的生存环境,既满足当前社会经济发展过程中对木质、非木质林产品和良好生态环境服务功能的需要,又不损害未来社会满足其需求的林业。森林可持续经营是通过现实和潜在森林生态系统的科学管理和合理经营,维持森林生态系统的健康和活力,维护生物多样性及其生态过程,以此来满足社会经济发展过程中对森林产品及其环境服务功能的需求,保障和促进人口、资源、环境与社会、经济的持续协调发展[5]。
现在,桉树已成为我国南方发展速生丰产林的重要造林树种之一,如何做到可持续经营和发展,有如下初步看法:
3.1 更新观念是桉树可持续发展的前提
为了实现桉树人工林的可持续发展,必须在观念上有所突破,即要做到实现观念的三大转化。
一是由木材生产为主向木材生产与环境保护并重转化;人们一提到人工林,马上想到的就是木材生产,这种老观念应该去除。凡是植物(包括树木),都是生物界的成员,都是生态系统的部分,都应该按可持续发展的要求进行管理。
二是由封闭式经营向开放式经营转化;树木和森林不只是简单属于种植户的,而应该把它看成是整个社区的生态资源,应把森林摆在一个开放的系统里来经营管理。
三是由传统的永续利用向森林可持续经营转化;传统的永续利用俊仅限于木材,注重的只是经济效益,可持续经营和发展的观念应该包括经济效益、社会效益和生态效益全方位的利用。
3.2 促进桉树可持续发展的重要手段—森林和林产品认证制度
森林认证是森林可持续经营认证的简称,又叫木材认证,是一个书面证书产生的过程。即这个书面证书是由一个独立的第三者来证明生产木材和森林的所在地和经营状况。森林认证的主要目的一是提高森林经营水平,实现森林的可持续经营;二是通过森林认证,可以稳定农产品现有市场,并促进其进入新的市场。森林认证还可以促进与森林认证有关的各权益相关者参与森林保护和森林可持续经营,促进森林服务的商品化,有助于获得财政资助,降低投资风险,加强法规的实施力度,以提高森林可持续经营的水平。
我国的森林和林产品认证工作刚刚起步,据报道,2001年4月25—28日,森林管理委员会(FSC)授权的森林认证机构SmartWood对浙江临安市国营昌化林场940 hm2的森林进行了森林经营认证评估,颁发了证书。这是我国第一家经过独立第三方认证的森林经营单位,它标志着我国的森林经营认证有了实质性的进展。另外,2001年4月10—11日,FSC授权的另一家森林认证机构SGS对广东省高要市嘉耀林业发展有限公司所属的一片桉树人工林进行了森林经营认证的评估,并授予认证证书。
总之,桉树人工林的可持续发展,离不开森林和林产品认证制度,可以说,森林和林产品认证的实施是桉树人工林发展的制度保障。
3.3 科学解决桉树人工林可持续经营中存在的问题
无性系单一化问题。人工林多是纯林,树种单一,结构简单。人工林生态系统和生物多样性均比天然林低,因此抗逆性普遍较低。由于人工林树种的单一化,导致人工林遗传多样性降低,尤其是无性系的大量使用,大面积栽植单一的品系容易造成病虫蔓延的灾难后果,这在农业上已不鲜见,在林业上也有很多例子。目前,我国华南地区正在大面积推广桉树无性系造林,有的地方一个无性系造林几十万hm2,一旦病虫害发生,将造成巨大的损失。
适地适树的问题。适地适树在造林上是一个最基本的生态原则。一个树种选在不适合的地方栽植,或一个地方栽了不适合的树种,都将由于生态上的不适应,而使生长受阻,或容易遭受自然灾害或病虫危害。如尾叶桉()盲目引种到韶关等地,在1999年12月的霜冻中,造成近1.33万hm2桉树冻害;上世纪70年代江西、湖南、浙江等地盲目引种桉树不当,造成严重冻害普遍发生,从而打击了当地群众的种植桉树的积极性[1]。
立地改变。在我国南方,在进行杉木、桉树等造林时,要进行劈山、炼山、整地和幼林抚育等,而后在收获时,又实行皆伐。这一套造林措施,对林地土壤的理化性质产生了不利影响。炼山烧失土壤中大量有机质和氮,而且造成严重土壤流失。采用全面的幼林抚育,同样会带来土壤侵蚀。皆伐加上炼山措施,使林地移走大量生物量和损耗大量有机质和养分[5]。
表1 不同整地方式所造成的土壤流失情况对比
气候改变对桉树的影响。气候改变也是人工林不稳定的一个重要因素。人工林与农作物不同,在一个地方要生长许多年,因此要经受10 a、20 a、甚至上百年一遇的气候变化的考验,特别要经受极端气候变化的考验,如极端低温、最高气温及异常的干旱。20世纪50年代,我国在中亚热带区域发展了不少桉树,但70年代中期遇寒潮袭击,造成大部分桉树受冻死亡[1]。
忽视检疫的问题。检疫是防止外来病虫传播的关键性措施。我国过去忽视检疫,或者检疫结构、机制不健全,常导致病虫传播,特别是一些致命性病虫。如松材线虫病传播,造成江苏、浙江、安徽、广东等地松树的大面积死亡;美国白蛾的传入,使我国许多造林树种遭受危害;外地天牛的传入,造成宁夏杨树的毁灭等事例很多。2008年,桉树枝瘿姬小蜂()从东南亚国家大量传入中国,与检疫把关不严有很大关系。
3.4 桉树人工林可持续经营的管理和技术措施
如何提高森林生物学上的稳定性,是保证森林能够实现可持续经营的最基本因素,也是我国桉树人工林可持续经营中的一个突出问题。为此,必须使人工林真正作为一个生态系统加以管理。生态系统管理要求采取在生态上合理的一系列综合性育林措施,如包括立地和树种、品种相匹配,适当的人工混交林模式,控制林分的遗传成分,进行科学的植被管理,改进造林技术,合理的收获作业等。
3.4.1 立地与树种、品种相匹配
桉树在我国引种有110多年历史,对树种、品种乃至无性系的研究均有一定的深度。营造桉树人工林时,只有当立地与树种、品种或无性系相匹配时,桉树林分才能相对稳定,并充分发挥树种、品种的生长潜力。一些优良品种、无性系对环境要求严格,因此,在推广造林前,要做严格的多地点区域试验,研究新品种与环境的交互作用,而后才划定适生区域。例如,广西东门林场选出的尾巨桉无性系,在湛江推广时,就存在不抗青枯病的问题;湛江地区选出来的尾叶桉无性系,推广到广西等地,则生长速度偏低。
在推广无性系造林的过程中,要防止无性系单一化,造成人工林基因窄化,容易遭受病虫攻击和受害于不良气候。必须做到多个无性系搭配使用,专家提出至少数十个无性系搭配使用,才能提高林分的稳定性。此外,还应保持无性系的不断更新换代,一个无性系使用多代,不仅容易使病虫害危害加剧,而且不利于地力的维护。
3.4.2 适当的人工混交林措施[6]
实践证明,混交林是提高人工林可持续性的重要手段之一。桉树人工林的混交试验已经取得一定的经验,如桉树与相思()的混交,可以组成较好林分结构的混交林,从而提高林分生产力,达到持续经营效果。但因两者均是速生阳性树种,为防止伴生树种相思()抑制桉树生长,目的树种要选适生、速生、高大树种或种源,并充分利用相思早期生长不快、萌芽能力强的特点,经营材薪结合林。采取短轮伐期办法,3 a左右采收相思;桉树与相思混交,能调节林内小气候条件,充分利用光能,降低风速,对于抵御不利环境及自然灾害有很大作用;混交后由于凋落物量增加,生态环境改善,极大提高了微生物和酶活性,加速有机质的分解,从而起到改良土壤、提高地力的作用。目前,桉树与相思混交技术仍不成熟,还需进一步研究。而林下种植灌木、草被进行混交,则要考虑造林成本和收益,不易大量采用。比较好的办法是在造林时充分利用造林地上天然的树木草被,形成混交林,这样容易成功。
3.4.3 进行科学的植被管理
因人工林群落结构简单,树种单一,因此,植被管理显得更重要。通过植被管理,可以改变人工林周围的环境,改变群落结构,增加生物多样性,提高人工林分维护地力的能力。植被管理在保持人工林的稳定性和保证人工林可持续经营上有十分重要的意义。
在人工林区或人工林基地,要特别注意保护现有植被。如英国的坎特尔地区,林农们在改造云杉()纯林时,在云杉小班之间保留5%的原有植被,其目的在于保护生物多样性。保留天然植被走廊,如在未破坏或破坏不严重的溪流或山脊,能够增加生物多样性。造林地周围的次森林,生物多样性是很丰富的,应尽可能加以保留并经营,以利于整个人工林区的环境改善[7]。
南非政府规定,凡在小河流及其支流两边,必须保留50 m以上范围内的原有植被。我国林业部门也应制定相应的制度,如山地坡度大于25°或山顶瘠薄的地方,不准种植桉树;小溪流两边必须保留一定范围的原有植被,以防水土流失和其他问题。
3.4.4 改进造林技术
不合理的整地方式,造成水土流失和养分丧失,是我国造林中存在的一个普遍问题。如南方采用炼山的方法和采用破土面积较大的整地穴,不仅烧失大量有机质和氮素,还使土壤失去保护,造成严重的水土流失。目前,我国桉树造林整地大多采用炼山和全垦整地,这样与可持续经营和发展的要求相悖,有必要加大研究力度,彻底改进造林方法。广东省西江林业局象牙山林场在免耕法桉树造林技术方面进行了大胆的尝试,用砍除杂灌和试用除草剂的方法取代炼山整地,用挖暗穴的方法取代明穴,效果很好。不炼山暗穴法土壤腐殖质层30 ~ 40 cm,无火灾隐患,极少发生水土流失;炼山明穴法土壤腐殖质层15 ~ 20 cm,火灾隐患较大,每次大雨均有严重水土流失发生。从2年生的桉树生长情况看,2种方式无显著差异。从可持续经营角度看,不炼山暗穴法更好,后劲更足。
3.4.5 控制病虫害
必须通过培育生物学上稳定和健康的森林,增强人工林自身抗病虫害能力的途径来达到控制病虫害的目的,而不是要采用化学防治或生物防治方法来控制病虫害。此外,还应大力加强检疫力量和落实检疫政策和措施。目前,国内调运大量的人工林苗木,如不加强检疫,必将使病原体和有害昆虫,通过人为传播而扩大蔓延,从而威胁到众多人工林的安全,应引起林业部门的高度重视。
总之,桉树是我国人工林造林的重要树种,对我国木材安全具有举足轻重的作用,只要遵照科学规律,搞好宏观规划,实行科学经营,就能使桉树发展走上经济、社会和生态效益兼顾的可持续发展之路。
[1] 祁述雄.中国桉树[M].北京:中国林业出版社,2002.
[2] 谢耀坚.真实的桉树[M].北京:中国林业出版社,2015.
[3] 中国林学会.桉树科学发展问题调研报告[M].北京:中国林业出版社,2016.
[4] 张志达.正确认识桉树及其产业,充分发挥桉树产业联盟的重要作用―在“2013年中国桉树产业技术创新战略联盟工作会议”上的讲话[J].桉树科技,2014,30(4):1-4.
[5] 谢耀坚.中国桉树人工林可持续经营战略初探[J].世界林业研究,2003,16(5),59-64.
[6] 林思祖,黄世国.论中国南方近自然混交林营造[J].世界林业研究,2001,14(2):73-78.
[7] 盛炜彤.人工林的生物学稳定性与可持续经营[J].世界林业研究,2001,14(6):14-21.
A Discussion on the Contribution and Sustainable Management Strategy of EucalyptDevelopment in China
XIE Yao-jian
(,,)
were introduced to China as early as 1890s, initially for use as amenity trees around villages, houses and roadsides. After successful development of some larger plantations in western Guangdong and southern Guangxi in 1950s,gradually came to be recognized as one of key plantation tree species in southern China. In 1980s,started to be cultivated on a larger scale and by 1986 their plantation area reached 0.466 million hm2.
Since the beginning of the new centuryplantations have developed particularly rapidly, and their plantation area reached 4.5 million hm2in 2015. The annual production of wood from thisplantation resource has reached over 30.0 million m3, accounting for 26.9% of China’s entire domestic timber production and making significant contributions to the security of the country’s wood and fibre supply.
China’sindustry now comprises a complete industrial chain that includes nurseries and seedling production, fertilizers, sawn-timber, pulp and papermaking, artificial paper board, biomass and forest by-products with a total annual outputs of around ¥ 300 billion. The importance of thisindustrial chain increases with time due to four key factors. Firstly,relieves the tense situation of timber and fibre supply in China, reducing the external dependency and thus ensuring the security of supply. Secondly, theindustry is of increasing magnitude and this complete industrial chain constitutes an integral part of the state’s economy. Thirdly,plantations make significant contributions to the carbon sequestrated in forests and subsequent forest products, as well as offering favourable contributions to forest ecology and environmental protection. And, fourthly,plantations are important for local livelihoods as they can increase farmers' incomes and benefit rural prosperity.
The key to future successful development ofplantations is scientifically sustainable management. We must now revise industry’s concept of management from that purely for timber production to management that combines timber production with environmental protection, and move from the traditional sustainable use to more holistically sustainable forest management. At the same time, the following technical measures of sustainable management need to be achieved: (1) planting tree species and varieties properly matched with sites; (2) establishing mixed species plantations involvingwith other tree species; (3) scientific management of all vegetation;(4) improving site preparation and planting techniques; and, (5) scientific management of plant diseases and pests.
; scientific development; sustainable managemen
S750
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国家重点研发计划项目:桉树高效培育技术研究(2016YFD0600500)
谢耀坚(1961— ),博士,研究员,主要从事森林培育与林木遗传育种.E-mail:cercxieyj@163.com