森林生态系统中不断进行碳的循环,林木及所有林内绿色植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,和水结合形成碳水化合物,再通过一系列生物化学反应形成多种多样的有机物,植物又通过自身衰亡及动物和微生物的多层次消费、转化、分解而还原为土壤有机物及二氧化碳,回归自然。
一片正常的处于成熟阶段的森林实际上是碳中性的,一片正在茁壮生长、积累生物量的幼壮林则是明显的碳汇(即碳储量是在扩增的),而一片生长衰退或因灾不断衰亡的过熟林实质上则是碳源(即碳储量是在递减的)。
因此,从林业的角度看,为了固碳增汇,除了合理扩大森林面积以替代固碳低效的其他生态系统之外,主要的还是维持森林合理的年龄结构及提高森林的质量(首先表现为高生产力)。过多地维持过熟的老林对发挥森林的固碳增汇作用是不利的。
在森林的有机物总量(生物量)中,木材占有重大的比例(从50%到80%不等),而且木材的蓄积量和森林的生物量之间紧密相关。因此,方便起见,人们常用易测的木材蓄积量代替森林生物量来表达森林的有机物积累。木材尤其是树干的干材是森林产物的主体,也是人类要收获利用的主体,这是大多数森林的一般境况(不同的森林有不同的利用方式)。
木材是人类使用的几种基本材料之一,与其它几种基本材料(金属、水泥、塑料等)相比,木材是生产能耗最低、可再生的材料,是最绿色的材料,应该充分重视。
木材是人类使用的最古老、最传统的材料,在现代社会木材的使用更广泛。除了建筑及其内部装修、家具、交通等用途外,还是现代生活不可缺少的纸和纸板的原材料。
正常的社会经济生活离不开木材。我国因为森林资源不足、曾经过度采伐等原因而限制了木材利用,很多方面以金属代木、水泥代木、塑料代木,这是不得已的对环境不利的办法。即便如此,我国每年木材消费量仍在3亿—4亿立方米之间,数量巨大。另一方面,近半数木材要靠进口,而进口来源也有逐年受限之虞。这是我们林业界的一块心病,我们应该想方设法提高我国木材的自给率,这是有可能做到的。
有机物是碳的重要载体,而木材是森林有机物的构成体。充分利用木材,使之在相当长的时间里脱离自然界碳循环而在社会上保存沉淀下来,这是生物碳汇扩增的重要途径。如果不能合理利用木材而任由其进入自然界碳循环的洪流,它不但不能成为碳汇,反而会成为碳源。
由此可见,科学合理利用木材不仅是充分开发森林提供木材的物产功能,而且是发挥森林的生态(支持)功能的重要途径。
森林生态系统是多种多样的,它所具有的功能在性质上和结构上也不一样。
果木经济林的生产以提供非木产品(油料、饲料、干果、浆果、涂料等)为主要功能,风景保健林以提供观赏、休闲、康体等文化产品为主要功能,防风固沙林和水土保持林等防护林以提供多种生态防护功能为主要功能。还有以生产木材(含纤维用材)为主要功能的商品用材林。
每个林种除了其主要功能外,同时具备其它共同的生态、物产、支持和文化的服务功能,如防护林也能生产木材,也可用于生态旅游。多数森林都是多功能的,我们理应合理平衡地充分发挥各种森林生态系统的综合功能。
由于森林是以木本植物为主体的生态系统,所以提供木材及其相关产品,几乎是所有林种的共有功能,商品用材林自不待言,多种防护林、风景保健林甚至果木经济林都具有生产功能,可以在保证其首要功能的前提下加以利用。
如何保证既充分发挥各林种的主体功能,又收获可能得到的木材产品?科学技术大有用武之地。
当然,有一种情况不应该考虑木材生产问题,那就是应该加以严格保护的那部分森林,主要是自然保护区和国家公园的核心保护区域的森林。
这些地方不考虑木材利用问题,即使是因风、火、病、虫、老、残等不同原因倒下的树木也不应加以利用。这是为了保护原真性的森林生态系统及其所体现的生物多样性,是人类留给后代的自然资源。这部分的森林生态系统应该确保其在纯自然状态下繁衍生息,不受人为干扰。
但这一部分需要绝对保护的森林生态系统应该根据自然、社会及经济的综合考量确定一个适当的范围(面积、规模),连同其他生态系统需保护的面积算在一起。国际上的共识是一般不超过国土面积的15%。在生态区位重要、人口较少、开发程度较低的地区可以多保留一些。
在科学合理的可持续经营下,新一代森林应该比老一代森林更加健康高效,成为扩增碳汇的主要支柱。
总而言之,无论从森林生态系统的发生、发展的自然本质而言,还是从人类社会对于森林生态系统的服务功能需求而言,都没有必要把木材生产和生态保护完全对立起来,也没有必要因为我们曾经犯过超额采伐森林的过错而过多地设置禁区。
要科学、理智地看待伐木问题,将其放在可持续发展的框架内予以解决。
摘自中国科学报头版文章《沈国舫院士:伐木本无过,森林可持续经营更有功》,点击访问。