福建省森林培育学科发展研究报告
2011-08-30福建省林学会
福建省林学会
福建省森林培育学科发展研究报告
福建省林学会
1 引言
科学技术是第一生产力,是先进生产力的集中体现和主要标志。林业科技发展水平是林业生态建设和产业发展带根本性、全局性、决定性、先导性的因素。温家宝总理深刻指出:“搞好生态建设,加快林业发展,要靠投入、靠政策、靠机制,但最根本的还要靠科学技术”。进入新世纪,党中央、国务院对加快林业发展高度重视,林业投入大幅度增加,林业政策不断完善,公众舆论高度重视,社会各界大力支持,呈现出盛世兴林的喜人局面。国家林业局周生贤局长指出:新世纪之初的我国林业生态建设正处于从“整体恶化,局部好转”向“破坏和治理相持”过渡的关键时期。盛世兴林表现在林业发展的“三部曲”上。第一部曲,通过整合实施六大林业重点工程,建立林业发展的“航空母舰”,有效解决了林业生产力发展布局问题和长期困扰林业的投资不足问题,改变了林业建设的整体面貌;第二部曲,《中共中央、国务院关于加快林业发展的决定》的颁布和全国林业工作会议的召开,确定了以生态建设为主的林业发展战略,比较全面地解决了林业发展的体制、机制和政策问题,理顺了林业的生产关系;第三部曲,在这样的大好形势下,如何保持林业发展的良好势头,必须狠抓人才队伍的建设,将人才强林、科教兴林、依法治林作为新时期林业工作的三大支柱来抓。广泛了解世界林业专业学科发展趋势,全面关注国家林业重点科研项目研究进展,立足自主创新,为全省林业发展提供科技支撑。
福建是我国四大林区和重点集体林区之一,福建省森林覆盖率62.96%,居全国首位。在本世纪初,福建省委、省政府根据国家林业发展的战略目标,将福建林业定位为支柱产业。2004年福建省委、省政府在关于加快林业发展,建设绿色海峡西岸的决定中首次提出经济社会可持续发展中赋予林业以重要地位;生态建设中赋予林业以首要地位;经济区建设中赋予林业以基础地位。福建省第六次党代会确定林产业为我省国民经济“九五”期间至2010年着力培育的五大支柱产业之一。
福建地处亚热带,背山面海,属亚热带海洋性季风气候。年平均日照1700~2800 h,气温16℃~22℃。全年无霜期260~330d,日均温10℃,年平均活动积温5100℃~7000℃之间,年降雨量1100~2000 mm,水热资源丰富。全省土壤类型主要为红壤和砖红壤性红壤,风化作用强烈,土层深厚、土壤肥沃。全省山地丘陵交错重迭,构成许多马蹄式地形,形成各种小气候,山地丘陵面积却为耕地面积的7倍。热量比全国同纬度其它地区高,低温危害的可能性较小,越冬条件较好,为林木的生长发育提供了有利条件。
2 我国森林培育学科发展现状
2.1 林木种苗领域的研究进展
2.1.1林木良种选育研究
自然界中林木难免遭遇各种逆境,近几十年来,人们广泛开展了林木对各种胁迫因子的遗传和生理反应探索。M. Pessarakli组织了12个国家的50余位专家编写了《Handbook of plant and crop stress》一书,分篇以专论形式总结了盐渍化和干旱胁迫的危害作用,植物反应方式、机理、耐盐耕作潜力和遗传改良策略等。同年5月,IUFRO在意大利也召开了环境变化中的树木和森林生态学及遗传学学术讨论会,分别从细胞、叶片、植株、群落及生态系统等方面入手讨论了气候变化对森林的影响。由于各种环境胁迫都通过对生长及生殖系统的影响改变着树种的基因频率和遗传结构,最终改变着群落成分和结构,所以认识各种胁迫压力及植物反应机理上的遗传分化就成为有效进行抗逆性育种的基础。
随着高新技术的应用,林木新品种选育和培育技术研究正在产生根本性变革,为优质商品林新品种选育及实现产业化奠定了理论基础和技术平台。不同国家和地区因树木生长立地的差异性,在这一领域各有独特的研究。如北欧各国重视耐寒性研究;日本则重视抗风、雪灾害性状的研究;西欧、北美更重视耐大气污染性状研究;南亚、中东及非洲国家把耐旱和耐盐碱作为研究重点。在早期,学者对树木抗逆性研究多限于纯生理学学术方面,与育种项目结合的研究较少。近20年来,随着林木种源试验、种子园营建、无性系育种及细胞培养技术等遗传改良领域研究的进展,世界林木遗传改良学者在众多树种上都实现观察到了种、种源(群体)、个体及细胞水平上普遍存在对自然和人为胁迫因子反应能力和幅度上的遗传变异,从而引起更多关心林业的学者们对抗逆性的重视。反映着抗逆性的生态生理学和遗传改良已成为许多学科研究的中心内容之一。研究树种几乎涉及所有重要造林树种及若干重要薪材及饲用灌木。研究内容包括抗寒、抗热、耐旱、耐盐碱,抗大气和土壤中的气体及重金属污染、耐酸雨(雾)、抗雪折及风倒等。研究材料包括属内相近种、种源、自由授粉家系、全同胞家系、无性系、花粉、离体组织、愈伤组织、悬浮培养的细胞及体细胞发生的胚等。研究方法则包括单因子和复合因子,以探讨胁迫因子间的互作效应。研究方式则有大田的直接观测和温室、人工气候室及试管条件下的间接测定。Abrams概述了以他自己为主长期进行的若干乔灌木阔叶树及针叶树与生态环境改变相应发生的基因型及表型变异,以及这些变异在水分胁迫适应中的重要意义。他认为适应干旱的叶、维持较高的气体交换速率及低组织水势旱生基因型表明,叶的形态学和生态生理反应之间普遍协调。当把基因型和表型变异结合进行研究,胁迫反应和基因型或者表型变异因基因型和表型而不同。阴生树种在生态—生理特征上的基因型变异没有阳生树种明显,而耐旱基因型的阴生和阳生叶间,其表型变异要比中生树种大些。
我国海峡两岸受季风影响,台风、霜雪等灾害尤为严重,抗逆性育种显得更为迫切。传统上育种途径只讲经济效益,单纯追求速生性,往往忽视抗逆性品种培育。由于林木树种在种间或种内广泛存在各种抗逆性能的遗传变异。在收集生产力表现较佳的杉木、桉树和相思树耐瘠薄、耐铝毒、耐化感活性物质、抗重金属污染种质资源基础上,筛选耐瘠薄、耐化感活性物质、抗重金属污染、耐铝毒等优质商品林基因型,进行优质商品林抗逆性育种和低质量立地造林利用技术研究具有先进性。
国外较早开展了植物磷营养效率差异及机理方面的研究,不仅对耐低磷的机理做了大量的工作,而且对其遗传规律也进行了研究。我国对植物耐低营养胁迫基因型的发掘和筛选工作开展较晚,但进展较快,主要集中于玉米、小麦、棉花等农作物方面,呈现出良好的发展势头。这必将促进我国作物逆境营养生理研究的进一步发展,而且对我国优质、高产、高效农业的可持续发展产生积极的影响。由于林木较农作物,生长周期长,形态结构及性状表现慢等特点,以林木为对象研究在杨树、油松等有少量报导,近年来在马尾松种源选优方面有所报道。
2.1.2林木良种快繁技术研究
组织培养技术繁殖苗木的主要优点是能够在短期内大量繁殖遗传基因型比较一致的优良材料,而且能充分利用繁殖材料的遗传潜能,达到最佳的效益水平,同时苗木的生产可以在室内进行,降低自然环境条件的不良影响,全年生产组培苗木。目前已有600 多种植物能用组织培养或器官培养方法形成芽、胚状体及完整的植株,已经利用桉树、杨树等用材树种优良无性系苗木大面积营造人工林。杉木的无性快繁技术起步于20 世纪70 年代,80 年代开展了大量杉木无性系选育、扦插试验,探索了杉木扦插生根的遗传变异规律。阙国宁于1980 年开始进行杉木组培技术试验研究,探索了不同年龄母本上外植体的嫩梢增殖规律和成年母本外植体的组培复壮技术。之后众多学者从事了杉木组培技术的研究,组培快繁技术取得了一定的进展。虽然前人在杉木组培方面开展了一定的研究,但组培快繁技术尚未取得完全突破,特别对遗传上真正优良的无性系的快繁技术研发成功的报道甚少。如杉木组织培养产业化的生产关键技术如增殖率低、生根率低、提高壮苗率、降低生产成本等问题尚未解决。
2.2 森林资源培育研究进展
2.2.1用材林培育研究进展
国际上特别重视人工林高效优质培育的配套栽培技术的研究和应用。例如,新西兰的辐射松栽培面积目前已占新西兰人工林面积的90%以上,从1980年起就建立了集制种—苗木繁育—高效栽培为一体的辐射松高效栽培技术体系,产生良好的经济和社会效益;新西兰辐射松栽培技术的集约程度较高,苗木定植前要根据宜林地前茬植物的生长情况并结合土壤养分分析结果,对林地进行施肥、平整,以便于栽植作业,提高工作效率,保证苗木前期的健康生长;在林木生长期,根据栽培目的不同,管理也不尽相同,以生产优质原木为例,其管理主要有以下几个方面:(1)修枝:一般在采伐前要进行1~2次,目的是获得尽量多的无节材,第一次修枝的时间一般是在树高4 m以上或定植4~5年以后,具体时间取决于树的大小;(2)间伐:间伐一般结合第一次修枝进行,将生长不良的植株伐去,为优良的植株营造良好的生长空间,以期获得最大的经济效益;(3)施肥:在林木生长期,根据树木生长情况结合针叶营养分析,及时制定施肥方案并进行作业。
20世纪70年代,巴西人工林的营造还处于粗放经营阶段,桉树人工林的木材年均生长量仅为12~15m3·hm-2,然而仅仅经过了短短的10年,到了80年代很快转到定向培育优质高产无性系工业人工林的阶段,1987年桉树人工林的木材平均年生长量达到了45~75 m3·hm-2,经济效益十分显著。
我国在20世纪70年代初,南方各地建立以杉木为主的用材林基地,80年代又制定了全国和省级的杉木速生丰产林技术标准,推广“工程造林”,这对推动杉木林基地建设起到一定的作用。但是,由于造林技术比较粗放,造林技术除了良种壮苗、适地适树、炼山、整地、造林后2~3年的除草松土抚育、间伐外,极少对杉木进行科学的营养诊断施肥,也没有采用生物菌肥等措施,忽视定向高效优质栽培技术的研究和应用,造成目前杉木人工林地力衰退、生产力下降、木材质量低劣等问题仍然未得到根本解决。
2.2.2生态林培育研究进展
建国以来,我国为了迅速壮大国力,走了一条以重工业为主的工业化路线,工业剥夺农业成为客观的必然。作为大农业组成部分之一的林业,必然依靠掠夺自然资源,成为资本原始积累的承担者,严重阻碍了林业的发展,也导致自然环境的破坏。改革开放以后,经济迅速的提升,才为林业的发展提供经济社会基础,生态林业也再次提到议事日程上来。
我国本来就是一个少林国家,林业基础薄弱,建国以来又走了一条以“木材利用”为指导的掠夺式利用自然资源之路,导致林业出现“两危”(资源危机和经济危机),迄今尚未得到很好的解决。近年来,随着国家经济发展水平的提高,党和政府改善生态环境越来越重视,全社会对提高环境质量的呼声越来越高,因此,对林业的认识和林业应如何发展有了较为全面的认识,从而为生态林业的发展,提供了一个好的环境。
2.2.3非木质利用资源培育研究进展
非木质林产品是指从以森林资源为核心的生物群落中获得的能满足人类生存或生产需要的产品和服务,可划分为:木本粮食、木本油料、食用菌、森林药材、香料、饲料、竹藤制品、野味和森林旅游。在全球范围内,非木质林产品的开发利用活动活跃,尤其在发展中国家人们维持生计、获取现金收入和发展经济等方面发挥了重要作用。在热带雨林地区,非木质林产品的市场价值甚至高于木质林产品的市场价值。我国是世界最大的非木质林产品采集国,非木质林产品开发利用活动具有漫长的历史。目前非木质林产品开发利用对林业和山区经济发展具有重要作用。非木质林产品资源具有可再生性,有序的开发利用活动对资源的恢复和再利用不会产生负面影响,其产生的经济效益具有可持续性。然而,我国非木质林产品开发利用活动大多表现为无序化,非木质林产品资源数量快速下降,部分物种濒临枯竭,诸如兰科植物、新疆雪莲等。在1998年实施天然林保护工程后,我国山区原有生产方式发生转变,开发利用非木质林产品对山区居民获取收入的作用大幅提高。
2.2.4城市森林培育研究进展
我国城市森林研究起步较晚,20世纪90年代才将城市森林概念引入国内。城市森林是一门新兴的交叉性学科,它具有重要的生态服务功能,它的宗旨是为城市社会经济的发展、城市生态系统的健康和城市居民的生活服务。国内北京、上海、广州、长春、大连、合肥、杭州、深圳、珠海等城市已开始城市森林的建设实践。北京、上海、广州、合肥等城市先后完成了城市森林的系统规划研究,制定了城市森林的可持续发展战略。
2.3 森林培育基础理论研究进展
2.3.1高效林业定向培育理论研究进展
2.3.1.1密度控制
密度管理是林木大径材定向培育的关键措施,合适的密度有利于林分个体间竞争,促进林木生长,对立木个体选择有利。潘平开等研究认为,高密度会限制胸径的生长量,低密度有利于胸径的生长。不同的造林密度对杉木和桉树的胸径生长影响达到极显著差异,密度越大,平均胸径越小。如果造林密度过低,林分的生殖生长旺盛,从而影响营养生长,不利于大径材培育。因此,低密度管理要通过间伐来控制密度,间伐是对林分密度控制实现大径材培育的一种重要的、有效的手段。密度管理是杉木大径材定向培育的关键措施,培育杉木大径材应在10年前后,并适时调整林分密度,保留密度以1200株/hm2左右较为适宜。不同立地条件下林分的保留密度也有所差异,通过林分生长试验和经济效果对比认为,18指数级初植密度以2100~2505株/hm2为佳,9~14年经1~2次间伐,主伐时目标树保留1200株/hm2左右较为合适;20指数级初植密度1800株/hm2,10年间伐1次,目标树保留1100株/hm2左右为宜。结合立地指数来确定保留密度,对实践具有更强的指导意义。另外,间伐虽不能增加木材产量,但可有效改善林分空间,提前获得小径材,出售小径材的收入又可用于中期林木的管护,缓冲资金不足的困难。
2.3.1.2 立地控制
立地条件是限制生物产量的关键因子之一,也是限制材种出材量的主要因子。立地选择是大径材定向培育的先决条件。国外的研究表明,土壤肥力、土层厚度、地势高低、方向和坡度,以及其他主要因子都会强有力地影响到营林措施的适用范围与成功机会。惠刚盈等研究认为,立地越好,培育大径材的可能性越大,大径材出现的时间越早。杉木大径材定向培育选择立地指数16以上的立地作为培育杉木大径材的基地。叶功富等通过对比试验和生长收获预测认为,大径材培育应选择立地指数l8以上的立地。马尾松大径材定向培育选用中等以上立地条件。杉木和马尾松主要选择立地条件较好的地块作为大径材资源培育的基地。王进朋等研究表明,水肥条件好的阴坡、半阴坡的沙壤土或壤土的厚层土壤适宜培育落叶松大径材林。姜岳忠等认为,培育杨树大径材必须选用较好的立地条件,立地指数为18~20级以上的立地。曹流清等认为,大径竹林竹大鞭深,要保持稳产高产,必须选择水肥条件较好的林地,要求土层厚度0.8 m以上,土壤微酸性,土质疏松肥沃,有机质含量丰富,排水通气性良好。
2.3.1.3 遗传控制
良种是定向培育大径材的物质基础,选用良种培育大径材,可缩短大径材培育年限。李明等研究认为,采用优良品种的穗条为接穗培育杉木大径材,缩短了一半的生产周期,既加速了资金的周转,又增加了杉木大径材的产量。选用杉木优良家系培育大径材,可缩短杉木大径材培育年限,18年生已接近或达到大径材标准。曾志光等研究认为,在相同的经营条件下,由种源到优良种源中的优良无性系造林具有种质的叠加效应,其叠加效应在胸径和材积生长上表现尤为突出,优良种源培育大径材比普通种源材积生长要提高30%左右,而用优良种源中选育出的优良无性系培育大径材,在种源的基础上又要提高20%以上,且林分大径材比例明显增加。陈康等认为,培育杉木人工林大径材其种源应是优良种源或优良无性系,要保证马尾松大径材的持续经营,其关键是良种,良种培育出的壮苗造林,林分的生长速度快、产量高,培育期的周期较短。蔡道雄等认为,使用良种壮苗是经营珍贵乡土阔叶树种大径材人工林的关键技术环节。
2.3.2人工林长期生产力维护研究进展
国内外从研究方法与内容、研究策略到育林措施、森林收获、树种与人工林本身对立地的影响方面着手,对立地长期生产力进行了广泛深入研究。从研究结果看,有些观点尚存在争论。如国外一些专家认为针叶树导致地力衰退,连栽导致生产力下降证据不足,但有些专家则提出了人工林单作带来危害,特别是针叶树单作,但在中国,针叶人工林连栽导致地力退化,认识比较一致。国外的许多研究虽然认为,在森林收获和与之相联系的林地清理中带走大量生物量和枯落物,损失大量养分,特别是,有可能引起地力衰退和森林生产力下降,但仍认为这方面的证据也是很有限的。这是因为区别各种营林措施对立地质量、转而对生产力影响是困难的。分析是否引起地力下降不仅要分析立地质量,而且还要分析树木的生长情况,但树木生长还受到植被竞争,遗传的改变及营建措施的影响,因此,人工林的生物学稳定性和与单作有关的潜在问题尚有许多需要深入了解。
从研究的广度和深度看,我国尚处在开创阶段,而国外自20世纪70年代以来,研究有了很大发展,有关的论文集和书籍出版了不少。国际上已开始在世界范围内建立各种试验样地和监测网络,从时序法、追溯法与用现成研究资料计算评价方法向建立试验地进行长期观测方向发展,以期取得确切信息和数据,得出科学结论和解决实际存在的问题。Comerford提出,立地长期生产力未来的研究,首先最主要的是要建立具有良好设计和足够支持的田间试验基地,通过这个田间试验并结合短期过程水平研究,以了解控制立地质量的关键过程,也要发展怎样来测定这些过程的各种技术和进一步了解有关过程的时间与空间尺度,以此预测现在营林活动的后果。除此之外,还应通过比较试验研究如何避免采取不利于地力维护的措施。除了一些集约经营的短轮伐期人工林,需要采取施肥等措施以维护地力补充收获树木带走的养分,对山地的较长轮伐期的人工林,应通过促进“森林自肥能力”以及采取生物学的方法维护地力,探索生态与经济效果都好的森林持续管理途径。
3 国外森林培育学科发展现状分析及国内外对比分析
3.1 林木良种选育
3.1.1世界林业发达国家对林木遗传改良研究成效显著
在美国林木遗传改良主要被采用选优—遗传测定—营造种子园技术,已由初级种子园、去劣种子园和第2代种子园,发展到第3 代种子园。用第1代种子园营造的20 年生林分,材积实际增加7.16%~12.19%,去劣种子园为12.18%~17.19%,第2代种子园为17.11%~22.15%。在德国用组织培养法繁殖三倍体山杨,组培苗2 年生高达1.87 m~2.57m,根径13mm~23 mm。瑞典、芬兰和挪威一直坚持松树和云杉种子园经营。瑞典松树栽植造林基本上由无性系种子园供应。芬兰栽植的无性系欧洲云杉,20 年生时,1hm2木材产量达380 m3。澳大利亚对筛选出来的优良树种进行选育,使澳大利亚用占林地总面积2%的人工林,提供了50%以上的工业用材。新西兰以遗传育种的成绩最为显著,已由初级无性系种子园转向用优良亲本控制授粉种子,配合营造采穗圃,生产扦插苗造林。巴西桉树无性系造林,用优良无性系营造的7年生林分,与一般实生苗比,1 hm2出材量由33m3提高到70m3,增加了112 %,出浆量由7.85 t 提高到18.47 t,增加了135%。南非造林所用的松树种苗都由种子园提供,现已建立第3 代种子园,依靠占国土面积1%的人工林从木材进口国转变为木材出口国。
3.1.2生物技术在林木遗传育种中得到广泛应用
组织和器官培养在经济发达国家有很大发展,已有30 多科120 多种造林树种获得了完整的植株。如美国筛选出的抗病毒杨树新品系,加拿大筛选出抗除草剂杨树等。基因工程是随着植物组织、细胞和原生质体培养方法的完善以及DNA被重视、基因克隆和导入技术的建立而发展起来。目前已发展到将天然或构建的外源基因导入细胞基因,打破了生物种间杂交障碍,扩大了物种杂交范围。法国用基因导入技术解决了山杨抗病虫害难题,德国用基因导入技术观察欧洲山杨形态、生理和分子水平,美国和加拿大从实验室到大田试验,观察云杉和杨树转化植株的表现等。林木遗传标记技术有了较快发展,尤其是林木基因遗传图谱的构建,可用于基因转导,作为辅助选种的手段,提高选择效果,缩短选育周期。目前已对10多个树种构建了基因遗传图谱。
3.2 苗木培育
苗木质量是影响造林成效的关键因素之一。苗木培育研究涉及种子处理、播种、密度、灌溉、施肥、截根、截顶、移植、起苗、分级、包装、贮藏、运输等各个方面。近年来苗木培育研究已由过去消极的质量评价转向在生产过程中积极调控苗木生理和形态,实现生产生理一致的高质量苗木的研究。其中,苗木抗逆性调控技术研究最受关注。干旱、半干旱或高寒是造林成活率提高的主要制约因素,现有研究表明,种子抗旱处理、光周期处理、化学调控(植物激素、抗旱剂处理)、生物调控等对苗木抗逆性有显著影响。容器育苗在林业发达国家已形成一套从种子处理、苗木培育到造林的科学育苗体系。长期困扰容器苗发展的根系变形问题已得到解决。此项技术已日臻完善,培养基中缓释肥料技术已成型,培养基质已向商品化发展。容器育苗调控技术已形成系列化。组培育苗是许多国家都在研究的主要技术,目前,已进入实用化阶段,尤其是用基因转换等新育种技术与组培育苗技术结合,用基因枪将DNA 附着在微细粒子上,高速打入植物组织的不定胚中,可以使基因转换,为培育优质苗木提供了先进手段。
3.3 造林技术
据联合国粮农组织1997年统计,1990年至1995年,世界森林面积减少了5630 hm2。为此,对天然林保护的呼声越来越高,许多国家都想以人工用材林解决木材需求,而把大量的天然林保护起来。世界人工林面积已达1.8亿hm2。人工造林技术研究主要是集约栽培技术、定向培育技术和各种综合配套技术,采用完善的模型并实现培育过程的动态监测。由于人工纯林稳定性差,抗自然灾害能力弱。1992年世界环发大会以后,人工造林从过去单纯注重材积收获转向经济效益和环境效益目标相结合,造林树种不再局限于传统的速生树种,开始注意生物多样性问题。人工纯林改造技术也受到广泛关注。从保护人类生存角度看干旱瘠薄地区、盐碱地、沙漠化土壤和沿海地区的造林更显迫切而重要。对该类型立地条件的人工造林技术,主要是围绕选择适宜的造林树种和栽培技术开展研究。人工造林技术研究形成了很多热点,如:保持人工林生产力稳定的培育技术研究,森林培育措施与木材材质、材性关系的研究,混交林营造技术及机理研究,造林树种的研究等。天然林营造技术研究主要体现可持续发展的思想。德国竭力倡导“近自然林业”,认为最适宜的造林技术措施是巧妙利用自然力,既能满足森林生态学需要,还能培育出大径材并缩短采伐周期。采伐方式已放弃皆伐,更多地利用择伐与渐伐更接近自然的方式。集材方式甚至回归到采用最原始的牲畜集材,以减少对林下植被与土壤的破坏。更新方式更多地研究天然更新或渐伐与择伐方式下的人工更新。
3.4 森林经营
森林经营思想决定了森林经理技术。在不同的森林经营思想指导下森林经理技术有较大差别。18世纪德国提出“木材培育论”,19 世纪初创立了“法正林”学说。二次世界大战之后,德国曾提出“林业政策效益论”、“船迹理论”、“森林多功能理论”等。1963年日本提出“广义法正林”,1966年美国提出“完全调整林”经营思想。20 世纪80 年代提出了“新林业”理论、“生态经济藕合理论”;20 世纪80 年代中期“近自然林业”在中欧又被积极倡导;进入20 世纪90 年代,“可持续发展”经营思想诞生。20 世纪90 年代之前,我国推崇“法正林”学说。“法正林”是在欧洲中世纪自然经济向资本主义工业经济过渡的过程中产生的,背景是森林普遍遭到破坏,木材供应严重不足,但其实质是以资产阶级经济学为指导,把森林作为资本,试图通过集约经营建立理想结构的林分,实现永续利用,追求高地租收入。现代森林经营思想以“可持续发展理论”为指导,把森林作为人类生存支撑的环境去经营。居主流地位的是以德国为代表的近自然森林经理,美国的森林生态系统经营,加拿大的模式森林计划。
4 森林培育学科发展趋势预测
4.1 用材林培育理论与技术
为满足产业发展对优质高产用材林和产业结构调整的需求,重点研究林木良种选育、丰产栽培、健康经营、珍贵木材培育等关键技术,提高木材产量和质量,构建完善的用材林培育技术体系。
4.2 生态林培育理论与技术
我国的基本国情和林情决定了林业发展必须把保护和培育森林资源,维护国土生态安全放在首要位置。在林业生态建设技术研究领域,今后将着重研究应用生物技术创制林木新品种,森林培育与生态安全的重大科学理论问题,支撑国家天然林保护、退耕还林等林业生态工程建设需要的森林营建、高效可持续经营、困难立地造林、效益监测与评估等关键技术。二是应对全球气候变化的林业科技创新问题。发展现代林业是应对气候变化、减排增汇的重要途径。今后的研究应突出两个方面:一方面是林业生态系统的基础研究,重点研究森林、湿地、荒漠等生态系统过程与服务功能,揭示陆地生态系统的维护与调控机理,探索气候变化条件下森林与湿地可持续管理生态学机制和固碳减排增汇机制。另一方面是林业碳汇技术研究,重点研究林业碳汇的增汇、适应机制、计量监测、造林再造林等关键技术等。
4.3 非木质利用资源培育理论与技术
林业生物质能源作为一种新的可再生能源,对于缓解能源危机将发挥重要作用。今后要以实施国家新能源战略为目标,在该领域重点在两个方面进行突破:一方面,针对适用资源不足,重点研究各类能源林良种选育、定向培育、林业生物质原料集储等关键技术。另一方面,针对加工利用中的技术瓶颈问题,加强加工转化技术研究。着重研究生物质定向气化技术,非粮木本淀粉、纤维素生产燃料乙醇技术,木本油料连续清洁生产生物柴油及其综合利用技术,林业生物质发电关键技术,林业生物质制备液化油及其精炼技术。
4.4 城市森林理论与培育技术
城市林业的发展应当服从或服务于国家总体的林业可持续发展,根据《中国21世纪议程林业行动计划》,我国城市林业发展的总体目标是21世纪初,人均公共绿地面积达到7m2以上;到21世纪中叶,人均公共绿地面积达到25~50m2。近10年来,我国城市林业建设正在兴起,各城市在城市林业上各有特色,而且尚处在理论和发展的新时期。同时,“让森林走进城市、让城市融入森林”已成为提升城市形象和竞争力、推动区域经济持续健康发展的新理念。城市林业建设的未来发展是如何在城市进行合理地种植、维护和保护树木,从而来保证创造一个更加和谐优美的城市环境。在城市建设布局方面应与城市林业有机结合起来,体现城区绿岛、城边绿带、城郊森林的特色:要以“绿”为背景,“景”为点缀,生态为中心,增加物种多样性,形成森林环境,在结构上采用规模分布、带状走廊格局、点状散落布局和系统网络结构,使之既发挥森林生态系统的生态效益,又重点突出城市主题。在城市林业实施方面要从规划、设计、施工、维护到投资全过程充分考虑到城市森林的生态环境功能,加强城市森林研究和新技术的应用。在绿地结构配置与比例、植物种选择与应用、建设模式等方面探索城市林业发展优化模式和建设途径,为创建长效、稳定、优质的城市林业生态体系提供支撑平台。
4.5 交叉融合学科的发展趋势
当代科学技术的迅速发展越来越依赖于不同学科之间的交叉融合,学科交叉融合是科学技术发展的必然趋势。一方面是由于研究的内容和问题本身就具有多学科知识领域的横跨性、交叉性、互渗性;另一方面是由于研究者运用的方法具有某种程度的高度集中性和相互借代的特点,即用一门或几门学科的方法去研究某一学科的问题。随着各学科的发展,森林培育学科与生态学、生物化学、分子生物学、物理学等学科交叉融合日趋深入。
5 我国森林培育科学面临的挑战
5.1 对国家生态安全提出严峻挑战
生态安全的概念有广义和狭义两种:广义的生态安全是以国际应用系统分析研究所提出的定义为代表,指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会次序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态,包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全,组成一个复合人工生态安全系统;狭义的生态安全是指自然和半自然生态系统的安全,即生态系统完整性和健康的整体水平反映。生态安全关系到人类的生存与发展,是自然—社会—经济复合生态系统的整体属性:自然子系统作为基础,经济子系统体现动力,社会子系统发挥协调,共同维系复合生态系统完整不受威胁的状态。对于生态安全,需要统筹考虑外部压力和系统自身脆弱性,对生态安全适应性的策略需协调自然环境、经济活动和社会结构,强调复合生态系统的整体性。
经济增长导致区域性工业污染和全球性生态破坏是影响生态安全的最主要因素。作为经济快速发展的发展中国家,中国在生态系统服务、环境质量方面也具有自身特点:生物入侵导致的基因威胁、产业转移引起的结构性污染、环保要求区域差异带来的市场冲击等都对我国生态安全提出更高要求,自然生态安全、经济生态安全、社会生态安全均面临挑战。
5.2 对国家生物多样性提出严峻挑战
生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础, 它不仅提供了人类生存不可缺少的生物资源, 也构成了人类生存发展的生物圈。但随着人口的迅速增长, 人类经济活动的不断增加, 生物多样性受到了越来越严重的威胁。生物多样性消失所引起的环境和可持续发展问题已引起国际社会的高度关注。据有关机构估计,地球上的生物约有300万~1000万种以上,至今有案可查的仅有150万种,而供人类利用的只是其中一小部分。据专家估计,由于人类的活动和日益加剧的气候变化,目前地球上的生物种类正在以相当于正常水平1000倍的速度消失,全世界目前约有3.4万种植物和5200多种动物濒临灭绝。我国是生物多样性较高的国家,然而,随着我国人口的增加、经济的发展以及环境的持续恶性循恶化,我国的生物多样性也面临的严峻的挑战。我国面临的问题是生态系统遭到破坏、物种受威胁和灭绝严重、遗传种质资源丧失严重等。
6 我国森林培育科学面临的重大机遇
6.1 发展林业已成为全国工作的战略重点
科学发展观是我们党在新世纪新阶段根据党和国家事业发展新特点提出的重大战略指导思想,是统领国家各项事业改革发展的总方针、总政策和总要求。林业是具有多种功能的产业,在经济建设、生态建设、文化建设和社会建设中具有重要地位,在实现经济社会科学发展中具有不可替代的独特作用。实现科学发展必须把发展林业作为重大举措,这是中央林业工作会议赋予新时期林业的首要使命。集体林权制度改革是统筹城乡发展的战略举措,是深入贯彻落实科学发展观的生动实践。农村和城市发展的不协调,是当前我国经济社会发展最大的不协调。我国有9亿农村人口和27亿亩集体林地,山区面积占全国陆地面积的近70%,山区人口占全国人口近60%。实行集体林权制度改革,充分释放亿万农民的巨大潜能和集体林地的巨大潜力,不仅可以极大地解放和发展农村生产力,加快实现农民特别是山区农民的小康目标,而且可以极大地推动城市经济的发展。这既体现了发展这个第一要义,又体现了以人为本;既体现了全面协调可持续发展,又体现了统筹兼顾的科学方法。其次,林业是一项重要的基础产业和公益事业,承担着物质产品和生态产品的供给任务。在贯彻可持续发展战略中林业具有重要地位,在生态建设中林业具有首要地位,在西部大开发中林业具有基础地位。在全面建设小康社会进程中,发展林业已成为全党全国工作的战略重点,必须加快林业发展,才能推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路,才能建设好资源节约型和环境友好型社会,才能全面提升生态承载力,实现人口、资源、环境协调发展,人与自然和谐共进。
6.2 发展林业已成为建设生态文明的首要任务
党的十七大提出,要建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式,循环经济形成较大规模,可再生能源比重显着上升,生态环境质量明显改善,生态文明观念在全社会牢固树立。这标志着建设生态文明已经成为全面建设小康社会的新要求、新目标和新任务,标志着建设生态文明已经成为中国特色社会主义伟大事业的崇高追求。建设生态文明,必须把发展林业作为首要任务,充分发挥林业部门在生态文明建设中的主体作用。这是因为,森林是陆地生态系统的主体,在维护生态平衡中起着决定作用。林业部门承担着建设和保护“三个系统一个多样性”的重要职能,即:建设和保护森林生态系统、管理和恢复湿地生态系统、改善和治理荒漠生态系统、维护和发展生物多样性。科学家把森林生态系统喻为“地球之肺”,把湿地生态系统喻为“地球之肾”,把荒漠生态系统喻为地球一种很难医治的疾病,把生物多样性喻为“地球的免疫系统”。这“三个系统一个多样性”,对保持陆地生态系统的整体功能起着中枢和杠杆作用,无论损害和破坏哪一个系统,都会影响地球的生态平衡,影响地球的健康长寿,危及人类生存的根基。只有建设和保护好这些生态系统,维护和发展好生物多样性,人类才能永远地在地球这一共同的美丽家园里繁衍生息、发展进步。其次,林业是发展循环经济、低碳经济的必然选择。森林既是一个巨大的资源库,又是一个最大的循环经济体,具有“生产—消费—分解”可循环的基本属性。木材是经济建设不可缺少的世界公认的三大传统原材料之一,具有可再生,可降解,环保、绿色的独特优势。在经济建设中用木材和木材深加工制成品代替钢铁、水泥和石油、天然气深加工制成品,不仅可以大幅度降低二氧化碳的排放,而且可以促进生态环境的改善。同时,森林又是一种仅次于煤炭、石油、天然气的第四大战略性能源。利用林木的枝丫发电和林木的果实炼油不仅潜力巨大,而且再生力强。在化石能源日益枯竭的情况下,发展森林生物质能源已成为世界各国能源替代的重大战略,也是我国开发替代能源的战略选择。各级党委政府在贯彻落实中央关于建设生态文明的战略决策中,都把加快林业改革发展作为生态文明建设的首要任务,把林业部门作为生态文明建设的主体部门,确立了生态立省、生态兴省、生态强省的发展战略,林业的地位空前提高,林业的投资显着增加,林业发展步伐明显加快。
6.3 发展林业已成为应对气候变化的战略选择
森林在应对气候变化中具有三大功能。一是吸收功能。森林是陆地上最大的吸碳器。它通过光合作用,吸收二氧化碳,放出氧气,形成碳汇。科学研究表明:森林每生长1立方米蓄积量,平均能吸收1.83吨二氧化碳,释放1.62吨氧气。二是贮存功能。森林是陆地上最大的储碳库。陆地生态系统一半以上的碳,储存在森林生态系统中。同时,木制品的储碳能力也很强。据日本《木材工业》报道,全球木制品碳储量每年约增加6000万吨。三是替代功能。据国际能源机构测算,用木结构代替钢筋混凝土结构,单位能耗可从800降到100。由于森林在应对气候变化中具有这些特殊功能,因此,《京都议定书》规定了工业直接减排和森林间接减排两条途径。2007年在第15次APEC会议上,我国提出森林覆盖率要由18.21%提高到2010年的20%,并倡导与美国、澳大利亚发起建立“亚太森林恢复与可持续管理网络”被国际社会誉为应对气候变化的“森林方案”。在2009年联合国气候变化峰会上,我国又提出了到2020年森林面积和蓄积量增长的目标,获得国际社会的一致好评。在2009年12月哥本哈根气候变化大会上,虽然119个国家的首脑和众多国际组织、非政府组织5万人分别代表不同国家、不同利益集团展开了异常艰难的谈判和辩论,但各方对森林应对气候变化的共识高度一致,成为大会谈判的突出亮点,写入了《哥本哈根协议》,明确指出,减少由毁林和森林退化造成的碳排放、增加森林碳汇,在应对气候变化中至关重要,发达国家应提供充足的资金,支持发展中国家采取相应措施。同时决定建立哥本哈根基金予以支持。这一重要成果,为更广泛更充分地发挥森林在应对气候变化中的特殊作用,展示了广阔前景。我国是二氧化碳排放大国,随着经济的高速增长,二氧化碳排放总量必然继续增加。加快林业发展、增加森林碳汇已成为我国应对气候变化的战略选择,成为争取发展空间、维护国家形象的战略制高点。
6.4 发展林业已成为增加农民收入的重要途径
经济发展的永恒动力是消费,扩大内需的关键是扩大消费。我国扩大消费的潜力在农村,广大农民和部分城市低收入者消费意愿强,消费倾向高,但没有钱消费,购买力低,而高收入者虽然购买力强,但消费倾向低,这就出现了购买能力和消费意愿的错位。要解决这一症结,就要扩大农民消费,根本措施是增加农民收入,增加农民收入的希望和潜力在林业。各级党委政府已把全面推进集体林权制度改革、大力发展林业产业作为破解”三农”问题的重要途径和拉动国内需求的重大举措来抓,取得了明显成效。
7 福建省森林培育学科发展的思路和目标
7.1 发展思路
7.1.1基本思路
坚持生态建设产业化、产业发展生态化的基本方针,紧紧把握建设现代林业主线,用生态经济思维谋划林业,用市场化手段配置资源,用统筹城乡发展理念建设林区,用产业化、工业化经营模式推进发展,着力改造传统产业,大力发展新兴产业,加快结构优化升级,全面提升林地产出率、资源利用率和劳动生产率,努力构建发达的林业产业体系,加快林业资源大省向林业经济强省的跨越。
面临新世纪的巨大挑战和新的发展机遇,我省森林培育学科建设中抓住机遇,认真谋划,确定森林培育学科新的建设思路。在学科建设中主动适应经济建设,从社会发展和科技进步的全局出发,用新的思维和新的视野,在新的高度上明确学科建设面临的新任务和新要求,大胆尝试,积极拓宽学科结构和内涵,充分发挥现有资源优势,融合相关学科优势,跨专业组建学科,提升学科的总体水平,保持学科竞争优势。
7.1.2重点战略
按照分类经营、分区指导的原则,及时制(修)订、完善森林培育相关技术规程、标准和条例,对森林培育实施科学管理,从生产源头上规范森林培育过程的各个环节。
森林培育的研究应以满足我国林业重大工程建设的理论与技术需求为核心,以提高森林生产力和森林的生态服务功能、社会服务功能为目标,从林木遗传改良、适地适树、长期立地生产力维持、林分抚育经营、森林复合经营等方面,系统地开展森林培育理论与配套关键技术研究与示范,重点在以下几方面:
(1)加强珍贵乡土树种资源的开发与利用,丰富我国造林树种的种质资源。
(2)加强造林技术模式和森林抚育经营模式研究与示范,加强森林培育科技成果的推广和技术标准制定,为全面提升我国森林质量奠定基础。
(3)开展森林定向培育技术研究,尤其是加强风景游憩林和能源林定向培育技术研究,完善森林培育技术体系;
(4)进一步加强我国主要造林树种栽培生理生态基础研究,提高我国森林的集约经营水平;
(5)加强高新技术引进、吸收以及在森林培育中的应用,提高森林培育的创新能力;
7.2 发展目标
依托于东南沿海较发达的林业产业基础和海峡西岸独特而丰富的亚热带区域资源优势,注重森林资源培育微观研究与宏观研究相结合,突出杉木研究强势,建立以杉木人工林化学生态学、毒理生态学、植物营养学为特色的人工林基础理论;在壳斗科、樟科和山茶科等树种的种子休眠机理、林木种子种质超干燥超低温保存技术和光自养植物微繁殖技术等为代表的种子生产经营和苗木快繁研究;以油茶、药用植物、中小径竹、毛竹和绿竹为代表的特色经济林可持续经营技术研究;构建东南沿海防护林综合培育体系技术体系及生态林破损生态系统的恢复技术体系。经过3年的努力,建设这些领域达到国内领先水平或国际先进水平,突显海西优势,改变办学思维,把森林资源培育重点实验室建设成为国家培养高层次应用型林学类人才培养的重要基地以及解决国家与地方经济建设、科技进步和社会发展中重大问题的科研基地,
深化改革,全力打造一支以国家级教学团队,力争建立国家级科技创新平台及1个国家级重点实验室为基础、教研并重、体现特色的人才队伍。重视国内外学术和管理交流,增强自身实力,在教育质量、师资队伍、人才培养、科学研究、管理水平和办学效益等方面处于国内同类院校、相同专业中特色鲜明并富有影响力的学科群,为海西建设的经济和社会发展做出应有贡献。
8 我省森林培育科学发展的战略任务
8.1 满足我国木材市场需求
随着经济社会的不断发展,我国木材需求量不断扩大。2007年我国总共进口原木3709.08万m3,同比增长15.36%;进口原木总价值为53.51亿美元,同比增长36.17%;进口原木进口单价为每立方米144.26美元,同比提高了18.04%。据预测,2015年木材需求量为3.0亿m3,每年缺口木材及木制品约1亿m3。目前我国木材进口量已超过国内总需求量的45%,成为继石油、钢铁之后的第三大战略物资,加大商品林资源的培育意义重大,通过优质商品林基地的建设,不仅可以为国家提供更多、更好的木材,缓解进口木材的压力,而且可以保障我国的物资安全。
我国已成为仅次于美国的世界第二大木材消耗国,消耗木材达到3.3亿m3。目前,中国木材供应存在的主要问题有: 一是国内木材资源总量供应严重不足。2000年~2005年,国内商品材产量仅占木材总供给量的16.9%~23.9%,并呈下降趋势,而且全国人均森林面积不到世界平均水平的1/4,人均森林蓄积量不到世界平均水平的1/6。二是我国的木材进口量占全国木材消费总量的比例已连续4年超过40%,接近国家安全警戒线。长此下去,将对我国经济安全运行造成严重威胁,因为木材产业是原料约束性产业,原料严重短缺,将使许多企业面临停产倒闭。
木材供应压力加大,使得人们的目光更多地转向了人工林,大力发展人工林已成为世界林业发展的必然趋势。优质商品林是保障经济社会全面、协调、可持续发展的重要物质基础,在发展经济、满足人民群众物质生活的多样化需求中发挥着巨大作用。由于其具有可再生性的特点,为人类生产生活提供了各种各样的物质资源,从食品、油料、木材、能源到工农业原料等生产生活各个领域,它能够替代其他资源,却不能为其他物质所替代。
8.2 促进社会协调发展
8.2.1 森林能将自然力转化为资源
“万物生长靠太阳”。森林的生长和形成过程,就是森林植被通过光合作用将二氧化碳和水合成物质的过程,也是将太阳能转化为生物质能的过程。虽然森林仅占陆地面积的1/3左右,但森林的年生长量却占全部陆地植物年生长量的65%以上,地球上的生物质总量有2/3以上贮存于森林之中;森林每生产10吨干物质,可吸收16吨CO2,释放12吨氧气在能量转换与循环中发挥着极其重要的作用。同时,森林又是树种多样、结构复杂的多年生植物群落,适生性强,分布广阔,在利用土壤、阳光、水分、气候等自然力方面具有其它植物难以比拟的优势。森林的独特属性决定了她能将自然力转化为人类可利用的木材、果品、木本油料等森林资源,在构建资源节约型社会中具有独特的优势。
8.2.2林业是规模巨大的循环经济体
传统经济是一种由“资源—产品—污染排放”单向流动的线性经济,其特征是高开采、低利用、高排放,高强度地吸取和利用地球上的物质和能源,又将污染和废物排放到水系、空气和土壤中,利用方式是粗放的和一次性的。循环经济是一种生态经济,遵循“资源—产品—再生资源”的流程,其特征是低消耗、高利用、低排放,追求对物质、能源的循环利用和对生态、环境的最小影响。森林资源是一种可再生的自然资源。在森林资源的利用上,人类完全可以实现对其林木的全树利用和对其多功能、多效益的循环高效利用。因此,以森林资源为经营管理对象的林业,是典型的循环经济体。通过对森林的科学经营和合理利用,可以把森林生态系统中的能量、物质和各种资源,转换成可循环的各种产品和服务,提供可再生的资源和能源,满足经济社会发展对林产品和生态产品的需求。
8.2.3林业是实现土地资源高效充分利用的重要方式
土地资源是最重要的自然资源,是人类赖以生存和发展的物质基础。节约土地充分利用土地是建设节约型社会的重点内容。根据有关资料统计,我国国土面积5%为建设用地,25%为难利用地,70%为农林牧业用地,其中耕地约为1.2亿hm2,林地达2.86亿hm2。林地在土地中的比例大,同时有的土地只适合发展林业,有的荒漠化沙化土地经过造林植草可以改造成农用地,由此可见,要实现对土地的高效充分利用,必须加快林业发展实现对林地的高效充分利用,只有这样才能充分利用土地资源,以减少土地的浪费,并缓解土地资源的压力。
8.3 加快社会主义新农村建设
森林是陆地生态系统的主体,是自然生态系统中结构最合理、功能最完善的生物库、资源库、能源库和蓄水库,具有调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙和降低污染等多种生态功能。以森林为工作对象的林业承担着建立完备的森林生态体系和发达的林业产业体系双重任务,在经济社会可持续发展中占有重要地位。现代林业全面实施以生态建设为主的林业发展战略,不断开发森林生态系统的多功能资源,满足人类社会经济和社会发展的多样化需求,在社会主义新农村建设中具有不可替代的作用。
8.3.1林业是传统农业的重要补充
森林能产出丰富的林副产品,林业发展了大量的经济林木资源,林产品已经成为人们生活的重要组成部分。林业还在农村种植业、养殖业以及加工和服务业结构调整和产业优化中发挥着十分重要的作用,为农业增产、农民增收作出了重要贡献。在广大山区,林业已经成为区域农村经济发展的主要载体,成为农业增产和农民增收的重要途径。
8.3.2林业是传统农业的重要延伸
林业能提供作为四大原材料之一的木材,是经济社会发展和社会主义新农村建设的重要物质基础。林业还提供了大量的绿色产品、天然产品和自然食品,能够满足人们的绿色消费需求。林业还是重要的农村能源,对解决农村生活用能,以及提供生物质能源,减少CO2排放.减缓全球气候变暖,增加碳汇贸易都有很大的作用和潜力。林业还为旅游业特别是生态旅游和乡村旅游提供了重要生态和景观基础。
8.3.3森林是新农村建设的重要生态屏障
发达的森林生态系统能够发挥良好的生态功能,调节自然生态平衡,为区域经济社会可持续发展提供生态保障,减少和降低各种自然灾害。能够有效地保护农村自然生态环境,保障农村社区生产生活和农业高产稳产。
8.3.4林业是改善新农村人居环境的重要发展手段
新农村建设需要充分发挥林业在自然景观配置中的主体作用,加强农村村庄、道路、水系、住宅四旁及农户庭园绿化美化,与山、水、田、路综合配套,建设风景秀美、自然得体的农村自然景观,改善农村村容村貌,提高农村生态文明程度和生存环境质量。
8.4 保障国家国土及生态安全
当前我国国土资源面临着诸多问题,构成了对生态安全的严重威胁,主要表现在以下方面:水土流失严重,土地荒漠化加剧,土壤质量变差,非农业建设用地大幅度增加使耕地资源在不断减少。而在水安全问题方面,湖泊退化是水环境恶化的重要表现,同时,我国水资源受到严重污染并严重短缺。环境与健康安全有着直接联系:化学污染产生的“环境激素”,通过环境介质和食物链进入人体或野生动物体内,干扰其内分泌系统和生殖功能,影响后代的生存和繁衍,再加上饮用水污染、大气污染、食品污染,使生命健康受到严重威胁。而在生物安全问题上,生态环境的破坏和对野生动植物的滥捕滥猎加剧了生物消亡的速度,“基因污染”也严重破坏生物多样性。
福建省是一个多山的省份,其地形地貌特征可概括为:“八山一水一分田”,森林所起的生态效益是巨大的,不可估量的。福建省于2002年提出加强生态省建设,也是全国第4个提出生态省建设的省份。生态省建设是一种在省域水平上实现区域可持续发展的一项具有创新意义的重大举措。在实践过程中、生态省建设已经逐步形成了从系统的观点出发,统筹并协调省内外的自然、社会、经济、技术条件,从体现现代文明的生态文化建设、促进人与自然和谐的生态环境建设、在循环经济思想指导下的生态产业建设、提高人居环境质量等四个方面入手加以实现的框架与内容。我国开展生态省建设的时间并不长,关于生态省建设的理论、规划、设计和管理机制还不够成熟,许多问题还处于探索阶段。生态省建设是可持续发展战略的一种新的实践:①生态示范区建设是我国可持续发展实践的重要创造;②生态省建设是可持续发展实践的新探索。然后,阐明了生态省建设的意义与重点。生态省是一个全新的概念,目前还没有一个严格的和统一的定义。从现在实践的共识,可归纳为:生态省建设是一种在省域水平上以可持续发展为目标的发展模式。生态省概念提出到现在不过10年的时间,但已得到了我国政府和社会各界的广泛认可,呈现出勃勃的发展生机,对于促进我国可待续发展战略的实施和全面建设小康社会宏伟目标的实现,具有重要的意义,生态省建设应从生态环境建设、生态产业建设、生态文化建设、人居环境质量提高等四个方面入手:①促进人与自然和谐的生态环境建设;②在循环经济思想指导下的生态产业建设;③体现现代文明的生态文化建设;④落实人居环境质量提高的重要举措。
9 我省森林培育科学发展的关键技术
9.1 用材林定向培育关键技术
9.1.1困难立地造林关键技术
围绕我省立地基本条件,重点开展水土流失区造林配套关键技术、干旱区造林配套关键技术、滨海盐碱地造林配套关键技术以及石质山地造林配套关键技术的研究与开发。
9.1.2森林健康经营关键技术
立足福建森林资源,开展森林健康基础理论研究,理清森林健康结构与功能的关系,构建森林健康监测、评价和预警指标体系,研究森林结构与生产力、碳储量和碳汇功能的定量关系,摸清森林碳储量、碳固潜力和能力,构建森林认证指标体系建立,开展碳汇交易与生态补偿机制关系研究。
9.1.3高产、优质、高抗林木育种工程
以我省林木资源作为研究重点,以我省立地条件及全球气候变化作为出发点,利用基因工程技术,从种质资源收集、选育、保存及评价、高产多抗速生用材树种新品种创制、高产多抗生物质能源树种新品种创制、高产多抗油料树种新品种创制及高产多抗林木药用树种新品种创制开展相关研究开发工作;进一步推进我省速生用材树种高世代种子园营建工作。
9.1.4珍贵阔叶用材树种培育与利用
以我省现有珍贵阔叶用材树种如楠木等为研究对象,从良种选育、优质种苗快繁技术、优良材料配套培养关键技术开展相关工作。
9.1.5特色经济林产业化关键技术
从优良种源选择、优良材料筛选、优质种苗快繁技术、优良材料配套培养关键技术等方面开展相关工作。
9.2 生态林培育关键技术
9.2.1水土保持林建设关键技术
围绕退耕还林林业生态工程建设技术需求,以构建水土保持功能高效和节约水土资源的林草植被为目标,研究水土保持林空间景观布局规划、植物材料选育、生态经济型植被结构配置、林草植被灾害防控、水土保持监测与评价以及水土保持监测与工程评估等技术,构建水土保持林体系,控制水土流失。
9.2.2生物多样性保护关键技术
围绕国家野生动植物保护及自然保护区工程建设的技术需求,以生物多样性保护为目标,研究自然保护区功能区划与网络构建,重要物种保护与繁育,生境评估及受干扰生态系统恢复,基因资源保存,生物多样性资源调查、监测与评价,重要野生动物疫病综合防控,野生动植物及产品鉴定、检测技术,提出我国生物多样性保护、自然保护区建设与管理技术规程,为保护我国生物多样性资源和履行国际公约提供技术保障。
9.2.3森林风景资源保护关键技术
围绕我国森林公园建设和生态旅游发展的技术需求,研究森林风景资源规划、经营与保护技术、选育森林风景资源恢复的植物材料,提出森林风景资源承载力评估方法、森林风景资源美学价值评价指标体系和森林风景资源监测与评价技术,为促进我国森林旅游的良性发展提供技术支撑。
9.2.4湿地保护关键技术
围绕湿地保护工程建设的科技需求,以遏制我国天然湿地减少和有效恢复退化湿地为目标,针对湿地动植物保护、鸟类湿地栖息地保护、退化湿地生境恢复、污染湿地净化处理等问题,研究湿地适生植物选育及配置、湿地水利联系重建、湿地基质恢复、湿地生物链修复、湿地动态监测与评价以及湿地保护区功能分区与规划技术,提出我国典型湿地保护、恢复和综合利用技术体系及其规程,为湿地保护与恢复提供科技支撑。
9.3 非木质利用林定向培育关键技术
9.3.1林业生物质能源林定向培育关键技术
重点研究包括生物质能源林树种优良品种选育及苗木基地建立、生物质能源林产品稳产、高产及采摘技术、低效低产林改造技术、生物质能源林建设与生态环境保护等方面的研究开发工作。
9.3.2林业木本药用植物定向培育关键技术
重点研究木本药用植物优良品种选育及苗木基地建立、木本药用植物稳产、高产培育技术、木本药用植物仿生态栽培关键技术等方面的研究开发工作。
9.4 城市森林培育关键技术
围绕城市森林重大环境生态问题以及城市居民对森林游憩和保健功能的需求,重点研究城市森林景观布局与生态问题耦合关系、具有保健功能的城市森林树种空间配置技术、选育城市生态林构建的功能性植物材料,提出资源节约型城市森林生态系统构建技术,监测城市生态林质量,评估城市林业服务功能,建立城市人居生态林技术体系。
10 福建省森林培育学科发展的战略对策
10.1 林木种质资源保护与创新
生物种质资源是战略资源,是国家主权。林木种质资源在生物种质资源中占有举足轻重的地位。在国家林业局制定的林木种苗发展中长期规划中,种质资源保护是工作重点之一。国家林业局要求,把“十一五”林木种苗建设的重点调整到加强林木种质资源保护、加快林木良种选育与推广、强化种源选择与管理、注重林木种苗遗传品质、提高林木种苗的科技创新能力以及种苗执法能力上来。
建立我省林木种质资源研究体系,包括研究与应用结合的机制,国家与地方人才队伍建设,国家项目与行业项目结合等组成的研究体系。创建研究与保护相结合的我省林木种质资源保存库体系,包括基本保护库、区域保护库、扩展保护库和低温保护库多级配套的保存实体,实现原地保存、异地保存和设施保存的优化配置。研发我省林木种质资源保存技术体系,研制林木种质资源界定、收集、保存、测定、利用相结合的组合技术。研建并实施遗传多样性生态评价与遗传改良相结合的、分类种质资源创新利用的使用组合技术。研究建立林木遗传多样性测定评价的适用配套技术,创新构建野生树种核心种质,攻克保护物种遗传多样性的核心技术。
10.2 林木苗木繁育理论与方法创新
林木种苗是林业建设的基础和保障,承担着林木遗传基因改良、森林世代繁衍和促进林业发展的重要使命。林木种苗不仅要满足数量需求,更要满足品种多样化、品质优良化的需求,质量需求成为社会进步和林业发展对种苗的第一需求。为了尽快将本项目的良种潜在优势转化为企业的生产力,提高良种使用率及企业的经营效益,在充分利用传统扦插及组织培养的基础上,积极拓展光自养植物微繁殖等优质苗木繁育途径。
10.3 造林理论与方法创新
现代林业的改革和发展离不开理论指导、政策支持和制度保障。应以科学发展观为指导,结合国情、民情和林情,加强林业软科学研究。一要加强林业发展战略研究。以服务于国家林业发展的战略方向为目标,重点研究现代林业与生态文明建设的关系,现代林业与科学发展、绿色发展、和谐发展的关系,林业三大体系建设之间的关系,林业改革和发展的重大理论和实践问题等。二要加强林业经济与政策研究。以服务于国家林业经营体制改革与政策完善为目标,深入研究社会主义市场经济条件下的林业产权制度改革、林业政策法规、国际林产品贸易、森林认证、森林资源价值评估和生态补偿等。三要加强林业生态文化研究。以建立繁荣的生态文化体系、促进人与自然和谐为目标,重点突出理论体系、物质载体和生态制度等方面的研究。
10.4 森林经营理论与方法创新
“林木市场成熟理论”是在林学自然成熟、数量成熟和经济成熟基础上提出的一种新的森林成熟类型和森林经营理论,是在我国市场经济条件下和全面推进现代林业建设的历史阶段,对传统“林木成熟”类型概念的继承和创新。其理论核心包括两点:一是以市场供求关系决定的市场价格来确定林木成熟龄,二是以市场需求来确定商品林经营规划。“林木市场成熟理论”始终贯穿着现代林业建设思想,同时也是对现代林业建设思想的一个完善和补充。它以市场经济理论为基础,从林业发展着力,抓住了森林经营这个核心。森林经营是林业工作永恒的主题,林木市场成熟理论的广泛传播,必将对中国林业尤其对重点国有林区区域经济的发展产生巨大的推动作用。“林木市场成熟理论”丰富了森林经营理论,是我国森林经营理论的重大创新。关注和重视这一理论,就是关注我国的森林经营、森林质量和林业的可持续发展问题。该理论抓住了当前我国林业又好又快发展中的关键问题,特别是森林经营理念、理论、模式等重大问题,提出了在市场经济体制和实行分类经营改革的大背景下,商品林经营应遵循市场经济规律这一重大问题。“林木市场成熟理论”的应用,必将对构建现代林业“三大体系”、确保国家木材安全、满足经济社会发展对林业多种功能需求产生积极而又深远的影响,对指导我国林业生产经营、提高森林的质量和功能、加快林业产业发展、提高林业的整体效益具有现实的指导意义。
[1] 蔡颖萍,刘德弟.非木质资源利用浅析[J].华东森林经理,2008,22(2): 49-52.
[2] 曹世恩,曹武,陈遐林.标准化在森林经理信息系统开发中的应用[J].中南林学院学报,2004,24(1):38-42.
[3] 陈端吕,李际平.森林经理学与人工智能[J].中南林业调查规划,2005,24(4):49-52.
[4] 陈京华,王周绪.芬兰的种苗生产与苗圃管理[J].世界林业研究,1998, 11(4):61-66.
[5] 陈幸刚,寇晓东,李大力.论美国、加拿大森林可持续经营[J].防护林科技, 2003, (2):55,78.
[6] 程金梅,李玉玺.生态公益林和商品林经营措施及对策[J].林业科技情报, 2009, 41 (2):28-29.
[7] 戴广翠等.林业对相关国民经济部门的贡献研究[J].林业经济,2007,(5): 26-29.
[8] 丁党生.发展我国非公有制林业若干问题的思考[J].湖北林业科技,2003,(3):48-52.
[9] 丁思统,李霞.森林经理学的定位与发展[J].林业资源管理,2005,(3):82-84.
[10] 董鹏飞.加快森林培育提高森林质量途径分析[J].杨凌职业技术学院学报, 2009, 8(2): 33-35.
[11] 冯彩云.世界非木材林产品的现状及其发展趋势[J].世界林业研究,2002,l5,(1):43,52.
[12] 国家林业局.2005中国森林资源报告[M].北京:中国林业出版社,2005.
[13] 国家林业局课题组.论林业在应对气候变暖中的重大作用[J].林业经济,2007,(3).
[14] 何得龙.森林经理的资源监测调查[J].青海农林科技,2009,(2):87-89.
[15] 雷加富.中国森林经营[M].北京:中国林业出版社,2007.
[16] 李际平,邓立斌,何建华.基于人工神经网络的森林资源预测研究[J].中南林学院学报,2001,21(4):19-22.
[17] 林经研.林业在缓解环境压力保持国民经济快速发展中的作用[J].林业经济,2007,(3):38-41,46.
[18] 刘轶新.刍议黑龙江省森林培育的必要性[J].防护林科技,2009,(5): 94, 105.
[19] 陆元昌,雷相东,洪玲霞,等.近自然森林经理计划技术体系研究[J].西南林学院学报,2010,30(1):1-5.
[20] 马婷,亢新刚.森林经理学课程试题库系统的设计与实现[J].河北林果研究,2009,24(1):26-28.
[21] 潘标志.福建森林非木质资源利用、评价及发展对策研究[J].中国造纸学报,2004,(增刊):526-529.
[22] 彭方仁,黄宝龙.加强森林培育学科建设促进地方经济发展[J].中国林业教育,2006,(1):22-24.
[23] 彭扬,丁党生.论林业在我国新时期经济社会发展中的作用[J].长江论坛, 2009,(1):32-39.
[24] 石小云,李际平,王传立,等.森林经营决策模拟系统的设计与实现[J].中南林业科技大学学报,2007,27(5):144-148.
[25] 苏时鹏,张春霞.生态开发福建非木质森林资源[J].资源开发与市场,2002,18(5):40-42.
[26] 苏晓华,黄秦军,张冰玉,等.中国杨树良种选育成就及发展对策[J].世界林业研究,2004,17 (1):46-49.
[27] 孙向阳,何文彪.浅析加速森林资源培育的重要性[J].科技信息,2009,(1).
[28] 田平,卢丹阳.林业区划及其与森林经理的关系概述[J].林业勘察设计,2008,(3):12-13.
[29] 汪祖潭,许树洪,丁立忠.巴西人工林集约经营和管理考察报告[J].浙江林学院学报,1996,13(4):497- 501.
[30] 王先保,白耀春,张彩红,等.洛宁县森林经理期森林资源分析评价[J].河南林业科技,2009,29(3):45-46.
[31] 邬可义.加快森林培育提高森林质量[J].林业实用技术,2008,(1):11-13.
[32] 杨玲,张鹏,黄剑,等.美国工业用材林培育中的生物技术[J].华南农业大学学报,2007,27 (增刊1):101-105.
[33] 杨学东,刘燕娜.非木质资源的保护与利用:长汀县现代林业建设的重要途径[J].林业经济问题,2005,25 (1):35-38.
[34] 宰步龙.日本的林木育种事业[J].世界林业研究,2001,14(5):50-55.
[35] 张大华,江泽平,罗新平.论可持续发展战略下的林业科研策略[J].世界林业研究,2000,13 (1):38-42.
[36] 张鸿文.论林业在建设生态文明中的作用[J].林业经济,2008,(6):16-19.
[37] 张会儒.森林经理:问题与对策[J].林业经济,2009(6):39-43.
[38] 张敏,夏朝宗,陈雪峰.世界各国森林资源发展状况及启示[J].林业资源管理,2008,(1): 112-116.
[39] 张鹏,杨玲,丛健,等.论森林培育技术的精准化[J].世界林业研究,2008,21(1):35-39.
[40] 郑仁华.杉木遗传育种研究进展与对策[J].世界林业研究,2005,18(3): 63-65.
[41] 中国可持续发展林业战略研究项目组.中国可持续发展林业战略研究森林问题卷[M]. 北京:中国林业出版社,2003.