科學時報:中科院瀋陽應用生態所研究員朱教君、姜鳳岐認為:四大...

2020-12-15 中國科學院

    本報瀋陽10月8日訊(記者畢偉 通訊員李坤)防護林是人為途徑實現生態系統恢復與重建的最普遍、最有效的生態工程,其健康狀況直接影響到生態恢復的質量和進程。我國是繼美國和前蘇聯之後以國家運作方式開展大尺度防護林建設的國家。自20世紀50年代以來,區域性防護林營造從未間斷,目前防護林累計面積達4420萬公頃,佔人工林面積80%以上,數量和規模居世界第一位。隨著世界範圍的森林衰退成為全球環境發展的七大難題之一,我國現存各類防護林的衰退也十分嚴重。在分析我國防護林衰退的原因時,中科院瀋陽應用生態所研究員朱教君、姜鳳岐認為主要有以下四個方面的問題。

    一是建設前設計決策的失誤造成防護林衰退。由於防護林的設計決策沒有嚴格遵循恢復生態學的基本原理,從而造成防護林在總體規劃、宏觀調控上的失誤。比如,在大氣候過渡區有前頂極、後頂極、微地帶性頂極等類型,在北方乾旱、半乾旱地區大面積發展人工純林就違背了地帶性頂極植被的發展目標,導致林木蒸騰耗水量大、土壤含水量及地下水位降低,樹木生長發育受到水分脅迫,致使養分、微生物等不協調,誘發樹勢衰弱,極易遭受病蟲害等侵入。

    二是建設中技術失誤造成防護林衰退。造林樹種不當、樹種單一以及營林密度不合理是防護林建設的主要失誤所在。在我國防護林建設的實踐中,造林樹種(包括喬、灌、草)的選擇並沒有嚴格遵從恢復生態學的機理。由於所選擇或所引種物種的生物、生態學特性與當地氣候條件不適宜,導致樹木原有的生長發育節律改變,生命周期縮短或不能生存。單一樹種的純林容易引發防護林體系病蟲害發生,從而表現出衰退。我國近50年來營造的防護林中極具代表性的章古臺樟子松固沙林,基於對造林成活率和保存率的考慮,初植密度均相當高,為3300株/公頃~6600株/公頃,由於樟子松固沙林種群密度和數量變化規律與天然分布區存在較大差別,其基本生存條件因初植密度過大而得不到保障,從而嚴重影響了樟子松人工林種群的生存狀況。

    三是自然與人為幹擾的頻發造成防護林衰退。由於防護林體系工程一直在遭受著全球變化及乾旱化、病蟲害和人為破壞等因素的幹擾,執行恢復任務主體的防護林即使在設計、技術層面上萬無一失,也不得不承受由於上述幹擾而導致衰退的威脅。

    四是經營管理水平低下造成防護林衰退。防護林經營問題是防護林建設中最重要也最薄弱的一環,存在技術、政策、資金、管理體制等多方面原因。我國1949~1999年共營造人工林約15000萬公頃,僅保存下來約3000萬公頃。這是由於在防護林工程啟動之初並沒有把保護原有森林、草原等天然植被納入到工程管理之中,因此原有植被遭到破壞,為人工林的衰退埋下了隱患。

    在談到我國防護林衰退的防治對策時,朱教君、姜鳳岐研究員認為,在防護林設計時,要以恢復生態學基本原理為指導,通過多學科綜合論證確定地帶性頂極植被類型,準確把握恢復目標。在樹種選擇時應重新審視物種的適宜性,尤其注重現存的天然植被,應根據系統退化程度的環境屬性選擇相應的鄉土種與馴化適應的新品種,並以鄉土樹種為主,避免防護林建設中的技術失誤,儘量營造混交林並設計適當的造林密度。減少人為幹擾,加強自然幹擾的應對策略。在現有防護林的經營管理上,要明確各防護林種的培育目的,實行分類定向經營與管理;在防護林經營過程中,必須以現有的土壤水分和養分條件為核心,合理調控林分群落密度,將林草植被的數量與密度控制在土地承載植被的最大負荷內,使土壤水分和養分環境得到維持或改善。在經營過程中,應根據合理密度動態規律適時進行撫育間伐,調節林分結構,提高林分疏透度,促進凋落物的分解轉化。根據不同立地條件和樹種的生物學特性,適當增加防護林體系中鄉土樹種比例,營造不同樹種或不同年齡的混交林,以維持人工林內生境的多樣性,充分利用營養空間,增強系統的抗幹擾能力,使防護林生態系統具有較高的穩定性。依據防護林防護成熟與更新理論,通過天然更新或人工促進天然更新方法,儘量延長或不間斷防護林的有效防護成熟期,使現有防護林體系的防護功能得以持續穩定地發揮。

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