第27卷󰀁第1期四川林业科技󰀁Vo1.27,󰀁No.12006年2月JournalofSichuanForestryScienceandTechnology󰀁Feb.,󰀁2006

󰀁󰀁󰀁󰀁

󰀁󰀁收稿日期:2005󰀁10󰀁26󰀁󰀁作者简介:谢直兴(1950󰀁),男,高级工程师,从事造林技术研究和管理工作。桉树人工林现状及其可持续发展

谢直兴,严代碧

(成都市林业局,四川成都󰀁610031)

摘󰀁要:桉树是世界公认的速生造林树种,因具有广泛的适应性而得到大力发展,已成为我国林业史上引种最为成功的树种之一,在短周期原料林建设、林󰀂板及林󰀂浆󰀂纸一体化等产业发展中,获得了巨大的经济效益和社会效益。但随着桉树人工林的不断发展,引发了社会的广泛关注和学术界许多争论,对发展桉树的看法褒贬不一,桉树人工林生态问题已成为争论的焦点。本文在综合评价国内外对桉树人工林研究及效益的基础上,认为在成都地区科学经营桉树人工林,不会引起生态问题,并提出了桉树人工林可持续经营的基本思路和对策。关键词:桉树;人工林;生态问题;可持续经营中图分类号:S󰀁󰀁󰀁文献标识码:A󰀁󰀁󰀁文章编号:1003-5508(2006)01-0075-07

1󰀁桉树人工林发展现状

桉树是桃金娘科(Myrtaceae)桉树属(Eucalyptus)

植物的总称,天然分布于澳大利亚大陆及华莱士线

以东岛屿,有近1000种之多(普瑞尔,1995)。因其

具有速生、丰产、抗性好、耐瘠薄、干形好和用途广泛

而被世界各国广泛种植,是世界四大速生造林树种

(桉、杨、松、竹)之一(Chen&Yong,1996)。随着桉树

木材利用于造纸的发展,在热带和亚热带地区,桉树

人工林在20世纪中、后期得到迅速的发展。据联合

国粮食及农业组织 世界森林状况1997!不完全统

计,全世界现有桉树人工林面积达1000万hm2,约

占世界热带人工林总面积的1/4,其中印度栽培面

积达480万hm2,占近1/4,其次为巴西占190万

hm2。每年全世界由桉树人工林提供的桉树木材生

产量达18000万m3(含锯木和纸浆材)(联合国粮食

及农业组织,1997)。

中国最初引种桉树是1890年,至今已有100多

年的历史。20世纪50年代末至60年代初,开始大面积发展桉树人工林,主要产区为广东、广西和海南

等省(区)(殷亚方等,2001b)。80年代初以来,随着

国家改革开放及桉树木材在造纸中的应用发展,增

加了国际合作项目,大量引进桉树树种、种源和家

系,扩大了桉树人工林栽培树种(如尾叶桉、兰桉、直

干兰桉、巨桉、赤桉等)和栽培区域,如云南、四川、江西、湖南、贵州等省,使桉树人工林面积迅速增加。

目前,我国桉树人工林面积已达150多万hm2(温远

光等,2005),仅次于印度和巴西,居世界第三位,年

生产桉树木材(含木片)约为120万m3,其中造纸纤

维材占80%以上,超过100万m3,目前我国桉树木

材主要用于木片的生产和出口(殷亚方等,2001a)。

四川省在上个世纪50~60年代曾大量发展大

叶桉,主要是∀四旁#栽植。后来由于多代繁殖,尤其

是没有对大叶桉进行树种改良,见种就采,最后导致

大叶桉严重衰退(李晓清和胡天宇,2004),近年又成

功引进10多个品种。目前,直干兰桉在攀西地区已

发展3万hm2,巨桉在四川盆地已发展3万余hm2。

成都市1999年开始成片栽植巨桉,先后在蒲江、双

流、新津、邛崃、龙泉等区市县栽种巨桉人工林2000

hm2左右,并于2003年以来又在双流、新津、邛崃、

彭州等地引种栽培巨桉杂种无性系1300多hm2,表

现良好。桉树已成为我国林业史上引种较为成功的

造林树种之一,在短周期原料林建设、林󰀂板及林󰀂

浆󰀂纸等产业建设中,起到了举足轻重的作用。

2󰀁桉树人工林的经济效益评价

以木材为主要代表的林产品是人类社会经济和

人民生活的重要物资,而对木材需求量的迅速增长

与全球天然林资源大幅减少、森林资源总量急剧下

降的严峻现实,2002年国家正式启动速生丰产林建设工程,而生长快、产量高的桉树成为首选树种,而

且国内外巨大的木材需求则为发展桉树速生林提供

了很好的机遇和市场保障(黄晖,2004)。世界各国都在大力发展人工用材林,以缓解木材和林产品的

供需矛盾,保持经济和社会的持续健康发展。由于

桉树种类多,具有不同的用途和适应性,树种选择机

会多。诸如巨桉、尾叶桉、蓝桉、赤桉、史密斯桉、邓恩桉、王桉等都是优良的用材树种,可以生产多种工

业用材,尤其是中纤维板材、纸浆材(王豁然,2004)。

同时桉树生长快,产量高,作为造纸和人造板应用的人工林轮伐期可缩短为5a~7a,一些地区甚至欲

将轮伐期缩短为3a,集约经营的巨桉、尾叶桉和巨

尾桉人工林径材量大,得材率高,年均蓄积生长量在

25m3∃hm-2~45m3∃hm-2,而在巴西优良无性系人工林达到80m3∃hm-2~100m3∃hm-2(白嘉雨等,

1996a,王豁然,2004)。按现有短周期工业用材林较

好林分计算,桉树人工林年产值在正常木材和木片

价格年份可达9800元∃hm-2,整个华南地区桉树木材初级产品年产值达5󰀂0~6.0亿元(项东云,

2000)。在四川盆地巨桉若以6a为一个轮伐期,一

般可产木材108m3∃hm-2,产值为3󰀂348万元∃hm-2;马尾松若以20a为一个轮伐期,产值为2󰀂907万元∃

hm-2。马尾松一个轮伐期内,巨桉可以采伐3次。

在同等立地条件上种植巨桉是马尾松经济效益的

3󰀂5倍(李晓清和胡天宇,2002)。成都地区中等立地非集约经营条件下,桉树人工林年平均蓄积生长量

22󰀂5m3∃hm-2以上。桉树材积生长量为22󰀂5m3∃

hm-2∃a-1左右,5a后,林分蓄积可达112󰀂5m3∃hm-2

(折合为湿材9T),按300元∃T-1计算,产值达4󰀂05

万元∃hm-2,扣除投入的种苗、肥料、人工及税费等,

收入3󰀂0万元∃hm-2左右。在目前的荒山荒地人工

林造林树种选择中,还没有哪个树种能达到这个生长量,且轮伐期短。桉树人工林,从育苗造林开始,

便为社会提供了大量的劳动就业机会,尤其是短周

期工业用材林的迅速发展,促进了交通运输业、造纸和人造板工业、医药业的发展,因此,桉树,既是生态

树又是富民树,投资回报率高,经济效益和社会效益

极为显著。

3󰀁桉树人工林的生态效益评价

尽管桉树因具有广泛的适应性而得到大力发展,有的国家已经(或正在)获得巨大成功,但随着桉树人工林的不断发展,引起了社会的广泛关注和学术界许多争论(Shiva&Bandyopadhyay,1983;Poore&

Fries,1985;Bhaskar,1986;Florence,1991;Richardson,

1993;White,1993;项东云,2000;余雪标,1997,2000;Pamela&Pender,2003;温远光等,2005)。对发展桉

树的看法褒贬不一,桉树人工林生态问题已经成为

争论的焦点,集中在:(1)桉树林过度消耗养分(∀抽

肥机#);(2)桉树林过度消耗水分(∀抽水机#);(3)桉树林减少生物多样性(∀绿色荒漠#);(4)桉树林生态

稳定性差。由此产生了对发展桉树人工林的两种意

见:(1)桉树作为生长快,产量高、木材质量好、用途广泛的树种,其人工林的发展符合国家分类经营政

策,符合国家保护和禁止砍伐天然林的要求;通过营

建集约经营,用小面积人工林可以提供一个国家或

地区所需要的大部分木材和其他林产品,减轻天然林生产木材的压力,从而达到保护乡土树种天然林

生态系统及其所蕴涵的生物多样性;(2)桉树消耗水

分多,消耗地力快,减少林下植被及生物多样性,对

生态环境不利,主张限制或禁止发展,担心桉树人工林会带来∀生态灾难#。

3.1󰀁桉树人工林的水分消耗与利用

人工林耗水量的大小反映出该树种的生长率和材积生长状况。对于桉树人工林的绝对耗水量,国

内还没有系统的研究结果。据∀桉树与水#研究在广

东雷州观察的数据表明,桉树林分水耗比较低,河头

林场沙质土壤平均水耗为1󰀂25mm∃d-1,纪家林场粘性土壤平均水耗为1󰀂4mm∃d-1,耗水量都与所在

地降雨量相当(林义辉,2001)。桉树生长快,光合作

用强,利用水分较多,它在速生期需求水量更大。我国栽培桉树人工林的地区年平均降雨量几乎都在1

000mm以上,降水量大于蒸发量。只有在干旱地

区,种植桉树以后地下水位才可能会降低,这同其他

树种没有区别(王豁然,2004)。目前还没有真正有说服力的证据表明桉树林地下水位有显著降低的现

象。当然,不同树种形成的森林环境的蓄水多寡是

不同的,但最为重要的影响因素是林地枯枝落叶层,这是森林生态系统营养循环环境的蓄水多寡是不同

的,但最为重要的影响因素是林地枯枝落叶层,这是

森林生态系统营养循环和涵养水源的关键(王耀连,

2000;林义辉,2001)。Lima&O󰀁longhlin通过研究认为桉树与松树林地水分状况并无不同,干燥的硬阔

叶林中,桉树林草地和牧场的水分状况也是相似的。

其它一些研究也表明,桉树的水分利用率是比较高的,利用一定量的水分,桉树产生的干物质比相思和

合欢等属的树种高。每合成1kg生物量,松树需要76󰀁󰀁四󰀁川󰀁林󰀁业󰀁科󰀁技27卷1000L水,咖啡、香蕉、黄檀和相思在800L水以上,

桉树只需要510L水,仅高于大豆、高梁和黍子,而

其收获指数和松树一样达到0󰀂65。如以水分利用率为标准,桉树属节约水分的树种,而不是通常所说

的∀抽水机#(余雪标和李维国,1997)。

3.2󰀁桉树人工林对林地土壤的影响

3.2.1󰀁桉树人工林的养分问题从树种特性看,桉树可以消耗较少的养分而生

产较大的生物量。与很多农作物和树木相比,其养

分消耗量只有1/2~1/10,具有很强的土壤养分利用能力,所以在贫瘠土壤上,桉树可以不施肥而生长

良好(Davidson,1993)。在澳大利亚,桉树在天然林

中的比例占95%以上,但其生境气候干燥,林地瘠

薄,所以桉树在天然林中对养分的需求不高,不表现有养分亏缺,只是生长速度较慢(Hopmans,1993)。

巴西Aracuuze公司研究表明,如果树皮留地,则N,

P,K,Ca,Mg的含量分别增加83%,87%,63%,83%

和82%。即使不包括林地原有的养分,自然界矿化作用和随雨水流入的养分增加量以及轮伐期内其它

增加的养分,这几种元素分别可维持树木生长34a,

42a,14a,35a,28a。同时,只要轮伐期大于7a,连续栽培3个轮伐期的林地营养状况未见恶化,与造

林前相比较,林地土壤中磷、钾、钙和镁营养元素分

别增加49󰀂9g∃hm-2、111󰀂3g∃hm-2、280󰀂8g∃hm-2和

57󰀂2g∃hm-2(邵青还,1991;王豁然,2004)。中国林科院热林所对不同桉树林土壤养分变化研究的结果

是:造林3a~8a的尾叶桉、细叶桉、刚果12号桉的

林地,土壤有机质、全氮增加9󰀂2%~22.8%,钾普遍增加;尾叶桉、细叶桉的林地,磷增加63%~142%

(张荣贵,2003)。通过实地调查和总结国内外资料

后认为,营造大面积桉树人工林有利于改善生态环

境。关键是保存林下枯落物,林地有一定植被,森林的自身功能起主导作用,反之,枯落物不能保,林地

裸露,效益不会那么明显,甚至地力下降,林木生长

缓慢,生产力低(赵庭香等,1988)。但是在亚太地区很大面积的桉树是为了给当地居民提供薪材,于是

很多农民大量收获枯枝落叶,使养分不能还地,正常

的养分循环受破坏,同时加上疏伐、运输、放牧等活

动的影响,使林地表土裸露,水土流失加剧,土壤养分状况恶化(白嘉雨等,1996b)。对雷州半岛桉树林

地地力退化的调查表明,种植桉树40多年林地地

力:土壤原生A层变薄,甚至消失;土壤pH值下降了0󰀂49~0.65,大部分土地由酸性变为强酸性,其有机质下降了60󰀂7%~95󰀂2%,全氮下降了1~2.2倍,全磷下降了44󰀂4%~72.7%,全钾下降了4󰀂5~

5.2倍。土壤肥力等级除有机质、全氮和速效氮达

到4级(较缺乏)以外,其余养分指标均低于临界值(廖观荣等,2001)。桉树人工林导致地力下降也是

中国南方著名的乡土速生杉木人工林所面临的共同

问题(中国林学会森林生态分会,1992)。可见,人工

林生长量大,消耗量也大,这是正相关关系,只要科学管理,适时施肥就不会有问题。因此,提出桉树是∀抽肥机#的看法是不公正的。事情都有两面性,处

理得好,正面的东西可以得到发挥,负面的东西可以避免或降到最低。发展速生桉树既要看到近期的经

济效益,也要注意其对地力、生态带来的长远影响,

处理得好可以促进成都地区乃至四川林业、社会经

济的可持续发展。3.2.2󰀁桉树人工林的物理性质问题

对广西南宁市郊的尾叶桉人工林及灌草坡土壤

物理性质研究表明:尾叶桉人工林林地土壤容量为

1󰀂37g∃cm-3~1.47g∃cm-3,比灌草坡1.50g∃cm-3

~1.62g∃cm-3,分别低0󰀂12g∃cm-3~0󰀂19g∃cm-3。

平均总孔隙度、平均通气度、平均最大持水量和平均

渗透速度依次为45󰀂0%,2󰀂14%,435󰀂7mm∃min-1和1󰀂3mm∃min-1,分别比灌草坡高3󰀂4%,3󰀂4%,19󰀂9

mm∃min-1和0󰀂28mm∃min-1,随土壤深度的增加,林

地与灌草坡各参数的差值逐渐减小。尾叶桉人工林

取代灌草植被后,对改良土壤结构,提高土壤蓄水保水能力都具有良好的水文生态功能(黄承标等,

1999)。

3.3󰀁生物多样性问题长期以来,部分桉树人工林的地表给人们以干

燥、没有地被物、没有枯枝落叶的印象。于是有学者

认为,桉树人工林消耗了林地土壤肥力和水分,影响

了地被物的繁殖和生长,并由根系排出有毒的分泌物,抑制地被物的生长,减少和消灭了林下植被的种

类和数量(项东云,2000)。不能否认,与天然林相

比,大面积的人工林对当地动植物区系有不良影响,单一栽培的纯林不能完全代替天然林(余雪标和李

维国,1997)。桉树与其它任何树种一样,在其生长

过程中需要吸收土壤养分和水分,在一些相对干燥

和养分不足的林地,桉树跟其它植被(包括同种的幼树)有很强的竞争性。Davidson(1965)对澳大利亚新

南威尔士一个地区的罗斯桉(E.rossii)和其它桉树

群落的研究发现,林地群丛是靠树冠间空隙地养分、水分来维持生长,尤其是在沙地中本来养分就不足,

年降雨量又低,树木要在这种立地上正常生长,对水771期谢直兴,等:桉树人工林现状及其可持续发展󰀁󰀁