生态系统保护与修复随想

唐守正

（中国科学院院士、中国林业科学研究院资源信息研究所研究员）

引 言

地球上现存的自然生态系统，包括森林、草原、荒漠、湿地、河湖水域、海洋，大多处在不同的退化阶段，需要区别对待、修复和治理。我国存在诸多的生态问题，如：人均淡水资源短缺、湖泊减少、水土流失、荒漠化、风蚀、水蚀、盐渍化、冻融化、沙尘暴、森林草地退化、生物多样性减少、环境和土壤污染等。近年来，我国大力实施生态系统保护与修复措施，“加强生态系统保护和修复”首次被写进中央和政府文件。自1987年实施三北防护林建设等生态工程以来，我国生态保护和修复成绩卓著，但同时也有许多认识上的争论以及经验教训的总结。

一、干旱和半干旱地区生态修复

（一）关于水分平衡

三北防护林工程是我国启动最早、规模最大、时间最长的一项生态建设工程，已实施了5期，准备开展第6期。我国的荒漠化地区大多属于三北防护林、黄河中上游林业建设工程区。工程初期，国内出现了一些反对和质疑意见，认为沙漠是一个陆地生态系统，不可能被消灭，土地沙化是土地退化的一个阶段，应该遵循自然规律，无为而治。这种以自然修复为主的思想在我国长期存在，同时，国外也有很多绝对自然保护主义者。还有人认为西北地区少雨，一棵树就是一个抽水机，植树造林反而会加重干旱，甚至目前在南方造林也存在类似的疑问。三北防护林建设初期确实存在一些问题，例如由于病虫害或干旱缺水部分地区出现造林失败的现象，有人以此否定整个工程建设工作。虽然存在防护林建起来但却由于缺水死掉的现象，这些大都是由于防护林周边种植小麦或水稻导致地下水紧缺而造成的。实际上树木耗水量比农业低，尤其是水作农业，因为有树覆盖的地面蒸发量少，林子产生保水功能可以抵消水分消耗。同时在半干旱草原农牧交错地区，用3%的土地营造防风林，可以平均增加15%～20%的粮食产量。也有人认为造林只是改变了小气候，降雨是由大气环流决定的，造林没有任何作用。但是植树造林可以通过减少沙尘污染，降低空气中颗粒物含量，增加了云凝结成雨的机会，增加降水，这些已经越来越多地得到事实证明。

（二）主要治理方式

工程实施初期，工作人员先是固定沙丘，然后让植被长起来，创造了很多造林方法，如：在沙漠边缘营造乔灌结合的固沙林，固定流沙；在绿洲、农牧区和重要道路两旁营造防护林；在水土流失严重的黄土高原区，营造梯田或护坡林；在比较干旱的黄土高原区采用集水条造林护土；在植被比较好的地区采用封山、封草等手段恢复植被；在祁连山、六盘山、大兴安岭西部采用人工促进森林更新；在西部城市搞绿化；等等。这些措施统称“造林工程”。

20世纪末，三北防护林工程第3期完成，美国通过陆地卫星发现新疆地区出现了大量绿地，经过现场核实是人工造林。最近Nature也开始报道，世界绿地增加，中国贡献最大。由此可见，我国造林工程的成效已得到了世界认可。通过防护林建设，新疆现在成了棉花主产地，以前很难生产的库尔勒水果现在可以大量供应，同时防护林也确保了兰京铁路的畅通。中华人民共和国成立初期，甘肃、新疆部分地区的植被覆盖率只有2%～3%，但是现在恢复到了8%，说明工程是成功的，这些都是三北防护林产生的巨大生态效益。

二、森林生态系统及其经营

三北防护林工程最重要的是造林，也是森林生态系统工程，因此所有的问题都是涉及森林的问题。我国森林质量评价有很多的指标，其中单位面积蓄积量可以作为较好的指标。世界上每公顷蓄积量超过300m³的国家有3个，西欧每公顷蓄积量大概为200m³，世界森林蓄积量平均约为120m³/hm²，中国为89.8m³/hm²（2014年统计），奥地利为360m³/hm²。由此可见，我国每公顷森林蓄积量只有世界最好森林的1/4。

（一）森林的分类（多样性）

森林生态系统具有多样性特征，我国森林按照自然地理分为9个分区、48个区，按照森林起源分为天然林和人工林，按照森林覆盖类型分有5个林纲组、23个林纲、200个林系组、460个林系，按森林演替阶段分为原始林和次生林，按森林的用途分为不同的林种，按受干扰程度分为原始林、过伐林、次生林、退化林。不同类型的森林需要不同的保护和修复方式，需要尊重自然规律，不能以偏概全，同时森林经营、森林培育也应该遵照其自然属性。

（二）森林经营概念

森林经营是林业活动的全部过程，它包括育种和育苗、林地整理、造林和更新、森林抚育和保护（田间管理），直到森林收获。美国《威斯康星森林经营指南》一书中定义："一个森林经营体系是一个植被经营计划在一个林分整个生命过程中的实施。所有森林经营体系包括3个基本成分：收获、更新、田间管理。这些是为了模拟林分的自然过程、森林的健康条件和林分树木的活力。”

（三）现代森林经营的4个重要观点

一是森林经营目的是培育稳定健康的森林生态系统，稳定健康的森林生态系统能够天然更新，有一个合理的结构，它包括树种组成、林分密度、直径和树高结构、下木和草本层结构、土层结构等等。一个现实林分可能没有达到这种结构，需要以一些人为措施作为辅助，促进森林尽快达到理想状态，这就是森林经营措施。当地的顶极群落可以为好的生态系统提供参考。二是近代森林经营的准则是模拟林分的自然过程，如竞争下木、地被、土壤、生物多样性、更新、物质与能量循环等。森林有其发展规律，通过模拟其规律让森林尽快恢复原生状态，原生状态是最好的，因为这是森林适应当地土壤的结果。三是森林经营包括林业生产的全过程，也就是全周期经营。森林经营包括整个生命过程，主要包括3个阶段：收获、更新、抚育（森林管护）。四是重视森林经营计划（规划或方案）的作用，不能将森林经营和森林计划混为一谈，林业和农业最根本的区别是面积广、生态周期长，因此需要长周期计划安排至整个森林过程，计划各个阶段的实施内容，经营计划需要多样性、科学性、实践性和法律保障性。