第第頁生態(tài)營林：破解桉樹發(fā)展瓶頸

▲木材加工場里正在晾曬的桉樹旋切木片。

▲試驗基地的桉樹—紅錐混交林。

廣西憑祥，汽車沿著中越邊境的山路蜿蜒前行。和遍布廣西境內(nèi)的桉樹純林不同，這里的桉樹與紅錐、降香黃檀或望天樹混合栽種。桉樹林冠透光率好，林下灌木茂密，物種豐富，甚至可以看到叉葉蘇鐵等國家級保護植物。

桉樹是世界上生長最快、產(chǎn)量最高、最著名的速生樹種之一，是我國南方工業(yè)原料林發(fā)展的主導樹種，同時也是全球備受爭議的樹種，爭論的焦點是桉樹的生態(tài)問題。

近日，廣西大學林學院教授溫遠光在接受《中國科學報》采訪時指出，如何處理好桉樹發(fā)展與生態(tài)保護的關(guān)系，是一個必須解決的重大科學問題，也是世界性難題。為此，他提出生態(tài)營林的概念，以期破解桉樹產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。

“聽得見”的生長

在巴西的桉樹人工林里，安靜下來，可以聽見木材生長發(fā)出的噼噼啪啪聲。一年四季不停歇，桉樹是世界上生長最快的樹種。

巴西作為世界桉樹人工林經(jīng)營水平最先進的國家，桉樹人工林的年生長量高達40~70立方米/公頃·年，最高達114立方米/公頃·年。目前全球有95個國家種植桉樹。這讓桉樹成為全球人工栽培最廣泛的闊葉樹種，每年提供的木材占世界人工林木材產(chǎn)量的37%。

中國林業(yè)科學研究院院長劉世榮研究員曾指出，桉樹人工林是世界人工林的重要組成部分，在木材資源供給和應對氣候變化等方面扮演著越來越重要的角色。

溫遠光介紹，20世紀80年代至今，世界熱帶、亞熱帶地區(qū)的國家都在大力發(fā)展桉樹人工林，使全球桉樹人工林的面積呈現(xiàn)不斷增加的趨勢。全球桉樹人工林的發(fā)展改變了世界人工林的發(fā)展格局、經(jīng)營管理方式、木材加工技術(shù)，以及人們的生活方式。

桉樹用途廣泛，多數(shù)是世界著名的硬木資源，可用于制漿造紙、家具制造、生物質(zhì)能源，以及食品、日用化學品及醫(yī)藥領(lǐng)域。全球桉樹產(chǎn)業(yè)鏈總值預計超過萬億美元，中國桉樹產(chǎn)業(yè)每年提供的就業(yè)崗位超過1000萬個，產(chǎn)值超5500億元。

但是，目前全球桉樹人工林總體質(zhì)量不高、生態(tài)服務功能不強、地力退化嚴重、外來植物入侵加劇、生態(tài)問題突出、環(huán)保壓力巨大，社會輿論博弈不斷升級，生態(tài)系統(tǒng)多功能性退化或喪失，引起國際社會的極大關(guān)注和擔憂。

中國是世界上人工林面積最多的國家（6933萬公頃），占全球人工林面積的27%，也是人工林生態(tài)系統(tǒng)服務功能退化最為嚴重的國家之一。“桉樹人工林的快速發(fā)展不僅關(guān)系到世界的木材安全，也關(guān)系著生態(tài)安全和生物安全。因此，開展有效權(quán)衡和協(xié)同桉樹人工林木材生產(chǎn)功能與其它生態(tài)服務功能關(guān)系的生態(tài)營林研究迫在眉睫?！睖剡h光說。

溫遠光解釋道，現(xiàn)行的高強度干擾、高投入、高污染、高代次、短周期純林連栽的桉樹營林方式，不僅不能保障桉樹人工林的可持續(xù)發(fā)展和國家的木材安全，而且還將造成嚴重的地力退化、外來生物入侵，危及國家或區(qū)域木材安全、土壤安全、生物安全和生態(tài)安全。日前，該成果發(fā)表在國際農(nóng)林科學和環(huán)境科學領(lǐng)域期刊《土地退化與開發(fā)》上。

傳統(tǒng)營林方式不可持續(xù)

短周期純林連栽是世界各國在桉樹人工林經(jīng)營中普遍采取的經(jīng)營制度，經(jīng)營周期一般為6~14年。巴西、中國和印度這三個桉樹人工林發(fā)展大國，大多采取短周期經(jīng)營方式。

溫遠光介紹，大量研究表明，在短周期連栽制度下，桉樹人工林普遍采取煉山、機耕全墾整地、高肥料投入、高濃度高頻率大量噴施除草劑、短輪伐等經(jīng)營管理措施。在此種經(jīng)營方式下，經(jīng)營1~3代的桉樹人工林生產(chǎn)力基本上能夠保持，但地力開始退化，生物多樣性減少；經(jīng)營5~6代，地力、生產(chǎn)力和生物多樣性都出現(xiàn)明顯退化，甚至出現(xiàn)大面積的外來植物入侵。因此，現(xiàn)行的高代次短周期純林連栽制度無法保證桉樹人工林的可持續(xù)經(jīng)營。

在廣西某桉樹林場可以看到，林下生長著鬼針草等入侵物種。廣西大學林學院周曉果博士告訴《中國科學報》，入侵物種的出現(xiàn)，說明這片桉樹林的林下生物多樣性急劇下降，地力和生產(chǎn)力都進入退化階段。而大部分經(jīng)營3到4代之后的桉樹純林都會逐漸顯示這種趨勢。

“我們花了30年時間才看清這一點。”溫遠光說。桉樹林經(jīng)營1到3代之內(nèi)，生長旺盛，當年他也曾相信桉樹林可持續(xù)經(jīng)營不會有問題。然而，經(jīng)過若干代際，也就是20到30年以上，這種傳統(tǒng)營林方式的弊端才會顯現(xiàn)。

“高投入、高污染的營林方式不僅給生態(tài)環(huán)境造成很大壓力，也讓桉樹林的生產(chǎn)不可維系。”溫遠光說。

事實證明了他的判斷。

“世界桉樹看巴西，中國桉樹看廣西?！睆V西桉樹經(jīng)營代表了中國的最高水平。周曉果介紹，廣西桉樹在2000年后出現(xiàn)快速擴張，由2000年的14.88萬公頃提高到2023年的224.36萬公頃，15年增長14倍。同時，從1980年到2023年，廣西桉樹人工林的平均生長量持續(xù)增加，從1980年的8.9立方米/公頃·年提高到2023年的44.4立方米/公頃·年。

但2023年之后，桉樹的平均生長量出現(xiàn)下降，到2023年與2023年持平。“廣西桉樹通過高投入實現(xiàn)高增長。”周曉果認為其主要原因在于：單一無性系造林，林分結(jié)構(gòu)單一，穩(wěn)定性差；桉樹造林面積迅速擴張后，苗木質(zhì)量無法保障；長期共同使用少數(shù)無性系造林，無性系嚴重退化；隨著連栽代數(shù)的增加，地力下降，土壤微生物群落組成、結(jié)構(gòu)和功能改變；生態(tài)系統(tǒng)多功能性退化，外來植物入侵嚴重。

生態(tài)營林是優(yōu)選路徑

1988年，中國工程院院士沈國舫曾指出，“桉樹對環(huán)境的影響是一個世界性爭論的話題。”在激烈的爭論和博弈之下，國內(nèi)不少地方政府或相關(guān)部門出臺了“限桉”“禁桉”文件，有的甚至采取了較大規(guī)模的清除桉樹行動，對中國桉樹產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。不過，有建設(shè)意義的是，桉樹綠色可持續(xù)發(fā)展的探索已經(jīng)開始。

劉世榮認為，面對全球人工林發(fā)展過程中存在的困境和新時期社會對人工林期望和需求的變化，發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高效、穩(wěn)定、可持續(xù)的多功能人工林已成為一種主流趨勢。

幾十年的實踐證明，現(xiàn)行的短周期多代純林連栽方式下，桉樹人工林難以做到綠色可持續(xù)發(fā)展。溫遠光提出，必須轉(zhuǎn)變營林制度和經(jīng)營方式。

依據(jù)桉樹生態(tài)營林理論，2023年開始，溫遠光帶領(lǐng)團隊在廣西憑祥中國林業(yè)科學研究院熱帶林業(yè)實驗中心建立了45公頃桉樹生態(tài)營林試驗基地，其中40公頃為桉樹純林及其混交林，5公頃為對照馬尾松林。近8年的實踐表明，采取“低干擾、低投入、低污染、多樹種混交”的生態(tài)營林方式，獲得了“高產(chǎn)量、高價值、高效率”的營林效果，彰顯了生態(tài)營林的廣闊前景。

《中國科學報》在試驗基地看到，混交林中，桉樹按純林規(guī)格造林，紅錐、降香黃檀或望天樹等珍貴鄉(xiāng)土樹種種植于寬行內(nèi)，株數(shù)為333株/公頃。試驗林分按照生態(tài)營林技術(shù)進行管理。

在試驗林分，共有維管束植物193種，其中喬木57種、灌木49種、藤本48種、草本39種。“植物種類數(shù)有所增加，主要是草本植物增長較大，增長了62.5%，實現(xiàn)了林下植物多樣性的維持和保育?！敝軙怨f。

此外，試驗林分的土壤有機碳、全氮和全鉀高于造林前馬尾松林，而土壤全磷低于馬尾松林。生態(tài)營林方式有效減緩地力下降，部分養(yǎng)分明顯提高，提升土壤肥力的自維持能力。

“8年的實踐表明，生態(tài)營林的成本比傳統(tǒng)營林減少50%、木材產(chǎn)量提高20%、經(jīng)濟效益提高50%以上。”溫遠光說。

無論是純林還是混交林，生態(tài)營林方式經(jīng)營的桉樹人工林的經(jīng)濟效益均顯著高于現(xiàn)行的桉樹林分。且生態(tài)營林中，混交林的經(jīng)濟效益比純林更優(yōu)，保持了森林