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? Robert B. Clontz / TNC

森林占全球陸地面積的31%，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體和重要的自然資源，它為我們提供清潔的空氣和水，同時(shí)儲(chǔ)存大量的碳，也是許多動(dòng)物和植物的家園，80%以上的陸地動(dòng)植物和昆蟲(chóng)都棲息于此，世界上許多瀕臨滅絕和極度瀕危的動(dòng)物、植物都生活在森林中。森林對(duì)于維持這些生態(tài)功能至關(guān)重要。森林對(duì)于人類生存不可或缺，有超過(guò)10億人直接依靠森林獲得食物、能源、居住和收入，并且為所有的人提供生活下去所必需的大量生態(tài)服務(wù)功能。

健康的森林有助于抑制全球變暖：森林儲(chǔ)存了約6620億噸碳，占全球土壤和植被碳儲(chǔ)量的一半以上。自然恢復(fù)的森林可以成為應(yīng)對(duì)氣候變化的“秘密武器”，森林和樹(shù)木有助于緩解因氣候變化而加劇的極端天氣現(xiàn)象（極端高溫、極端低溫，極端降水、極端干旱）所帶來(lái)的全球性健康挑戰(zhàn)。但不幸的是，每年大約有相當(dāng)于1400萬(wàn)個(gè)足球場(chǎng)面積的森林被毀，大約3500萬(wàn)公頃森林遭受蟲(chóng)害威脅。自1990年以來(lái)，已有超過(guò)4.2億公頃森林消失，每年有1000萬(wàn)公頃森林遭到破壞。

森林的恢復(fù)與可持續(xù)管理將有助于同時(shí)解決氣候變化和生物多樣性危機(jī)，并生成可持續(xù)發(fā)展所需的產(chǎn)品和服務(wù)。

林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需要

實(shí)施林水協(xié)調(diào)的多功能管理

北京市密云區(qū)五座樓林場(chǎng)俯拍 | 圖源：TNC

增加森林資源總量、提升森林質(zhì)量、充分發(fā)揮森林的多種功能，滿足日益增長(zhǎng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的多樣化需求，是我國(guó)未來(lái)林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的方向。然而，我國(guó)林業(yè)還存在森林資源質(zhì)量不高、效益低下、功能脆弱的突出問(wèn)題。據(jù)第九次全國(guó)森林資源清查結(jié)果，全國(guó)森林面積22044.62萬(wàn)公頃，占世界森林面積的5.51%；全國(guó)喬木林每公頃蓄積量94.83立方米，僅為世界平均水平每公頃108立方米的87.8%，蓄積量和生長(zhǎng)量都遠(yuǎn)低于德國(guó)、芬蘭等林業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。

以北京市為例，由于早期林業(yè)發(fā)展過(guò)分追求森林面積和木材蓄積，多年禁止或限制采伐，出現(xiàn)了很多結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、林下植被和天然更新缺乏的過(guò)密林（圖1），加之受氣候變暖和干旱加重影響，林地和流域產(chǎn)水量降低，影響到諸如密云水庫(kù)流域這樣的山區(qū)水源地供水功能，也因?yàn)樗指?jìng)爭(zhēng)加劇而影響到林木生長(zhǎng)和健康，不能充分發(fā)揮保障區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的作用，亟需尋找森林多功能經(jīng)營(yíng)技術(shù)，即通過(guò)林水協(xié)調(diào)的多功能管理模式推動(dòng)林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

圖1 北京山區(qū)森林存在的過(guò)密、過(guò)純、過(guò)稀、缺乏經(jīng)營(yíng)的問(wèn)題 | 圖源：研究團(tuán)隊(duì)

針對(duì)北方旱區(qū)如何深入實(shí)現(xiàn)林水協(xié)調(diào)的多功能管理的理論挑戰(zhàn)和技術(shù)需求，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與自然保護(hù)研究所森林生態(tài)水文與流域管理研究團(tuán)隊(duì)（圖注中簡(jiǎn)稱“研究團(tuán)隊(duì)”）自2000年以來(lái)長(zhǎng)期在黃土高原及涇河流域和六盤(pán)山區(qū)等地，依托國(guó)家林業(yè)和草原局寧夏六盤(pán)山森林定位站，圍繞“結(jié)構(gòu)”、“格局”、“過(guò)程”、“耦合”、“尺度”等關(guān)鍵內(nèi)容，長(zhǎng)期探索旱區(qū)林水協(xié)調(diào)的多功能管理理論與技術(shù)，特別在林分尺度推出了華北落葉松（Larix principis-rupprechtii）水源涵養(yǎng)林的多功能經(jīng)營(yíng)案例（圖2），推動(dòng)了相關(guān)學(xué)科發(fā)展及技術(shù)創(chuàng)新，可為在北京山區(qū)開(kāi)展森林多功能管理研究與應(yīng)用提供參考。

圖2 寧夏六盤(pán)山區(qū)華北落葉松中齡林的多種功能變化與合理密度 | 來(lái)源：研究團(tuán)隊(duì)

北京山區(qū)格外需要

開(kāi)展林水協(xié)調(diào)的多功能管理

北京山區(qū)是重要的區(qū)域水源地，但存在氣候干旱、暴雨集中、風(fēng)沙危害、山洪泥石流等環(huán)境問(wèn)題，非常需要促進(jìn)林業(yè)發(fā)展和增加森林覆蓋率。然而，在北京山區(qū)用于大規(guī)模造林?jǐn)U大森林面積的可用水資源或土地資源均已接近甚至達(dá)到極限，若繼續(xù)高密度營(yíng)林會(huì)超出水資源承載力，導(dǎo)致流域產(chǎn)水繼續(xù)降低，影響當(dāng)?shù)睾拖掠喂┧踩?，也?huì)因減少林下植物多樣性、限制林下天然更新、降低森林穩(wěn)定性等降低森林的整體功能。

因此，北京市林業(yè)發(fā)展必須首先考慮區(qū)域或流域的水資源承載力限制，考慮林地產(chǎn)水功能和森林抗旱穩(wěn)定性要求，格外需要實(shí)施林水協(xié)調(diào)的多功能森林管理，將林業(yè)發(fā)展重點(diǎn)從簡(jiǎn)單的森林?jǐn)?shù)量增加轉(zhuǎn)向森林質(zhì)量提升和功能增強(qiáng)，追求更多和更平衡地向社會(huì)提供多種服務(wù)。

這就是說(shuō)，在北京山區(qū)這樣的干旱缺水地區(qū)，森林恢復(fù)與管理不能僅考慮木材生產(chǎn)或土壤保持等單一主導(dǎo)功能，而是要在充分認(rèn)識(shí)森林多種功能的復(fù)雜競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系和供給能力與社會(huì)需求關(guān)系的基礎(chǔ)上，盡量減少植被生態(tài)耗水和維持較高產(chǎn)水功能，通過(guò)合理恢復(fù)與科學(xué)管理森林來(lái)實(shí)現(xiàn)多種功能優(yōu)化，進(jìn)行面向產(chǎn)水主導(dǎo)功能并兼顧其它重要功能的多功能管理，為社會(huì)發(fā)展均衡提供多種服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“山水林田湖草沙”生命共同體的系統(tǒng)治理。

TNC攜手多方

推進(jìn)林水協(xié)調(diào)多功能管理研究和示范

2023年3月，大自然保護(hù)協(xié)會(huì)（TNC）與北京市園林綠化局簽署合作諒解備忘錄，將近自然多功能森林經(jīng)營(yíng)研究及建設(shè)典型森林的多功能管理示范區(qū)列為雙方首期合作的方向之一。項(xiàng)目在北京市密云區(qū)五座樓林場(chǎng)（圖3）進(jìn)行山區(qū)典型森林（油松、側(cè)柏人工林）的生態(tài)水文過(guò)程定位監(jiān)測(cè)及多功能管理技術(shù)研究與示范，同時(shí)通過(guò)對(duì)北京山區(qū)森林的全面調(diào)查，分析林分結(jié)構(gòu)特征時(shí)空變化及其環(huán)境響應(yīng)，量化立地環(huán)境和林分結(jié)構(gòu)對(duì)木材生產(chǎn)及其它多種服務(wù)功能的影響，建立反映多因子影響的森林功能預(yù)測(cè)模型，在確定各單一功能要求的最優(yōu)或最適林分結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化確定多功能林分結(jié)構(gòu)并提出多功能經(jīng)營(yíng)技術(shù)，以便滿足區(qū)域供水安全和森林多功能利用需求，促進(jìn)北京山區(qū)林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

圖3 北京市密云區(qū)五座樓林場(chǎng)的位置和樹(shù)種分布 | 來(lái)源：研究團(tuán)隊(duì)

森林多功能管理的核心是

合理權(quán)衡那些相互競(jìng)爭(zhēng)的多種功能

為了精準(zhǔn)地進(jìn)行人工林多功能管理，需按氣候類型區(qū)或生態(tài)功能區(qū)以及立地類型，確定森林的多種功能重要性排序，評(píng)價(jià)其多功能經(jīng)營(yíng)目標(biāo)和潛力，主導(dǎo)功能位列第一（有時(shí)可并列第一），然后是重要性依次降低的其它功能?；诒本┥絽^(qū)水源涵養(yǎng)功能的重要性和巨大需求，需考慮的服務(wù)功能主要有林地產(chǎn)水、木材生產(chǎn)、減少侵蝕、固碳釋氧、生物多樣性保護(hù)、景觀提升等，當(dāng)然還要以保障森林本身穩(wěn)定為前提。

2023年，項(xiàng)目在五座樓林場(chǎng)布設(shè)了面積為658畝的森林經(jīng)營(yíng)示范區(qū)，包括油松人工林、側(cè)柏人工林、油松和側(cè)柏及黃櫨的混交林、黃櫨灌叢等類型。需要依據(jù)影響林木生長(zhǎng)和功能的主要立地因子及其變化范圍，考慮各立地因子的可能組合，劃分不同的立地-植被類型。例如，根據(jù)坡位和坡向，劃分出9個(gè)立地類型（表1）。

表1 五座樓林場(chǎng)的主要立地類型及典型人工林的多功能重要性排序

在2023年生長(zhǎng)季，選擇建立了用于森林生態(tài)水文過(guò)程監(jiān)測(cè)的固定研究樣地和用于森林結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)調(diào)查的調(diào)查樣地，并定量調(diào)查了現(xiàn)有森林的結(jié)構(gòu)指標(biāo)，包括喬木層的樹(shù)種組成、林齡、密度、樹(shù)高、胸徑、郁閉度、葉面積指數(shù)等，林下植被層的植物種類組成、覆蓋度、生物量、天然更新情況等，枯落物層的枯落物厚度、組成、覆蓋度、生物量等，根系層的土壤剖面各土層形態(tài)特征和理化性質(zhì)等（圖4）。

立地環(huán)境和森林結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)水功能的影響，將是未來(lái)幾年的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。在2024年，項(xiàng)目將在不同郁閉度的油松和側(cè)柏人工林固定樣地，布設(shè)有關(guān)儀器設(shè)備，進(jìn)行降水輸入、林分蒸散分量及土壤蓄水變化等生態(tài)水文過(guò)程監(jiān)測(cè)，以便經(jīng)由水量平衡計(jì)算林地的產(chǎn)水功能。

圖4 在五座樓林場(chǎng)進(jìn)行森林樣地調(diào)查 | 圖源：研究團(tuán)隊(duì)

總 結(jié)

總而言之，在旱區(qū)林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展過(guò)程中，需要遵循以水定綠、分區(qū)施策、因地制宜的原則，通過(guò)科學(xué)規(guī)劃和合理經(jīng)營(yíng)，提高森林的多功能價(jià)值。

項(xiàng)目將圍繞有關(guān)科技瓶頸，通過(guò)頂層設(shè)計(jì)和系統(tǒng)布局，促進(jìn)知識(shí)、技術(shù)、管理創(chuàng)新，盡快形成林水協(xié)調(diào)多功能管理技術(shù)和政策建議，提出各類森林的合理經(jīng)營(yíng)模式，提高森林的穩(wěn)定性和多功能性?；诳茖W(xué)研究成果，逐個(gè)定量回答“為啥造林、造多少林、在哪造林、造什么林、如何管理、怎么資助”等一系列關(guān)鍵問(wèn)題。

我們希望，項(xiàng)目在密云區(qū)五座樓林場(chǎng)的研究和實(shí)踐，能對(duì)此提供更多經(jīng)驗(yàn)，共繪人與自然和諧共生的密云庫(kù)區(qū)美麗畫(huà)卷，也歡迎相關(guān)人士與我們交流探討，提出科學(xué)合理建議，推動(dòng)北京山區(qū)的林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

保護(hù)森林資源，促進(jìn)森林恢復(fù)和開(kāi)展森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)，需要我們共同努力，創(chuàng)新而為，不斷前行！

項(xiàng)目背景

在2023年3月21日的國(guó)際森林日，大自然保護(hù)協(xié)會(huì)（TNC）與北京市園林綠化局簽署合作諒解備忘錄，圍繞推動(dòng)林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)、生物多樣性提升、應(yīng)對(duì)氣候變化等方面開(kāi)展合作。在北京市密云庫(kù)區(qū)五座樓林場(chǎng)開(kāi)展近自然多功能森林經(jīng)營(yíng)研究并建設(shè)典型森林的多功能管理示范區(qū)，是雙方首期合作的兩個(gè)方向之一，該項(xiàng)目搭建政府、科研院校、企業(yè)的多方合作平臺(tái)，TNC攜手北京市林業(yè)碳匯與國(guó)際合作事務(wù)中心、北京市園林綠化科學(xué)研究院、中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與自然保護(hù)研究所、北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、四川省綠化基金會(huì)等單位合作共同實(shí)施，并得到了密云區(qū)園林綠化局和五座樓林場(chǎng)的支持，以及廣東省唯品會(huì)慈善基金會(huì)的公益捐贈(zèng)。

一年來(lái)，項(xiàng)目在北京密云探索森林管理創(chuàng)新實(shí)踐，穩(wěn)扎穩(wěn)打，持續(xù)推進(jìn)，目前已經(jīng)取得初步進(jìn)展。

關(guān)于國(guó)際森林日

International Day of Forests

自2013年開(kāi)始，每年的3月21日是由聯(lián)合國(guó)大會(huì)確定的國(guó)際森林日。2024年國(guó)際森林日的主題為“森林與創(chuàng)新——?jiǎng)?chuàng)新型解決方案，創(chuàng)造更美好世界”（Forests and Innovation: New Solutions for a Better World），旨在強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新對(duì)于扭轉(zhuǎn)毀林趨勢(shì)、促進(jìn)可持續(xù)木材生產(chǎn)以及提升人民福祉的重要意義。