為何說科學采伐能讓森林為“雙碳”目標做更大貢獻？

文章來源:中國科學報沈國舫2022-03-29 17:59

伐木本無過，這是常識。但因為近年來一部分輿論被帶偏，不少人認為伐木就是破壞生態，就是有罪。這樣的認知有失偏頗，有些情況下甚至有害。

作為一位年近90的林學人，我希望通過本文進行一些科普。

伐木的功過

森林，和草原、濕地、荒漠、河湖、海洋一樣，是一種自然生態系統。

在人類社會充分發展以后，部分自然生態系統被開發改造為農田、牧場、魚塘、城鎮、路礦用地，以滿足人類社會的需要。在不少情況下，這種開發做過了頭，產生了不良后果，受到了大自然的懲罰。于是人們開始生態覺醒，悟到對自然生態系統開發利用應該有個限度，有些規則要遵循。

總的來說，人類應該和自然和諧共生，走可持續發展的道路，我們是這樣走過來的。

那么在這樣的一個歷史過程中，應該如何看待伐木這種行為呢？

我暫時用“伐木”作為森林利用的代名詞，伐木是開發利用森林生態系統，收獲部分森林能提供的產品（建筑材料、生活用具、薪炭等）來滿足人類生活所必需的一種活動，它應該與種田、放牧、打魚等活動處于同等地位。

可是，由于森林對維持人類生存的生態環境具有舉足輕重的多維的功能，所以無論在開發利用森林的數量范圍上，還是在方式方法上，都要有科學的平衡限定和技術支撐，以達到可持續發展的狀態。

過去，伐木之所以背負惡名，是因為有一段歷史時期人們過度開發利用森林，損害了其生態功能的長遠效應，這是應該反省的。但在新中國成立后的三四十年里，采伐森林是有其必要性的。

當時，以伐木為引領的森林工業為國家提供了大量建設材料，同時在為國家提供初步工業化所需資金方面作出了巨大貢獻。那個時代的伐木者包括當時的一批林業勞模，功不可沒。

改革開放后，政府制止了過伐行為，豎起了生態保護的大旗，開展了天然林保護、退耕還林還草、三北防護林建設、太行山綠化和建設國家公園等一系列生態工程建設，伐木人轉變成了育林人，功勞就更大了。

伐木的必要性

伐木的必要性得從兩個角度看。一個角度是從森林生態系統的自然屬性看。森林是以樹木為主體的多種生物結合的共生綜合體，像一切生物及其生態系統一樣，它也有自己的發生、生長、發育、成熟、衰老和死亡的過程。其在不同的生命階段有不同的相貌、內部關系和功能。

森林生態系統的功能（對人類的服務功能）主要是物產的功能、生態調節的功能、生態支持（對地球生物圈的大系統來說）功能，以及文化功能。

幼年森林的各項功能較弱，中壯年森林的各項功能強大，成熟階段森林的各項功能達到峰值，衰老階段森林的各項功能逐步衰竭，最后因自然界的風、雪、火等災變及人為的干預而走向死亡，需要更新、重建生態系統。

在這個過程中，森林中各項物產，包括樹木的莖干（木材）、枝葉、花果、林中其他生物體（林下漿果、菌類、草藥、昆蟲、野生動物），有許多是對人類有用的東西，是可以收獲利用的。這是大自然的饋贈，不利用是浪費。

因此，問題在于如何明智地利用這些物產，同時不影響生態系統及生態環境的大局，還能讓森林繼續世代繁衍。

另一個角度是人類的需求。自古以來人類對森林生態系統有多樣的需求——從食物到燃料、從獵物到藥物、從庇護到游憩，多式多樣。有不少人居住在林區或附近，靠森林維生，而今現代社會對森林生態系統所提供的功能需求，也都延續下來了，只是在結構、種類、方式上有所改變。

無論是人類對森林的物產需求、生態需求，還是文化需求，都可以通過科學合理的途徑得到滿足。可持續經營就是正確途徑。而伐木是合理經營利用好森林的一個重要環節。

伐木是森林可持續經營的重要方式

要經營好森林生態系統就離不開伐木，對此很多人可能難以理解。其實這與森林主要由多年生木本植物構成這個特點分不開。

森林的開端（例如一塊火燒后的荒地）應該是由大量的樹木幼苗（包括實生的和萌生的）出現開始的。森林要占據這片土地就需要足夠的幼苗。這個數量應該是以每公頃幾萬株計，即使是人工栽植起源的，一般也要每公頃幾千株。

但到這片森林生長到成熟階段（無論是數量成熟、工藝成熟，還是自然成熟），其單位面積的立木株數要降到每公頃200~300株，甚至幾十株。

那么大量的樹木到哪里去了？是自然稀疏死亡了，或者是在合理經營的情況下，被逐步間伐去掉了。

人們用撫育間伐來調節林分（即一片同質的森林）密度，使之適應不同年齡階段樹木生長空間的需求。

除了調控密度外，撫育間伐還有調節樹種組成、上下林層關系的功能。人們對林木留優汰劣，去除干形不好的、有病蟲害的、受過風折雪壓等傷害的林木，保留生長好的優質樹木，從而促進林分質量的改善。因此，撫育間伐是經營森林的基本措施。伐木是培育健康森林所必需的步驟。

除了一般的撫育間伐之外，還有以控制病蟲害為主要目的的衛生伐，以及處理重大災變（如風倒、火災等）后果的救生伐等。所有這些采伐是改善樹木生長，同時也是利用部分中間產品，并且促使部分采伐剩余物回歸林地實現生態系統物質循環的重要手段。

森林生長發育到一定階段就可達到成熟，所謂森林成熟一般是指森林的立木生長的增速（平均生長量）達到峰值，各項生態功能也處于最佳狀態。

隨著林齡的進一步增長，林木生長量越來越少，生態功能也可能逐步降低，再進一步就達到過熟和衰亡的狀態，需要更新了。

一些有不同樹種的森林只需在林內伐去一定數量樹木，林下達到一定的透光度，老樹之下就會長出一批幼樹，如此周而復始形成異齡林。這種采伐更新方式我們稱之為擇伐更新。

但另一些樹種的森林不適合這樣的方式，幼樹生長需要上方全面透光，在自然界要靠風倒、火燒或其它災害來達到老林衰亡、新林更新。在一片林木全部伐除而騰出的林地上培育出新一代幼林，我們稱之為皆伐更新。

無論哪一種方式都要采伐，我們需要關注的只是采伐的強度、間隔期、面積大小、伐倒技術及伐后清理等一系列措施，保證其有利于目標樹種更新，同時不顯著改變林地的環境條件。

因此，無論是在森林的成長過程中，還是在森林達到成熟之后，都要用伐木的手段來經營利用好森林，使之充分發揮森林生態系統的服務功能。

木材利用是達到雙碳目標的重要手段

森林是陸地上生物量最大的生態系統，是一個巨大的碳庫，在全球碳平衡中起著巨大的作用。但如何在保持這個碳庫的基礎上大量地增進碳匯，需要好好規劃。

森林生態系統中不斷進行碳的循環，林木及所有林內綠色植物通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳，和水結合形成碳水化合物，再通過一系列生物化學反應形成多種多樣的有機物，植物又通過自身衰亡及動物和微生物的多層次消費、轉化、分解而還原為土壤有機物及二氧化碳，回歸自然。

一片正常的處于成熟階段的森林實際上是碳中性的，一片正在茁壯生長、積累生物量的幼壯林則是明顯的碳匯（即碳儲量是在擴增的），而一片生長衰退或因災不斷衰亡的過熟林實質上則是碳源（即碳儲量是在遞減的）。

因此，從林業的角度看，為了固碳增匯，除了合理擴大森林面積以替代固碳低效的其他生態系統之外，主要的還是維持森林合理的年齡結構及提高森林的質量（首先表現為高生產力）。過多地維持過熟的老林對發揮森林的固碳增匯作用是不利的。

在森林的有機物總量（生物量）中，木材占有重大的比例（從50%到80%不等），而且木材的蓄積量和森林的生物量之間緊密相關。因此，方便起見，人們常用易測的木材蓄積量代替森林生物量來表達森林的有機物積累。木材尤其是樹干的干材是森林產物的主體，也是人類要收獲利用的主體，這是大多數森林的一般境況（不同的森林有不同的利用方式）。

木材是人類使用的幾種基本材料之一，與其它幾種基本材料（金屬、水泥、塑料等）相比，木材是生產能耗最低、可再生的材料，是最綠色的材料，應該充分重視。

木材是人類使用的最古老、最傳統的材料，在現代社會木材的使用更廣泛。除了建筑及其內部裝修、家具、交通等用途外，還是現代生活不可缺少的紙和紙板的原材料。

正常的社會經濟生活離不開木材。我國因為森林資源不足、曾經過度采伐等原因而限制了木材利用，很多方面以金屬代木、水泥代木、塑料代木，這是不得已的對環境不利的辦法。即便如此，我國每年木材消費量仍在3億—4億立方米之間，數量巨大。另一方面，近半數木材要靠進口，而進口來源也有逐年受限之虞。這是我們林業界的一塊心病，我們應該想方設法提高我國木材的自給率，這是有可能做到的。

有機物是碳的重要載體，而木材是森林有機物的構成體。充分利用木材，使之在相當長的時間里脫離自然界碳循環而在社會上保存沉淀下來，這是生物碳匯擴增的重要途徑。如果不能合理利用木材而任由其進入自然界碳循環的洪流，它不但不能成為碳匯，反而會成為碳源。

由此可見，科學合理利用木材不僅是充分開發森林提供木材的物產功能，而且是發揮森林的生態（支持）功能的重要途徑。

平衡發揮森林生態系統的綜合功能

森林生態系統是多種多樣的，它所具有的功能在性質上和結構上也不一樣。

果木經濟林的生產以提供非木產品（油料、飼料、干果、漿果、涂料等）為主要功能，風景保健林以提供觀賞、休閑、康體等文化產品為主要功能，防風固沙林和水土保持林等防護林以提供多種生態防護功能為主要功能。還有以生產木材（含纖維用材）為主要功能的商品用材林。

每個林種除了其主要功能外，同時具備其它共同的生態、物產、支持和文化的服務功能，如防護林也能生產木材，也可用于生態旅游。多數森林都是多功能的，我們理應合理平衡地充分發揮各種森林生態系統的綜合功能。

由于森林是以木本植物為主體的生態系統，所以提供木材及其相關產品，幾乎是所有林種的共有功能，商品用材林自不待言，多種防護林、風景保健林甚至果木經濟林都具有生產功能，可以在保證其首要功能的前提下加以利用。

如何保證既充分發揮各林種的主體功能，又收獲可能得到的木材產品？科學技術大有用武之地。

當然，有一種情況不應該考慮木材生產問題，那就是應該加以嚴格保護的那部分森林，主要是自然保護區和國家公園的核心保護區域的森林。

這些地方不考慮木材利用問題，即使是因風、火、病、蟲、老、殘等不同原因倒下的樹木也不應加以利用。這是為了保護原真性的森林生態系統及其所體現的生物多樣性，是人類留給后代的自然資源。這部分的森林生態系統應該確保其在純自然狀態下繁衍生息，不受人為干擾。

但這一部分需要絕對保護的森林生態系統應該根據自然、社會及經濟的綜合考量確定一個適當的范圍（面積、規模），連同其他生態系統需保護的面積算在一起。國際上的共識是一般不超過國土面積的15%。在生態區位重要、人口較少、開發程度較低的地區可以多保留一些。

在科學合理的可持續經營下，新一代森林應該比老一代森林更加健康高效，成為擴增碳匯的主要支柱。