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  世界林业研究  2010, Vol. 23 Issue (1): 1-11  
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引用本文  

陆元昌, 栾慎强, 张守攻, 等. 从法正林转向近自然林:德国多功能森林经营在国家、区域和经营单位层面的实践[J]. 世界林业研究, 2010, 23(1): 1-11.
Lu Yuanchang, Luan Shenqiang, Zhang Shougong, et al. From Normal Forest to Close-to-nature Forest: Multi-functional Forestry and Its Practice at National, Regional and Forest Management Unit Levels in Germany[J]. World Forestry Research, 2010, 23(1): 1-11.

基金项目

国家"十一五"科技支撑计划课题(2006BAD03A04, 2006BAD23B01);中德技术合作森林可持续经营项目(Sino-German Cooperation Sustainable Forest Management Project)

作者简介

陆元昌(1957-), 男, 中国林科院研究员, 博导, 森林经理与统计研究室主任, 主要从事森林经理及其信息技术研究, E-mail:YLu@caf.ac.cn

文章历史

收稿日期:2009-11-02
从法正林转向近自然林:德国多功能森林经营在国家、区域和经营单位层面的实践
陆元昌1 , 栾慎强2 , 张守攻1 , Bernhard von der Heyde2 , 雷相东1 , 包源2     
1. 中国林业科学研究院, 北京 100091;
2. 中德技术合作(GTZ)可持续森林经营项目办, 北京 100102
摘要:简要介绍德国林业的发展历史、多功能林业的法律规定和实现多功能目标的近自然林业理论和技术, 分别从经营单位、区域和国家层面分析总结了德国作为林业发达国家开展多功能森林经营的具体实例和初步结果, 提出了在各个层面上多功能森林经营的工作要点和评价效果的方法、指标和标准等可学习借鉴的要点。认为多功能近自然林业的理论是中华民族一直倡导的"真、善、美"的文化理念在林业经营中的具体表达, 我国开展多功能林业有良好的历史文化基础和现实需求动力。
关键词多功能林业    近自然森林经营    评价指标    
From Normal Forest to Close-to-nature Forest: Multi-functional Forestry and Its Practice at National, Regional and Forest Management Unit Levels in Germany
Lu Yuanchang1, Luan Shenqiang2, Zhang Shougong1, Bernhard von der Heyde2, Lei Xiangdong1, Bao Yuan2     
1. Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China;
2. SFM Beijing Office, Deutsche Gesellschaft fuer Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH, Beijing 100102, China
Abstract: This paper introduces the history of forestry development, legal provisions regarding multi-functional forestry, and the theory and techniques of close-to-nature forest management for multi-purpose forestry in Germany.Case studies and experiences summary in terms of multi-purpose forest management at national, regional and forest management unit levels in Germany are presented.And the main points worth of learning are proposed in terms of multi-purpose forest management as well as the methods, indicators and criteria used in the management evaluation at different levels.It is concluded that the theory of close-to-nature forestry developed in Germany is the reflection of Chinese traditional cultural concepts presenting truth, goodness and beauty in forest management.Therefore, there is a good historical and cultural basis and practical demands to implement multi-functional forestry in China.
Key words: multi-functional forestry    close-to-nature forest management    evaluation indicators    

虽然德国是一个工业化水平很高和人口稠密的国家, 却仍保持有1/3国土面积的森林覆盖, 目前的森林每公顷蓄积量超过了300 m3, 是世界平均水平的2.5倍, 也达到我国平均水平(87 m3/hm2)的3倍以上。德国林业同时支持了200万个以上的林业企业, 并持续地保持了森林的高蓄积量和高生长量, 同时又保持了与自然生态、社会和环境多种要求的高度协调和谐, 值得我们研究和借鉴。

1 德国林业的简要历史和多功能林业的法律基础

德国是全球公认的现代林业理念和科学经营体系的发祥地, 以法正林理念为基础的森林经理学产生于18世纪后半叶的德国。在经历了19世纪成功经营人工林的同时, 德国森林多功能经营思想也在成长, 到20世纪中期, 以二战后成立近自然林业协会"为标志, 以"近自然"理念为特征的多功能林业思想开始被大部分林业经营者认同[1-2], 并认为近自然经营是发挥森林多种功能的一个可行道路, 开始大量研究和实践近自然森林经营的理论和技术[3-4]

根据Duchiron[2]对欧洲林业发展历史的总结, 20世纪70年代是德国及整个欧洲实现多功能林业指导思想根本转变的时期, 因为1972年的风暴使大面积人工林受害, 随后发生的各类森林灾害又使大量人工林受到严重影响[5-6]。面对灾难, 德国林业界认识到把目标局限于木材生产并以追求纯经济利益为核心的单一目标的林业体系的问题, 开始放弃19世纪初由洪德斯哈根(J.C.Hurdeshagen, 1783-1834)通过其早期林业经典专著《森林调查》创立的"法正林"学说以及以经济收益为导向的人工林轮伐期作业体系, 而明确了林业的多功能目标和基本原则。

联邦德国政府1975年5月颁布了最新修订后的《联邦森林法》, 其中第1章第1条就对森林的多功能特性做了定义:"鉴于森林的经济利用功能(利用功能)和森林对环境, 特别是对自然环境的持续保持作用, 对保护气候、涵养水源、净化空气、增加土壤肥力、美化景观、维持农业结构和基础设施以及对公众的休养和游憩(保护和游憩功能)的作用, 要对森林进行保护, 在需要的情况下扩大森林的面积并保障森林正常的可持续经营。"可见德国的这部《联邦森林法》是一部保护森林和促进多功能林业发展的法律, 但并没有对如何实现"森林多功能经营利用"做出具体规定。因为这个多样化的社会早就有多功能林业实践的传统。1898年慕尼黑大学森林培育学教授K. Gayer在其经典林业著作《森林培育学》中提出了带有自然主义色彩的"恒续林(Dauerwald)"思想。1922年Moeller的著作《恒续林思想:它的内涵和价值》[7]再次鼓起多功能林业的思潮, 到了每个林业工作者都在思考"近自然"这个理念的价值和意义的地步[2]。在从19世纪到20世纪中期近100年的法正林理论和人工林经营占绝对优势的林业发展时期, 下萨克森州的Erdmann林业局一直保持了以营造混交林为特征的实验, 近自然经营从这里开始出现, 林区内具有各种各样的混交异龄林, 这些森林现在被列为近自然森林的典范。兼顾经济和生态效益的多功能林业就是在这样的历史背景下逐步在德国发展起来的。

2 多功能林业的目标及实现途径

以培育和利用多功能森林为目标、以近自然经营的理论和技术为手段的森林经营模式, 是德国社会持久不懈探索的结果。德国是一个人口稠密、经济发展对生态支撑基础压力大、文化发展对自然环境要求高的国度, 所以森林经营必须定位在多功能的目标上。

2.1 森林多功能的界定和分类

在20世纪70年代初期经历了由于风、火、病、虫和土壤退化等因素导致的大规模森林灾害和森林健康状态退化的困扰后, 德国社会定义了林业需要维护的森林生态系统的多项功能[5, 8]: 1)供给功能, 指森林生态系统满足人类对各种产品, 如木材、食物、燃料、纤维、饮用水, 以及生物遗传资源等的直接需求的功能。2)调节功能, 指森林生态系统由于其自然生长及其调节作用而具有的对社会经济发展的支持功能, 如维持空气质量、降雨调节、侵蚀控制、自然灾害缓冲、人类疾病控制、水源保持及净化等。3)文化功能, 指森林生态系统具有的人类可从中获得体力恢复和精神升华等非物质服务的功能, 如丰富精神生活、发展认知、大脑思考、生态教育、休闲游憩、消遣娱乐、美学欣赏以及景观美化等。4)支持功能, 指森林生态系统生产和支撑其他服务功能的基础功能, 如物质循环、能量吸收、制造氧气、初级物质生产、形成土壤等。

多功能林业的目标就是在相同的时间和空间上发挥森林的这些效用。从林业产业角度看, 德国的森林是支撑数量在200万个以上的林业企业或公司的自然资源和生产资料的基础, 林业通过不断开发利用森林的供给功能而在国民经济中成为传统的财富产业。从国民经济角度看, 德国是一个高度工业化的国家, 在仅为我国1/28的国土面积上创造了国民经济总量(GDP)世界排名第4的佳绩, 重要的前提条件之一就是近300年科学经营逐步创造出的"恒续林"较为均匀地分布于国土上, 持续发挥着良好的森林生态系统的调节功能和支持功能, 为社会和经济发展提供了有益的生态环境。从文化服务角度看, 德国在全球环境评估中总是名列前茅, 森林文化深入人心, 森林的文化服务功能是其作为一个旅游大国的重要基础。

2.2 实现多功能目标的近自然林业理论和技术

如果用林地的每公顷蓄积量和年生长量等常规指标(以下萨克森州2006年数据为例, 分别为257 m3/hm2和7.3 m3/hm2)来衡量, 德国历史悠久、规模宏大的人工林经营应该是成功的。但是从20世纪70年代开始, 人们逐渐认识到大规模开展的同龄林轮伐期林业经营体系导致了林地土壤退化、病虫害加剧、风倒和冻害、林木生长退化等问题。德国林业界及时而敏锐地感到这个趋势将导致更大的环境问题并使林业计划的目标难以实现, 因而在1975年后, 以《联邦森林法》的修订和执行为标志, 开始实施多功能林业的国家战略[5, 9]。多功能林业即放弃通过人为手段和计划大规模控制和干预自然的轮伐期林业经营体系, 而转向以生态系统为对象的近自然经营道路[4, 10-11]。在多功能森林经营理论和目标的指导下, 森林近自然经营从20世纪90年代后成为德国林业发展政策的重要组成部分和实现途径。

近自然林业的认识论观点认为:"森林是地球上最重要的第一性能量吸收者和储存者、决定性的能量转换者和能量供应者。大自然创造的森林景观并非奢侈的修饰, 如果森林消失, 就意味着地貌中的能量供应源泉和平衡机制被摧毁, 地球生态系统中的能量和物质循环将向着不支持生命的方向演化。干旱和洪水、高温和低温、土壤侵蚀和湖河淤积等等矛盾现象的出现, 都是森林消失的直接或间接后果。所以, 森林生态系统起着'减缓熵'的良好作用, 从生态上来看, 地球上的其他生命形式都需要以森林生态系统作为其生存的基本条件, 地球应该始终处在'森林时代'中。

近自然林业的理论体系总体上包括:善待森林的认识论基础; 从整体出发观察森林, 视其为永续的、多种多样功能并存的、生气勃勃的生态系统的多功能经营思想; 把生态与经济要求结合起来培育"近自然森林"的具体目标; 尝试和促成森林反应能力和抚育性森林经营利用的核心技术[12]

瑞士苏黎世理工大学副校长、森林经理学家Peter Bachmann教授总结了大量例子, 对近自然经营法与同龄林人工林经营法的各项指标进行了对比分析, 结果表明, 在保持森林生态系统结构和功能稳定的基础上, 近自然森林经营具有投入成本低、抗灾害能力强的特征, 其整体经营的总生产力和经济效果高于同龄林人工林经营的体系。近自然森林经营的理论和实践一直是德国、瑞士、法国和奥地利等中部欧洲国家共同探索的森林经营模式, 目前在欧洲的更多国家内都得到了广泛的接受和应用。

以下从国家、区域(州)和森林经营单位3个层次介绍德国在多功能目标指导下开展森林近自然经营的实例。

3 国家层面对多功能近自然林业的促进

由于多元并存的文化传统和联邦政体, 德国在国家层面的统一森林经营规划和规范并不多见, 但是, 森林和林业具有的公益特征还是导致了一些国家计划的制定和实施。在森林法确定的多功能可持续森林经营目标下, 从20世纪80年代开始, 国家层面的工作主要可总结为:森林健康状态监测、评价和林业政策调整工作[13-15], 进入近自然林业时代的林业理论技术转型实践和总结工作[16-17], 未来导向的国家林业转型基础研究计划[18]。本文主要对第2方面做补充说明, 并对第3方面做简要介绍。

德国在林业理论和技术体系发展上也表现出多元并存的文化特征, 在核心概念和表述方法上也是如此。一方面, 德国不同机构和学者认为林业的"多功能"和"可持续"是不言而喻的基本要求, 所以很少有用这些词汇开始的著作和论文。另一方面, "多功能可持续林业"的概念和实践较为丰富而且各有特征, 在德语、英语和中文中的主要概念可总结为:近自然林业(Naturnahe Forstwirtschaft, close-to-natural forestry或near- natural forestry)、恒续林经营(Dauerwald Bewirtschaftung, continuous-cover forest management, 有的学者从翻译为英文后的词汇入手译为"连续覆盖的森林经营")、基于自然的森林经营(Naturgemaesse Waldwirtschaft, nature-based forest management[19-20])、自然导向的森林经营(Naturgerechte Forestwirtschaft, nature-oriented forestry)等。笔者的经验是以"近自然(Naturnahe)"和恒续林(Dauerwald)"这2个分别从机理和时间角度表达的主题词较为多见。但是无论使用什么概念和词汇, 都一定表达出了词汇之后的那些根据具体特征做出的特别思考、行动方案和具体结果, 并没有在概念和表述层面的过多争执。

与改进的概念体系相对应的是对实用技术及理论著作的鼓励和支持。值得介绍的实用技术书籍有《现代林业》[8]、《今日林业》[21]和《基于立地自然空间和生态原理的林业》[22]等。这些技术书籍有3个鲜明的特点:1)深入的理论思想与可靠的作业技术结合; 2)包涵了从树种分布、选择到木材市场和经济法规的林业完整时间过程和所有技术要素; 3)将图文并茂和简明扼要结合到深入浅出的论述之中(一般在200页左右)。

促进林业向多功能近自然化转型发展的国家层面的工作主要表现在国家投入和组织的大量生态林学基础和应用基础科研项目。这些研究项目主要针对森林近自然化改造的科学原理和生态基础及林业经济和政策等开展。例如由联邦教育与研究部(BMBF)于1998-2003年执行的"未来导向的林业研究"项目被认为是国家环境研究计划中最有意义的项目, 其目标是实现森林近自然化转型改造的基础理论、技术体系和政策机制等问题的系统化研究, 以支持全国多功能林业健康发展。这个目标用"未来导向的林业(Zukunftsorientierte Waldwirtschaft)"这样的主题词加以表达, 而这个国家研究项目的立项价值提问用语就是:"森林转型——是否适应未来的需要(Umbau der Waelder-sind sie fit fuer die Zukunft)?"项目研究内容包括了森林近自然化改造的基础理论、多功能林业的方法体系、利用森林自组织潜力的技术经济学机理、主要改造方法的生态经济和文化效果量化表述以及评价森林经营与自然环境保护一体化的现代林业体系集成等5大重点领域。

项目布局根据地理特征和区域主要问题划分为5个课题[18]:德国北部3个平原州内的松树人工林近自然混交结构化改造, 埃尔茨山脉和萨克森低地林区生态进程和可持续体系研究, 士瓦本中部和巴伐利亚国家公园区云杉速生林以生物多样性经营为特征的自然立地混交化研究, 南方黑森林区以树种结构调整为特征的恒续林转型研究, 下萨克森州Solling实验区多功能可持续林业指标和政策试点研究。到2006年止, "未来导向的林业"研究项目做了总结并提出系统化的成果, 认为项目成果一方面展示了森林近自然化改造在提高社会效益方面产生的积极影响, 另一方面证明了通过合理利用木材来实现林业的多项任务和功能是一个与生存环境相关的社会政策导向问题, 需要在国家和全社会得到进一步理解和支持。通过项目总结而提出的进一步研究目标是:什么是近自然多功能森林(Naturnahen mutifunktionalen Wald)的理想状态?实现这个状态的可持续林业知识体系如何整合?

4 区域层次的案例:下萨克森州的长期生态林业发展计划

这里主要介绍位于德国中部的下萨克森州长期生态林业发展的"雄狮计划(Loewe Program)"。这个计划包括了区域近自然森林经理计划的基本原则和目标、森林经营区划、树种选择、森林发展类型设计和不同区域层次的近自然经营计划等主要内容。

4.1 全州森林经理计划概述

雄狮计划中的区域森林经理计划可以从计划时间和空间2个方面表述, 在时间尺度上主要是对不同森林类型演替和更新的分析和估计, 空间尺度上主要是对本州可能的森林发展类型的空间布局归类。

根据技术可能和生态需要确定了以40年时间尺度(2000-2040年)为长期生态发展计划的时间跨度, 制定这个尺度的主要考虑是:1)40年范围内能概观整个计划的框架条件; 2)对计划更新的森林可进行真实可靠的评估; 3)可以获取现存待造林地的原始状况和天然更新信息; 4)有利于确定中期计划和长期计划之间的阶段目标; 5)有利于制定投资计划的总体方案。

4.1.1 时间计划方法

时间计划对今后40年(2000-2040年)预计需要更新的林分进行估测, 在估测的基础上, 对这些林地今后几十年的造林与经营进行投资预算。在计划时间跨度中, 很多林分的基本状况是从现有的森林经营资料中查找到的。表 1是目前主要优势树种的最低培育年龄及完成天然更新的估计时间。按这2个技术指标估计, 在40年的计划时间跨度内, 全州有约127 400 hm2林地需要完成更新, 大约占下萨克森州有林地总面积的40%。

表 1 下萨克森州主要优势树种林分类型的生长和更新年龄估计      年
4.1.2 空间计划方法

在空间尺度上确定森林发展类型的布局包括按上述生长时间和更新时间2个技术指标计算的40年内更新林地和需要进行林分改造的林地两部分。对未来40年内需要进行更新的林地, 依据更新后将实现的森林发展类型的目标进行经营计划的估算规则如下:

1) 对那些超过50%林地面积内出现了天然更新而且更新的林木覆盖度超过0.8, 或者超过70%的林地出现更新并且更新的林木覆盖度超过0.5的林分, 就认为有了充足的天然更新而已经实现了林分更新目标。在这种情况下, 上述林分就将按它更新后的森林发展类型列入经营计划和投资预算。属于这种情况的林分约为1.7万hm2

2) 对于森林保护区内的林分, 保护的目标决定了未来森林发展类型的选择。全州目前约有48.1万hm2森林被列为保护区, 这些森林的目标发展类型是长期固定的, 而目前已经出现充足更新的森林面积是8 000 hm2, 约占森林保护区面积的17%。充足更新的评判标准与上条规定一致。

3) 潜在植被和现有植被对选择适合立地的森林发展类型有重要影响。根据林地的原始状况、立地差异、地方营林经验和经营目标等为每块林地选定合适的森林发展类型的总体原则, 对以阔叶林为潜在植被或现有植被的林地应该选择其相应的阔叶林发展类型为经营目标。

4) 在不属于上述1~3条判别标准范围内的林地, 由于可能有多个森林发展类型可供在其特定立地条件下选择培育目标, 在计划过程中应该参考《有多个森林发展类型可供选择时的培育目标及面积比例计算表》, 按面积比例递减的原则确定具体的与其相适合的目标森林发展类型的面积。

4.2 计划的原则和目标

德国下萨克森州(Niedersachsen)的森林面积为102.2万hm2, 占州总面积的23%, 其中州有(公有)森林面积为32万hm2, 占森林总面积的32%。州政府在1989年制定了名为"雄狮计划(Loewe-Langfristige Oekologische Waldentwicklung in den Landesforsten)"的州林业局长期生态林业发展计划, 其基础涉及森林资源经营管理3个层次的法律性原则, 即共同利用原则、可持续利用原则和经济可行利用原则[9]。在雄狮计划框架内, 州林业局与相关的科研机构及基层部门合作于1991年完成了全州第1次近自然森林经理计划。在三大基本原则指导下, 计划将可持续林业发展的总体目标分解为以下多功能生态林业的13个基本原则:1)保护土壤并适地适树地选择树种; 2)增加阔叶林和混交林; 3)天然更新优先; 4)促进森林生态健康发展; 5)改进森林结构; 6)目标树设置和目标直径利用; 7)保持古树并保护濒危动植物; 8)逐步建设森林保护区网络; 9)保证森林特殊功能发挥; 10)保护和抚育林缘绿带; 11)用生态方法治理病虫害; 12)在生态系统的缓冲能力内开发利用野生动物和非木材产品; 13)在生态允许的范围内应用林业机械和其他林业技术作业方式。在这些基本原则的指导下, 雄狮计划的第2次近自然森林经理设计的主线是首先进行基于立地生境的森林生长与经营区域划分, 深入进行树种特性和选择分析, 在树种生态和经济特性基础上, 结合区域划分进行以阔叶树种和混交林为主的森林发展类型设计, 并以森林发展类型和区域分类结果为单元, 进行各生长区和全州层次在生态和经济双重基础上的立地相关森林发展类型归类, 完成森林经理计划工作。

4.3 森林经营区划

区划的目标是区分出地域与环境之间的差别而决定各个区域的森林发展类型, 区划基础是不同尺度上立地条件和群落生境调查和制图的结果。区划就是突出其具体的气候、地质地貌和森林培育条件上各类型间的差异, 并使内部尽可能一致, 从而实现因地域而异的森林生长和经营风险因素分析、优先选择和排除某些培育树种、划分森林发展类型并决定优先发展和可选发展的类型等森林经营决策。第1层次森林经理计划把全州划分为8个森林经营区, 第2层次在经营区内划分若干森林生长区。因为本次经营区内区分森林生长区主要是为生态林业转型服务的, 更多考虑了由于立地生境的差异导致的环境生态特征、森林功能(例如森林的水土保持功能)、森林经理方针和经营技术的差异, 所以比上一次森林经营区划多了4个生长区。参考这个区划结果并结合营林区"立地及与之相适应的森林发展类型"图表与立地类型图或群落生境图, 即可进行每块林地的树种选择和培育计划设计工作。

进一步在森林生长区内确定具体地段森林经理目标的原则包括:1)对立地要求高的树种优先考虑。在好的立地环境下, 尽管有的树种在这里有较高的生长量, 也要优先考虑那些对水分和营养物质要求高的树种, 这样可获得的总体材积数量生长和价值生长会更高。因此在好的立地条件上就要首先定位为培育阔叶树的森林发展类型。2)重视现有植被并保护和扩大阔叶林。现有植被对选择适合立地的森林发展类型会产生重要的影响, 要依据造林地的原始状况、立地差异、地方营林经验和经营目标等为每块林地选定森林发展类型。阔叶树种为现有植被的林地, 只要可以天然更新就要向阔叶林目标促进; 而在历史悠久的低地森林立地, 要保持其原有的阔叶森林, 还必须防止外来树种的侵入。现有植被为针叶树种的立地, 要按照近自然化的总体目标进行改造和更新。3)根据森林保护区决定森林发展类型。在根据长期的生态森林发展类型计划所确定的森林保护区, 以保护为目标的森林功能本身已经决定了树种的选择。天然更新用材林类别适于天然森林群落的森林发展类型, 阳性用材林适宜以阳性树种组成的森林发展类型, 其他的文化历史以及特种生境林也均划归文化历史森林发展类型和特种生境森林发展类型。

4.4 适于立地要求的树种特性和经营选择分析

合适的树种选择是近自然森林经理计划的核心内容之一, 进行树种分析的重要生态标准是:有利于土壤保护和腐殖质保护, 以保持立地生产力、保持生物多样性、保护少数阔叶林及其在中度至弱势营养物质森林立地上生存的所有生物群体, 林木接近天然森林群落。执行树种分析的重要的经济标准是:使每个树种均具有较强的稳定性和产品收获能力, 自然发生发展过程的充分利用和尽可能降低灾害风险。长期生态森林发展计划在这些原则指导下对全州所有森林树种作了分析。作为实例在此给出山毛榉的主要结论以供参考。

山毛榉是下萨克森州的乡土优势树种, 对立地有较宽的适应性, 从贫瘠到中度土壤营养的立地都适合栽培。依据目前的长期生态林业发展计划, 山毛榉的经营面积比例还将有明显的增长, 尤其在低海拔地段更是如此, 以确保其作为主要天然森林群落中的优势树种在整个生长区内大面积生长并在林分中占有较高的比例。以山毛榉为主导树种的森林发展类型应设计在土壤养分指数在3+以上的立地, 而在极端的立地条件下不应该培育山毛榉林分, 如水分过剩的水渍地或高山区立地等。

在造林地原始状况调查的基础上进行针叶林改造时, 对出现云杉天然更新的针叶林地或具有栎类生长环境的立地类型都应该计划为以山毛榉为〗主导树种的森林发展类型区域。在土壤养分指数为弱势(小于3+)的立地上, 山毛榉通常用作以针叶林为主的森林发展类型的混交树种。

下萨克森州近自然森林经理计划中树种分析的重点内容还包括可作为珍贵用材经营的栎类(无梗花栎和欧洲栎)、白蜡、榆树、大叶椴(Tilia platgphyllos.)、假挪威槭(Acer pseudoplatanue)、野生樱桃、心叶椴(Tilia cordata)等硬木阔叶树种, 可作为所有森林发展类型中为提高生物多样性的主要伴生或临时混交树种的欧洲桤木(Alnus glutinosa)、桦木以及欧洲花楸(Sorbus aucuparia)等软木阔叶树种, 以及针阔混交发展类型的主要针叶树种落叶松、花旗松、冷杉、欧洲赤松等。

4.5 州级森林经理计划成果及评价

下萨克森州的雄狮计划成果包括全州、8个森林经营区及森林生长区等3个层次上在2000- 2040年的丰富而具体的经营计划, 具体内容可参见有关文献[9, 23], 在此仅给出一个简要描述。

截至2004年, 长期生态林业发展计划(雄狮计划)在近自然森林经营理论和技术的指导下, 在森林经营单位、生长区和经营区到全州等各个层次上完成了第2次森林经理计划。计划执行15年的成果统计见表 2。相比之下, 2006年林分建立成本比1991年减少69%, 森林抚育成本比1991年减少60%, 森林保护成本比1991年减少67%。州林业局的总结文件[24]中认为有以下几个鲜明的特征需要注意。

表 2 下萨克森州长期生态林业发展计划(Loewe)执行15年的成果统计表[24]

1) 经过半个世代(15年)的努力, 在全州所有林地中为未来社会设计的混交林有了明显的增加, 特别是在Heide等过去针叶林占大多数的地区。

2) 尽管统计数据只是来自34万hm2州属国有林区域, 但是当你进入全州的任何一个森林内, 都一定能感受到明显的森林和环境的美好变化。

3) 雄狮计划才开始执行了15年, 全州范围内还有很多灌木林、荒山新造林地、先锋树种林地和立地不适应的林地等需要向近自然森林形式改造发展, 这个工作不能断断续续地做而是要持续和实实在在地落实, 至少还要坚持几十年。

4) 雄狮计划提出的13个基本原则需要在各个地区林业局的森林经营方案中根据具体情况加以落实, 没有教条的规定, 但所有州有林需要通过泛欧洲森林认证(PEFC)标准, 因此这个目标到2001年时已经实现。

5) 雄狮计划的核心思想是促进具有物种多样性和稳定特征的混交林扩大和发展, 这对于应对全球气候变化问题是有特殊意义的。一方面雄狮计划的森林经营让林木生长到自然成熟所吸收的CO2达到最大的水平, 另一方面这种可持续的木材生产使这些CO2长期地储存在可长期使用的原材料(家具、房屋和工具等)中。

总之, 到2007年这个州政府主导的多功能生态林业建设计划在建设稳定的异龄混交森林目标指导下共植树1.5亿株以上, 森林近自然化改造的年投入资金在400万~700万欧元, 为社会和全球的稳定和未来良性发展做出了实际贡献。

5 森林经营单位的案例:施道芬堡林业局的成功经验 5.1 基本情况

施道芬堡(Stauffenburg)林业局座落在德国下萨克森州哈尔茨山脉的西南山麓地带。林业局分为6个林管作业区(Revier), 包括1 711 hm2州有林和3 725 hm2集体所有的承管林(分属39个合作社、2个城市和2个教堂), 1950年开始在Landteil作业级(Betriebklasse)的林管作业区开展近自然经营, 其森林的自然状况与经营作业发展表现出与其他州有林的区别。1967年近自然经营的范围扩大到Gandersheim作业级的406 hm2林地上, 共计包括911 hm2的森林面积[4, 25]

5.2 近自然森林的培育目标和工作步骤

近自然森林经营的总目标是培育由适地树种组成的、结构多样而蓄积丰富的、能长期稳定的混交异龄林。这要求从现实情况出发, 对未来森林的目标状况有明确设想。由于林区的立地条件相当均一, 目标就是根据基岩类型设计以下两种目标示范林:1)在石灰基岩上培育阔叶混交林, 山毛榉和珍贵阔叶树种各占一半面积; 黄土覆盖层较厚时, 加10%以下的针叶混交(落叶松、云杉)。2)在斑砂岩统土壤上(包括有黄土覆盖层的)培育针阔混交林, 针叶(包括云杉、花旗松、银枞和落叶松)和阔叶(包括山毛榉、栎、山械和桤木)各占一半面积。

上世纪50年代开始近自然经营森林的第1步工作包括:1)稳定所有采伐作业面, 包括皆伐、择伐作业更新和林缘采伐; 2)加强对所有幼龄林和中龄林的抚育; 3)首先采伐过密的山毛榉老龄木, 即采伐现有数量很大的劣质林木; 4)积极开展加固路面的林道建设。按照上述内容, 把近自然育林活动的要点引进林分, 即从传统的以面积为基础进行的计划和作业转向以单株林木为核心的抚育与利用。第2步工作是在近自然改造方向上进一步:1)改善森林结构(直径、质量和树种组合)以提高生产性蓄积量; 2)利用森林(特别是山毛榉林)的可塑性和受光生长的可能性, 提高大径材生产; 3)创造和促进有利的森林小气候环境, 借以扩大天然更新的可能性, 把天然更新当作扩大更新的手段; 4)在老龄林分里, 开始采伐达到目标径级的林木; 5)促进经营林分下的幼树生长并拉大个体差别。

5.3 人工造林和纯林改造计划

被迫开展大范围人工造林的原因是原先的纯林比重大, 且相当多的林分林况不佳。需要在林下补植能天然更新的且促进林分混交的树种。这是人工林改造比较广泛的措施。补植造林主要发生在如下情况:在蓄积量抚育和目标直径利用后形成的空地, 特别是在山毛榉老龄林里, 开展群状、丛状林荫下更新促进作业。为适应小立地变化, 需要相应地改变选用树种和树种混合搭配。对早期反复遭到破坏的幼龄云杉林分, 同样可以采取补植措施, 努力将其改造为与立地相适应的混交林。特别是对在斑砂岩上的人工林, 常常只有通过林下人工促进更新的方式才能改造为与立地适应的混交林。在由于大面积风暴灾毁坏的人工林形成的空旷迹地上也要人工营造新林, 如1962、1967、1972和1976年大风暴后都出现了这样的迹地。此外, 还存在有计划地对云杉纯林开展皆伐而腾出的大面积采伐迹地, 这些空地为阔叶树种造林提供了机会。

5.4 近自然经营实践总结评价 5.4.1 森林抽样调查

开展近自然经营的Landteil作业级从1950年起、Gandersheim作业级从1971年起相继开展了森林经理抽样调查, 调查的目标是了解森林的发展动态和经营效果, 包括不同树种组成、径级结构以及蓄积量分布, 要求高精度汇总并解释更新状况(数量和进行情况)以及生长量状况。

5.4.2 不同树种的蓄积量

现实蓄积量增长与目标一致(见表 3), 但仍需努力争取改变针阔蓄积量比, 在阔叶林中改变山毛榉与珍贵树种(枫树)的蓄积比。长期争取的目标是保证山毛榉达到总蓄积量的47%, 阔叶树种达到71%。

表 3 开展近自然经营40年后现实蓄积与目标蓄积对比
5.4.3 不同径级的蓄积量结构

表 4表明了为扩大林分的大径级蓄积比例而进行的经营努力, 也相应地反映了大径级材种的生长量和利用量的状况。

表 4 针阔林分蓄积量的径级比变化

表 4显示了近自然经营以来大径级蓄积比的连续提高, 阔叶树种尤为突出。2个作业级经营的时间差异也很明显。针叶树种的中径级配比已接近目标。调查结果还表明, 在较长的准备前期, 平均蓄积量相似情况下大径级配比较高的作业级的每公顷株数少, 每株林木的材积较高。

5.4.4 更新、生长和采伐量

近自然经营的2个作业级1982-1991年林分平均年生长量为12~13 m3/hm2, 生长差异还反映在阔叶林总利用量的结构中(见表 5), 20余年内共采伐阔叶材20多万m3

表 5 1968-1991年森林采伐年度阔叶材利用的径级分配

表 5数据一方面显示了利用原木的径级分布差异, 另一方面也表明4~5级原木的配比值得注意。可见2个作业级的阔叶材蓄积比重大, 因此实际利用量也明显较高。更新调查涉及胸径7 cm以下的全部幼树状况。2个作业级总面积为1 641 hm2, 1991年总计有912 hm2的更新苗木幼树丰富, 其中511 hm2经济价值高, 可形成目标林分; 462 hm2生长在庇荫下, 其余为裸露地。

5.5 近自然经营的经济效益和其他功能改善

近自然经营试验区在过去的森林经理期内(1982-1991年)每公顷平均年纯利为102马克。与此同时, 森林蓄积量提高, 蓄积量结构改善, 更新后备资源充足, 并为合理育林创造了条件, 如利用天然更新、庇荫促进质量林分提高的作用, 尽量减少小径木的生产等。这样, 一方面为未来扩大收获, 另一方面为降低营林开支开拓了前景。

总体上看, 自近自然林业开始以来, 森林已发生了显著变化, 并在以下方面获得改善:1)物种、生物群落和结构等的多样性增加; 2)森林生态系统的稳定性与活力提高; 3)林分的天然更新能力提高; 4)自然物质增多, 且可利用性增加; 5)经济效益提高; 6)森林各方面效益的持续提高; 7)森林景观优美与游憩价值提高。

但是, 笔者考察时施道芬堡林业局局长却表示, 这里开始的近自然化改造尚需50年才能完成, 那时可以达到更为理想的状态。

6 借鉴和讨论

多功能近自然森林经营是中部欧洲各国在林业几百年科学发展的历史中沉淀下来的精华总结, 德国等林业发达国家提出和推广的近自然林业模式以其美丽的森林景观和发达的林业经济向世人展示了人口密集、土地有限的自然和社会条件下发展多功能森林的成功一面。

以德国施道芬堡林业局为例的经营单位层案例显示, 自近自然林业开始以来, 森林已发生了显著变化, 物种、生物群落和结构等多样性方面明显改善, 林分天然更新能力和森林生态系统的稳定性与活力都得到提高, 同时在近自然经营试验区, 1982-1991年的森林经理期内森林经营的平均纯利润为每年每公顷102马克, 略高于上世纪末期国有林经营的平均收益水平。

德国下萨克森州长期生态林业发展计划(Loewe Program)执行15年的成果表明, 在15年内该州的阔叶混交林的比例从31%提高到56%, 完全利用天然更新能力恢复的林地比例从32%提高到50%;而在每公顷年材积生长量从6.3 m3提高到7.3 m3水平(提高15.8%)的同时, 每公顷年原木利用量从4.6 m3提高到5.8 m3(提高26%), 可见林业近自然化改造在改进了全州森林整体生态环境服务功能的同时, 还显著地提高了森林的经济收益。

在国家层面上, 德国联邦政府通过立法确立了森林多功能经营的国家方针和政策, 鼓励多种思想概念指导下多样化的理论交流实践和"近自然林业协会"的各类学术活动, 通过设立"未来导向的林业转型基础研究计划"推进多功能近自然林业的基础理论和应用技术的研究和发展。

从多功能可持续森林经营的监测和评价指标看, 尽管应该包括环境和社会文化等多方面因素[26-27], 但我们认为以森林状态为核心指标更为重要, 因为其他指标可以是其衍生品。总的来看, 在国家层面上可以从保护和促进森林多功能特征的法律保障、专业协会、转型研究的国家计划和专业技术规程等4个方面考虑。在区域层面, 表 2提出的关于森林状态的核心评价指标值得参考, 其中的"混交林比例"、"阔叶树更新林分比例"、"可持续的每年每公顷原木年利用量"和可收获材积每公顷生长量"等是反应森林多功能状态的根本性指标, 也是我国至今为止未能得到更好应用的评价指标。而在经营单位层面, 除了环境和资源的指标外, 更应该看重经营收益, 因为无论通过何种理念、政策、技术和项目的支持, 森林多功能经营的最终结果是要有盈利, 才能使具体的经营单位在这条道路上走下去。

我国历史上曾经有过近自然林业的朴素思想, 可考证的如《孟子》"斧斤以时入山林, 树木不可胜用也; 树木不可胜用, 是使民养生丧死无憾也"。先人的意思是, 若懂得适时适量地进入山林采伐林木, 森林资源是可以持续利用的。孟子之言已经道出了近自然和可持续林业的基本内涵, 也早已经道出了德国林人一直追求的"通过利用而经营森林"的近自然林业的最高境界。但是先人的智慧却在我们历史发展的长河中被逐步淡化, 以至于当前近自然可持续经营的理论和技术被公认为是欧洲的"舶来品"。虽然近几年近自然林业在国内多个林区有了实践和研究, 但时间太短且缺乏总结交流, 经营技术和实践经验仍然不足, 还不能说具有了成功的实例。

一个民族在土地的经营中记录下自己的历史, 一种文明也在土地的经营中留下自己的烙印。笔者认为, 近自然林业的理论实际上是把我们中华民族历史发展中一直倡导的"真、善、美的文化理念具体地表达到林业经营的思想中。在这里, "真"是指放弃完全人工维持的农耕模式轮伐期体系而构建"天人合一"状态下的近自然森林, "善"是指按"天人合一"理论和谐处理人与自然的关系并在经营中充分利用自然的趋势和力量, "美"是指通过近自然森林状态来保持环境和景观空间的自然特性并维护和升华社会人文道德的森林文化和精神内涵。这应该是我们的林业从分类经营向多功能经营发展的思想基础, 也是我国社会向生态文明阶段进步所要追求的一种境界。

参考文献
[1]
Krutzsch H. Der naturgemäβe Wirtschaftswald, Begriffsbestimmung, Zweck und Ziel[J]. Allg Forstzeitschr, 1950(5): 85-87. (0)
[2]
Duchiron M S. Strukturierte Mischwaelder[M]. Berlin: Parey Buchverlag, 2000: 255. (0)
[3]
Lamprecht H. Naturgemässe Waldwirtschaft-standortsgerechter Waldbau in Theorie und Praxis:close to nature silviculture-site-adapted forestry in theory and practice[J]. Forst und Holzwirt, 1977(32): 325-329. (0)
[4]
Halttzfeldt H G. x A6;kologische Waldwirtschaft-Grundlagen-Aspek-te-Beispiele:Alternative Konzepte[M]. Heidelberg: Stiftung x A6;kologie & Landbau Verlag C.F.Müller G, 1994: 306. (0)
[5]
BMELF (Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten). Bericht ueber den Zustand des Waldes 1999:Ergebniss des forstlichen Umweltmonitoring[M]. Loeningen: friedr.Schmuecker GmbH, 1999: 73. (0)
[6]
Fischer R, De Vries W, Seidling W, et al.Forest condition in Europe[R].Bonn: Federal Research Centre for Forestry and Forest Producs (BFH), 1999: 31. (0)
[7]
Moeller A. Der Dauerwaldgedanke.Sein Sinn und seine Bedeutung[M]. Berlin: Verlag von Julius Springer, 1922: 84. (0)
[8]
Handstanger R, Schantl J, Schwarz R, et al. Zeitgemaesse Waldwirtschaft (5.Auflag 2004)[M]. Graz-Stuttgart: Leopold Stocker Verlag, 2004: 165. (0)
[9]
Anonymous. Niedersaechsisches Programm zur Langfristige Oekologischen Waldentwicklung in den Landesforsten[M]. Hannover: Niedersaechsische Landsregierung, 1991: 49. (0)
[10]
Schutz J P. Close-to-nature silviculture:is this concept compatible with species diversity?[J]. Forestry, 1999, 72(4): 359-365. DOI:10.1093/forestry/72.4.359 (0)
[11]
陆元昌, 甘敬. 21世纪的森林经理发展动态[J]. 世界林业研究, 2002, 15(1): 1-11. DOI:10.3969/j.issn.1001-4241.2002.01.001 (0)
[12]
陆元昌. 近自然森林经营的理论和实践[M]. 北京: 科学出版社, 2006: 247. (0)
[13]
王彦辉, 唐守正.德国等欧洲国家森林受害及监测[M]//江泽慧, 张守攻主编.面向21世纪的林业.北京: 中国农业科技出版社, 1998: 447-455, 623. (0)
[14]
王彦辉.森林受害及林冠状态监测[M]//王彦辉.酸化森林生态系统对环境变化的影响.北京: 华文出版社, 2001: 321. (0)
[15]
陆元昌. 森林健康状态监测技术体系综述[J]. 世界林业研究, 2003, 16(1): 20-25. DOI:10.3969/j.issn.1001-4241.2003.01.005 (0)
[16]
邵青还. 对近自然林业理论的诠释和对我国林业建设的几项建议[J]. 世界林业研究, 2003, 16(6): 1-5. DOI:10.3969/j.issn.1001-4241.2003.06.001 (0)
[17]
黄清麟. 浅谈德国的"近自然森林经营"[J]. 世界林业研究, 2005, 18(3): 73-77. DOI:10.3969/j.issn.1001-4241.2005.03.017 (0)
[18]
Anonymous. Zukunftsorientierte Waldwirtschaft[M]. Bonn: BMBF (Bundesministerium fuer Bildung und Forschung), 2006: 60. (0)
[19]
Larsen J B, Nielsen A B. Nature-based forest management-where are we going? Elaborating forest development types in and with practice[J]. Forest Ecology and Management, 2007, 238: 107-117. DOI:10.1016/j.foreco.2006.09.087 (0)
[20]
Jurij D (ed.).Nature-based forestry in central Europe: alternatives to industrial forestry and strict preservation[M].Slovenia: University of Liubljana, 2006: 167. (0)
[21]
Harald G, Grulich H, Sandler J, et al. Waldwirtschaft Heute[M]. Leopoldorf: Oesterreichischer Agrarverlag, 2001: 162. (0)
[22]
Kopp D, Schwanecke W. Standoertlich-naturraeumliche Grundlagen oekologierechter Forstwirtschaft[M]. Berlin: Deutscher Landwirtschaftsverlag Berlin GmbH, 1994: 248. (0)
[23]
Anonymous. Langfristige Oekologischen Waldentwicklung:Richtlinie zur Baumartenwahl[M]. Hannover: Niedersaechsische Landesforsten, 2004: 145. (0)
[24]
Anonymous 2007. Das Loewe-Programm:15 Jahre Langfristige Oekologische Waldentwicklung[M]. Hannover: Niedersaechsische Landsregierung, 2007: 31. (0)
[25]
Hatzfeldt H G主编.沈照仁, 陈允适, 鲁路, 等译.生态林业理论与实践[M].北京: 中国林业出版社, 1997: 259. (0)
[26]
BFH.Forest Condition in Europe[R].Brussels: UN/ECE and EC, 2001: 34. (0)
[27]
BFN.Nature data 2002[R].Bonn: Federal Agency for Nature Conservation, 2002: 480. (0)