适宜空间日趋缩小下的森林服务功能变化

Anton Fischer，张硕新，刘光哲，Philipp Benz

(1.德国慕尼黑工业大学 林学院，德国 慕尼黑；2.西北农林科技大学 林学院，陕西 杨凌 712100)

地球上的森林面积有限，上一个冰河期结束后，大约占41.6%土地面积(6 200万平方千米)的森林被砍伐[1]；在20世纪后三分之一时段气候条件下，全球森林面积达到了可达到的上限。在此期间很少有人放弃最大限度地开发利用森林，但开发利用的内涵发生了根本变化，不仅越来越多的人对森林提出了基本要求(如供应薪柴和木材)，而且出现了新的要求(如保护地下水和预防侵蚀)或者改变了含义(如新近提出的储存二氧化碳——碳汇)。因此每个林区的经营都应最大限度地满足多方需求。来自德国和中国林业及木材领域的20名科学家和“利益相关者”从多功能角度制定了未来北半球森林利用十项关键标准[2-3]。

森林及其利用者之间的关系有二个方面[4]：(1)人类向森林索取某些对人类社会重要的“功能”；(2)森林自我生存、演替、维护中的很多过程被视为森林提供的“生态系统服务”，人类可以利用这些服务[5]。无论从职能还是服务角度来看，只要社会提出的要求适当，森林最广泛的服务是“生态和经济服务”[5]。图1显示了森林最重要的功能或服务。在一个位置连接越多意味着功能越多。因此，从多功能的角度来看，森林经营管理依赖于尽可能多的服务功能优化和平衡，而不是单个功能的最大化，我们认为森林多功能性包括十方面[2]：

(1)森林的多功能性是现代森林可持续经营的一个基本概念

要求森林服务是多功能的：提供高质量的建材、薪柴和木材；作为造纸和化学工业的原料；蓄水(防洪和补充地下水)；防止土壤侵蚀、控制空气污染、保育景观和自然遗产地；提供就业机会(与贫困作斗争——脱贫致富)以及民族认同感。此外，在气候变化时期，二氧化碳储存是重要任务(碳汇)。只有实现所有需求的平衡，才能使每块林地达到森林尽可能多的服务功能并提供给社会，获得最佳总体结果。例如，森林可以提供贵重建材，同时供应薪柴，也生产高质量的饮用水，服务于休闲娱乐(康养)，防止水土流失，储存CO2并减少碳排放(碳汇)。“多功能性”与“可持续性”一样，不是自然规律，相反，它是一个思维上的规范，以确保长期和尽可能多途径地利用自然——造福人类。

(2)多功能是一个通用概念，但它必须适应每一块林地

这需要全社会共同参与，同时要考虑当地社会需要以及跨区域需求。需求内容因地点而异，因此需要在确定优先次序的同时，必须始终牢记森林多功能服务的整体优化。

(3)生物多样性是森林可持续提供产品和服务不可或缺的基础

谈及森林生态服务功能时，生物多样性并不被理解为“功能”与“服务”，而被视作现在和未来能够实现最佳“功能”或最佳“服务功能”。

(4)只有遵循可持续性理念，林业才能取得长期成功

可持续发展概念大约300年前由Hans Carl von Carlowitz (1713)在第一本造林教科书——《经济林》中首次提到。那时就已被认可，人们也认识到，重要资源是有限的，人类利用可使其不断减少。明智地利用森林资源，让子孙后代有林可用是道义和义务。近年来，“生态文明”概念(习近平，2018)在中国得到了发展，这与可持续发展概念的含义非常相似。

(5)前瞻性的森林经营需要扎实的知识

遵循多功能森林经营，需要深入理解森林生态、社会经济背景、林业相互关系和协调。这也是可持续、均衡发展对森林和确定区域最佳混交方式的要求,包括需要良好的模型以预测不断变化的环境和未来社会经济环境需求，采用最佳方式评估新管理技术对环境、经济和社会的影响。森林面积长期监测有助于了解几十年及以上时间跨度的林木和森林生长，反映森林连续的生长变化。为了使模型能长期在实践中得以实施，需要训练有素的林业科学家和森林从业人员，即经过大专院校良好的林业知识培训。

(6)树木生长缓慢——远见卓识和吃苦耐劳是基本素养和要求

农业生产中，每年都要进行物种及其栽植技术的选择，而林业选择和实现决策需要几十年时间，通常远远超过半个世纪，这也是森林经营规划考虑的因素远多于农业的原由。因此，森林从业人员尤其需要责任感、远见，最重要的是——良好的培训。

(7)林业是连接生态、经济和文化期望的纽带

生态、经济和文化期望等三方面经常相互冲突，在尽量减少冲突的同时，把所有土地利用要求结合起来的方法与途径也就是造林的目的和任务。在规划阶段，必须考虑后期树木的采伐，包括估算未来林地的经济资源价值，如需要的木材类型和木材质量。只要造林符合区位条件，多种经济比单一经济更能适应未来发展。

(8)气候变化改变了一切

长期以来，人们一直认为气候将或多或少地保持原样，这一基本假设近几十年不再成立(除了每隔几年的波动数)。林业生产基地，根据立地条件、自然生物多样性和社会需求，将提供建材和薪柴、水土保持、休闲可能性、工作机会等功能汇集在一起。持续的气候变化对林业生产基地也产生了深远影响：由于立地条件的原因，产生了复杂效果；较高的温度改变了物种的生长行为，从而改变了竞争关系，并且减少了生境的供水，除非由于蒸散增加而导致降水量增加，使得土地获得更多的水分补偿，这种现象不仅反映在地被层，也适用于树木。林业规划时，虑及未来多年气候的可能变化趋势，是目前我们为子孙后代提供的最重要养老福利之一。

(9)面向未来

不断变化的世界中，由于对林地功能的不同需求、生态系统的限制(如生态阈值或限制值)，在确定经济目标和社会期望值时，需要从业人员、专家和决策者之间不偏不倚地交换意见，以及所有决策的透明。为了使下一代掌握重大方向，需要良好的培训，特别是在系统思维方面应考虑虽然经济需求很重要，但经济学并不是一切。诸如“自然之美”“健康”“一种健康”和“民族特性”等概念日益具有社会意义，因为它们不能以现金体现，因此木材销售也不能只简单地反映为金钱。这需要新的方法，要有勇气去讨论，需要整个社会行动起来。

(10)实现多功能是一个过程

自然资源有限，对森林的功能需求在增加，制约条件(环境和社会)也正在发生变化。因此，实现森林生态服务功能的多样化应更深刻地理解成是一个过程而不是一个目标。在德国，这个过程已经持续了几十年，中国现在也已实施[6]。森林经营的总体目标是根据人类需求的多样性优化林地用途，而不是最大限度地利用林地的个别服务功能。由于林木生长缓慢，今后的发展，应有预见或预期，这也涉及如气候变化和不断变化的社会制度。因此，“多功能”和“可持续性”是一枚硬币的两个面。

我们希望通过这篇短文指出世界范围均衡科学利用森林的紧迫性，即以温和且长期的方式最好地利用空间有限的森林。

图2和图3旨在清晰地解释在多功能观点下如何长期有效地利用现有的林分，同时提供广泛的功能服务。

图2：在20世纪末之前，在德国树种几乎全是云杉的纯林相当普遍，它们专为最大经济价值而设计。该类森林虽然提供的其他功能(如保护饮用水和防侵蚀)也受欢迎，但不是林业计划的中心。气候变化过程中，这类森林的经济价值甚至也丢失了：在邻国捷克共和国，齿小蠹科甲虫从更长的夏季中获益更多，使得改造大面积云杉纯林变得越来越困难，即这类林地要实现“森林的多功能性”必须采取必要的措施或重大行动。

1998年中国国家森林保护计划实施后，许多省份停止了对天然林的经营；中国中部秦岭南麓的森林已专用于为首都北京提供清洁饮用水，不再进行森林经营。这当然是促进自然生物多样化的最佳选择，但优化调整的经营措施，一定能够生产出有价值的木材。这将为当地居民提供就业机会，从而有助于该区域消除贫困。

图2 德国云杉纯林(H.S. Fischer)

图3 中国中部秦岭南麓停止采伐后的天然林(H.S. Fischer)

致谢：本文由西北农林科技大学林学院副教授毛晓利博士依据德文版翻译，英文版参见Forests，特此鸣谢。