專(zhuān)家視點(diǎn)┃全球人工林環(huán)境管理策略研究

摘要：全球人工林為木材生產(chǎn)和緩解貧困做出了重要貢獻(xiàn)，在減緩和適應(yīng)氣候變化中起到了非常重要的作用。文中在 介紹全球人工林資源的基礎(chǔ)上，分析了人工林對(duì)生物多樣性、水分循環(huán)、養(yǎng)分循環(huán)和碳循環(huán)的影響和相互作用機(jī)制，提出了人工林環(huán)境管理策略，即建立人工林多功能經(jīng)營(yíng)制度、通過(guò)森林認(rèn)證助推人工林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)、充分利用 ＲＥＤＤ＋機(jī)制提高人工林固碳效應(yīng)的政策推動(dòng)策略，加強(qiáng)生物多樣性保護(hù)、降低人工林對(duì)水循環(huán)負(fù)面影響、提高人工林的養(yǎng)分循環(huán)、促進(jìn)人工林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)完整性策略，以及保育高保護(hù)價(jià)值區(qū)域策略和鼓勵(lì)利益相關(guān)者參與人工林規(guī)劃與管理策略。

 

經(jīng)過(guò)良好經(jīng)營(yíng)的人工林不僅在木材和纖維制品供應(yīng)方面起著舉足輕重的作用，而且還能提供經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化和環(huán)境效益。然而，在實(shí)踐過(guò)程中，全球人工林發(fā)展也存在許多問(wèn)題。例如，將天然林轉(zhuǎn)換成人工林、在高保護(hù)價(jià)值區(qū)域發(fā)展人工林、破壞生態(tài)系統(tǒng)的完整性、損害利益相關(guān)者的利益等，從而導(dǎo)致人工林生態(tài)系統(tǒng)地力退化、水土流失、病蟲(chóng)害頻發(fā)、生物多樣性降低、景觀破碎等諸多生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。由于全球環(huán)境問(wèn)題和氣候變化的影響，人工林發(fā)展中的環(huán)境管理越來(lái)越受到發(fā)達(dá)國(guó)家的關(guān)注和重視，已經(jīng)成為人工林可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。為了進(jìn)一步緩解人工林發(fā)展過(guò)程中的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的矛盾，需要進(jìn)一步創(chuàng)新人工林環(huán)境管理理念和策略，以便指導(dǎo)人工林可持續(xù)發(fā)展。

 

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人工林資源現(xiàn)狀

 

據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）《2010年全球森林資源評(píng)估》報(bào)告顯示，世界人工林面積為2.46億公頃，約占全球森林總面積的7%、土地面積的2%，卻為全球提供了50%以上的工業(yè)用材。在2000-2010年，由于大規(guī)模植樹(shù)造林，人工林面積每年增加約500萬(wàn)公頃。

 

我國(guó)通過(guò)大規(guī)模植樹(shù)造林和實(shí)施林業(yè)重點(diǎn)工程，人工林發(fā)展迅速。據(jù)2009年 11月公布的全國(guó)第七次森林資源清查結(jié)果顯示，我國(guó)人工林保存面積0.62億公頃，蓄積19.61億立方米，人工林面積繼續(xù)保持世界首位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，天然林保護(hù)工程一期累計(jì)完成公益林建設(shè)1633萬(wàn)公頃，森林面積凈增加1000萬(wàn)公頃。退耕還林工程已累計(jì)完成退耕地造林906.18萬(wàn)公頃，配套荒山荒地造林1356.11萬(wàn)公頃，新封山育林161.20萬(wàn)公頃。“三北”防護(hù)林體系建設(shè)工程30年來(lái)營(yíng)造農(nóng)田防護(hù)林253萬(wàn)公頃。長(zhǎng)江流域防護(hù)林體系建設(shè)二期工程使全流域有林地面積由1989年的3974.40萬(wàn)公頃增加到2009年的5145.04萬(wàn)公頃。沿海防護(hù)林體系建設(shè)工程累計(jì)新建和改造基干林帶9384公里，基干林帶總長(zhǎng)度達(dá)到17300多公里。太行山綠化工程經(jīng)過(guò)16年（1994——2009）的建設(shè)，累計(jì)完成造林 1846萬(wàn)公頃。同時(shí)，平原綠化工程和速生豐產(chǎn)用材林工程建設(shè)也推動(dòng)了人工林的發(fā)展。 

 

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人工林對(duì)生態(tài)環(huán)境功能的影響

 

2.1 人工林與生物多樣性 

人工林培育及其相關(guān)活動(dòng)對(duì)生物多樣性的潛在威脅和影響主要表現(xiàn)在立地尺度、景觀尺度、農(nóng)藥化學(xué)品和外來(lái)物種、不適宜的狩獵和采集活動(dòng)、森林火災(zāi)等多個(gè)方面。

 

2.1.1 立地尺度的生境替代 

立地尺度的生境替代是人工林對(duì)生物多樣性最直接和明顯的威脅。如果在天然林區(qū)、泥炭區(qū)、天然或半天然草地以及苔原地種植人工林，原先的生境被改變，相應(yīng)物種的數(shù)量和類(lèi)型也會(huì)發(fā)生變化。就生物多樣性而言，如果在以前的農(nóng)地、退化土地上培育森林，生物多樣性可能會(huì)有所增加。相反，如果將天然林砍伐后種植人工林，不僅改變了原來(lái)生態(tài)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和功能，還將導(dǎo)致生物多樣性大量喪失。

 

2.1.2 景觀尺度生物多樣性的變化 

人工林導(dǎo)致生物多樣性在景觀尺度上的變化應(yīng)該引起重視，但難以預(yù)測(cè)。例如在某個(gè)景觀區(qū)域內(nèi)，部分人工林景觀的存在是否會(huì)增加或減少野生動(dòng)植物在別處生存的機(jī)會(huì)？人工林有時(shí)能提供通道（廊道、緩沖區(qū)、核心區(qū)），使動(dòng)物能夠在天然林斑塊間遷移（特別是鳥(niǎo)類(lèi)和蝙蝠）到更遠(yuǎn)的地方，因此也可以傳播更多的林木種子。人工林所處位置對(duì)于人工林在景觀尺度上是否有助或阻礙生物多樣性很關(guān)鍵，設(shè)計(jì)差的人工林會(huì)使生態(tài)系統(tǒng)更加破碎化，并且使本土的動(dòng)植物被隔離。研究表明，在長(zhǎng)周期人工林和更接近天然的人工林中，生物多樣性很高，而在短輪伐期人工林以及集約經(jīng)營(yíng)的外來(lái)樹(shù)種人工林中，生物多樣性很低。

 

2.1.3 化學(xué)品和外來(lái)入侵種的潛在影響

人工林發(fā)展過(guò)程中需要經(jīng)常使用除草劑和殺蟲(chóng)劑。大多數(shù)相關(guān)研究得出：如果正確使用化學(xué)藥品對(duì)生態(tài)幾乎沒(méi)有長(zhǎng)期的影響，但是如果化學(xué)藥品和生物制劑沒(méi)有得到合理使用，一些藥品的毒性很大，會(huì)傷害到非目標(biāo)物種，特別是用航空噴霧的方式危害更大。

 

2.1.4 不適宜的狩獵、捕魚(yú)和采集活動(dòng) 

為了發(fā)揮人工林的多重功能，在林區(qū)開(kāi)展狩獵、捕魚(yú)和采集活動(dòng)是一種重要的森林游憩和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。但是如果失去節(jié)制，則會(huì)損害生物多樣性。在沒(méi)有法規(guī)規(guī)定可以進(jìn)行狩獵、捕魚(yú)和采集的情況下，林業(yè)部門(mén)一般選擇不開(kāi)展上述活動(dòng)。不過(guò)在那些依靠狩獵、捕魚(yú)和采集為生的社區(qū)，如果單方面采取禁止措施可能會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)產(chǎn)生負(fù)面的社會(huì)影響。

 

2.2 人工林與水循環(huán)

2.2.1 人工林對(duì)水循環(huán)的影響 

如果集水區(qū)的水流用于飲用、灌溉或水力發(fā)電，那么流域管理就變得十分重要，因?yàn)樗梢杂绊懰┙o的數(shù)量和質(zhì)量。水的無(wú)機(jī)和有機(jī)組成反映了該流域的礦物學(xué)、降水特征以及植被覆蓋的特點(diǎn)。因此，森林破壞與種植樹(shù)木引起的植被覆蓋變化會(huì)對(duì)流域的水文學(xué)產(chǎn)生重大影響。但目前對(duì)于這些影響及其重要性還存在爭(zhēng)議。Calder認(rèn)為，有關(guān)森林可以增加徑流量、調(diào)節(jié)水流、減少侵蝕、減少洪水以及提高水質(zhì)的研究結(jié)果“看起來(lái)要么夸大、要么不切實(shí)際”。他指出，林業(yè)工作者和水文學(xué)者對(duì)森林在水文學(xué)中扮演的角色經(jīng)常持有不同的看法。水文學(xué)者關(guān)注的是樹(shù)木可以在雨季攔截更多的雨水，但是較深根系的樹(shù)木在干旱季節(jié)會(huì)通過(guò)蒸發(fā)大量的水分而造成地下水枯竭。Calder還認(rèn)為，根據(jù)極端流量對(duì)森林的影響進(jìn)行分析評(píng)估是不切合實(shí)際的。一些有關(guān)洪水和侵蝕的負(fù)面影響并不涉及人工林本身是否存在問(wèn)題，而更多是與人工林的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)有關(guān)，如采伐、整地以及修路。

 

2.2.2 人工林導(dǎo)致水土流失的原因

造成人工林地水土流失的原因很多，歸納起來(lái)主要包括：１）林地不合理的撫育管理和采伐，如采伐后未能及時(shí)更新，造成植被覆蓋度低（郁閉度或蓋度為0.2以下），地表不能形成有效的枯枝落葉覆蓋層，在暴雨條件下容易產(chǎn)生水土流失。２）陡坡幼林地造林整地方式不當(dāng)，容易誘發(fā)水土流失。３）造林樹(shù)種單一，形不成異齡復(fù)層林，不能充分發(fā)揮水土保持作用。４）采伐與集材時(shí)未注意對(duì)周邊林地植被和土壤的保護(hù)。５）有林地林區(qū)道路系統(tǒng)的不合理修筑也會(huì)引起嚴(yán)重的水土流失。６）漫灌、過(guò)量施肥和噴灑農(nóng)藥通過(guò)淋溶侵蝕造成對(duì)土壤和水體的污染。

 

2.3 人工林與養(yǎng)分循環(huán)

2.3.1 自然地理環(huán)境的影響

不同自然地理環(huán)境條件下，人工林土壤具有不同的地球化學(xué)循環(huán)和生物地球化學(xué)循環(huán)。在北方針葉林中，地表以上的有機(jī)物約有70%存在于枯枝落葉層中，而熱帶森林的養(yǎng)分集中在植被中，枯枝落葉層中的有機(jī)物僅為 6%。由于生物循環(huán)特點(diǎn)不同，決定了人工林采伐利用帶走的營(yíng)養(yǎng)元素?cái)?shù)量及其對(duì)土壤養(yǎng)分的消耗存在著差異，所以熱帶和亞熱帶地區(qū)的人工林比溫帶和寒溫帶地區(qū)的人工林更容易發(fā)生地力衰退。另外，不同的巖性如板頁(yè)巖、花崗巖和石灰?guī)r的抗蝕性能有明顯差異，當(dāng)植被受到破壞時(shí)，花崗巖和石灰?guī)r形成的土壤容易受到侵蝕，土壤肥力衰退較快。在雨量較多的熱帶和亞熱帶地區(qū)，人工林土壤的腐殖質(zhì)和養(yǎng)分容易隨土壤徑流而流失。雖然溫帶或寒溫帶人工林有較多的凋落物累積量，但由于受溫度和濕度條件的制約，養(yǎng)分年歸還量較少，土壤養(yǎng)分得不到及時(shí)補(bǔ)充，立地生產(chǎn)力容易發(fā)生退化。

 

2.3.2 不合理的經(jīng)營(yíng)措施 

不合理的人工林經(jīng)營(yíng)措施對(duì)養(yǎng)分循環(huán)有較大影響。１）短輪伐期的影響。短輪伐期皆伐對(duì)林地土壤理化性質(zhì)有重要影響。例如，對(duì)不同栽植代數(shù)的杉木人工林進(jìn)行養(yǎng)分循環(huán)比較研究表明，隨著栽植代數(shù)的增加，林分養(yǎng)分的年歸還量、年吸收量及歸還吸收比均呈遞減趨勢(shì)，并且適當(dāng)延長(zhǎng)輪伐期有利于杉木林的養(yǎng)分歸還。２）整地的影響。合理的整地方式能改善林地微環(huán)境，提高土壤肥力。研究表明，深翻土壤、改良深層土層結(jié)構(gòu)是當(dāng)前提高毛竹林生產(chǎn)力的重要手段。３）施肥的影響。長(zhǎng)期單施氮、磷、鉀肥可能對(duì)土壤養(yǎng)分供應(yīng)造成不利影響。例如，長(zhǎng)期施用生理酸性氮肥，能降低土壤PH值，鈣、鎂、鉀、鈉等鹽基離子溶出量增加，加速土壤板結(jié)，重金屬活性增強(qiáng)。不合理施用氮、磷肥還會(huì)造成土壤其他養(yǎng)分含量水平的異常。４）不合理的采伐剩余物管理。研究表明，造林前的林地清理方式對(duì)地力影響極大，在采伐跡地實(shí)施火燒清理，可損失采伐剩余物和森林死地被物總量的41%。平鋪采伐剩余物能改善林地肥力，氮損失僅為 9.1%（隨干材取走）， 而火燒清理則高達(dá) 28%。研究表明，不同立地管理方式對(duì)多代經(jīng)營(yíng)的杉木人工林生產(chǎn)力影響很大，收獲樹(shù)干和樹(shù)皮、保留采伐剩余物的處理方式對(duì)4年生2代杉木林的生長(zhǎng)是最佳的立地管理措施，對(duì)降低土壤容重和提高土壤PH值的作用最大。５）化學(xué)除草劑的應(yīng)用。使用化學(xué)除草省時(shí)、省力，在人工林經(jīng)營(yíng)中有一定程度的應(yīng)用。張芳山在低產(chǎn)林改造研究中發(fā)現(xiàn)，化學(xué)除草對(duì)毛竹林的生長(zhǎng)有明顯影響。何藝玲對(duì)施用除草劑5年后的毛竹林下群落結(jié)構(gòu)特征和生物量在灌草間的分配進(jìn)行研究得出，施用除草劑降低了灌木和草本的物種多樣性。同時(shí)，化學(xué)除草劑也是土壤的重要污染源，能破壞林地環(huán)境，最終降低林分生產(chǎn)力。

 

2.4 人工林與碳循環(huán)

理論上，人工林可以吸收大量的碳。固碳量因樹(shù)種、氣候和地理?xiàng)l件及林業(yè)管理體制的變化而變化。森林和土壤中的碳固定最終會(huì)達(dá)到一個(gè)飽和點(diǎn)，超過(guò)后不可能再固定碳。就碳儲(chǔ)存而言，一般天然林 ＞人工林 ＞耕作物。對(duì)耕作物觀測(cè)表明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些傳統(tǒng)牧場(chǎng)中的土壤碳存儲(chǔ)量與人工林相當(dāng)，甚至超過(guò)了人工林，但一些貧瘠的草場(chǎng)就不一定是這種情況。對(duì)這些關(guān)系進(jìn)行模擬可以了解碳變遷的歷史。例如，在溫帶和寒帶地區(qū)常見(jiàn)的泥炭地上造林，造林活動(dòng)是否會(huì)加快有機(jī)質(zhì)的分解并排放出高于發(fā)展人工林所能存儲(chǔ)的二氧化碳量，目前對(duì)這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有得到令人信服的研究結(jié)論。一些森林碳匯模型假定有機(jī)質(zhì)的氧化率穩(wěn)定在3%，但Hargreaves等報(bào)道，在林冠郁閉后，干涸的泥炭從碳源轉(zhuǎn)化為碳匯需要經(jīng)歷4~8年的時(shí)間。根據(jù)Parish等的研究，優(yōu)化泥炭地的水分管理，如減少或禁止排水，是應(yīng)對(duì)碳排放的最優(yōu)選擇。

 

 

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人工林環(huán)境管理策略

針對(duì)人工林發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，為了實(shí)現(xiàn)人工林的主導(dǎo)多效協(xié)同經(jīng)營(yíng)，推動(dòng)人工林可持續(xù)環(huán)境管理，平衡人工林發(fā)展過(guò)程中的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境矛盾，人工林相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家和一些國(guó)際組織相繼研究和制定了人工林生態(tài)環(huán)境管理方面的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和指南。例如，F(xiàn)AO于2006年制定了《人工林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)自愿性指南》；新西蘭于2005年發(fā)布了《經(jīng)過(guò)良好管理的人工林環(huán)境認(rèn)證國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》，2007年發(fā)布了《人工林環(huán)境管理規(guī)程與實(shí)踐》，為指導(dǎo)新西蘭的人工林發(fā)展提供了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從2007年起，世界自然基金會(huì)（WWF）呼吁并組織林業(yè)公司、林業(yè)管理人員、政策和法律制定者以及其他利益相關(guān)者共同參與一個(gè)名為“新一代”人工林項(xiàng)目的活動(dòng)，制定和推動(dòng)環(huán)境友好型、社會(huì)受益型和經(jīng)濟(jì)可行型的人工林管理指南，實(shí)現(xiàn)維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的完整性、保護(hù)高保護(hù)價(jià)值及其區(qū)域、促進(jìn)利益相關(guān)者的參與性和推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與就業(yè)的人工林。針對(duì)我國(guó)工業(yè)人工林面積大、生產(chǎn)力低下、生態(tài)狀況不佳等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，國(guó)家林業(yè)局于2009年發(fā)布了《工業(yè)人工林生態(tài)環(huán)境管理規(guī)程》（LY/T1836-2009），以促使工業(yè)人工林在提供木材、纖維、生物能源、非木質(zhì)林產(chǎn)品等經(jīng)濟(jì)功能和服務(wù)的同時(shí)，充分發(fā)揮減緩和適應(yīng)氣候變化、保護(hù)生物多樣性、保持水土、恢復(fù)景觀、提供游憩場(chǎng)所等多重功能和價(jià)值。通過(guò)分析全球范圍內(nèi)人工林環(huán)境管理的理論、實(shí)踐、技術(shù)和方法，提出促進(jìn)可持續(xù)多功能人工林環(huán)境管理的基本策略。

 

3.1 政策和制度推動(dòng)策略 

3.1.1  充分認(rèn)識(shí)人工林的環(huán)境功能和恢復(fù)退化土地的重要性 

隨著全球人口不斷增長(zhǎng)以及對(duì)自然資源的需求日益加大，人工林將在景觀方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，與城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)用地、天然林相輔相成。人工林有可能利用有限的土地提供更多的產(chǎn)品和服務(wù)，并能有效促進(jìn)氣候變化的減緩、退化土地的恢復(fù)，以及提高其他環(huán)境效益。人工林的發(fā)展和管理需要在一個(gè)可持續(xù)的框架內(nèi)進(jìn)行，要在預(yù)計(jì)效益的同時(shí)考慮到潛在的風(fēng)險(xiǎn)，如對(duì)其他土地利用的壓力和對(duì)水資源、生物多樣性的影響等。今后需要更好地認(rèn)識(shí)人工林在提供產(chǎn)品和環(huán)境服務(wù)方面的價(jià)值，充分發(fā)揮人工林的多重功能。為此，《第13屆世界林業(yè)大會(huì)宣言》倡議今后開(kāi)展3個(gè)方面的戰(zhàn)略行動(dòng)：１）認(rèn)識(shí)到人工林對(duì)于滿(mǎn)足社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境需求的重要性；２）針對(duì)退化景觀，特別是退化林地的恢復(fù)開(kāi)展人工造林活動(dòng)；３）開(kāi)發(fā)并推行各項(xiàng)技術(shù)以維持和增強(qiáng)人工林的生產(chǎn)力及其在地方、景觀層面的貢獻(xiàn)。

 

3.1.2 積極倡導(dǎo)和建立人工林多功能經(jīng)營(yíng)制度

如何推進(jìn)人工林多功能經(jīng)營(yíng)，使其發(fā)揮在木材生產(chǎn)、固碳、生物多樣性保護(hù)、水源涵養(yǎng)和社會(huì)文化服務(wù)等方面的多重功能以及滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求是當(dāng)前關(guān)注的重大問(wèn)題。１）加強(qiáng)人工林多功能經(jīng)營(yíng)的法律法規(guī)和制度建設(shè)，逐步改革產(chǎn)權(quán)制度，落實(shí)所有權(quán)，放活經(jīng)營(yíng)權(quán)和保障收益權(quán)，確保人工林多功能經(jīng)營(yíng)的法律地位，激勵(lì)主體積極開(kāi)展人工林多功能經(jīng)營(yíng)。２）根據(jù)全國(guó)人工林資源現(xiàn)狀、區(qū)域地理差異和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況，制定國(guó)家、區(qū)域、森林經(jīng)營(yíng)單位和林農(nóng)等不同層次的人工林多功能經(jīng)營(yíng)規(guī)劃，通過(guò)科技進(jìn)步引領(lǐng)發(fā)展。３）大力開(kāi)展人工林多功能經(jīng)營(yíng)的基礎(chǔ)研究，提高科技水平，創(chuàng)新不同區(qū)域、不同類(lèi)別的人工林多功能經(jīng)營(yíng)模式，建立相應(yīng)的經(jīng)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)體系和操作指南。

 

3.1.3 通過(guò)森林認(rèn)證助推人工林可持續(xù)經(jīng)營(yíng) 

國(guó)際社會(huì)尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)林產(chǎn)品綠色采購(gòu)、合法性和可持續(xù)性木材來(lái)源的關(guān)注程度越來(lái)越高。歐盟許多成員國(guó)都制定和實(shí)施了林產(chǎn)品綠色公共采購(gòu)政策。美國(guó)通過(guò)《雷斯法案》提高所采購(gòu)木材來(lái)源的合法性。為了符合綠色公共采購(gòu)、合法性、可持續(xù)性、碳減排等方面的要求，越來(lái)越多的企業(yè)通過(guò)獨(dú)立第三方機(jī)構(gòu)對(duì)林產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)證，不僅能夠推動(dòng)人工林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的進(jìn)程，同時(shí)能夠獲得經(jīng)濟(jì)和環(huán)境回報(bào)，樹(shù)立品牌形象和良好的企業(yè)責(zé)任。１）盡快建立和實(shí)施與國(guó)際森林認(rèn)證體系互認(rèn)的國(guó)家森林認(rèn)證體系。２）探索集體林改背景下的森林認(rèn)證模式，鼓勵(lì)企業(yè)、林農(nóng)等主體開(kāi)展形式多樣的森林認(rèn)證。３）依靠認(rèn)證所提供的基線(xiàn)數(shù)據(jù)，制定維護(hù)和提高人工林碳匯功能的森林經(jīng)營(yíng)策略。

 

3.1.4 充分利用REDD+ 機(jī)制提高人工林的固碳效應(yīng)

森林作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，以其巨大的生物量?jī)?chǔ)存著大量的碳。人工林在適應(yīng)和減緩氣候變化方面具有重要作用，但由于毀林和非法采伐等活動(dòng)造成了大量二氧化碳排放。Harris等研究表明，2000-2005年，因毀林造成熱帶地區(qū)每年釋放0.81Pg二氧化碳當(dāng)量。為了充分發(fā)揮森林應(yīng)對(duì)氣候變化的能力，一項(xiàng)減少毀林和森林退化所導(dǎo)致的碳排放和通過(guò)森林保護(hù)、森林恢復(fù)以及可持續(xù)森林管理增加森林碳儲(chǔ)量(REDD+)的機(jī)制得到了國(guó)際社會(huì)的廣泛認(rèn)可。我國(guó)需要利用好REDD+機(jī)制可能給人工林經(jīng)營(yíng)帶來(lái)的潛在機(jī)會(huì)，提高人工林的面積和固碳效應(yīng)。同時(shí)，需要加強(qiáng)衛(wèi)星遙感等關(guān)鍵技術(shù)監(jiān)測(cè)人工林資源流失和碳排放能力，以及通過(guò)森林經(jīng)營(yíng)技術(shù)提高森林質(zhì)量和增加碳儲(chǔ)存能力，積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為林業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化外交談判提供支撐。

 

3.2 生態(tài)系統(tǒng)完整性策略 

人工林發(fā)展過(guò)程中對(duì)生態(tài)系統(tǒng)完整性的影響主要包括生物多樣性、水循環(huán)、營(yíng)養(yǎng)循環(huán)和碳循環(huán)。為了加強(qiáng)人工林環(huán)境管理，需要積極制定和實(shí)施以下策略。

 

3.2.1 加強(qiáng)生物多樣性保護(hù)

在退化景觀區(qū)域，經(jīng)過(guò)良好設(shè)計(jì)和管理的人工林對(duì)生物多樣性保護(hù)十分有益。相反，未適地適樹(shù)或未經(jīng)過(guò)良好管理的人工林會(huì)對(duì)生物多樣性造成損害，例如使用重型機(jī)械會(huì)對(duì)地表植被造成破壞，農(nóng)業(yè)化學(xué)藥劑會(huì)損害物種組成，甚至誘發(fā)外來(lái)物種入侵等?？梢酝ㄟ^(guò)以下方法保護(hù)和維護(hù)生物多樣性：控制單一樹(shù)種的成片造林面積，提倡多樹(shù)種、多林種、多無(wú)性系鑲嵌造林，適當(dāng)延長(zhǎng)輪伐期；重視當(dāng)?shù)貥?shù)種的保護(hù)和恢復(fù)，提倡闊葉樹(shù)造林，保護(hù)造林區(qū)及周邊區(qū)域的天然闊葉林；模擬本土原生森林群落中的樹(shù)種成分與結(jié)構(gòu)，營(yíng)造近自然的人工林；保留或建立有利于野生動(dòng)物遷移和植物基因交流的生物走廊或景觀廊道；選擇合適的采伐體系以維持和提高林分的結(jié)構(gòu)和年齡多樣性；營(yíng)造林作業(yè)不對(duì)周邊的生物多樣性特別是珍稀、瀕危物種及其棲息地造成威脅；開(kāi)展適宜的狩獵、采集和誘捕活動(dòng)；嚴(yán)格控制和監(jiān)測(cè)外來(lái)物種的引進(jìn)或入侵，把其對(duì)生物多樣性的危害降到最低；盡量降低除草劑、生物殺滅劑、肥料和土壤對(duì)人工林生物多樣性的負(fù)面影響。

 

3.2.2 降低人工林對(duì)水循環(huán)的負(fù)面影響 

一般認(rèn)為，干旱、半干旱地區(qū)的人工林能夠減少集水區(qū)內(nèi)的有效水持有量，導(dǎo)致河流枯竭、周邊土地生產(chǎn)力下降和地下飲用水位下降。同時(shí)，也可以通過(guò)有效規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理來(lái)降低人工林對(duì)水循環(huán)的負(fù)面影響：在干旱、半干旱地區(qū)以及在周期性或季節(jié)性干旱地區(qū)造林，要注重喬、灌、草植被合理配置，并選擇抗旱節(jié)水型樹(shù)種，減輕對(duì)當(dāng)?shù)厮h(huán)境造成的負(fù)面影響；在水域和人工林之間通過(guò)保留原生植被建立適宜的緩沖區(qū)；減少整地、采伐、集材和運(yùn)輸對(duì)周邊水體的負(fù)面影響；合理施肥和使用生物制劑，避免造成對(duì)水體的污染；科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工林布局，鑲嵌式采伐規(guī)劃對(duì)于避免地表水流動(dòng)的改變具有重大意義；在水文生態(tài)受到嚴(yán)重影響時(shí)，需要考慮改變樹(shù)木生長(zhǎng)周期。

 

3.2.3 提高人工林的養(yǎng)分循環(huán) 

可持續(xù)人工林在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的重要目標(biāo)之一是維持養(yǎng)分平衡和提高林地生產(chǎn)力。人工林對(duì)養(yǎng)分循環(huán)有正負(fù)2方面影響。正面影響包括穩(wěn)固侵蝕地區(qū)的土壤、增加貧瘠地區(qū)的土壤肥力。但是，如果大量移除生物質(zhì)、土壤結(jié)構(gòu)因操作不當(dāng)遭到破壞、肥料外溢等都可能對(duì)養(yǎng)分有效性和水體質(zhì)量造成負(fù)面影響。實(shí)踐證明，經(jīng)過(guò)良好管理的人工林能夠減緩人工林對(duì)養(yǎng)分平衡造成的負(fù)面影響。因此，應(yīng)根據(jù)土壤特性、地形和氣候條件，選擇合理的采伐方案和運(yùn)輸路線(xiàn)；避免煉山，維護(hù)林地的長(zhǎng)期生產(chǎn)力；注意保留林地的枯枝落葉和采伐剩余物，有效保持土壤肥力；盡可能保留造林地周邊的天然植被，努力促進(jìn)林下植物的恢復(fù)和發(fā)展，維護(hù)林地土壤肥力；盡量減少采伐和修建道路對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的影響，并保證道路設(shè)計(jì)能減少洪水和徑流帶來(lái)的有害影響；人工林采伐后要及時(shí)更新，避免土壤長(zhǎng)時(shí)間裸露。

 

3.2.4 促進(jìn)人工林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán) 

人工林可以通過(guò)以下途徑影響碳循環(huán)：１）經(jīng)過(guò)良好管理的人工林可以增加木材和土壤生物量；２）在含碳量較低或退化土地上種植人工林可以增加碳儲(chǔ)量，減少甲烷釋放；３）可以在森林經(jīng)營(yíng)單位內(nèi)，維持天然林和生態(tài)林的碳儲(chǔ)存，避免碳釋放；４）影響較小的土壤整地活動(dòng)可最大限度降低土壤碳流失的速率。

 

3.3 保育高保護(hù)價(jià)值區(qū)域策略 

人工林發(fā)展過(guò)程中需要保護(hù)具有重要價(jià)值的森林和區(qū)域。但問(wèn)題是如何識(shí)別高保護(hù)價(jià)值的森林或區(qū)域，所使用的判定標(biāo)準(zhǔn)是什么？高保護(hù)價(jià)值要和國(guó)家法律法規(guī)和政策框架相一致，但在相關(guān)法律法規(guī)和政策范圍內(nèi)沒(méi)有涉及高保護(hù)價(jià)值時(shí)，WWF提出的相關(guān)理念和4個(gè)方面的原則能夠填補(bǔ)這方面的空白，并有利于推動(dòng)高保護(hù)價(jià)值在人工林發(fā)展過(guò)程中的應(yīng)用。１）在確定為高保護(hù)價(jià)值的區(qū)域全面禁止發(fā)展人工林；２）全面禁止在國(guó)家或地區(qū)意義上具有稀有性和重要性的高保護(hù)價(jià)值區(qū)域內(nèi)建立人工林；３）在確認(rèn)為高保護(hù)價(jià)值森林范圍內(nèi)，全面禁止發(fā)展人工林，例如在因?yàn)榇嬖讵?dú)特物種而確認(rèn)為高保護(hù)價(jià)值森林范圍內(nèi)，不能因?yàn)槿斯ち挚梢詫?shí)現(xiàn)某些生態(tài)功能而發(fā)展人工林；４）全面禁止種植從景觀層面降低“高保護(hù)價(jià)值”的人工林。

 

3.4 鼓勵(lì)利益相關(guān)者參與策略

在人工林規(guī)劃和經(jīng)營(yíng)管理過(guò)程中，利益相關(guān)者的參與非常重要。在許多國(guó)家，咨詢(xún)過(guò)程已經(jīng)變得很正式，成為環(huán)境和社會(huì)影響評(píng)估中的一個(gè)法定過(guò)程。在某些情形下，即便沒(méi)有評(píng)估方面的法律要求，人工林開(kāi)發(fā)商仍希望開(kāi)展相關(guān)的評(píng)估。就算沒(méi)有進(jìn)行任何評(píng)估，也應(yīng)該在項(xiàng)目實(shí)施的全過(guò)程中聽(tīng)取利益相關(guān)者的看法，聽(tīng)取他們對(duì)來(lái)自地方群眾的擔(dān)心、抱怨和對(duì)相關(guān)問(wèn)題的分析和回應(yīng)。

 

促使利益相關(guān)者參與到人工林發(fā)展過(guò)程的主要原因包括操作性原因、社會(huì)原因、法律原因和認(rèn)證需求原因（圖1）。利益相關(guān)者的參與對(duì)人工林可持續(xù)發(fā)展非常重要，參與人工林發(fā)展的各個(gè)環(huán)節(jié)一般步驟包括：考慮利益相關(guān)者的類(lèi)型和級(jí)別，制定明晰的參與規(guī)則，識(shí)別利益相關(guān)者群體，通知利益相關(guān)者或與其溝通，發(fā)現(xiàn)利益相關(guān)者的需求和想法，與利益相關(guān)者一起工作并對(duì)相關(guān)程序進(jìn)行監(jiān)測(cè)，解決相關(guān)的沖突。

 

4

小結(jié)

 

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)木材需求的日益增長(zhǎng)，發(fā)展人工林已經(jīng)成為解決木材需求、減緩和適應(yīng)氣候變化的重要途徑。但由于氣候變化和經(jīng)營(yíng)管理不善等原因，在發(fā)展人工林過(guò)程中也產(chǎn)生了較多的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，因此人工林環(huán)境管理受到國(guó)際社會(huì)的高度關(guān)注。國(guó)際社會(huì)普遍認(rèn)為，通過(guò)良好經(jīng)營(yíng)管理，建立人工林發(fā)展的可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)，可以降低或避免人工林可能帶來(lái)的負(fù)面環(huán)境影響，并有利于帶動(dòng)工業(yè)發(fā)展，吸引社會(huì)資本投資林業(yè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)也可以在保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境方面做出貢獻(xiàn)。但是，如何提高人工林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的技術(shù)手段還需進(jìn)一步研究和發(fā)展，也是今后人工林發(fā)展過(guò)程中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

 

何友均

中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院研究員，中林聯(lián)智庫(kù)專(zhuān)家。