太碌林场森林可持续经营与林业可持续发展的有效途径

作者: 冯克强

太碌林场森林可持续经营与林业可持续发展的有效途径0

摘 要:以甘肃省小陇山林业保护中心太碌林场为研究对象,对其森林可持续经营与林业可持续发展存在的问题进行深入分析和探讨,并提出相应的解决方案。营造混交林、加强环境监测与管理、促进林分更新、加强病虫害防治、加强自然灾害预警、引进人才与高新技术等是推动森林可持续经营的有效途径;提高森林质量、发展生态产业(林果产业、草产业、林下经济、森林康养等)、发展旅游产业是推动林业可持续发展的有效途径。

关键词:森林生态系统;可持续经营;可持续发展;太碌林场

中图分类号:G71;G45 文献标志码:A 文章编号:1674-7909(2023)19-125-4

0 引言

森林是人类赖以生存的重要资源之一。从宏观大尺度来看,森林生态系统通过光合作用将太阳能转化为生物质能,并吸收二氧化碳转换为氧气,促进地球生态系统的碳循环[1];同时,林冠可以截留雨水,根系可以涵养水源,减少水土流失,防风固沙,具有一定的生态效益[2]。从地区小尺度来看,森林是一个地区生物生产生活的重要物质来源:于动物而言,森林提供了庇护所和食物;于人类而言,森林可以提供木材、食物、药材等重要的生活和生产资料[3-4]。

早年间,人们对环境问题缺乏重视,且随着社会经济的发展,人们对木材等林产品的需求量剧增,使森林遭到了无节制的采伐,森林资源迅速消耗。1998年以后,针对森林资源过度消耗而引起的环境恶化问题,我国采取了天然林资源保护工程(即天保工程),停止对天然林采伐,并通过人工造林的方式使植被逐渐得到恢复[5]。甘肃省小陇山林业保护中心太碌林场(以下简称太碌林场)位于甘肃省天水市麦积区、元龙镇、三岔镇的行政区域内,森林资源丰富,但受管理经营方式、人类活动、环境污染等因素的影响,其森林资源管理水平、林业发展水平有待进一步提高。此次研究对该地区森林经营与林业发展中存在的问题进行分析,并提出解决问题的有效途径,旨在助力该地区森林可持续经营与林业可持续发展。

1 森林可持续经营

1.1 森林可持续经营中存在的问题

1.1.1 人工林树种单一问题

由于早期造林理念的局限性,太碌林场部分使用单一树种造林的人工林占比偏高,对森林可持续经营造成了一定的挑战。首先,单一树种造林会导致林分物种多样性较低,不同物种之间的相互依存和制约维持着生态系统的平衡,物种多样性较低的生态系统相对脆弱,抗干扰能力减弱,对气候变化、环境污染、人类活动等干扰因子相对敏感;其次,单一树种造林会增加病虫害发生的风险,因为缺少其他树种的制约和天敌生物,林分极易受特定病虫害的侵袭,同时林分较为单一会使植株抗病性减弱,使林木更容易感染病害;最后,不同树种对土壤的要求不同,同时林木对土壤的反作用也不同,林分树种单一时,林内枯落物多样性少,分解后贡献的土壤养分也相对单一。因此,用单一树种营造人工林会导致土壤肥力下降、生物多样性减少,进而影响林木的生长。

1.1.2 环境污染问题

太碌林场内存在一定的环境污染问题,污染多来源于林内采矿企业、污水排放等。水体遭到污染后,会在一定程度上改变土壤pH值,进而影响林木的生长。同时,二氧化硫等大气污染物的排放会导致酸雨的形成,使土壤酸化,进而影响林木生长。

1.1.3 林龄老化问题

太碌林场内林龄老化问题较严重。随着林龄的增长,树木的生长速率减缓,死亡率提高,森林的整体生产力偏低。此外,随着树木年龄的增加,其抗逆性也会有所减弱,抗病虫害能力和抗火性均有一定程度的降低。部分老龄树种植株较大,枝叶繁茂,导致不耐阴树种难以生存,耐阴幼龄树木也因养分、水分竞争不过老龄树木而难以生长发育,在一定程度上影响森林的更新与演替。

1.1.4 病虫害问题

病虫害问题一直是影响森林可持续经营的主要因素之一。受病虫害侵袭,植株的叶片、枝干、果实、根系等均会出现损伤,导致植株生长受阻,严重时会导致植株死亡,尤其是松材线虫病等林业重点检疫病虫害,一旦发生会迅速蔓延,导致大面积植株死亡。

首先,病虫害大面积发生时可能会导致森林中的植物物种消亡,破坏森林食物链,影响森林生态系统的稳定性;其次,病虫害的发生会加速林木植株老化、枯死,对森林生态系统的结构与功能产生负面影响;最后,森林病虫害形成的枯死枝会导致林木抗火性降低,同时枯死枝叶脱落会导致林下地表细小可燃物增加,当出现高温干燥天气时,森林火灾的发生风险会急剧增加,严重影响森林可持续经营。

1.1.5 自然灾害问题

森林火灾、泥石流等自然灾害对森林造成的破坏往往是不可逆的,自然灾害通常直接作用于树木,导致森林面积减少,动物栖息地丧失,森林生态系统的平衡被打破。干旱、风害、冻害、冰雹等自然灾害均会在一定程度上影响林木健康和生长速度,导致林木生产力下降或林木死亡,对森林可持续经营造成负面影响。

1.1.6 专业技术人才不足问题

目前,太碌林场的相关技术人员老龄化趋势严重,专业技术人才严重不足,形成了人才断层,尤其是高学历、高水平人才极度短缺。

1.2 森林可持续经营的有效途径

1.2.1 营造混交林

营造人工林时,避免使用单一树种造林,营造混交林,以提高林分抗性,提高森林生态系统的稳定性。对于已经完成造林的林分,可以进行适当采伐,伐除林内部分植株,并种植其他树种以营造混交林;对于不宜疏伐的林分,可在林下种植灌木,提高林分稳定性。

1.2.2 加强环境监测与管理

首先,建立健全的环境监测体系,对林场内的空气、水质、土壤等环境因素进行定期、长期监测,及时发现并解决环境问题;其次,强化对污染企业的管理,对新开发项目进行详细的环境影响评价,减少环境污染风险;最后,研发并推广清洁生产技术和循环利用技术,加大对污染企业或个人的惩治力度,坚持“谁污染,谁治理;谁破坏,谁恢复”的原则。

1.2.3 促进林分更新

通过前期调查和评估确定因老龄、病虫害、自然灾害等因素造成的退化林范围,通过森林经营手段人为干预以促进林分更新。当退化林可依靠生态系统的自我调节能力实现林分更新时,采用封山育林方法修复退化林,促进林分更新;当退化林地无法自行修复时,则需要采取人工造林、补植等方法促进林分更新(见表1),以保证森林的可持续经营。太碌林场常用造林树种有油松(Pinus tabuliformis Carrière)、马尾松(Pinus massoniana Lamb.)、云杉(Picea asperata Mast.),以及栎属(Quercus L.)、槭属(Acer L.)等。

更替修复以皆伐造林、林冠下造林、退化林清理3种方法为主。当林内大面积植株枯死或郁闭度较低、林木分布严重不均匀时,成大斑块分布的林地采用皆伐造林更新方法;郁闭度较高,林分发育不良的林分则采用林冠下造林更新方法;郁闭度较低且自然更新能力强的林分,在伐除退化植株后清理林内环境即可。

退化林内退化植株分布零散时通过择伐补植(即伐除退化植株并根据采伐后的林相进行补植)的方式进行林分修复,以保证森林的可持续经营。

抚育修复多采用间伐、补植补播、复壮管理3种方法。林分密度过大,林内通风透光条件、卫生条件较差导致林木生长衰弱时采用间伐抚育方法;对林分密度较低的退化林进行补植补播;而对恢复能力较强的林分则可通过复壮管理促进林分更新。

渐进修复以林带内采伐更新和林带外更新造林2种方式为主。林带内采伐更新即在退化林内伐除一部分林木,并在采伐后的空地进行补植,待更新的林分稳定后,再伐除另一部分退化林继续补植;而林带外更新造林则是在林带周边空地进行造林,待更新的林分稳定后,再伐除退化林带。

1.2.4 加强病虫害防治

病虫害防治是确保森林可持续经营的重要举措,一般包括病虫害预防、物理防治、化学防治、生物防治。目前,太碌林场的病虫害预防方法,主要包括森林日常巡护与管理(病虫害踏查、林分抚育与清理等)、水肥管理、抗病虫害树种选育、制订病虫害快速响应预案等,具有较好的预防效果,但仍有较大的提升空间。未来,可采用林内传感器、卫星遥感、地理信息系统、深度学习算法等现代化技术建立森林病虫害预测预警系统,实现病虫害的自动化监测。一旦发现病虫害,应及时采取防治手段,表2以太碌林场常见病虫害为例,提出不同病虫害的物理、化学、生物防治方法。

1.2.5 加强自然灾害预警

林业部门应加强与气象、应急管理等部门的信息沟通,获取自然灾害的预警信息,完备自然灾害应急预案,一旦发生相应灾害迅速响应。

在诸多自然灾害中,森林火灾受人类活动影响严重,发生风险大,对森林的危害程度也相对较高,对其应格外注意防范。首先,应加强火源管理,尤其是在防火期内,严禁携带火源进入林区,并每天进行巡护,避免林火的发生;其次,定期清林,减少林下可燃物累积,减少林火发生风险;再次,增强林火监测与预警系统的应用,根据卫星和无人机对林区进行巡护,监测森林异常热点,完善瞭望塔布设,加强林火监测能力,并结合地面巡护形成“空天地”一体化监测体系监测林火的发生;最后,可根据历史火灾数据、地形地貌数据、气象数据等数据建立林火发生预测模型,构建林火发生预测系统,并结合火险天气系统对各地区每日的林火风险进行评估,有重点地进行防范。此外,林业部门应在不干扰森林生态系统的前提下尽量铺设林区道路,以实现林火发生后的快速响应,避免森林火灾的快速蔓延。

1.2.6 引进人才与高新技术

针对太碌林场的技术人员老龄化问题,首先,应加强人才引进和培养,积极引进年轻技术人才,同时可以与高校、研究机构合作开展培训,加强年轻人才基础知识和专业技术的培训,提高技术人员的专业水平和管理能力。其次,可以建立完善的人才激励机制,通过给予优秀人才更高的待遇、更好的工作环境、更多的发展机会等措施,吸引和留住高精尖人才;最后,可以通过与高校、研究机构等合作,开展林业科技方面的研究和推广,引进先进的林业技术和设备,提高森林可持续经营和林业可持续发展水平。

2 林业可持续发展

2.1 林业可持续发展中存在的问题

2.1.1 林区周边居民森林保护意识不强

太碌林场林区周边居民普遍存在“靠山吃山”的观念,其因生火做饭、建筑等需求,对林区内林木乱砍滥伐,导致部分林分结构被破坏,难以恢复。同时,因可持续发展观念淡薄,林区内蘑菇、草药、榛子等林产品被周边居民大量无节制采集,造成太碌林场部分林产品“灭绝”,难以自行更新。

2.1.2 林业经济收入来源单一

太碌林场的林业收入来源单一,过度依靠幼龄林和成熟林,其中出售苗木和采伐用材林出售木材是主要收入来源,林业经济虽然有所发展,但占比相对较低。整体来看,太碌林场林业经济体系尚不完善,林业可持续发展水平较低。

2.1.3 林区资源过度开发

林区资源的过度开发也是影响该地区林业可持续发展的主要限制因素之一。用材林、薪炭林被过度采伐,破坏了森林生态系统的稳定性,限制了林分的更新;而林产品被过度采集也使森林资源过度消耗,难以依靠森林的自我调控进行恢复。同时,太碌林场林区具有丰富的矿产资源,采矿业的发展严重影响着林业的可持续发展,采矿活动如开设矿洞、铺设道路等会在一定程度上破坏周边植被,采矿时还会对周边空气、土壤等造成污染,影响林业可持续发展。

2.1.4 低效益林占比过高

前文提及,受自然灾害、林龄老化、造林树种单一等问题影响,太碌林场部分森林或退化,或老化,或林分结构不合理,森林经济效益偏低。这类森林占比偏高,直接影响着林场经济收入。

2.2 林业可持续发展的有效途径

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