郭詩宇,白 琳,彭呂長,閆 晗,王可民
(湖北生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北 武漢 430200)
巴伐利亞州位于德國東南部,是德國16個聯(lián)邦州之一。阿爾卑斯山橫貫全境,境內(nèi)山峰多,湖泊多,森林多,山清水秀,資源豐富。德國是世界林業(yè)發(fā)展的典范,巴伐利亞州是德國森林質(zhì)量最好的州。研究巴伐利亞州的林業(yè)發(fā)展,對湖北省林業(yè)建設(shè)具有重要的借鑒意義。
巴伐利亞州于1971、1987、2002、2012年分別進行了4次森林資源清查。第4次清查結(jié)果2016年由德國聯(lián)邦食品和農(nóng)業(yè)部公布[1]。該州土地總面積705.54萬hm2,其中森林面積260.56萬hm2,喬木林面積248.47萬hm2,森林覆蓋率37%,森林總蓄積量9.87億m3,單位面積蓄積量396 m3/hm2,單位面積年生長量11.9 m3/(hm2·a)。森林面積、喬木林面積、森林蓄積量、單位面積蓄積量在全國16個州中均排名第一,單位面積年生長量排名第二,森林覆蓋率排名第五。同時,該州森林的層次結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、徑級結(jié)構(gòu)、混交結(jié)構(gòu)都較為合理,并且還在不斷優(yōu)化中。
巴伐利亞州之所以森林蓄積高、質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)優(yōu),與該州在林業(yè)理論創(chuàng)新和實踐創(chuàng)新中不斷探索緊密相關(guān)。該州目前采用的是近自然林業(yè)理論和技術(shù)體系,其發(fā)生發(fā)展經(jīng)歷了3個階段。
在巴伐利亞選侯國時期和巴伐利亞王國早期,雖然由于農(nóng)業(yè)開墾和戰(zhàn)亂,森林遭受過幾次大的破壞,但巴伐利亞大部分山區(qū)仍被山毛櫸、橡樹等闊葉樹為主組成的天然林和天然次生林所覆蓋,高山則分布著以冷杉為主的天然群落[2]。從19世紀(jì)30年代中期開始,巴伐利亞王國遲緩地開始了工業(yè)革命。19世紀(jì)50-60年代,輕工業(yè)和重工業(yè)快速發(fā)展,特別是制鹽業(yè)、紡織業(yè)、煉鐵業(yè)、玻璃工業(yè)發(fā)展迅猛。隨著工業(yè)化的不斷推進,工業(yè)原料和建筑材料對木材的需求呈爆發(fā)式增長,造成了對森林資源的毀滅性破壞。
隨著天然林和天然次生林越砍越少,巴伐利亞王國的企業(yè)主們開始在采伐跡地上大面積種植生長快、干形好、產(chǎn)材高的云杉針葉純林。這一時期,德國林學(xué)家洪德斯哈根(J.C.Hundeshagen)的“法正林”學(xué)說以及浮士德曼(M.Faustmann)的“土地純收益理論”,指導(dǎo)了巴伐利亞以木材生產(chǎn)為主的森林永續(xù)利用,推動了闊葉林地的針葉化。
由于大面積營造人工針葉純林,導(dǎo)致了風(fēng)倒、雪折和森林病蟲害的大量發(fā)生,同時也帶來了土壤的退化。慕尼黑大學(xué)林學(xué)教授蓋耶爾(K.Gayer)從1855年開始,在巴伐利亞不同林區(qū)進行了一系列實驗性研究,特別是對殘存的天然林進行研究后,提出了近自然林業(yè)的理論。他在1880年出版的《森林培育學(xué)》中,首次較為清晰地提出了近自然林業(yè)的理念[3]。在該書的序言中,他對當(dāng)時巴伐利亞的森林經(jīng)營方式提出了強烈的批判。他指出,森林的多樣性至關(guān)重要,如果忽視多樣性,森林經(jīng)營單一化的模式將會蘊藏巨大的風(fēng)險。這種只看經(jīng)濟利益的經(jīng)營模式正在被廣泛地應(yīng)用,最終森林將會為這個人為錯誤付出沉重的代價。1886年,他出版了《混交林的營建和維護——側(cè)重于塊狀混交和擇伐》一書[4],提出了人工針葉純林過渡到針闊混交林的操作方法。1898年,他在《未來屬于混交林》中進一步提出了森林和諧論[5~6],他指出:生產(chǎn)的奧秘在于一切在森林內(nèi)起作用的力量的和諧;森林生態(tài)的多樣性是一個在永恒的組合中互棲共生的諸生命因子的必然結(jié)果。
蓋耶爾創(chuàng)立的近自然林業(yè)理論的主要觀點是:①保護林地的生產(chǎn)力,促進多樣性,避免單一化;②對于連續(xù)幾代繁衍的針葉純林,應(yīng)當(dāng)通過種植和保護闊葉樹種,形成適應(yīng)林地環(huán)境的混交林;③在成熟林分中,要為森林樹種的天然更新創(chuàng)造條件。只有在無法進行天然更新的地方才進行人工更新;④更新應(yīng)在覆蓋率較低的成熟林木的樹冠下進行,避免皆伐作業(yè);⑤通過采取與樹種和立地條件相適應(yīng)的營林措施,培育高質(zhì)量的林分;⑥所有營林活動必須遵循自然規(guī)律,森林經(jīng)營的方式不能千篇一律。
19世紀(jì)末,巴伐利亞的一些林業(yè)企業(yè)和私有林主開始按照近自然林業(yè)理論開展林業(yè)實踐活動,主要是營造針闊混交林,闊葉樹種包括山毛櫸、橡樹等。隨著第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā),近自然林業(yè)的理論研究和實踐探索幾近中止,直到二戰(zhàn)結(jié)束。
1946年,科斯特勒(J.N.K?stler)開始在慕尼黑大學(xué)教授《森林培育學(xué)》。他繼承了蓋耶爾的思想,主張營造混交林,通過保護林地的生產(chǎn)力,對森林進行長期而謹(jǐn)慎的經(jīng)營。他和蓋耶爾一樣,拒絕使用統(tǒng)一的方案來經(jīng)營森林,認(rèn)為每片森林的經(jīng)營都需要經(jīng)過分析和評估。他指出,近自然林業(yè)并不是要回到最初的原始林,而是必須結(jié)合立地條件、經(jīng)濟目標(biāo)和技術(shù)可行性,找到正確的經(jīng)營方法[7]。由于科斯特勒在慕尼黑大學(xué)任教時間長達26年之久,對許多林學(xué)專業(yè)的學(xué)生產(chǎn)生了巨大影響,這為近自然林業(yè)在巴伐利亞州的推廣打下了重要基礎(chǔ)。但即便如此,巴伐利亞州林業(yè)管理部門當(dāng)時并未將近自然林業(yè)理論作為指導(dǎo)原則或經(jīng)營方針應(yīng)用于實踐。
1949年“順應(yīng)自然的林業(yè)工作者聯(lián)盟”(ANW)成立,這個聯(lián)盟反對當(dāng)時以短期經(jīng)濟收益為中心的營林理念,倡導(dǎo)為面向自然的森林經(jīng)營而奮斗。一些自然科學(xué)家、林業(yè)專家、生物學(xué)家和記者也發(fā)表了相關(guān)的文章。這些都為近自然林業(yè)理論在巴伐利亞州的推廣創(chuàng)造了有利氛圍。從20世紀(jì)50年代開始,巴伐利亞州的一些林場、林業(yè)企業(yè)、私有林主開始較大規(guī)模營造混交林,并對云杉針葉純林進行近自然化改造,主要是對云杉純林進行擇伐,形成小面積天窗,通過人工或天然更新的方式,引入山毛櫸、橡樹、楓樹和椴樹等闊葉樹種。
1979年,關(guān)于“森林滅絕”的討論,對近自然林業(yè)理念的傳播產(chǎn)生了深刻的影響。當(dāng)時,巴伐利亞州超過60%的森林嚴(yán)重受損,人們產(chǎn)生了一種巨大的恐慌,認(rèn)為巴伐利亞州乃至德國所有的森林都將在未來消失。關(guān)于“森林滅絕”的討論是由慕尼黑大學(xué)的林學(xué)教授史哈特(P.Schütt)和生態(tài)學(xué)家烏爾里希(B.Ulrich)等著名科學(xué)家提出的,并得到了許多林業(yè)私人協(xié)會和利益集團的支持。后經(jīng)調(diào)查,導(dǎo)致森林大面積死亡的原因主要是“酸雨”,未經(jīng)過濾的汽車尾氣、燃煤電廠和其他工業(yè)產(chǎn)生的廢氣,使得土壤越來越酸而不再適合樹木的生存。同時,調(diào)查也發(fā)現(xiàn)針闊混交林的受損程度明顯小于針葉純林。雖然調(diào)查顯示“森林滅絕”并非當(dāng)時的營林方式造成,而是環(huán)境污染所致,但也引起了人們的反思。人們普遍認(rèn)為,減少有毒物質(zhì)的排放固然重要,但改變營林方針,建立穩(wěn)定和具有活力的混交林也必不可少。關(guān)于“森林滅絕”的討論,提高了巴伐利亞州政治家和全社會的生態(tài)意識。
至此,近自然林業(yè)的推廣,就只剩下獵人們的抵制。狩獵鹿是富人和名人的獨有愛好,包括一些有影響的政治家也在其中。實施近自然林業(yè),必須在云杉純林中混交闊葉樹種。但鹿不喜歡啃食云杉,卻對山毛櫸、橡樹、楓樹、椴樹、白蠟樹等闊葉幼樹的頂芽非常偏愛,使得這些樹種都長不高。為此,人們必須控制鹿的數(shù)量,將其減少到不影響形成混交林的程度。這樣,隨著森林中鹿群密度的降低,狩獵鹿將變得越來越困難,這就導(dǎo)致獵人們反對按照近自然林業(yè)的理念來經(jīng)營森林。直到20世紀(jì)80年代末,巴伐利亞州林業(yè)管理部門才不顧獵人們的反對采納了近自然林業(yè)的理論。
在博弈探索階段近百年的時間里,雖然近自然林業(yè)沒有得到巴伐利亞官方的認(rèn)可和推廣,但基層的林場、林業(yè)企業(yè)以及私有林主的探索和實踐,在二戰(zhàn)后基本沒有停止過。通過營造混交林并對云杉針葉純林進行近自然化改造,全州闊葉樹的比重也從19世紀(jì)末的1%左右提高到了1987年的26%。
1989年,巴伐利亞州林業(yè)管理部門正式放棄人工林經(jīng)營模式,采納近自然林業(yè)理論,并通過修改1973年的森林經(jīng)營方針,使近自然林業(yè)得以順利、全面實施。
2006年,巴伐利亞州林業(yè)管理部門又對森林經(jīng)營原則進一步進行了調(diào)整和更新:①鄉(xiāng)土樹種應(yīng)得到推廣;②根據(jù)不同樹種、立地條件和森林質(zhì)量,分別確定目標(biāo)材積和目標(biāo)胸徑;③森林更新將主要在小塊林地上長期進行;④利用自然生產(chǎn)力;⑤保護和提高森林的抗逆性;⑥在“森林比鹿更重要”的口號下減少鹿的數(shù)量,以免影響形成混交林;⑦保護和改善森林基因;⑧土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)的主要載體,應(yīng)重點保護;⑨森林的娛樂功能將得到保障;⑩增加森林生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性,并進行自然保護。
在此之后,近自然林業(yè)理論與技術(shù)在巴伐利亞州得到全面普及與推廣。隨著近自然林業(yè)實踐的不斷推進,闊葉樹種的比例不斷上升,森林的樹種結(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、混交結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,森林的近自然度也朝著合理的方向不斷轉(zhuǎn)化。
德國巴伐利亞州的林業(yè)發(fā)展,經(jīng)歷了從破壞天然林到營造針葉純林,再到近自然化改造為復(fù)層異齡混交林的過程,現(xiàn)在的森林質(zhì)量和經(jīng)營水平在全世界處于領(lǐng)先地位,對湖北省的林業(yè)建設(shè)與發(fā)展有著十分重要的借鑒意義。
湖北省現(xiàn)有森林面積736.27萬hm2,森林蓄積量3.96億m3,單位面積蓄積量60.18 m3/hm2[8]。湖北省森林面積比德國巴伐利亞州大,但森林蓄積量和單位面積蓄積量都比巴伐利亞州低很多,存在巨大的提升空間。湖北省應(yīng)借鑒巴伐利亞州的發(fā)展經(jīng)驗,采用近自然林業(yè)理論和技術(shù)體系,從重視鄉(xiāng)土樹種和天然更新入手,大力發(fā)展混交林[9,10],避免皆伐作業(yè),改善森林的樹種結(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、徑級結(jié)構(gòu)和混交結(jié)構(gòu),逐步將現(xiàn)有森林改造為復(fù)層異齡混交林,形成健康、穩(wěn)定、有活力的永久性森林[11],真正實現(xiàn)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
致謝:中國政府友誼獎獲得者、德國林業(yè)專家Hubert Forster先生提供了大量資料,在此謹(jǐn)致謝忱。