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樹木起源包含天然次生林的全部密碼 讀懂天然次生林應看樹木起源

2021-12-17由 中林聯林業智庫 發表于 林業

什麼是林分起源

一 這四張圖片,你能讀懂嗎?

我們在這裡曬出4張圖片,並就每張圖片提一個問題。您若能回答,就說明已懂天然次生林,否則,說明您在天然林領域還不靠譜。

圖1:這片林子的大部分幼樹都在枯死之中,這是為什麼?

圖2:灌叢中只有零星萌生樹,林地基本被雜灌覆蓋。這是為什麼?

圖3:一處老齡林分,林下基本沒有灌木層,這是為什麼?

圖4:這片林子樹種一樣,立地一樣,林木發生年齡一樣。走到現在,為什麼大部分樹枯死了,另一些樹還活著?

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圖1

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圖2

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圖3

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圖4

答案是:

圖1,是一片幼齡萌生林(也叫矮林)。闊葉喬林破壞以後,會轉變成萌生林。有統計一公頃最初可以長出七萬多個萌生幼株 。這些幼株生長極快,甚至一年可以長高2米。但它們卻會在頭20年內成批地死去,這叫“自然稀疏”。櫟類的這種死亡潮,一般20年內會出現三次。圖1顯示的是遼東櫟萌生林的死亡潮。我們爬坡時想抓著它們,但多數都一抓就倒,還不如借力小灌木。

圖1提出了重要的林學概念。如:什麼是矮林?矮林的發育規律是什麼?矮林經營中如何揚長避短?如何把矮林轉變成喬林?如何藉助矮林的自然稀疏規律,幫助實生樹木的出現和建群?如何利用萌生樹為培育實生樹服務?某些萌生樹也並非不可培育,問題是怎樣培育?這都是天然次生林經營當中迴避不了的問題。

圖2,是一處稀疏中齡矮林。它實際上是圖1林分在某些條件下演變的下一種狀態。就是在多次自然稀疏後,萌生林走出了幼齡階段,但剩下的萌生樹太少,無法鬱閉,林地被雜草和灌叢霸佔。這樣的稀疏中齡矮林是很常見的,原因是幼齡矮林沒有及時撫育。

圖2中那些尚處於中齡階段的萌生樹,讓它們繼續存在下去,林分也不會變好;予以清除,又會把全部林地讓給灌草。次生林到了這個地步,前期的被動保護反而加大了經營的難度。因為這時,樹木的落種,很難入土、發芽和存活,能存活的,也很難建群。這種中齡矮林其實就是疏林,稱其為荒坡也不為過。這就是吳中倫團隊五十年前在小隴山研究描述過的萌生林不經營會回到的“原點”的情況,這裡連一棵有培育前景的樹葉沒有。這種林分的近自然轉變難度很大,但現實中很普遍,過去常被作為低效林,被剷除、改造。

圖2也提出了很大的林學問題:如何將這種稀疏中齡矮林,轉變成以實生樹佔主體的喬林?有一個60萬規模的林場,這種林分就佔了60%。這個情況全國各地並不少見。如何藉助現有中齡萌生樹向實生林轉變,屬於天然次生林經營的攻關課題,但未見有人研究。

圖3是一片老齡矮林,是圖1型別演變的另一種情況。其實就是自然稀疏後留下來的萌生樹稍多,一些區段可以鬱閉。這種老齡矮林也很普遍。在山西、遼寧、吉林等多地都大量存在,我們都親自考察過。上述那個林場就有15萬畝。

圖3提出的林學問題是,老齡矮林經營的首要作業是什麼?老齡矮林如何建立更新層?無疑最科學的辦法是天然更新+人工輔助。要建立更新層,關鍵是梳開林冠層以透進陽光。 但關鍵是怎樣疏伐冠層?透光多了會放縱灌叢和雜草瘋長,透光少了種子即使能發芽也會死去。做到既不讓灌叢和雜草瘋長,又可讓實生苗發芽、存活與成長,是一個巧妙的平衡,但沒有統一方案,取決於樹種、氣候、林地區位等。

但大自然有時會自動地形成極其有利於實生苗生長同時恰到好處地抑制灌叢和雜草的環境。聰明的人會從這種“自然樣地”得到啟發。各地懂得天然林的人,也會巧用自然力,獲得更新層。但不懂天然林的人,會反覆失敗,只好反覆試驗。這個課題的主題就是“天然次生林的近自然轉變”,但我國極少研究。吳中倫團隊可能在小隴山做過類似實驗,因為發現過他們當初經營的櫟類次生林,公頃蓄積180立方米以上,比較成功 。

圖4,是一處老齡中林。所謂中林,就是萌生樹與實生樹混雜在一起的林分。因為通常情況下萌生樹壽命短,這片林子裡的萌生樹已到了老化、枯死階段,而實生樹因壽命很長,還在生長。理論上來講,所有的中林,最後的結局都是這個樣子(但不是最終的樣子,它還會變化)。

圖4也包含著一堆林學問題。這些問題,如:中林是個什麼概念?中林的發育規律是什麼?中林的鬱閉模式是什麼?中林經營為什麼不能對立木一視同仁?什麼情況下可以經營中林?等等。

大家看得出,讀懂這四張圖片,有一個共同的視角,就是看樹木是實生的、還是萌生的。

“樹木起源”,其實就是讀懂天然次生林的基礎視角。

這篇文章,試圖傳播的就是這個理念。

二 樹木起源包含著天然次生林的全部密碼

說明:在我國的林業術語中,說到起源,都是指天然林或是人工林。從這個意義上說“起源”,實際是指“林分起源”。而本文在這裡使用了“樹木起源”術語,表示樹木是由種子形成的,還是萌發、扦插形成的。在歐洲,國家森林清查,除了面積、蓄積,第三位的指標就是喬林、中林、矮林的各自面積。喬林、中林、矮林之間的差異,並不少於天然林和人工林之間的差異。

2.1樹木的兩種起源決定了林分的兩種特性、兩種發育軌跡

天然林裡的樹木,主要有兩種起源:實生的,萌生的。

樹木萌生的基礎是原有的伐樁。萌生有幾種情況,每種情況下這些萌芽的成長軌跡和樹木的品性不一樣。

一般情況下,一個樁可以發出幾個到幾十個芽,它們擁擠著生長(參見圖5左圖),然後再一批批死亡,最後剩下幾根或一根。這種情況,其實您已經熟視無睹。

萌芽的部位有三個。一個是伐樁斷面的周邊皮層,一個是伐樁周邊主根,一個是遠離伐樁的根系。伐樁斷面周邊皮層上的芽(叫萌條,來自休眠芽)最差,因為很容易隨著墩皮腐爛而死亡;主根萌芽(叫萌櫱)品質稍好;遠處根系的萌芽最好(叫串根苗),它的品質接近種子苗。參見圖5中、右圖。

絕大多數的闊葉樹都可萌生。但絕大多數的針葉樹不能萌生。杉木可以萌生。

其實,即使樹木未被砍伐,主幹上也可發生萌芽,而且不同離地高度上的萌芽,品質也不一樣。1984年,法國有一個學生叫Ydiis AUMEERUDDY,提交了一個叫做《樹木萌芽更新研究》,較系統地探索了這個科學領域,據說他現在已經是知名的林學權威。因與本文主題關係不大,這裡不予論述了。本文作者之一侯元兆,在歐洲,也曾做過一個桉樹主幹不同高度上萌芽能力和生根能力實驗,結論是離地10cm以下的萌芽才可用於扦插。

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圖5 樹木的萌生,及萌芽的三種部位

通常想不到的是,實生喬木一旦轉為萌生起源,樹木的各種性狀都會發生改變,包括樹木形態、生長軌跡、樹木壽命,甚至木材材性。依樹種不同、伐樁年齡不同,樹木的生長活力也不一樣。總之這些性狀會影響林分的功能和前途。

《中央人民政府高等教育部推薦高等學校教材試用本 森林學》(1953年)裡面說,萌芽木在地面和離地40-50釐米這段原木,年輪數量是相同的,而實生樹基部斷面和上部的斷面,其年齡可以相差幾年。而更主要的是,由它們構成的林分,從幼齡、到中齡、再到老齡,其林分結構、鬱閉模式、樹木間相互影響等,都與實生林迥異。

1955年王鏓嘏、沈熙環、周沛村、袁宗禎、徐玲、鄭世凱合譯的前蘇聯阿努欽所著《測樹學》(中國林業出版社 1955,10) 第161頁 “林分的起源”中論述:

“實生起源的樹木,常有通直的樹幹;而萌生樹的樹幹,下部是彎曲的。萌芽樹是由母樹伐樁上的休眠芽長成的,所以是簇狀分佈。實生樹和萌芽樹的木材工藝價值是不同的。比較有價值的、材質好的材種常常是由實生闊葉樹造成的。

實生樹和萌芽樹的生長程序是不同的。萌芽樹在生長的最初階段,藉助於粗大的母樹根系,可取得它需要的水分和礦物養分。因此,它比實生樹長得快,但萌芽樹比實生樹停止生長較早,此外它還時常感染各種病害,主要是心腐病。由於萌芽林停止生長較早,病腐率較大,所以生長狀況一般比實生林差。因此,應該在年齡較小的時候就進行採伐。萌芽林隨著年齡的增加而稀疏的現象比實生林為甚;在近熟的和成熟的萌芽林中木材蓄積量較實生林少,並且萌芽樹木死亡也較早。”

諸葛儼編著的《測樹學》(中國林業出版社 1959。12)第93頁,強調森林調查因子,第一位的是“林分的起源”。他說,根據林分起源不同的特點來劃分林分是必要的,因為不同起源的樹木,它的木材工藝價值、生物學特性和生長規律都是不同的,而其經濟意義也有區別。

這樣,近二三十年來,我們推行的那些森林經營理論理念,就崩塌了。至少依據現有的理論所制定的森林經營制度、所做的森林經營規程,是不符合我國林情的,特別是在廣大農、牧業地帶。而符合我國林情的萌生林經營理論和技術這個領域,在我國還被“開墾”。

在我國,有一句話流行得很廣、也很久,就是“遠看青山常在,近看永不成材”。為什麼永不成材?就在於闊葉樹起源由實生轉變為萌生了,起源變了, 性質變了。而萌生林靠自身演替成優質喬林,需要經受幾次生生死死,一直到有機會天然地轉變為喬林,才算走上正道,這個過程估計需要三百年。

已知萌生樹及其組成的林分,有太多的劣根性。

首先,萌生樹的生物學年齡,是它賴以萌生的母樹樁的年齡(樁齡 )再加上樹本身的年齡(樹齡)。如果樹樁老化,萌生樹會很快衰敗、枯死。一般樹種的萌生起源的樹木壽命,只有同一個樹種實生樹木的幾分之一甚至幾十分之一。以楊樹、柳樹為例,實生的楊樹、柳樹的壽命,可以達近千年,而萌生的(包括扦插的),只有三四十年,它們的生長曲線也不一樣。參見圖6。

圖6是歐洲的一個統計。豎軸是生長量,橫軸是年齡。紅色曲線代表萌生林,黑色曲線代表實生林。圖6表示,萌生林頭20年生長極快,但在大約十來年後,生長速度會滾石一般滑落,到40來年,就不再生長。

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圖6 萌生林的發育規律:速生、速死

不難理解,這就造成了萌生林生態系統的短壽命、多病害、不衛生、不穩定,更主要的是它無法成為高大林分,不能培育出優質用材。如果水源涵養是萌生林,水質會不乾淨。其實,萌生林就是一個樹木墳場(參見圖7)。

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圖7 一片老齡中林。萌生樹已經枯死、倒伏,而實生樹還在生長

因此,各國無不追求把萌生林轉變成實生林。以德國為例,德國人的關注點雖然在人工針葉純林轉變為近自然混交林上,但是,一旦因風災、火災等產生了萌生林,他們也會毫不猶豫地轉變為實生林,這個理念很明確。本文作者胡雪凡在德國實習時,恰好遇上這樣一個案例。

不過,利用萌生林早期速生的特性,經營薪炭林、工業原料林等,恰好可以揚其速生之所長、避其短命之所短。

在實生樹和萌生樹混生的林分裡(中林),萌生樹無法成為主林層,只能充當下林層。這又導致中林鬱閉模式變得複雜。而鬱閉模式又決定了撫育措施。中林至少有兩個林層,鬱閉型別是無規則鬱閉。參見圖8。

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圖8 中林的兩個林層

萌生樹主幹,多數都是下段彎曲,老一輩學者叫“馬刀彎”,現在南方有經營桉樹二代林的,都知道二代林樹木帶“彎頭”。有彎頭的原木,木材結構扭曲,無法用於加工鋸材。我國現有櫟類次生林的樹木,極少沒有彎頭的。參見圖9。

一個國家的森林資源如果萌生化了,那這個國家的森林資源的遺傳品質會退化,好種源會越來越少,森林平均高度矮化,鮮有通直主幹者。

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圖9 萌生樹的基本形態是基部彎曲

吳中倫團隊20世紀60-80年代在甘肅小隴山林區曾深入地觀察統計這類問題。據他們的報告,多代萌生的銳齒櫟,速生期在6-9年間,每公頃萌條和萌櫱可達7萬株,但它們在頭6年內會有一半死亡,6-10年內鬱閉,隨後第一次自然稀疏,死亡株數佔鬱閉時株數的66%。到第10年時,形成明顯的復層林冠。但20年時,下層小徑木出現第二次自然稀疏,死亡量約佔第一次的1/3。

顯然,不從這個視角解讀次生林,就不懂得它是一個怎樣的生命系統。按照喬木林的思維理解次生林並去管理它,就會犯很多錯誤。這好比醫生看不透病,卻用不同的主觀想法反覆折騰病人,也許就耽擱了他。但一旦從萌生起源視角看待森林,一切都會很通透,還對林分發展具備了預見性。

總之,樹木起源包含著天然次生林的全部密碼。樹木的不同起源決定著林分的不同特性和發育軌跡。認知森林的基礎視角,是樹木起源,這正是被我們長期忽視的。

2.2 樹木的兩種起源組合成三種林分型別

樹木的兩種起源,就是實生和萌生(完整地說法是有性起源和無性起源)。

這兩種起源,會組合成三種林分型別:純實生樹組成喬林;純萌生樹組成矮林;兩種起源混生組成中林,這是德國林學鼻祖哥塔於1820年奠定的分類格局(Cotta 1763-1844)。

把年齡因素考慮進去,就是幼齡、中齡和老齡,各自會出現這3種情況,合計是9種情況。所有的次生林,理論上就是這9種情況:

矮林:幼齡矮林;中齡矮林;老齡矮林;

中林:幼齡中林;中齡中林;老齡中林;

喬林:幼齡喬林;中齡喬林;老齡喬林。

判斷中林的林齡,以萌生樹年齡為依據。

我們的天然次生林資源,都囊括在這9個模式裡了。參見圖10。

把天然次生林區分為這九種情況,具有現實意義。主要的是,它是森林精準經營的科學基礎。在森林經營中,不同的型別,經營措施是不一樣的,即便是同一個型別的不同林齡階段,經營措施也不一樣,後面您將看到。

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圖10 天然次生林經營的三個階段,涵蓋兩種起源、三種類型、九種模式(據法國信託銀行森林公司201

2.3 忽視樹木起源會導致森林經營理念違揹我國林情

從起源的視角認知天然次生林,就如同一把鑰匙,可以輕易地開啟次生林生態系統這把鎖。

很遺憾的是,我們還不知道這把鑰匙的存在!我們查閱了一些國內

當代文獻

,均忽視了從起源視角認識天然次生林。

我國有不少文獻都論述了天然次生林的分類,為的是論述天然次生林的經營。但這些分類沒有從本質上看問題的。有的說次生林分為公益林、商品林;有的說分為撫育間伐類、林分改造類、封育保護類、特殊利用類等。1981年出版的《造林學》一書,第37章談到次生林型別劃分,為:按發生時間分為早期次生林、中期次生林、晚期次生林;按發生地分為遠山次生林、近山次生林。還提出按林分自然特徵分,按生態因子分,按地形分,按經營措施分,等等。這些分類都沒從本質出發。特別是提出按經營措施分,把因果關係顛倒了。

1991年葉鏡中、孫多出版了《森林經營學》,該書第9章講矮林和中林作業法,可惜沒能深入到樹木起源。東北林業大學陳大珂、周曉峰、祝寧等,1994年出版了《天然次生林——結構、功能、動態與經營》,研究了我國東北地區天然次生林的結構、功能、演變動態等,論述深度優於其他相關著作,但是也沒有從起源視角認知次生林。該書第12章講次生林經營,但實際上只是介紹了歐洲的法正林等常識,結合國情的部分是“栽針保闊”,卻沒有談到次生林樹木的起源問題。

中國林業出版社1993年出版的《中國造林技術》一書,在提到薪炭林時,提到了矮林作業法、中林作業法、喬林作業法。該書在第14章(封山育林與次生林經營)中對次生林的論述,比較深入,但依然沒有樹木起源視角。

至於2011年修訂的《森林培育學》教科書,則把矮林、中林、喬林作業法也刪除了,代之以低效次生林、低效人工林、低效防護林、低質低產林改造等概念,較之上述著作,反而退步了,且給人以空洞印象。

這就導致,迄今為止,我們對天然林這個領域,還處於茫然階段。我們曾全國性地以為割灌就是天然林經營。其實,天然林是不需要割灌的,除非在天然植被的更新階段,為幫助實生小苗存活,這類情況下可適度清理雜灌(但最好是折灌,割灌往往越割越旺)。我們知道,國家多個森林資源管理機構,各自都設立了十幾個森林經營示範區,但直至今天,真正明白依據樹木起源推行次生林經營的,只有兩家。

這包括木蘭林管局。河北省木蘭林管局的森林經營理念,可能領先全國十年。在木蘭,一般幹部、職工,都已經能夠針對自己管理的林分的具體情況,提出較為科學的經營方案,他們深知樹木起源是關乎森林經營成敗的事。木蘭林管局的理論基礎,接近了歐洲國家。他們按這個理論體系經營的林分,見效極快,效果極佳,一看就懂,無不贊同。

看圖11、圖12,這裡是河北豐寧縣的山區森林,山上都是歷史上長期砍伐以後形成的“蹲山猴”,幾乎見不到實生樹。它就在我們身邊,可是幾十年了,我們卻看不透它們!

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圖11 圖12 河北省豐寧縣鄧柵子林場的“蹲山猴”植被

以下各圖,是我們在各地拍的。這樣的圖片有近萬張,都說明了萌生林起源。

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圖13 圖14 10-20年生、正處於劇烈自然稀疏期的幼齡矮林

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圖15 老齡矮林

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圖16 老齡中林,萌生樹已經枯死

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圖17 已萌生化的大興安嶺白樺林不懂萌生起源弊端的,會讚美它的濃密翠綠;懂得萌生起源弊端的,

很多人也都經常去野外考察。但為什麼總是聽不到從林分起源視角認識問題的聲音呢?但和基層、一線人員對話,卻發現他們對於萌生林的認識,不比我們作者差。這總是使人感覺到,我們的理論脫離了實際。

我們總是感覺到,人們從書本上、檔案裡以及課堂上接受的森林概念,只是一個森林符號。我們只是從這個符號出發,來教學,來管理,來理解森林。而這個符號式的森林概念,不符合中國的林情。

三 國內外都曾存在次生林經營理論,近二三十年消失了

多年來,我們一直在宣傳天然次生林按起源去分類的觀點,也邀請歐洲學者來華為我們補課。都說外來的和尚好唸經。這個經不管誰來唸,我們並不在乎,能使我們清醒就行。我們自己也在挖掘我國老一代林學家們的主張,甚至挖掘到了民國中央大學森林系那些元老們的著述,我們試圖重建林木起源視角。

我們認識到,只有符合了我們的林情,才能開出“藥到病除”的藥方。

但是,努力多年,感覺從既定路徑上,很難有些許的拉回,也聽到了一些否定我們的聲音。我們深知,在理念大轉軌的時代,這都是正常的。

20世紀五十年代,德國一批林學家試圖扭轉19世紀以來形成的營造針葉純林的定勢思維,走向近自然林業,他們怎麼努力也無濟於事,乃至曾不得不動用直升機撒傳單。我們不比他們更難。

尤其是近20年來,我們國內一些人,依據單薄的材料,連猜帶蒙地推出了一些所謂的新潮流、新概念、新理論,國內卻也對這些說法深信不疑,但就在這個過程中,我們林學的主體被邊緣化了,林學的歷史也被丟棄了。

以下我們簡單整理一些論據,供您參考。

3.1 歐洲林學的教益

歐洲林學早在200年前,就把天然次生林區分為矮林、中林和喬林,並且成為歐洲林學的核心內容。做出主要貢獻的是德國著名林學奠基人Gotta,他1820年就提出了“中林(Taillis sous futaie)”的概念,彌補了此前只有矮林和喬林的次生林分類。

到20世紀,在歐洲,每個次生林型別的經營技術,都已經明確了。有一本手冊,叫《矮林的改進》(參見圖18左圖),就專門論述矮林轉變成喬林的技術,已連續再版。

圖18右圖,是我們已收集的歐洲育林專著或教科書。已知法國、比利時、瑞士、奧地利等都是這個林學體系。我們研究過一個比利時課件《Sylviculture》,為查其作者的名字,竟追到了俄羅斯網站上,這才發現俄羅斯也是這個林學體系,再後來,發現東歐的幾個國家也這樣。從前面引述的幾本翻譯的前蘇聯的書來看,前蘇聯應當也是流行西歐的林學體系。

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圖18 西歐諸國的林學著作

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圖19 中國林學(左)與歐州林學(中,右)的重心不一樣

圖19左框為我國的一本育林教科書主要部分,竟沒有關於天然林的內容。中框為一本法文教科書,整體是以天然次生林經營為核心,主要講如何把低質的天然次生林轉變成優質喬林。歐洲的天然林保護思想極為清晰,不會出現我國的是封護還是保育的爭議。

圖20左圖是法國南錫林學院森林培育學教授Yves EHRHART(伊夫) 2018年4月,應北京中林聯邀請,在於北京林業大學舉辦的“森林經營高階討論會”上所作次生林理論報告的PPT,這個報告的題目是《溫帶天然次生林經營的理論框架和基本技術》。右圖是他在木蘭現地講解矮林轉變。他實際上是給我們帶來了天然次生林經營的基礎原理和技術體系,但遺憾的是他精心準備的這個報告,竟然沒有聽者感興趣,在會議對話階段,也一人與他對話這個主題。平常我們談及這個問題,也是被一些人蔑視的。這使我們意識到,我國林業理念的轉軌,要繞的圈子很大。

還有,前面的圖10,實際上是法國信託銀行森林公司2016年5月在山西臨汾的中法林業合作會議上所作報告中介紹的一個圖。這個報告也是以次生林樹木的不同起源形成的矮林、中林如何經營為基礎的,這個報告,也是未被接受。

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圖20 法國林學教授在華講解次生林起源及分類

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圖21 兩個法文PPT報告

圖21是法國的兩個文獻,一個叫《矮林與中林》,一個叫《矮林的轉變》。法國類似的文獻很多,我們也收集了幾十種,一直在整理中。

需要指出,20世紀的德國,由於全社會都高度關注因19世紀後半葉全面破壞天然林而導致的森林針葉化問題(當時德國用半個世紀把全國99%的次生林都改造成了針葉純林),所以二戰以後的德國林學,早不存在天然次生林經營問題了,更多地關注人工針葉純林的近自然轉變。這就是德國七八十歲及更年輕的林業專家不談這個話題的原因。遺憾的是,很多人以為這就是德國林學,跳不出這段歷史侷限看問題。

法國曆史上沒有大規模地用人工林取代天然次生林。他們堅持對次生林進行近自然轉變,尊奉的名言是“模仿自然法則,加速發育程序”。走這條路獲得的收益並不低,同時生物多樣性得以保護,國土景觀保持優美。迄今,法國尚有600萬公頃、佔全法森林總面積36%的矮林和中林,還在“轉變”成優質喬林的道路上。在歐洲,其他國家沒有犯過德國那樣的錯誤,大多是走法國、瑞士的路子。這條道路,雖然把矮林和中林轉變成喬林是目標,但整個過程本身就是目的,從過程中產生各種效益。

我國的天然林面積佔森林資源總面積的64%。我國的林情,更接近法國。

這些年,有聽取過歐洲專家報告的中國專家感慨地說,原來以為我們的研究已經很到位了,現在才明白,“我們的路子走偏了”。

3.2 中國自己的林學瑰寶

陳嶸,我國的林學泰斗和祖師。他1925-1952年間任金陵大學森林系主任,1952-1971年任中央林業科學研究所所長,在五十多年的歷史時期內,他都是中國林學的領袖。他曾留學美國和德國。還是他,創立了中國農學會、中華林學會以及中國林學會。他就像德國的林學奠基人Gotta一樣,也是中國林學的奠基人。他在1932年出版的《造林學概要》裡,就很明確地把天然次生林區分為喬林、萌芽林、中林。

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圖22 我國林學祖師 陳嶸

前面提到過1953年《中央人民政府高等教育部推薦高等學校教材試用本 森林學》,相信這樣一本教材得以推薦,應當也是他的功勞。該書寫道:

林分生成的方式謂之林分的起源

”。

由於天然播種或人工播種而生成的森林謂之種子林。

由樹樁的萌芽或根櫱而生成的林分謂之萌芽林。我們的大多數闊葉樹——柞樹、岑木、槭樹、櫸樹、山楊、赤楊、椴樹等,都是萌發形成的。萌芽林常常易感染心腐病及其他病害。

樹樁的萌芽由根徑休眠芽發生。這種休眠芽的數目常多至數十個。休眠芽並不是立即萌發的。直徑粗30釐米的樹樁所發生的萌芽便足以形成林分。

萌芽林與種子林之差別在幼齡林時期特別顯著。因為萌芽是從樹樁和主根發生出來的,所以萌芽林就具有成群分佈的特性。萌芽林的這種分佈特性會隨著林分自然稀疏漸漸喪失,而其他的性狀,則保留得比較長久——如在靠近樹樁之處,萌芽林呈馬刀形彎曲。

萌芽林初期的生長較種子林的生長快許多倍,這是因為母樹根部聚有現成的營養料。樺樹一年生的實生苗,其高度僅幾釐米,而樺樹的一年生萌芽則能達到1米。萌芽木在靠近地面和離地40-50釐米之處的斷面,其年輪數量是相同的。而種子木樹幹基部的斷面和上部的斷面,其年齡的差異可以相差幾年(視高度而異)。萌芽林的生物學年齡與日曆年齡有區別:50年生樹樁上的一年生萌芽,事實上它的年齡是51年。

萌芽林最終不能達到種子林那樣的高度。因此萌芽林也稱矮林。種子林也稱喬林。矮林的伐期齡比種子林要早得多。

由萌芽林和種子林組成的森林,謂之中林。這種森林的形成,是由於在採伐時,保留了一部分種子林木;在這種情況下,這些保留下來的種子林木謂之上木。

中國科學院瀋陽林土所曹新孫教授,於20世紀六十年代,在提出的“擇伐林”理論中,比較準確地提出天然次生林按起源分為矮林、中林和喬林。他的這個“擇伐林”理論,按現在的話講就是異齡混交林。當時,劉慎諤、朱濟凡、王戰、沈鵬飛、吳中倫等林學界先輩一致支援。參見圖23左三個圖。曹先生畢業於法國前皇家林學院(南錫),他帶回了法國林學大家們的思想。

王戰先生當年有一個給高層的報告,叫《東北森林採伐與更新》。報告裡提出了“採育擇伐”理論,這個理論也帶來了較好的效果——如汪清林業局的立木蓄積由當初3000萬立方米,在採出了3000萬立方米後,今天還有3700萬立方米。參見圖23右圖。

樹木起源包含天然次生林的全部密碼 讀懂天然次生林應看樹木起源

圖23 曹新孫和王戰的林學

2006年中國林業出版社出版的、由孟憲宇主編的《測樹學》,比較關注森林的起源,並且定義也比較準確:

無論天然林或人工林,按起源還可以分為實生林和萌生林。凡是由種子繁殖形成的林分稱為實生林(seedling crop),包括天然下種、人工栽植實生苗或直播後長成的林分,針葉樹大多形成實生林;由根株上萌發或或根孽形成的新林,稱作萌生林或萌芽林(spriut forest,sprout land)。一些具有無性更新能力的樹種,當原有林木被採伐或受自然災害(火燒、病蟲害、風害等)破壞後,往往形成萌生林。

還有前面提到的諸葛儼編著的《測樹學》(中國林業出版社 1959。12),他強調森林調查因子,第一位的是林分的“起源”。他還指出說,不同起源的樹木,木材工藝價值、生物學特性和生長規律都是不同的,而其經濟意義也有區別。

一直到20世紀八十年代,我國仍有林學教授堅持這些對於次生林的認知。

王禮先教授1989年翻譯了奧地利邁耶爾的《造林學—以群落學和生態學為基礎 第三分冊》。該書明確地把次生林劃分為矮林、中林和喬林,提到了歐洲關於不同起源林分型別的鬱閉模式,明確提出次生林經營的主要模式是“轉變”(“改造”只適用於個別情況)。

20世紀六十年代一直到八十年代初,中國林科院以吳中倫為首的林業專家團隊在甘肅省小隴山次生林區所做的20年研究,十分深刻地揭示了萌生起源的銳齒櫟矮林的演替動態。他們揭示出,矮林早期生長較快,但15-20年後開始自然稀疏並走向衰退,最終回到原點。這是一個在系統調查不同起源林分的基礎上提出的林分經營措施的大型案例。

可惜這些寶貴的天然次生林經營知識,被慢慢丟失了,這主要地是近三十年的事。一個由20人花了20年時間研究、觀察、實驗得到的林學結論,反而在全國性森林經營時代,就是在國家最需要的時候,被“消失”,我們懷疑,這不僅是學風問題。

四 我們用雙腳解讀了中國森林

有些人不相信我們的觀點,有些人認為我們是蹲在家裡遐想。

但是,大家應當都知道,我們中多人,是生在林區、長在林區、工作在林區的。我們親眼看著森林從種子到大樹是怎麼一個過程。

反而是我們深知,實踐中的森林,和教科書中的森林不是一回事。

我們有一位作者,每年大約有1/4的時間在各地山中跑,每到一地,不逛城市,只逛山林。他多次一天爬三四座山,連續爬三四天。他曾經用10天時間坐汽車,從長沙去柳州,唯一目的是考察森林現狀。他多次在無路的溝谷裡走十幾裡,走到溝頭再爬陡坡。他也多次費力地擠進矮林樹叢觀察次生林結構(圖29)。九十年代,他曾協助洪菊生研究員,用12年時間,花了0。4億元,在海南做了一個森林可持續經營國際專案,走遍了那裡的山。

想起來,我國的主要山系,如六盤山、太行山、秦嶺、大巴山、大別山、巫山、雪峰山、武夷山、南嶺、大興安嶺、小興安嶺、長白山、臺灣山區、海南島山區、阿爾泰山、天山、祁連山、橫斷山等,都已在我們的腳下,甚至連喜馬拉雅山南坡也走過。每一次進山,我們必定要爬到山上去,再鑽進林子裡。不進林子,站在路邊,我們說不出意見來。

歷經這些考察後,我們共同確認了一個事實:

我們面對的是一個萌生林的世界。

而這樣的森林,教科書和政策上都沒有反映。

樹木起源包含天然次生林的全部密碼 讀懂天然次生林應看樹木起源

圖24 在山西山裡

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圖25 在南方天然次生林裡

我們的結論是,我國的傳統農、牧業地區的天然林植被,無不是以萌生樹為主。這個林情,比原來的想象要嚴重得多。我們發現,一千年前的清明上河圖裡的樹木,也已是萌生的了。我國的山水畫,無不以反映萌生樹為主題。即便在都市,只要你有興趣,抬眼便可看到路邊的萌生樹。

還是以木蘭為例。木蘭林區的全部森林資源總面積,喬林約佔40%(主要是針葉林),矮林約佔40%,中林約佔20%。這是他們統計的。回頭再看看圖11、圖12,這裡是河北省豐寧縣,包括附近幾個縣,山上都是歷史上反覆砍伐以後形成的老齡矮林。

其他地區,沒有此類資料,因為我國30年來,都不關注這個起源問題了。

我國廣大農區、牧區的天然次生林都是萌生林,這是我們用雙腳讀出來的。你若不是進過足夠的山,鑽過足夠的林,你根本就不理解這個判斷。

重要說明:

一 必須說明,我們強調的是廣大農、牧地區的天然次生林,以萌生為主。不包括人工林、針葉林和飛播林。我國西北、西南高山大川地區,歷史上破壞較少,多是高大喬林。

二 本文中,只是說明了讀懂天然次生林的基本視角是樹木起源,以及萌生起源的林分的弊端。沒有論述萌生樹、矮林和中林的長處。實踐當中,矮林有其優勢,中林在農村也有其獨特作用。因不是本文的主題,這裡就不談了。

三 我們在繼續挖掘歷史文獻,力爭還原我國曆史上存在的那個天然林學。

四 有多位人士為本文提供了材料或修改意見,如重慶市發改委的張濤博士,北京林業大學的杜芳博士等,在此致謝。

五 我們也知道,由於本文所提問題,是大家沒有接觸過的,有些人,的確缺乏理解的知識基礎。建議有些人閱讀此文之前,從網上查閱侯元兆寫的科普小文《萌生樹與實生樹的自述》,會更準確地理解此文。

本文作者:

侯元兆

:中國林科院研究員

徐成立

:木蘭林管局原局長

趙久宇

:木蘭林管局副局長

鄔可義

:原哈爾濱市林業局副局長

胡雪凡

:中林聯林業規劃設計研究院工程師、博士

張二亮

:木蘭林管局工程師

孟祥江

:重慶市林科院生態研究所所長、研究員