陈俊松, 赵磊磊, 朱仕荣, 周建洪
(国家林业和草原局西南调查规划院,650216,昆明)
林业是生态建设的主体,是生物多样性的重要载体,具有蓄水保土、调节气候、改善环境、维护生物多样性和提供林产品等多种功能。树种选择是开展国土空间绿化和生态修复的基础和前提,在生态建设中处于关键和首要地位,多样化的树种选择也是促进生物物种多样性的重要的途径之一[1-3]。然而,长期以来部分地区存在树种结构不合理、质量不高、潜在风险较大、森林生态系统不稳定、生物多样性、持续稳定性及再生能力等方面表现不良等问题[4]。归根结底,主要是树种选择不当引起的,要么是树种选择过于偏保守、单一,要么是树种选择过于超出了现有认知界限,片面追求新奇独特,盲目引进国外树种,这在部分城市绿化中比较常见。
因此,如何在承担一定风险的前提下与树种多样化选择之间寻找最佳平衡,是实践工作中经常面临的问题,推动树种选择的科学化、多样化、标准化和规范化工作是国土绿化和生态修复的一项基础性工作,尤其是在新森林法要求“国家统筹城乡造林绿化,开展大规模国土绿化行动,绿化美化城乡,推动森林城市建设,促进乡村振兴,建设美丽家园”的时代背景下显得尤为必要和重要[5]。
我国自古以来就十分重视树种选择问题,早在《汉书》中就有关于树种选择的记载:“道广五十步,三丈而树,厚筑其外隐以金锥,树以青松”,说明2000多年前我国已有用松树作行道树的悠久历史[6]。需强调的一点,由于树种选择而导致造林失败或效果不理想的风险具有客观性和潜在性,这是由林业自身行业特点所决定的。
1.1.1 林业进行的是有生命的实践活动 林业实践活动是在珍视自然和生态系统的前提条件下,通过苗木、种子等有生命的活体重塑或改善种群、生态系统。生态系统的好坏很大程度上不是人为主观所能决定的,更大程度上是由客观的具体环境所决定。从某种程度上讲,林业造林的实践活动对大自然而言只是一种辅助性措施,这也是与其他人工控制环境下的基础设施建设本质的不同[7-8]。
1.1.2 林业进行的是开放性的实践活动 林业生态工程建设的质量与外部环境有着密切的关系,通过工程技术营建的人工复合生态系统是一个开放的系统,它不断与外界环境进行物质、能量和信息的交换。林业进行的开放性的实践活动表明:一个造林项目是否成功,不仅仅取决于工程的技术行动,更多的还和周围的物质能量信息密切相关。林业造林更多的是通过前期的辅助,使植被能够存活下来,后期还需要植被通过自身与周围环境的物质、能量和信息的交流交换,实现自身的生存繁衍。
1.1.3 林业具有较长的周期性 古语云:十年树木,百年树人。形象地说明了一棵树至少要生长10年才能长成。当然这话也说得不十分准确。有些树木的生长时间何止10年。因此,林业的生长周期就更长,这就要求开展林业工作时,树种选择一定要有较强的前瞻性和超强的眼光。特别是涉及经济树种选择,要具有自然规律、社会规律和市场经济等方面的知识。
1.1.4 易受到外部因素的影响 林业的开放性实践活动也注定林业工作容易受到更多外部因素的影响,其中,气候和人为因素对树木的影响最大。气候因素主要影响着树木生长的时间周期以及森林患病虫害的几率和对病虫害的自我修复能力等;人为因素对林业工作的影响主要分为2大类:一类是促进树木的生长,如及时进行森林抚育和有害生物检疫防治;另一类是抑制或破坏林木自然生长规律,如乱砍滥伐、林木不合理的开发利用。另外,林业工作还受到地理因素的制约,不同的自然地理环境适合种植的树木种类也各不相同。
从绿化行业特点可以分析出,树种选择潜在风险总体上可分为自然因素和人为因素[9],具体可以分为以下3种:
1)由认识水平引发的树种选择风险。主要是指在当前人类对树种认识水平局限下,人类尚未认识或全部认识树种各种生态、生物和生理等方面机理而引发的风险。
2)自然因素引发的树种选择风险。主要分为2种情况:一种情况是树种通过长期进化,能适应一定区域和抵抗一定频率的自然灾害,并能迅速实现自我修复;另一种情况为不可抵抗的自然灾害,人类能积极干预或干预无效的前提下,发生树种选择失败风险。
3)实践水平层次引发的风险。主要是指未严格按照施工设计或各种技术规范操作而引发的树种选择失败的风险。
2.1.1 风险管控理论 一般意义上的风险是指某一事件发生的概率和其后果的组合。风险管理是指通过对风险的识别、分析和评价,并采取相应措施以最小的成本使风险所致损失达到最低程度的管理方法[10],风险管理诞生于20世纪30年代,并伴随接连不断的金融危机而不断成熟和发展起来[11],最初主要应用于金融保险领域,现在广泛应用于水利、制药、社区风险、能源、农业、城市规划、基础设施建设等方面。
2.1.2 植被分类相关理论及区划成果 植物分类学是发展较早的一门学科,它的任务不仅要识别物种、鉴定名称,而且还要阐明物种之间的亲缘关系和分类系统,进而研究物种的起源、分布中心、演化过程和演化趋势。按照国际植物命名法规(International Code of Botanical Nomenclature, ICBN),有关绿色植物命名共包括12个主要等级,依次为:门(Phylum)-纲(Class)-目(Order)-科(Family)-族Tribe)-属(Genus)-组(Section)-系(Series)-种(Species)-亚种(Subspecies)-变种(Variety)-变型(Form)。其中种是最基础的分类单位,科是最经常使用的分类单位。
根据植被的地带性分布原则、主导因素原则和历史发生学原则,中国国家自然地图集中将中国植被区划为3个植被带(vegetation biome)、14个植被区域(vegetation region)、30个植被地带(vegetation zone)、73个植被区(vegetation area)[12]。其中植被带的划分依据为占优势的植被型组,植被区域的主要划分依据为占优势的植被型,植被地带的主要划分依据为植被亚型,植被区的主要划分依据为具有明显地区性的植被群系。
2.1.3 恢复生态学相关理论 恢复生态学诞生于1987年,是研究生态恢复的生态学原理和过程的应用型学科。生态恢复实践或恢复生态学研究中常用的生态学理论有:生态因子作用(包括主导因子、耐性定律、最小量定律等)、竞争、生态位理论、群落演替等[13]。
2.1.4 以适地适树为核心的生态学法则 适地适树是我国在长期造林实践中总结出来并长期坚持的六项造林原则之一,它要求造林树种的生态学特性与造林地的立地条件相互适应,以便充分发挥土地的生产潜力。适地适树原则充分体现了植被和环境之间长期适应、协同进化的生态学过程,是坚持因地制宜植被恢复原则的具体体现[14]。
2.1.5 以恢复生态系统功能为导向的系统治理思想 山水林田湖草生命共同体是由山、水、林、田、湖、草等多种要素构成的有机整体,是具有复杂结构和多重功能的生态系统[15]。山、水、林、田、湖、草等作为有机整体的一部分,彼此之间是普遍联系,相互制约的,同时各要素也是生态系统功能发挥的基础,直接影响和制约生态系统功能发挥水平。因此,植被恢复应坚持生态系统功能上的整体考虑,各要素协调配合的恢复原则。
2.2.1 等级数量适当原则 等级划分应坚持等级数量适当原则,分级过多不仅难以体现分组之间的相似性还会影响实践的可行性,过少不足以体现分组之间的差异性。咨询评价行业将风险程度分为5个等级,即:微小风险、较小风险、一般风险、较大风险和重大风险。绿化树种选择风险等级沿用通行划分方法。
2.2.2 坚持群众实践的观点,重视实践成果的总结 为不断加快和推进国土绿化的进程,我国把3月12日确定为法定植树节,持之以恒地推动国土绿化。绿化的主体更加丰富和多元,包括党委、政府、个人、集体,全民义务植树的氛围越来越浓厚。多样化的造林主体不仅加快了我国国土绿化的进程,也创造了一个又一个的奇迹,这在人类的历史上都是极有少有的。
开展全民义务植树行动发挥了我们国家的制度优势,这在哲学上也是群众具体实践的生动体现,也充分地发挥了人的主观能动性,而不是被动的接受自然。为总结绿化造林经验,不断地推进树种的优化选择提供了客观的物质基础,这也将不断刷新我们对树种选择的新认识,是我们不断的在尊重自然、顺应自然与自然和谐相处的道路上越走越近,美丽中国的画卷越画越美。
2.2.3 理论与实践相结合原则 由于我国国土空间范围大,自然地理情况复杂,树种选择也面临着诸多困难和难点,应坚持理论与实践相结合原则,即:一方面要充分利用中国植被区划成果和植被分类,另一方面也要尊重实践成果,及时将绿化时间长、植被表现良好或较差的树种纳入风险等级评价范畴。
根据树种选择风险等级划分原则,拟将树种选择风险等级分为5级,划分标准从理论和实践2个维度进行判定,理论层面主要依托和结合中国植被带-植被区域-植被地带-植被区的区划成果,实践方面主要从同一植被区或植被带内是否有种植成功的科-属-种进行判定。等级划分标准为:
第Ⅰ级为微小风险树种。指风险发生的可能性很小,且发生后造成的损失较小,对生态环境的负面影响很小;属于中国植被区划同一植被区内优势树种,一般为当地的乡土树种。应优先推荐使用,但也不应保守选择,人为减少树种选择的多样性。
第Ⅱ级为较小风险树种。指风险发生的可能性较小 或者发生后造成的损失较小,对生态环境的负面影响较小;属于中国植被区划同一植被地带,不同植被区跨越不超过7个;或相邻植被区内存在或人工栽植且树龄超过10年以上的,目前生态各方面效益依然表现良好的种。
第Ⅲ级为一般风险树种。风险发生的可能性不大,或者发生后造成的损失不大,对生态环境的负面影响一般,但应采取一定的防范措施;属于中国植被区划同一植被区域,不同植被地带跨越不超过3个或相邻植被地带内存在或人工栽植且树龄超过10年以上的,目前生态各方面效益依然表现良好的属。
第Ⅳ级为较大风险树种,指风险发生的可能性较大,或者发生后造成的损失较大但造成的损失是可以承受的,必须采取一定的防范措施;属于中国植被区划同一植被区域,植被地带跨越不超过4个或相邻植被地带存在或人工栽植且树龄超过10年以上的,目前生态各方面效益依然表现良好的科。应控制大面积使用或利用,超过一定规模的需开展专家论证,并根据实际需要开展物种入侵、生物多样性等方面的论证。
第Ⅴ级为重大风险树种,指风险发生的可能性大,风险造成的损失大将使树种由可行转变为不可行需要采取积极有效的防范措施。属同一植被带跨越中国植被区域3个以内或目前尚未有相关种植记录的科。除开展必要的科学研究外,应严禁大面积选择使用。
树种选择是造林绿化最关键最重要的工作。基于风险管理理论,结合林业自身风险特点,依托中国自然植被区划成果、充分考虑融合国家调查监测成果,从理论和实践2个维度尝试提出了绿化树种选择风险等级5级划分标准,以及不同风险等级所对应的化解措施和意见,对促进树种选择的科学化、多样化、标准化和规范化、降低树种选择风险方面具有一定的借鉴意义。以期对推动大规模国土绿化、生态修复和美丽中国建设发挥一定作用,以供关注林业以及国家生态建设事业的同行参考。
1)依托植被区划分类成果,建立国家树种风险等级基础数据库。我国在长期的林业生态工程实践中,各地都开展过树种选择研究,提出了相应的适宜树种但都处于零散状态,建议各地结合大数据优势,建立国家树种风险等级基础名单(包括正面树种清单目录或负面树种清单目录,对列入负面清单目录的树种实行严格管理。树种清单目录可以整合农业农村部、国家林业和草原局、生态环境部等部门的生物入侵数据。具体可由各个省、市县作为建立树种名单制度的责任主体。地方可以根据本地的实际情况,建立符合国家风险等级标准的本地主要树种清单目录,并统一纳入国家树种风险等级目录,向社会公开,以便各类造林主体单位参考使用,降低管理、树种选择风险和社会试错成本。
2)依托国家定期开展的调查监测,定期更新树种风险等级名单,建立动态调整制度。我国已经建立了定期森林资源调查监测制度,对全国森林资源现状及变化情况进行调查、监测和评价,并定期公布。定期调查为树种的动态更新提供了坚持的实践基础,也为树种的动态更新提供了可能。应充分依托国家建立的各类资源调查监测成果,对发现的风险树种和潜力树种及时进行风险等级评定和调整,建立树种风险等级动态调整制度。
表1 树种风险等级判定标准表及风险化解措施Tab.1 Criteria for tree species risk grading and risk-mitigating measures
3)发挥国家制度、互联网等大数据优势,提高树种风险等级更新的科学性和及时性。我国已经建立了全民义务劳动植树造林制度,持之以恒的开展全体人民造林活动,如此体量,这在世界其他国家也是很少有的。从研究样本数据来看,这个数据的体量是非常大的,而且时间上也很连续,是研究树种选择非常难得的素材。因此,应充分利用互联网等大数据,把各行业、各地区、各造林主体孤立的造林数据、树种数据连入互联网,利用大数据进行综合分析各树种的“兴衰成败”,风险等级,及时更新目录,更好指导全民义务植树,可作为国家树种风险等级目录动态调整的补充来源。
4)笔者依据风险管理理论,探讨建立树种选择风险等级标准和制度,旨在提升树种选择方面科学性、有效性和丰富性,尽量减少社会试错成本。新森林法要求统筹城乡绿化,由于城市管控水平均高于自然环境,在初步确定树种风险等级后,如何根据实际管控水平调整树种风险等级幅度有待进一步研究。