一、这四张图片,你能读懂吗?
我们在这里晒出4张图片,并就每张图片提一个问题。您若能回答,就说明已懂天然次生林,否则,说明您在天然林领域还不靠谱。
图1:这片林子的大部分幼树都在枯死之中,这是为什么?
图2:灌丛中只有零星萌生树,林地基本被杂灌覆盖。这是为什么?
图3:一处老龄林分,林下基本没有灌木层,这是为什么?
图4:这片林子树种一样,立地一样,林木发生年龄一样。走到现在,为什么大部分树枯死了,另一些树还活着?
图1
图2
图3
图4
答案是:
图1,是一片幼龄萌生林(也叫矮林)。阔叶乔林破坏以后,会转变成萌生林。有统计一公顷最初可以长出七万多个萌生幼株。这些幼株生长极快,甚至一年可以长高2米。但它们却会在头20年内成批地死去,这叫“自然稀疏”。栎类的这种死亡潮,一般20年内会出现三次。图1显示的是辽东栎萌生林的死亡潮。我们爬坡时想抓着它们,但多数都一抓就倒,还不如借力小灌木。
图1提出了重要的林学概念。如:什么是矮林?矮林的发育规律是什么?矮林经营中如何扬长避短?如何把矮林转变成乔林?如何借助矮林的自然稀疏规律,帮助实生树木的出现和建群?如何利用萌生树为培育实生树服务?某些萌生树也并非不可培育,问题是怎样培育?这都是天然次生林经营当中回避不了的问题。
图2,是一处稀疏中龄矮林。它实际上是图1林分在某些条件下演变的下一种状态。就是在多次自然稀疏后,萌生林走出了幼龄阶段,但剩下的萌生树太少,无法郁闭,林地被杂草和灌丛霸占。这样的稀疏中龄矮林是很常见的,原因是幼龄矮林没有及时抚育。
图2中那些尚处于中龄阶段的萌生树,让它们继续存在下去,林分也不会变好;予以清除,又会把全部林地让给灌草。次生林到了这个地步,前期的被动保护反而加大了经营的难度。因为这时,树木的落种,很难入土、发芽和存活,能存活的,也很难建群。这种中龄矮林其实就是疏林,称其为荒坡也不为过。这就是吴中伦团队五十年前在小陇山研究描述过的萌生林不经营会回到的“原点”的情况,这里连一棵有培育前景的树也没有。这种林分的近自然转变难度很大,但现实中很普遍,过去常被作为低效林,被铲除、改造。
图2也提出了很大的林学问题:如何将这种稀疏中龄矮林,转变成以实生树占主体的乔林?有一个60万规模的林场,这种林分就占了60%。这个情况全国各地并不少见。如何借助现有中龄萌生树向实生林转变,属于天然次生林经营的攻关课题,但未见有人研究。
图3,是一片老龄矮林,是图1类型演变的另一种情况。其实就是自然稀疏后留下来的萌生树稍多,一些区段可以郁闭。这种老龄矮林也很普遍。在山西、辽宁、吉林等多地都大量存在,我们都亲自考察过。上述那个林场就有15万亩。
图3提出的林学问题是,老龄矮林经营的首要作业是什么?老龄矮林如何建立更新层?无疑最科学的办法是天然更新+人工辅助。要建立更新层,关键是梳开林冠层以透进阳光。但关键是怎样疏伐冠层?透光多了会放纵灌丛和杂草疯长,透光少了种子即使能发芽也会死去。做到既不让灌丛和杂草疯长,又可让实生苗发芽、存活与成长,是一个巧妙的平衡,但没有统一方案,取决于树种、气候、林地区位等。
但大自然有时会自动地形成极其有利于实生苗生长同时恰到好处地抑制灌丛和杂草的环境。聪明的人会从这种“自然样地”得到启发。各地懂得天然林的人,也会巧用自然力,获得更新层。但不懂天然林的人,会反复失败,只好反复试验。这个课题的主题就是“天然次生林的近自然转变”,但我国极少研究。吴中伦团队可能在小陇山做过类似实验,因为发现过他们当初经营的栎类次生林,公顷蓄积立方米以上,比较成功。
图4,是一处老龄中林。所谓中林,就是萌生树与实生树混杂在一起的林分。因为通常情况下萌生树寿命短,这片林子里的萌生树已到了老化、枯死阶段,而实生树因寿命很长,还在生长。理论上来讲,所有的中林,最后的结局都是这个样子(但不是最终的样子,它还会变化)。
图4也包含着一堆林学问题。这些问题,如:中林是个什么概念?中林的发育规律是什么?中林的郁闭模式是什么?中林经营为什么不能对立木一视同仁?什么情况下可以经营中林?等等。
大家看得出,读懂这四张图片,有一个共同的视角,就是看树木是实生的、还是萌生的。
“树木起源”,其实就是读懂天然次生林的基础视角。
这篇文章,试图传播的就是这个理念。
二、树木起源包含着天然次生林的全部密码
说明:在我国的林业术语中,说到起源,都是指天然林或是人工林。从这个意义上说“起源”,实际是指“林分起源”。而本文在这里使用了“树木起源”术语,表示树木是由种子形成的,还是萌发、扦插形成的。在欧洲,国家森林清查,除了面积、蓄积,第三位的指标就是乔林、中林、矮林的各自面积。乔林、中林、矮林之间的差异,并不少于天然林和人工林之间的差异。
2.1树木的两种起源决定了林分的两种特性、两种发育轨迹
天然林里的树木,主要有两种起源:实生的,萌生的。
树木萌生的基础是原有的伐桩。萌生有几种情况,每种情况下这些萌芽的成长轨迹和树木的品性不一样。
一般情况下,一个桩可以发出几个到几十个芽,它们拥挤着生长(参见图5左图),然后再一批批死亡,最后剩下几根或一根。这种情况,其实您已经熟视无睹。
萌芽的部位有三个。一个是伐桩断面的周边皮层,一个是伐桩周边主根,一个是远离伐桩的根系。伐桩断面周边皮层上的芽(叫萌条,来自休眠芽)最差,因为很容易随着墩皮腐烂而死亡;主根萌芽(叫萌蘖)品质稍好;远处根系的萌芽最好(叫串根苗),它的品质接近种子苗。参见图5中、右图。
绝大多数的阔叶树都可萌生。但绝大多数的针叶树不能萌生。杉木可以萌生。
其实,即使树木未被砍伐,主干上也可发生萌芽,而且不同离地高度上的萌芽,品质也不一样。年,法国有一个学生叫YdiisAUMEERUDDY,提交了一个叫做《树木萌芽更新研究》,较系统地探索了这个科学领域,据说他现在已经是知名的林学权威。因与本文主题关系不大,这里不予论述了。本文作者之一侯元兆,在欧洲,也曾做过一个桉树主干不同高度上萌芽能力和生根能力实验,结论是离地10cm以下的萌芽才可用于扦插。
图5树木的萌生,及萌芽的三种部位
通常想不到的是,实生乔木一旦转为萌生起源,树木的各种性状都会发生改变,包括树木形态、生长轨迹、树木寿命,甚至木材材性。依树种不同、伐桩年龄不同,树木的生长活力也不一样。总之这些性状会影响林分的功能和前途。
《中央人民政府高等教育部推荐高等学校教材试用本森林学》(年)里面说,萌芽木在地面和离地40-50厘米这段原木,年轮数量是相同的,而实生树基部断面和上部的断面,其年龄可以相差几年。而更主要的是,由它们构成的林分,从幼龄、到中龄、再到老龄,其林分结构、郁闭模式、树木间相互影响等,都与实生林迥异。
年王鏓嘏、沈熙环、周沛村、袁宗祯、徐玲、郑世凯合译的前苏联阿努钦所著《测树学》(中国林业出版社,10)第页“林分的起源”中论述:
“实生起源的树木,常有通直的树干;而萌生树的树干,下部是弯曲的。萌芽树是由母树伐桩上的休眠芽长成的,所以是簇状分布。实生树和萌芽树的木材工艺价值是不同的。比较有价值的、材质好的材种常常是由实生阔叶树造成的。实生树和萌芽树的生长进程是不同的。萌芽树在生长的最初阶段,借助于粗大的母树根系,可取得它需要的水分和矿物养分。因此,它比实生树长得快,但萌芽树比实生树停止生长较早,此外它还时常感染各种病害,主要是心腐病。由于萌芽林停止生长较早,病腐率较大,所以生长状况一般比实生林差。因此,应该在年龄较小的时候就进行采伐。萌芽林随着年龄的增加而稀疏的现象比实生林为甚;在近熟的和成熟的萌芽林中木材蓄积量较实生林少,并且萌芽树木死亡也较早。”
诸葛俨编著的《测树学》(中国林业出版社.12)第93页,强调森林调查因子,第一位的是“林分的起源”。他说,根据林分起源不同的特点来划分林分是必要的,因为不同起源的树木,它的木材工艺价值、生物学特性和生长规律都是不同的,而其经济意义也有区别。
这样,近二三十年来,我们推行的那些森林经营理论理念,就崩塌了。至少依据现有的理论所制定的森林经营制度、所做的森林经营规程,是不符合我国林情的,特别是在广大农、牧业地带。而符合我国林情的萌生林经营理论和技术这个领域,在我国还未被“开垦”。
在我国,有一句话流行得很广、也很久,就是“远看青山常在,近看永不成材”。为什么永不成材?就在于阔叶树起源由实生转变为萌生了,起源变了,性质变了。而萌生林靠自身演替成优质乔林,需要经受几次生生死死,一直到有机会天然地转变为乔林,才算走上正道,这个过程估计需要三百年。
已知萌生树及其组成的林分,有太多的劣根性。
首先,萌生树的生物学年龄,是它赖以萌生的母树桩的年龄(桩龄)再加上树本身的年龄(树龄)。如果树桩老化,萌生树会很快衰败、枯死。一般树种的萌生起源的树木寿命,只有同一个树种实生树木的几分之一甚至几十分之一。以杨树、柳树为例,实生的杨树、柳树的寿命,可以达近千年,而萌生的(包括扦插的),只有三四十年,它们的生长曲线也不一样。参见图6。
图6是欧洲的一个统计。竖轴是生长量,横轴是年龄。红色曲线代表萌生林,黑色曲线代表实生林。图6表示,萌生林头20年生长极快,但在大约十来年后,生长速度会滚石一般滑落,到40来年,就不再生长。
图6萌生林的发育规律:速生、速死
不难理解,这就造成了萌生林生态系统的短寿命、多病害、不卫生、不稳定,更主要的是它无法成为高大林分,不能培育出优质用材。如果水源涵养是萌生林,水质会不干净。其实,萌生林就是一个树木坟场(参见图7)。
图7一片老龄中林。萌生树已经枯死、倒伏,而实生树还在生长
因此,各国无不追求把萌生林转变成实生林。以德国为例,德国人的