張林媚

（榆林市林業(yè)科學(xué)研究所，陜西 榆林 719000）

1 研究背景

榆林是生態(tài)過渡地帶，也是生態(tài)脆弱地區(qū)。建國以來，榆林人民長期堅持“南治土北治沙”，歷經(jīng)70 年艱苦卓絕的努力，林業(yè)建設(shè)取得巨大成就，但新挑戰(zhàn)仍然嚴峻。

一方面，如何使現(xiàn)有森林資源的防護效能和生產(chǎn)能力得到長期保持甚至不斷提高？像德國的“恒續(xù)林”體系一樣實現(xiàn)無間更新，既能使土地持續(xù)處于森林群落的覆蓋之下，又能不斷地發(fā)揮其防護效能和生產(chǎn)能力，避免林地裸露導(dǎo)致“二次沙化”或“再次水土流失”[1]。要實現(xiàn)這樣“青山常在、綠水長流”的新夢想，就必須創(chuàng)建符合當?shù)鼐唧w情況的森林更新（復(fù)壯）理論和技術(shù)體系。另一方面，如何提高新建森林資源的防護效能和生產(chǎn)能力？不斷提升森林資源質(zhì)量、長期發(fā)揮森林資源效能，避免森林早衰。這需要創(chuàng)建適合當?shù)鼐唧w情況的森林營造理論和技術(shù)體系。

基于以上想法，該實驗室將針對榆林的具體情況，不斷創(chuàng)新現(xiàn)有森林資源保持（提升）、新增森林資源培育理念，形成適合當?shù)厍闆r的森林資源保育理論和技術(shù)體系，包括良種應(yīng)用、高效栽培、合理經(jīng)營、科學(xué)更新等內(nèi)容，為持續(xù)發(fā)揮現(xiàn)有森林資源的多種功能以及提升森林資源培育質(zhì)量提供支撐。通過2 年的建設(shè)，將該實驗室打造成榆林森林資源保育的科學(xué)研究、社會服務(wù)（成果轉(zhuǎn)化）、人才培養(yǎng)和學(xué)術(shù)交流平臺。

2 研究方向、主要研究內(nèi)容及預(yù)期目標

2018 年榆林市委、市政府提出“保治補用”國土綠化行動方針，實施了三北工程、退耕還林、天然林保護、京津風沙源治理等“國字號”工程，開展了“三年植綠大行動”“林業(yè)建設(shè)五年大提升”。榆林林木保存面積達到2157 萬畝，其中常綠針葉林180 萬畝，林木覆蓋率達到33%，沙區(qū)860 萬畝流沙全部得到治理，榆林地區(qū)生態(tài)環(huán)境相對脆弱，缺林少綠較為突出，生態(tài)底子薄弱的現(xiàn)狀仍未得到根本性改善，與建設(shè)生態(tài)文明仍有巨大差距，生態(tài)不優(yōu)的短板仍然困擾著全市長遠發(fā)展。①300 多萬畝防護林，嚴重老化退化，防護效能降低；②對林木資源的管護不到位，已有森林資源的保護和新林木資源開發(fā)之間的矛盾還未得到合理有效的解決；③從整體上來看，林木產(chǎn)業(yè)的集約化程度不夠高、抗風險能力不足、持續(xù)發(fā)展缺乏后勁制約了林業(yè)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展水平等問題[2]。日益嚴峻的生態(tài)危害、資源危機，使人們不得不認真反思以往的種種做法，努力尋求新思維、新方法和新技術(shù)，科學(xué)、持續(xù)地進行森林資源保育及利用。森林資源保育與利用已成為當前生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、環(huán)境學(xué)、管理學(xué)等多學(xué)科交叉研究的前沿領(lǐng)域之一。

2.1 現(xiàn)有森林資源的保持

根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署公布的數(shù)據(jù)顯示，從20 世紀末以來，地球上的森林面積正以每年約0.152 億hm2的速度在消失。由于森林面積的大幅下降，導(dǎo)致森林作為“地球之肺”的功能受到弱化。許多國際機構(gòu)對于森林的保育日益重視。當前要恢復(fù)森林資源，可以采取如下幾種方法：①基于生態(tài)學(xué)s 潛在自然植被及群落演替的基本理論，遵循近自然法，通過混交、異齡、浮層等手段種植一些適生鄉(xiāng)土且少需人工管理的植物類型，從而以超常的速度且低造價的方式盡可能地營造物種豐富，群落結(jié)構(gòu)完整且生物量高的植被類型；②通過對土壤進行改造，對水分條件等進行控制，充分利用當?shù)氐奶烊秽l(xiāng)土物種，在短時間內(nèi)重建適應(yīng)當?shù)貧夂虻捻敿壢郝?；③最大限度地按照生態(tài)系統(tǒng)退化前的物種種類及多樣性，在忽略先鋒物種的情況下，大量種植演替成熟階段的物種，以實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)；④以恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的基本框架為目的，在天然林的附近，種植植物群落中的演替早期階段物種，或者是演替中期階段物種，從而建立一個或一群物種。

2.2 新建森林資源的培育（高效造林）

為實現(xiàn)新建森林資源的高效培育，需要注意如下幾方面問題：①在選擇肥料時，要采取因地制宜的原則，在造林地土壤缺肥的前提下，選擇適用的肥料品種及數(shù)量，避免過量施肥燒死苗木，減少肥料的流失、浪費及對環(huán)境的污染；②首先生物防治的方式治理林木的病蟲害問題，必要時候選擇藥效高，但低毒低殘留且污染小的農(nóng)藥進行藥劑防治，最大限度保護林木的種類及數(shù)量；③在傳統(tǒng)人工計算和控制造林密度的基礎(chǔ)上，將信息技術(shù)，極端就仿真模型等手段充分運用進去，從而精準地確保造林密度，對指導(dǎo)人工進行樹種比例的選取及調(diào)節(jié)，以創(chuàng)新的方式實現(xiàn)營林造林工作的可持續(xù)發(fā)展。

2.3 主要樹種（草種）良種選育與擴大繁殖

國外許多國家在林業(yè)生產(chǎn)中，大規(guī)模采用良種選育的方式，美國東南部就是典范。在這一地區(qū)，通過良種選育的方式，已經(jīng)將濕地松、火炬松的遺傳改良從初級升到第三帶種子園。瑞典最早開始進行林木育種，歐洲赤松和歐洲云杉是其打造的最為成功的案例，其中歐洲赤松造林苗木已全部實現(xiàn)由無性系種子園提供種子。挪威和芬蘭對云杉歷來都采用的是無性繁殖；對歐洲赤松進行種子園繁殖良種。澳大利亞、新西蘭等在林木育種和良種繁育方面都走在世界的前列。

目前，國外林木育種研究領(lǐng)域最重要的特征是：隨著以細胞遺傳學(xué)、分子細胞生物學(xué)等新興學(xué)科的不斷發(fā)展及相關(guān)理論的不斷成熟，生物技術(shù)相關(guān)理論與實踐的結(jié)合更為緊密。生物技術(shù)的方法與手段也不斷更新，從而形成現(xiàn)代生物高科技技術(shù)。加之基因工程及細胞工程等技術(shù)的不斷滲透，讓育種的可預(yù)見性增強，而且育種的時間周期得以縮減，突破了常規(guī)遺傳育種方法的缺陷，促進了傳統(tǒng)生物技術(shù)的跨越式發(fā)展，使新生物育種平臺為新種質(zhì)及新材料的規(guī)模化繁殖和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。當前以美、日、德，加拿大、法國、新加坡為主的林業(yè)發(fā)達國家，對組培技術(shù)進行了大量運用及推廣，使育苗變得大規(guī)模而工廠化。加上體胚誘導(dǎo)技術(shù)、細胞雜交技術(shù)等尖端技術(shù)取得了不斷發(fā)展與突破，幾十種樹種都實現(xiàn)了林木遺傳轉(zhuǎn)化，個別重要的物種更是已獲得轉(zhuǎn)基因植株。此外，這些國家進入商業(yè)化運作模式的林業(yè)項目也有幾項典范，其中林木細胞工程，集約化培育，基因工程等就是代表。

再加上西方國家在市場經(jīng)濟這方面的悠久經(jīng)驗，基于跨國集團科研和產(chǎn)業(yè)化的一體化發(fā)展，使林木育種產(chǎn)業(yè)成為經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分。在“知識資本”和市場資本逐步融合的背景下，國與國之間、企業(yè)之間的競爭愈發(fā)的注重技術(shù)及組織機構(gòu)的創(chuàng)新，科技在其中創(chuàng)造的效益愈發(fā)的被人們所關(guān)注。林業(yè)經(jīng)濟與科技發(fā)展相結(jié)合的布局，將在科技與經(jīng)濟高度融合的趨勢下，得以增強。因此，我們在林木育種方面，要想擁有核心競爭力，就得不斷地研究和把握新時期的育種新技術(shù)及新的發(fā)展方向，并了解市場運作機制的規(guī)律及發(fā)展趨勢，從而有效利用科技育種服務(wù)，形成創(chuàng)新型的育種機制，促進林木育種的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[3]。

2.4 主要開展研究內(nèi)容

2.4.1 現(xiàn)有森林資源的保持（恒續(xù)利用）

通過主要森林（草本植物）群落演替動態(tài)及其優(yōu)化更新技術(shù)研究，恒續(xù)利用森林（草本植物）群落的覆蓋作用、防護效能和生產(chǎn)能力，避免林地裸露引起“二次沙化”或“再次水土流失”。

（1）主要森林（草本植物）群落的演替動態(tài)。

（2）主要森林（草本植物）群落的恒續(xù)更新。

（3）主要森林（草本植物）群落復(fù)壯的節(jié)水灌溉、配方施肥。

（4）低效（低產(chǎn)）林改造。

2.4.2 新建森林資源的培育（高效造林）

通過密度調(diào)控、撫育管理、合理混交、復(fù)合經(jīng)營等技術(shù)和理論研究，提高新增森林資源的質(zhì)量、防護效能或生產(chǎn)能力，避免群落早衰。需要更新時，可采用上述恒續(xù)更新技術(shù)。

（1）主要樹種（草種）密度調(diào)控（基于植被水分承載力）。

（2）主要樹種（草種）撫育管理（基于水肥效應(yīng)）。

（3）主要樹種（草種）的混交模式（基于種間關(guān)系及防護效能或生產(chǎn)力）。

（4）主要樹種（草種）的農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營模式（基于生態(tài)、經(jīng)濟效益及種間關(guān)系）。

2.4.3 主要樹種（草種）良種選育與擴大繁殖

通過主要樹種（草種）良種選育及其擴繁應(yīng)用研究，改善林分遺傳結(jié)構(gòu)、提升遺傳增益以及森林防護效能（或生產(chǎn)力），同時提高營造林過程中的良種使用率。

（1）主要樹種（草種）優(yōu)良個體、優(yōu)良群體選擇與遺傳評價。

（2）主要樹種（草種）良種基地建設(shè)與管理。

（3）主要樹種（草種）優(yōu)良品種引進與適應(yīng)性評價。

（4）優(yōu)良遺傳材料的擴大繁殖與推廣應(yīng)用。

3 結(jié)語

綜上所述，針對榆林市當前森林資源的基礎(chǔ)、保育現(xiàn)狀及全新挑戰(zhàn)，本文在探討森林資源保育研究的目標及一些具體策略方針后，提出建設(shè)森林資源保育研究實驗室的構(gòu)想，希望通過該實驗室能吸引更多的人才，投入森林資源保育的科學(xué)研究與交流，從而更好地發(fā)揮森林資源的社會公益價值。