贵州省杉木资源及人工林经营利用策略
2020-09-07石扬文陈波涛
张 鑫 石扬文 陈波涛
(1.国家林业和草原局调查规划设计院 北京100714;2.贵州省黎平县国有东风林场 黎平557300;3.贵州省林业科学研究院 贵阳550005
杉木(Cunninghamialanceolata)是我国南方重要的造林树种,其分布区包括16个省(自治区),南北跨14°,东西跨22°[1],垂直分布120m~2000m,木材具有材质软、纹理直、易加工、耐腐蚀等优点[2]。贵州杉木栽培发展历史与居住在主产区的苗族、侗族的林业生产传统密切[3][4][5][6],截至上世纪90年代初期,杉木原木销售收入是主产区如黎平、从江、榕江、锦屏等县的财政支柱[7],也是贵州唯一在主产区集市上可见自主育苗、销售和自行采购种植的造林树种。本文应用贵州历年森林资源二类调查及连续资源清查数据,分析和探讨了贵州杉木人工林的历次调查变化和最新二调成果,在分析和总结贵州杉木人工林经营潜力和经营存在主要问题的基础上,提出了贵州杉木人工林经营利用策略,为杉木人工林经营及资源开发利用提供决策参考。
表1 不同地州市区调查统计的杉木人工林资源
1 贵州杉木资源状况
1.1 杉木分布及不同地区资源现状
贵州杉木分布覆盖全省(县、区、市),中心、一般和边缘产区共存,栽培区与气候条件、民族习俗和林业工程建设的发展有关。贵州全省9个地州市区计88个县市区分布有杉木,垂直分布最低分布于黎平县地坪镇150m、最高分布于威宁县盐仓镇海拔2510m,成片分布的皆为人工林。黔东南清水江、都柳江流域各县是贵州杉木最为集中的地区,面积、数量、质量为全省之冠,是我省杉木的主产区[8]。由于林业重点工程建设的需要和百姓的喜爱,杉木在贵州的栽培区逐渐扩大。
贵州第四次森林资源调查统计结果见表1,可以看出黔东南州杉木人工林的面积和蓄积最大,面积为7.7770万hm2,蓄积为886.5605万m3,占全省的51.96%和57.78%。贵安新区的杉木人工林面积和蓄积最少,其次是贵阳市。
1.2 杉木人工林资源动态变化
表2 贵州省杉木资源的二调及连清统计结果
贵州森林资源二类调查及连清调查结果见表2,可见在贵州林业系统开展森林资源调查以来的40余年历史中,1975到1984年杉木资源面积和蓄积为下降趋势,1986年开始到2016年的面积和蓄积逐年呈上升趋势,单位蓄积量变化趋势也一致。贵州杉木资源在1984年的面积为2.782万hm2、蓄积1308.4万m3,面积和蓄积最低为历史最低点;2016年面积为164.34万hm2、蓄积16640万m3,面积和蓄积达到历史最高点。
杉木采伐利用过度而更新造林不及时,是1975年~1984年贵州杉木面积、蓄积及单位面积蓄积量下降的主要原因。而1986年~2016年的30年间,杉木面积增加了3.56倍、蓄积增加8.64倍,其中良种苗木广泛应用和造林质量提升,特别是世行贷款的“国家造林项目”(NAP)的实施及示范带动效果显著,营造的林分目前为成、过熟林,是可以采伐利用的主要对象。
2 杉木资源经营潜力
杉木在贵州林业中的地位非常突出,单位面积的蓄积量高于全国平均水平,人工林的龄组结构渐趋合理。全国人工林单位蓄积量为52.76m3/hm2,杉木达69.8m3/hm2;杉木人工林面积、蓄积量分占全国人工乔木林总面积、总蓄积量的1/5和1/4,我国人工林中幼林面积所占比例高达65%,近、成、过熟林仅占35%[9][10]。根据贵州省林业局提供的贵州省第四次二类调查资料,统计贵州前10大乔木林树种(组)资源结果见表3。贵州杉木(含野生及零星分布资源)资源的规模和单位蓄积量位居全省乔木林第1,面积占10大乔木树种(组)中面积的24.6%,而蓄积占相应的31.9%,乔木林单位面积蓄积78m3/hm2,杉木单位面积蓄积为101m3/hm2。贵州杉木人工林的中幼林面积占总面积的52.2%,近、成、过熟林占47.8%,杉木人工林的龄组结构基本合理(表4),可合理采伐利用杉木的成、过熟林资源。
贵州杉木种质资源丰富,主产区的林农具有优良的栽培传统、技术储备和科研基础。1975年起截至2019年底,有关杉木的研究成果共获得国家、省部级及其他成果10余项,是贵州取得研究成果最多和技术最为成熟的树种。贵州杉木遗传改良水平位居全国前茅,拥有一代、二代及三代等育种体系。2010年开始,中央财政已经持续10年支持国家林木良种基地建设。黎平县国有东风林场国家杉木良种繁育基地是我省以杉木遗传改良为主的唯一国家级良种基地,2009年获国家林业局批准为第一批国家重点林木良种基地136个之一,属于20个国家重点林木良种基地之一。以黎平县东风林场国家杉木良种基地为平台申报的杉木育种长期科研基地是国家林业和草原局批准的全国首批50家之一。
3 杉木资源经营存在主要问题
3.1 木材销售价格严重背离价值
由于木材建筑或家具的替代产品大量出现,作为可再生、自然降解和循环利用的生态复合材料的木材,其销售价格远远低于价值。贵州上世纪90年代中期,1立方米杉木中小径级混合原木的销售单价约在800元左右,可解决当时长期劳务用工1个人约半年工资;现在的杉木原木销售价格在650~750元间,仅相当于现在1个临时工5天到7天的劳务费用。从充分发挥林地生产潜力和减少木材资源浪费的角度出发,采伐利用现有杉木成过熟林是势在必行的。但是,如果大规模生产杉木木材,其深加工能力有限,加之木材市场不景气,故应该控制木材生产总量,同时鼓励消费木材制品。另外应坚持生态优先和保护优先原则,推迟杉木短轮伐期即速生丰产林的主伐年限,采用利用以择伐为主,统筹杉木人工林的生态服务功能及木材产品收益。
表3 贵州省十大乔木主要优树树种(组)资源统计结果
表4 贵州杉木人工林不同龄组所占比重(%)
3.2 经营技术体系不适宜现代化林业发展需要
以木材为主要产品的人工林经营理论和技术体系目前面临多功能经营、近自然经营、健康经营等可持续经营技术理论的冲击;我国大面积生产实践较少而技术贮备不足,适宜不同气候和生境的技术理论体系有待进一步研发。随着多目标下的近自然森林经营技术理论的发展,森林培育及森林经营等理论技术体系严重滞后于大径级和珍贵树种或乡土阔叶树种用材林、生态储备林等建设需要。在全周期恒续林经营中,以用材为主的大径级材、中大径材、中小径材及小径材随生长期或龄级不同而变化,兼用林(生态为主兼顾林产品生产、林产品为主兼顾生态服务)经营需高度融合森林培育学科与森林生态学有关技术体系,营林体系与生态保护技术措施密不可分,定向培育的定位越来越困难或渐趋模糊。贵州杉木人工林的单位蓄积量相差悬殊,立地不适是造成低质低效林较多的主要原因,“适地适树”在现有林分改造中的应用必须引起高度重视,不同坡位、坡向和土壤条件与树种生物生态学和林学特性的相互适宜,才能成为培育稳定、健康、优质、高效的森林生态系统的基石,多功能近自然经营对造林树种选择和小班区划等的要求更加精准。
3.3 公益林采伐管理措施制约人工林科学经营
现有抚育措施和采伐利用方面的有关规程制约大径级材、珍贵用材林以及生态储备林等的培育,特别是对公益林的抚育间伐或采伐利用规定限制了林分或林相改造的科学经营。采取较大强度的透光伐、疏伐、生长伐、卫生伐是林分或林相改造的关键技术,拥有适宜的空间才能促进林木生长及开展改造(人工补植补造)。但《生态公益林建设技术规程》(GB/T18337.3-2001)、《森林抚育规程》(GB/T15781-2009)、《国家级公益林管理办法》等相关规程、办法对公益林林分的抚育措施及抚育方法的规定,仅限于定株抚育、生态疏伐、卫生伐、景观疏伐几种形式[11];而采伐利用方面针对蓄积强度的规定不适宜森林提质增效及战略储备林建设。随着集体林权制度改革的完成,现行管理体制下对公益林的采伐管理因为土地权属、森林类别的不同差异较大。公益林和商品林两类森林是人为界定并非客观存在,贵州杉木人工林区划为公益林的森林经营与林政资源管理的矛盾凸显。
4 杉木人工林经营利用策略
4.1 熟化集成科学实用人工林多功能经营技术体系
杉木人工林经营技术体系包括种植栽培抚育等培育技术、林地生产力的维持及生态稳定性维护技术、有害生物绿色防控技术、木材高效利用技术等,人工林经营逐步向近自然和多功能经营转变是必然的发展趋势,以生产木材为主的用材林经营技术体系有待向多功能经营转变。定向集约经营技术体系由于目标的多样化及树种的多样性,必须向多功能转变,主导功能不再是唯一的,而是多种功能并存,是“三大”效益和“四大”功能的统筹。贵州杉木人工林开展目标树经营特别是公益林以及商品林改造混交林的树种及比例,规划设计可参考已有成果[12][13][14][15][16][17][18][19],由于贵州“十里不同天”、地形破碎化和立地多样性的特点,以杉木人工林为主的公益林和商品林的多功能近自然经营缺乏技术储备,有待研发,特别是全周期经营的作业法需熟化和集成配套技术体系,才能规模化推广应用。
4.2 合理调整杉木人工林的公益林和商品林比例,强化采伐管理
综合考虑杉木人工林的经营条件,根据不同区域和不同生境等科学区划商品林和公益林,方便整地造林、木材采伐与搬运等采用机械化作业。两类森林区划调整时,考虑林分所在生态区位的同时,应考虑林分状况特别是龄组结构,成过熟林不宜区划为公益林;天然林保护应该回到真正意义上的起源为天然的森林保护,而不是一划了之。国有土地(国有林场)的公益林达到总经营面积的70%以上即可;权属为集体的林木(地)根据龄组结构确定并特别要尊重林农意愿来区划,不宜强行对林农拥有的森林进行分类。现行林业管理体制下,坡度36°以上的林木(地)在尊重经营者意愿前提下区划为公益林进行管理,其他则归为商品林或以兼用林进行统计更为恰当。
“十三五”期间,福建、广西、云南等省区开展了国家战略储备林建设试点,贵州省于2019年开始实施,目前正在全省大力推进,而杉木人工林主产区是重点实施区域。木材是可再生绿色循环利用资源,在生态优先的前提下应合理采伐利用木材和严格管控采伐限额,若全面放开,随着木材生产、采伐数量的增加将导致销售价格将更加背离生产价值,可能出现量多价烂的“白菜”价格以及生产成本高于销售价格等现象。国家战略储备林建设是营造工业原料林、珍稀树种和大径级用材林等优质高效多功能森林,针对现有杉木人工林,重点在林分或林相改造及全部人工林的提质增效,提高森林质量和储材于林。
4.3 完善现行抚育、采伐利用等经营规程及公益林管理办法,开展近自然经营改造
最新的《森林法(2019年修订)》于2020年7月1日生效,其中第55条规定:公益林只能进行抚育、更新和低质低效林改造性质的采伐。自然保护区的林木,禁止采伐。省级以上人民政府林业主管部门应按照森林分类经营管理、保护优先、注重效率和效益等原则,制定相应的林木采伐技术规程。现行抚育、采伐规程及管理办法应修订和适应森林分类经营,在国家规程出台以前,贵州省林业局据此可授权影响最大的黔东南等自治州林业主管部门,针对国有、集体的林地及林木权属发布分类经营林木采伐技术规程,也可出台修订试行管理办法予以明确,杉木人工生态公益林的经营、抚育措施参照用材林经营、抚育措施执行,采伐类型及方式可执行用材林的规定。
国际先进的多功能林业和近自然林业的理论和方法在我国得到重视,近自然经营改造是针叶人工林多功能经营的重要途径。持续地发挥人工林的多种效益是目前迫切需要解决的问题[20],森林生态系统多功能可持续经营是近自然森林经营的目标[21],人工林生态系统服务的多目标权衡与协同是人工林经营的战略转变[22]。从杉木起源及人工林的栽培历史等来看,杉木人工林是利用自然力生长最好的,而杉木也是最适宜采取近自然多功能经营技术措施的优良树种,异龄、复层、混交、择伐是近自然经营的显著特征,也是贵州现有杉木人工林经营改造的重点和发展方向,应掌握多功能林业和近自然林业实质,开展杉木近自然改造。
5 结论与展望
5.1现有杉木资源主要是人工栽培,野生杉木资源很少;贵州杉木资源达到历史最高点,单位面积蓄积量高于全国平均水平,黔东南州杉木人工林面积和蓄积占比超过全省1/2。依据生态优先和保护优先的原则,推迟杉木短轮伐期及速生丰产林的主伐年限,采用利用以择伐为主,统筹杉木人工林的生态服务功能及木材产品收益。
5.2全省现有杉木资源的龄组结构基本合理,可采伐利用成过熟林或改造培育大径级材。针对目前的木材市场状况,采伐更新仅针对过熟林;成熟林通过择伐(40%蓄积强度)利用,近熟林采用卫生伐(采伐蓄积的30%~40%)进行采伐利用。采伐后及时补植补造乡土珍贵树种或阔叶树种,培育杉木大径材-珍贵树种混交异龄林。在不影响生态服务被区划为公益林的杉木人工林执行用材林而不是防护林的采伐、抚育规程之规定,提高5%~10%采伐强度,腾出空间,以便国家战略储备林建设工程的规划实施和培育优质高效多功能森林。
5.3借鉴人工林多功能经营技术体系[23][24],开展多目标下的近自然经营将有效支撑贵州杉木人工林的精准提升。杉木人工林连作导致土壤功能衰退是不能保持长期生产力的主要原因之一[25],地力衰退进而影响到林分多功能效益的发挥和可持续经营[26]。从生态系统稳定性及群落演替的角度出发,杉木人工林生态系统多被认为比常绿混交林或阔叶林稳定性差,属于人为干扰的逆向演替;由于研究尺度的差异,针叶纯林的生态服务功能通常低于常绿混交林或阔叶林,而水土保持和水源涵养等方面未取得一致研究结论。杉木人工林水源涵养能力优于常绿落叶阔叶混交林[27]。针阔叶混交林有利于维持和恢复林地土壤肥力[28],杉木人工林下物种多样性与密度密切相关,杉阔混交林在水土保持功能、生物多样性和土壤养分积累等方面更具优势[29][30][31][32]。