第一章 热带林现状和引种概况
热带森林的破坏和消失,是当前危及人类自身生存环境的一个焦点。我国热带地区面积虽然只有48万km2、仅占国土面积的5%,但在我国南方有着举足轻重的作用。与世界其他热带地区相比,我国热带地区人口较密集,经济较发达。
一、我国热带林现状及特点
我国现有热带林1500万公顷左右,拥有全国物种总数的25%,植物种类的15%(海南岛4200种,西双版纳7000种),动物种类的27% 。
目前保存完好的热带天然林不多,除海南、云南的几个自然保护区外,大部分都为采伐过的次生林或被开垦为橡胶园、农田、牧场等。1980年国务院202号文件提出“建设海南林业必须采取保护、恢复与发展并重的方针”,乱砍滥伐有所减少,三大林区逐步调整产业结构,尖峰岭林业局已从1993年停止采伐,将近30年有效的保护,热带林已得到很好的恢复。同时大量种植人工林也进一步扩大了热带林面积,其中大部分是外来树种的人工林。近几年随着国民经济的发展和人民生活的提高,乡土树种的种植得到重视和发展,特别是珍稀树种的种植热潮遍布热带地区。
热带林生态系统有其独特性质,它具有较高的持续性和惰性,较低的可塑性和弹性,要求较大面积的森林以保持稳定性。热带林对水热资源利用充分,养分摄取能力较强。系统的主要物质和能量储备于林木中,而土壤的储备相对较少。因此,林木丧失后,就等于丧失了系统赖以恢复的物质和能量基础,这是它抵抗外力干扰能力弱的原因之一。因此,应该慎重地对待热带林。必须了解他的特性与规律后才能做出管理方案,不要轻易干扰固有的平衡。
我国的热带林与国外的热带林有很大区别。首先,我国天然林面积很小,并且大部分是质量差的已被采伐过的次生林,真正的原始林所剩无几。因此,我们面临的是坚决停止对天然林的采伐,只能是无条件的完全保护。所以发展人工林显得更为重要,在我国谈热带林的可持续发展和可持续经营重点是人工林,而天然林是落实保护的政策和措施、加强经营管理的问题。
在天然林尚未恢复到相当规模之前,不必过分搬用国外的那些准则、体系和认定指标。而应按我国国情研究林区的社会问题,热带天然林可持续经营的重点是社会的可持续,然后才有生态的可持续。引导林区职工和居民转变经营方向和耕作方式,逐步改变依赖森林的生活方式。林区面临的是广大职工维持生计问题,是林区居民(大部分是少数民族)传统文化转变的问题。应由社会共同协作帮助他们建立新的生产手段,如森林旅游、集约人工林、高附加值的林副产品加工,有了经济基础社会稳定,热带林保护才能成为现实。同时研究、摸清资源,掌握规律是十分必要的。当务之急是建立健全自然保护区,保护生物多样性,包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。天然林保护任重道远,在经济高速发展的时代,常有以各种借口蚕食破坏天然林的现象,特别是有些“旅游项目”借开发之名,行蚕食之实。
二、中国热带森林及气候、地理环境
1.中国热带森林分布概况
中国的热带地区处于东南亚热带北缘,根据吴征镒主编的《中国植被》,我国热带区域东起东经123°附近的台湾省静浦以南,西至东经86°的西藏南部亚东、聂拉木附近;北界大致位于北纬21°~24°,在西藏东南部河谷的局部地段甚至可达到北纬28°~29°。不同学者对我国热带界限划分有差异。我国热带地区占陆地面积约48万km2,占国土面积的5%。
中国热带森林分布有3个部分:一是东部过渡性热带季雨林雨林区,包括福建东南部,广西、广东南部和台湾南部;二是西部过渡性热带季雨林雨林区,包括云南南部和西藏南部的河谷地带;三是南部热带季雨林雨林区,包括海南及南海诸岛。
2.气 候
中国的热带、南亚热带属季风热带气候区,每年11月至翌年4月,受变性的西伯利亚和蒙古高原寒潮影响为干旱季节。每年4~10月受东南季风海洋来的暖湿气流影响及热带气旋入侵,为高温高湿多雨季节。
大陆性季风气候是影响中国热带地区最明显的特征。季风主要是海陆热力不均匀造成的海陆季风,由于冬季风从大陆吹来,受极地大陆气团(青藏地区)所控制,在印度北部、巴基斯坦和中国西南一带有一个强大的热带低压,是北半球最强大的热带低压,而中国东部的太平洋上有一个强大的副热带高压,这两个强大的气压系统影响着中国东部地区,季风环流也大大改变气候要素的组合与分布规律,对中国自然景观的形成和发展起着重要作用。
水热同步是中国热带气候的另一显著特点。随着温度的升高降水逐渐增多,林业生产中使热量和水分能够比较充分地发挥作用,是非常有利的。冬半年是少雨季节,但因受北方变性冷气团的影响,本区地形多高山,水平降水和垂直仍有少量雨水补充地面和增高空气湿度,因热量冬季可满足林木生长需要的水分,所以热带林木一年四季不落叶,处于生长状态,只是有节律交替进行换叶。
(1)空气温度
用气温来表示热量资源和温度对植物的影响。
①≥10℃积温和≥10℃日数
热带地区≥10℃积温有8000~9000℃以上。台湾南部、云南南部和雷州半岛南半部地区全年每日都≥10℃温度有365天。
② 最热月平均气温
最热月气温南沙群岛28.8℃,海口28.4℃,普洱21.7℃,尖峰岭30.3℃,台湾南部28.0℃。
③ 最冷月平均气温
南沙群岛最冷月气温在26℃以上,海南五指山以南≥18℃,台湾南部、雷州半岛、云南南部一线约为15℃。
④ 极端最低气温多年平均值 热带植物温度过低招致死亡称杀伤性低温,使植物的生长受到抑制。南沙群岛≥20℃,台湾南部、雷州半岛、云南南部约为5℃,而1月份平均最低气温约为12℃。
(2)大气降水
中国热带地区处于中国南部靠近太平洋、南海和孟加拉湾,有充足的水汽来源,以及当地的地形条件,决定了多雨地区,海南东部、台湾东部等都是容易受台风影响的地区,又是面对水汽来向而地形有显著抬升的地方,为多雨中心。一年中降水量多集中在夏季风盛行时期,云南和藏南西南季风来得迟,撤得晚,降水虽然多集中夏半年,但秋雨多,而且夜雨率高达70%~80%。全年降水量约1400~2800mm。
(3)台 风
台风是中国重大的热带天气系统,大多数在夏秋两季侵袭海南、台湾、广东、广西、福建、浙江沿海等地,台风带来暴雨、风灾,对农业和林业及人民生命财产有较大危害。选择抗风树种,营造沿海、农田、橡胶防护林,成为主要任务之一。
3.土 壤
中国热带地区山区面积广大,山脉纵横,定向排列。云南南部地势西高东低,海南、台湾中间高四周低,广西、广东、福建沿海丘陵和山地多,沿海平原少。由于地势变化,造成水分状况和温度状况的差异,即使相同纬度,不同地区,山地森林植被的结构也是不同的。显而易见,除了地理纬度以外,地势(海拔高度)的变化是影响山地森林植被垂直分布的重要因素。中国热带土壤的分布规律与纬向水平热量带和经向相性干湿分布规律基本一致。由于复杂地形,使森林分布受到明显的影响,从而形成了类型繁多、组成复杂的山地森林土壤垂直带谱。
(1)土壤基本性质、分布
砖红壤主要分布在海南、雷州半岛、云南西双版纳等,大体位于北纬22℃以南,具有高温高湿,干湿季明显的季风特点,冬季少雨多雾,夏季多雨。砖红壤的原生植被为热带雨林或季雨林。土壤剖面具有暗或弱腐殖质表层,地表有厚达2~3cm的枯枝落叶层,表层有机质含量50g/kg左右,厚达30cm,pH4.5~5.5,B层盐基饱和度<35%。
山地砖红壤性黄壤主要分布于海拔(海南)600~1000m的山地,热量条件较砖红壤性红壤略低,雾露多,湿度大。
山地砖红壤性黄壤的原生植被为山地雨林,土壤剖面具有暗或弱腐殖质表层,表层有机质含量90g/ kg,土层深厚,pH4.0~5.0,B层盐基饱和度<35%。
(2)土壤的垂直分布
云南南部山地(北纬21°31')砖红壤(热带季雨林、雨林,海拔180~800m);山地黄壤(常绿阔叶林,海拔1200~2000m);山地黄棕壤(苔藓常绿落叶阔叶林,海拔2000~2600m)。海南(北纬19°)燥红土(热带稀树草原,海拔50m以下);砖红壤(半落叶季雨林,海拔50~250m);山地砖红壤(热带季雨林,海拔250~700m);山地砖红壤性黄壤(山地雨林,海拔700~1000m);山地黄壤(常绿阔叶林,海拔1000m左右);山地泥炭腐殖质矮林土(山顶苔藓矮林,海拔1100m以上)。
三、人工林及外来树种引种概况
热带地区在过去的20多年里营造了大规模的人工林。主要的树种有桉树、松树、相思、木麻黄、柚木和小面积的乡土树种;曾推广过的乡土树种有石梓、母生、米老排、西南桦、山桂花、南亚松和思茅松;同时还试种过近百种的优良珍贵树种,如花梨、麻楝、双翼豆、绿楠、灰木莲、乌墨、铁刀木、白格、黑格、红椎、盘壳栎、沉香等。这些树种都做过种子采集技术、保存处理技术的研究,还进行了一整套的育苗造林试验及推广示范。由于社会发展阶段和生产水平的限制,这些优良珍贵树种没能大规模的投入生产、建设人工林。到了21世纪由于经济的发展,人们重新认识这些树种,高投入集约的种植促进了珍贵树种人工林的健康发展。
近百年来引进一大批国外树种,特别是改革开放后,重点系统地与国外合作进行引种工作,包括种源、家系选择及进一步的育种工作。成功的有桉属、松属、相思属、木麻黄属、南洋楹等树种。其中桉树进行了全套的从育种到丰产栽培措施的研究和开发,现已成为华南地区最重要的工业用材树种,种植面积达300万hm2。木麻黄到目前还是沿海防护林不可替代的树种,遍布浙江到广西沿海,并在内陆有一定的发展。
外来珍贵树种有柚木、塞纳加楝、松香紫檀、大果紫檀、印度紫檀、长叶马胡油、檀香、轻木、大叶桃花心木。柚木是全球公认的世界名材,木材不翘不裂,木纹美丽,加工性能好,长期以来做了系统的基因收集,收集了三大种源区不同的种源和家系,选育出优良无性系,已积累了一整套成熟的栽培方法。近些年随着经济收入的增加,人们对珍贵用材的需求量大增,最近几年有了较大规模的发展。
用于环境保护绿化美化的多用途树种有南洋杉、凤凰木、火焰树、银合欢、小叶榄仁、南美木棉、蔷薇钟花、蓝花楹、雨树、长叶暗罗、银桦、红千层等。这些外来树种大部分已适应当地的立地条件,广泛应用于城市绿化美化,成为重要的园林绿化树种。
四、存在问题及对策
1.存在问题
第一是遗传单一性危险。我国热带地区造林树种大部分为外引树种,有些引入时不注意足够大的群体,只引进少量的个体甚至是单株;另一种情况是不注意遗传多样性保存,在育种过程中丢失了宝贵的基因资源;更危险的是在人工林里采种,往往采到的是姐妹株的后代,造成近交衰退。最近有些单位片面追求无性系化,没有正确的育种策略和系统的长期育种计划为基础的运作必然潜伏着风险。
第二是地力衰退。我国热带地区长期破坏的结果,使大面积的土地成了土壤瘠薄、肥力低下的状态,多代连栽导致土壤养分和酶活性下降。
第三是边远山区经营粗放。表现在整地和施肥水平低, 林分质量差,生长慢 。科学性与合理性存在问题。
第四是水土流失。南方山地坡度较大,炼山和整地往往造成水土流失,其养分损失甚至大于采伐带走的养分。
第五是适宜的阔叶乡土树种少,林种、树种结构不合理。
第六是经营目的单一。对人工林多功能经营理解不足,随着社会的发展越来越要求更合理地进行森林多功能利用,不能只停留在木材的单一利用。
综上所述,所有的问题都需要用科学研究的成果和理论来指导人工林营林工作。
2.对策及措施
正确理解可持续发展的含义,采取可持续经营的措施营建人工林。控制两个主要因素,即基因和立地。做到持续有效的控制基因材料,在天然林里搜集保存基本群体,从中选择补充到育种群体,并不断进行再选择,完善育种群体。只有在此基础上才可以选择出繁殖群体,不应该在无选择的基础上就确定了自己的‘无性系’,并大规模推广,后果可忧。如桉树的人工林有此现象,以至桉树林产量不稳定,不可能持续,其原因是基因管理失控,必须用正确的育种策略来指导。
保持立地各因素的可持续是人工林可持续的重要因素,也是难以控制的因素。我们必须采取恰当的营林措施调控各因素使之平衡和改善,例如诊断施肥、生物培肥都是有效的措施。制定合理的造林模式,特别要根据热带地区特点,注意土壤稳定性差、水土流失严重等特点,确定整地方式,加大施肥量。
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