广西饮用水水源保护区桉树群落结构及生态功能

陈显栋，黄进华

(1.广西林业勘测设计院，广西 南宁 530004；2.广西森林资源与生态环境监测中心，广西 南宁 530028)

桉树(Eucalyptusspp.)是桃金娘科桉属树种的统称，种类约945 种，是世界上主要速生、丰产用材树种，具有适应性强、木材生产周期短、经营效益高等特点。在强大市场需求的推动下，许多国家都广泛引种桉树，并采取集约化经营，走“林纸一体化” 或“林板一体化”道路，取得了较高的经济、生态和社会效益[1]。广西于1981—1988年，通过国家重点扶持，与澳大利亚农业研究中心、中国林科院林业研究所和热带林业研究所合作，在广西东门林场实施《中国/澳大利亚广西东门桉树示范》合作项目，由此推动了广西桉树人工林的发展。到2015年，广西桉树种植面积已达228万hm2(其中林业用地上种植215万hm2，非林业用地上种植13万hm2)，占广西森林面积的15.6%，占广西土地总面积的9.6%。与此同时，桉树作为一个外来树种，虽然具有速生、树干通直、耐瘠薄等优良特性，但在一些广泛栽培桉树的国家里，因其会造成一系列生态环境问题，桉树一直是一个生态学上有争议的树种。目前国内外学者对桉树的主要争议有：桉树人工林生物多样性及其地力衰退问题[2-4]，桉树人工林种植后土壤结构衰退问题[5-7]，桉树人工林水源涵养功能下降问题[8]。广西作为我国桉树种植的主要区域，桉树产业已成为该区的优势产业、特色产业、民生产业。随着桉树种植规模和范围的不断扩大，经营周期的不断缩短和连栽代数的增加，桉树人工林的生态脆弱性进一步凸现，面临着耗水、耗肥、退化等突出问题，引起了社会的广泛关注，引发了一场空前的“桉树争论”并成为社会焦点，在不同的社会群体中争论意见分歧，形成2种不同的桉树发展观。无论桉树的发展是好是坏，它既是技术研究的问题，也是经济社会发展的问题，其结果将严重影响广西速生丰产林与国家森林储备资源发展、林业生态建设与生态安全、林农利益与社会稳定。因此，本文通过广西饮用水水源保护区桉树的群落结构及生态功能研究，以期为决策管理部门开展水源保护区桉树生态改造等提供相关参考。

1 材料与方法

1.1 材料来源

依据2015年广西林地与森林资源变更调查“一张图”成果，在广西饮用水水源保护区范围内，共提取35085个桉树人工林调查小班，总面积71010.9 hm2，总蓄积397万m3。小班平均面积2.0 hm2，最小面积0.1 hm2，最大面积127.4 hm2。按照空间连贯性分布，广西饮用水水源保护区(含准保护区)范围共12193个斑块，斑块平均面积5.8 hm2，最小斑块面积0.1 hm2，最大斑块面积达2000.7 hm2。

1.2 研究范围与对象

研究范围限于广西已建县以上城市集中式饮用水水源保护区范围，包括一级保护区、二级保护区和准保护区。研究对象为研究范围内种植的桉树人工林。

1.3 研究方法

1.3.1 群落结构评价方法 划分乔木林群落结构时，下木(含灌木和层外幼树)或地被物(含草本、苔藓和地衣)的覆盖度≥20%时，单独划分植被层；下木(含灌木和层外幼树)和地被物(含草本、苔藓和地衣)的覆盖度均≤20%，但都≥5%，且合计≥20%时，合并为1个植被层，此时群落只有乔木层和其它1个植被层，属复杂结构。

乔木林的群落结构划分为3类，完整结构：具有乔木层、下木层、地被物层(含草本、苔藓、地衣)3个层次的森林；复杂结构：具有乔木层和其它1个植被层的森林；简单结构：只有乔木1个植被层的森林。群落结构通过饮用水水源保护区范围与广西林地和森林资源变更调查“一张图”叠加，提取桉树调查数据进行统计评价。

1.3.2 森林生态功能评价方法 森林生态功能根据《国家森林资源清查广西壮族自治区第九次复查操作细则》(2015年)通过利用反映森林生物量、生物多样性和森林结构的有关特征因子，按相对重要性来综合评定，各项评价因子及分类标准见表1。

表1 森林生态功能评价因子及类型划分标准

2 结果与分析

2.1 桉树人工林群落结构

研究范围内桉树人工林群落结构为：完整结构558.8 hm2，占0.8%；复杂结构45023 hm2，占63.4%；简单结构25429.1 hm2，占35.8%。

各级别水源保护区桉树人工林各森林群落结构面积分别为：一级保护区复杂结构196.3 hm2，占56.4%；简单结构151.8 hm2，占43.6%。二级保护区完整结构448.5 hm2，占0.7%；复杂结构39401 hm2，占63.8%；简单结构21898.4 hm2，占35.5%。准保护区完整结构110.3 hm2，占1.2%；复杂结构5425.7 hm2，占60.9%，简单结构3378.9 hm2，占37.9%。

广西饮用水水源保护区桉树人工林群落结构主要为复杂结构，完整结构基本没有。这与桉树的经营措施有着极大关系。因其生长速度快，经营者为了追求桉树利益的最大化，桉树的经营基本都是采用短周期集约经营，经营强度大，抚育、割灌、除草、追肥等营造林活动频繁。4～5 a作为一个经营周期，通常每年抚育、割灌、除草、追肥1～2次，有的甚至达到3次，连续抚育3 a。造成林下地被物(含草本、苔藓、地衣)基本没有或无法形成一个完整的地被层，从研究结果看，有地被层的桉树林占比不到1%。有的地方因割灌、除草过于频繁，桉树林下甚至连灌木层都没有，占比达35.8%。

2.2 桉树人工林的生态功能等级

评价结果为“中等”的面积33642.3 hm2，占47.4%；“差等”的面积37368.6 hm2，占52.6%，评价为“好”的没有。

森林生态功能评价等级按饮用水水源保护区保护等级分：一级保护区等级为“中”的面积223.6 hm2，占64.2%；等级为“差”的面积57831.8 hm2，占35.8%。二级保护区等级为“中”的面积31390.2 hm2，占50.8%；等级为“差”的面积30357.7 hm2，占49.2%。准保护区等级为“中”的面积2028.5 hm2，占22.8%；等级为“差”的面积6886.4 hm2，占77.2%。

广西饮用水水源保护区桉树人工林森林生态功能等级为中等偏差，其原因主要是种植经营不规范。主要归纳为：大面积炼山，树种单一，对原生性植被造成毁灭性伤害；大规模全垦整地及高强度的抚育，使林下灌草层减少或消失，枯枝落叶减少，造成严重的水土流失；大范围营造短周期纯林，树种单一，降低了森林生态功能和抵御灾害的能力；过量和不合理施用肥料，造成土壤污染和土地退化；不合理使用化学除草剂和农药，造成林下灌草层及地被物减少或消失，生物及其栖息地破坏以及水体污染；长期采用少量几个退化品种，造成遗传多样性降低并引发病虫害；长期高密度造林，造成土地肥力的掠夺性损耗和林下生物多样性的降低。上述情形也是导致桉树“有毒”、“沙漠化”、“退化”、灾害等生态问题的根源。

3 结论与建议

1)研究范围内桉树群落结为完整结构的仅占0.8%，复杂结构占63.4%，简单结构多达35.8%。虽然在森林生态系统中桉树同样具有水源涵养、水土保持、气候调节、环境净化、生物多样性保护等功能，但根据研究结果，其森林生态功能等级评价结果为“中等”的面积占47.4%；“差等”的面积占52.6%，评价为“好”的没有。其森林生态功能等级总体表现为中等偏差。对于以强调水源涵养和水土保持功能的饮用水水源保护区来说，这样的群落结构及森林生态功能显然不是理想的。

2)广西现有桉树人工林面积228万hm2，其中水源保护区桉树只有7万多hm2，占3%。水源保护区桉树问题只是广西桉树问题的小部分，其他区域桉树人工林也存在同样的生态问题，需要关注和避免。从区域上，还有涉及自然保护区、自然保护小区、重要生态功能区等其他保护地的桉树问题，他们同等重要，甚至更为重要。

3)桉树生态问题并非桉树本身的问题，但由于桉树引发的生态问题引起了人们的广泛关注。速生桉人工林营造采用集约经营方式，由于经营强度大、人为干扰林地活动频繁，一些地方在整地、造林、抚育、追肥等过程中，不注重林地环境保护，导致林地地表植被覆盖面过度减少，使森林的群落结构受到破坏，森林的涵养水源、保持水土能力等森林生态功能下降。特别是在集水源头区、饮用水源区周围营造的速生桉，因集约化程度高，经营强度大，抚育、除草、追肥等营造林活动频繁，导致森林截水保土功能减弱，致使部分地区在雨季山洪暴发、渠水横流，旱季沟壑水源减少、渠道断流，给群众的生产、生活用水造成一定影响，引起民众的广泛关注，呼吁政府对速生桉发展进行规划调整，以加强饮用水水源安全保护，保护当地环境生态、保护生物多样性。

4)加快实施水源保护区桉树种植立法。尽快出台《饮用水水源保护条例》，以法律形势禁止“毁林开垦、全垦整地、炼山”等经营方式以及在饮用水水源保护区高强度经营桉树及经济林等。以法制方式解决饮用水水源保护区桉树问题，保障广西5000万公众身体健康和生命安全，对推进生态文明建设，促进经济社会持续、健康、协调发展具有重要的意义。

5)制定生态补偿制度，实施桉树生态改造。按照“生态合理性优先”原则，公民都有为生态建设让路的义务。但在关注公民的生态义务的同时，也应该尊重公民的生态权利，不能简单以法制的强制手段推进生态文明建设。在针对桉树种植问题的同时，致力于推进桉树种植相关利益者的和睦相处、经营者与管理者形成“伙伴关系”，以及各方利益损失最小化。水源保护区建设是一项民生工程，水源保护区管理和建设的主体是当地政府，而广西饮用水水源林保护区现有的7.1万hm2桉树林中，绝大多数土地承包经营权是个体农户，且95%为商品林。要开展桉树人工林改造，除立地条件较好可以经营长周期优良用材林外，许多林地必须转为公益林。在目前公益林生态效益补偿标准严重偏低的情况下，要制定落实合理水源保护区生态补偿政策是保障桉树生态改造的关键。

6)成立组织机构，保障饮用水水源保护区桉树生态改造顺利推进。建立水源保护区是经济社会发展及城镇化建设的必然要求，是保障民生、维护社会和谐稳定和可持续发展的重要举措，也是当地政府的一项民心工程，惠及千家万户。实施水源保护区桉树的改造工程涉及营造桉树林的多方利益相关者。当地政府如何在保护各方利益基础上，协调和引导各方利益相关者主动自觉参与改造工程建设，是改造工程顺利实施和实现预期目的关键。因此需要建立由林业、农业、水利、国土、环保、财政等部门参与的工作协作机制，以及桉树调整与湿地保护、环境保护多方合作的有效机制和联席工作制度。成立调整工作机构，抓好督促检查和造林技术服务工作，做好组织和督促检查，把桉树调整任务落实到山头地块，落实到造林业主。同时，做好调整后造林技术服务工作，充分发挥群众监督作用，稳步推进水源保护区桉树种植结构调整。

7)广泛宣传环境保护意识，做好林农思想工作。林农是森林的经营主体，林农有经营自主权。因此桉树人工林生态改造工作必须广泛发动、大力宣传，帮助林农提高森林经营收益，鼓励将水源保护区内的商品林转为生态公益林，推动森林经营由木材生产为主向提供生态服务转变，带动林区群众积极参与桉树人工林生态改造。