追寻人为干扰下森林演替的奥秘

　　自古以来，风干扰对长白山森林固然会造成周期性损毁，而长白山森林也会在风干扰后奇迹般地周期性复苏。事实上，在长期的自然演替过程中，长白山森林对于风干扰已具有适应性，风干扰是长白山森林生态系统不可或缺的环境构成。长白山森林更新的特点，即是通过风干扰后的风倒木实现更新。甚至可以认为，长白山森林若是没有了风干扰，其顶极群落将因缺少更新的幼苗幼树而处于衰败状态，森林很可能“窒息”而亡。所以说，风干扰为长白山天然林的更新与演化注入了动力与活力。
　　与自然干扰形成鲜明对照的是人为干扰，人为干扰对森林的更新演替又会有怎样的影响呢？本文即是笔者历经35年观察研究的一份总结报告。
　　强度人为干扰导致了森林的偏途演替
　　1986年8月28日，长白山西坡和南坡遭受从朝鲜半岛登陆的台风席卷，近1万公顷森林发生部分倒伏，风倒强度78.2%。其后，在风倒区进行了长达7年之久的木材生产作业。
　　说到生态演替，除了原生演替与次生演替之外，还有一种常被忽视的“偏途演替”。
　　偏途演替是在强烈而频繁的人为干扰下，植物群落按照不同于自然发展道路的演替，往往表现为从顶极群落向先锋群落的逆行演变。偏途演替的结果形成偏途顶极群落，它与原生顶极群落相悖，群落结构与生物多样性呈简单化，生产力降低，属于生态系统的退行演变。
　　长白山西坡有一片次生草地，就是偏途演替形成的偏途顶极群落。在产生这片次生草地之前，这里曾经是茂密的暗针叶原生林顶极群落。由于高强度持续进行风倒木生产作业，又铲除了剩余的活立木，在清林之后将所有的木质生物遗存几乎全部移出，从而彻底破坏了森林环境、幼树幼苗和土壤结构等森林更新的条件，造成了事实上的皆伐迹地；在皆伐迹地之上，繁殖力更强的阳性杂草便抢占先机，率先侵入，蔓延疯长。在这种情况之下，乔木种子无法接触土壤扎根生长，森林无法自然更新，群落无法生态恢复，遂在长白山中海拔地带偏途演替为次生草地。
　　这种亚高山带的次生草地，也属于顶极群落，十分顽固稳定。就是说，按照自然演替的规律，再也不可能恢复森林了。次生草地空旷，在春秋两季干燥易燃，又地处长白山自然保护区的核心区，遂成为吉林省森林防火的心腹大患。
　　我国的科学工作者与自然保护工作者，曾对这片次生草地进行过多次恢复森林的试验，都不尽如人意，收效甚微，足见破坏易而恢复难。
　　有人称林中存在倒木容易发生森林火灾，所以必须清理，这纯属主观臆断，毫无科学依据。其实，倒木的存在，本是长白山森林千百万年来的常态，仅在19万公顷的保护区内便常年存有倒木100多万立方米。若是容易发生火灾，长白山早就烧光了。据笔者观察，倒木朽腐后反而有利于森林防火，因为每一根纵横的倒木都起着隔离地表火的作用。1979年，笔者在长白山自然保护区工作时，目击过一场雷击火引发的火情，当扑火队员赶到现场，发现火并没有形成蔓延之势，只烧掉一株大树，波及了周围几株小树，而且已经基本自生自灭。其原因就是原生林的顶极群落林下阴暗潮湿，且腐木纵横交错，均有效抑制了林火的发展。
　　还有人称，倒木不清除，容易产生森林病虫害。这又是缺乏生态学概念的无稽之谈。单一性导致脆弱性，多样性导致稳定性，这是生态学的基本原理。生态平衡靠的就是生物多样性，其中包括昆虫的多样性。若是某个物种有害，只有该物种发生种群暴发，超常繁衍，打破与其他物种间的生态平衡，方可为害一方。健康的森林系统存在完整的食物链和生物控制机制，确保各个物种之间形成相互影响、相互制约的动态平衡。即使是人们认为的那些“害虫”，也不足为害。反之，往往由于各种对自然不当的人为干预，造成生态失衡，才酿成了森林病虫害的肆虐。
　　据此不难判断，若是长白山西坡没有风倒木生产作业的人为干扰活动，任凭森林自然演替，也必定像长白山东坡风倒区那样，森林生态将迅速恢复，并向原生林的顶极群落发展，根本不会形成触目惊心的次生草地景观。
　　轻度人为干扰对森林生态的影响
　　1996年，时任林业部保护司副司长的陈建伟率专家组专程赴长白山风倒区考察。考察后，专家们认为，在重度人为干扰下的长白山西坡风倒区，海拔1300米以上退化成了次生草地，造成难以挽回的生态破坏；而海拔1300米以下，森林更新恢复将推迟100至150年。需要补充一点：恢复的也将是天然次生林而非原生林。须知植物群落的次生演替，虽然趋向于恢复到破坏前的原生群落，但复生群落也只是在类型上形成与原来相似的次生林而非原生林，森林的质量和稳定性与原生林的差距仍然会很明显。
　　那么，如果是轻度的人为干扰，结果又会怎样呢？所幸，长白山东坡的风倒区也保存有对照区，对这个问题亦给予了明确的答案。
　　拿轻度人为干扰后的森林恢复演替与重度自然干扰后的森林恢复演替相比较可发现，有一点相同，三点不同。
　　相同的是，当年林下的中幼龄树均已长大，取代了风倒的大树，进入了林冠层。可见轻度人为干扰并未破坏幼树幼苗和森林环境，因而也未影响森林更新。
　　不同的三点：一是重度自然干扰的森林，可见林下随处分布的倒木；而轻度人为干扰的林下并无倒木，因为均被运出了这片森林系统，不再是森林的有效组成。第二点不同是第一点不同派生的。重度自然干扰发生20年后，倒木上的幼苗幼树生长茂盛，而轻度人为干扰后，由于没有了倒木，灌草密布，少有更新的幼树幼苗，这更坐实了倒木在维系森林更新中的至关重要的地位和作用。第三点不同前面已经涉及，这里再引申一下。从森林演替的前景来看，经过轻度人为干扰的风倒区，森林并没有像重度自然干扰后那样，向着原生林——云冷杉林的方向演替，而是向着次生林的方向演替，目前已演变成了长白落叶松次生林。
　　云冷杉林是长白山垂直分布的地带性植被，也是原生植被。如果被自然干扰而未经人为干扰的森林，都会继续向着其原生林顶极群落的方向演替，这种生态过程早已存在并将持续存在下去。可以预见，再过几十年，这一片曾经被强风“摧残”过的重度自然干扰而未被人为叠加干扰过的森林，势必将完全恢复到初始状态，将与原生林并无二致。“人算不如天算”，这就是大自然向我们展示的神奇的生态恢复的力量，是任何人工人力措施所无法比拟的。但是，由于轻度的人为干扰，这片风倒区注定只能恢复成天然次生林，而非具有最大自然保护价值的原生林。
　　我们必须认识到，对长白山森林生态系统来说，风，不是“灾害”，以往称之“风灾”“风灾区”，都是错误的；科学正确的称呼是“风干扰”“风倒区”。事实上，在自然保护区，由于强自然干扰形成的风倒区，是正常的森林演替过程，绝非“灾害”，更与“灾区”风马牛不相及。因此，用对待人工系统的“抢险救灾”模式来对待自然生态系统，就好比堂吉诃德大战风车，认错了对象，闹出了笑话，又造成了恶果。好在我们今天已经认识到，风干扰是长白山森林生态系统的有机构成，长白山森林正是通过不断的风干扰在可持续地更新换代，生生不息，绵延不绝。
　　景观生态学认为：对于自然生态系统而言，适度的自然干扰，尽管也能造成生物群落或生态系统某种程度的损毁，然而从长计议，却有助于自然演替、有利于保护生物多样性。自然干扰表面上是一种破坏力，而实质上是一种建设力；与此相反，凡属人为干扰，若不是遵循自然规律，或刻意模拟自然干扰的话，那么表面是一种建设力，而实质是一种破坏力。掌握了这个景观生态学的理念，我们对大自然更要常持敬畏之心，特别在自然保护区和国家公园之内，不能总想着要做些什么、干些什么；而要经常想着“不能做什么，不要做什么”，才是沧桑正道。
　　森林是天书，林业是艺术
　　我国天然林保护理论与实践的先驱王战先生生前曾不断告诫说：森林是一部深奥的“天书”，一定要下苦功读深读透。科学研究是科学决策、科学保护和科学经营的基础。经历20世纪的过度采伐利用，中华民族祖先留下的黄金般的原生林大部分已经被过伐林、人工林和天然次生林所取代，造成野生生物生境的破碎，生物多样性锐减，森林质量与生态、经济、社会服务功能降低。时至1998年，我国政府力挽狂澜，毅然决然实施了天然林保护工程，让“森老虎下山”，森工企业遂逐步减产直至停产转产。
　　从那时起，经过20多年的封育保护，各大国有林区的森林始得修复，环境整体有所改观，生物资源得以增长。今日世界，人类面临着气候变化、荒漠化和物种灭绝等空前的环境问题，天然林资源的保护、恢复与可持续利用尤显重要。应对环境的挑战，我们首先必须具备科学的思维，才会有正确的举措。据此，笔者提出五点建议：
　　一是将生态学纳入指导林草工作的基础理论，将生态管理作为国家公园、自然保护区和天然林保护工程的管理模式。
　　爱因斯坦说，“理论决定你到底能观察到什么”。理论不仅决定你能观察到什么，还决定你的思想高度、事业能力、执政水平。破译森林这本博大精深天书的奥秘，必须运用森林生态学和景观生态学的最新成果，理论联系实际，深入调查研究，回答和解决林草工作实践提出的问题。同时，还要超越以往的自然保护区、国家公园在部门管理之下形成的局限和惯性，统一向生态管理转型，让林草事业更上一层楼。
　　二是重视“基于自然的解决方案”。
　　在原生林被人为干扰破坏和消失的地区，重建生态的平衡稳定需要问道自然，遵循生态演替的规律，重新恢复顶极群落。天然林的恢复主要应当依靠次生演替来实现，即利用自然力来恢复退化的森林生态系统。预计要经历50年至100年时间才能演替为顶极群落，实现森林的生物多样性和生态服务功能的最佳状态。
　　三是对生态公益用途的山地人工林，要进行自然化的改造。人工林特别是人工纯林，缺乏生物多样性，容易发生森林病虫害。在实现适地适树适种源和多树种、乔灌草的立体混交的基础上，可学习德国的近自然林业，模拟当地原生林消失前的树种结构，包括灌木和草本植物，边封育边人工补植，再逐渐恢复野生动物种群，让自然物质全面复苏。
　　四是预计我国天保工程实施半个世纪后，即2050年前后，各大国有林区的森林便陆续进入成熟期。木材生产毕竟是国民经济之需，势必提到日程。但我们相信，未来的林业不再是工业化，而是生态化，是生态林业；未来的木材生产，也不再是粗放经营、“大木头挂帅”；未来的林业职工，也不再是“老木帮”“林大头”。林草人将是森林美与草原美的经营者。时代在进步，再也不能用简单粗暴的采掘业生产模式对待无比美妙的森林生态系统，要走精细化、智能化之路，真正实现林业草业资源的全面、高效、可持续地综合开发利用。
　　五是工业文明时代，把森林视为经济对象，以木材生产为主要目的；而在生态文明时代，从环境、景观、艺术的视角重新认识森林的意义，将生态与社会的效益放在特别优先的地位。说“林业是艺术”，这是因为健康的林业必须考虑美的要素，这是文明的表现。林业人从事的森林艺术与林业的关系，恰如建筑艺术之于建筑业的关系。要注重美学教育以提高林业人的审美素质，将森林美学作为经营林业的一种手段，才能创造出完美的现代林业。
　　“理论是灰色的，而生命之树常青”。生态学最大的特色是实践性，从人们对自然与社会的认识实践过程中产生，用来指导实践，又接受实践检验不断修正、更新和深化。建设人与自然和谐共生的现代化，我们必须接受生态学的理念，并自觉运用于所辖区域的生态管理。
　　往昔，森工企业的采伐生产能手，曾作为全国劳动模范出席国庆十周年的群英会；而今，保护绿水青山及各类生态系统，实现人与自然的和谐发展，建设生态文明的美丽中国，则是新时代的最强音。守住自然的净土，也守住守护者心灵的净土，方显当代的英雄本色。（沈孝辉）
　　　　　　　　　　　 中国绿色时报　2023-07-19

关键词 人为干扰  森林演替  生态演替  森林生态系统  图片