桉树对生态环境的影响分析

2017-08-22 17:05黎勇钟格梅
绿色科技 2017年14期
关键词:人工林桉树水源

黎勇+钟格梅

摘要:指出了桉树是所谓的“抽水机”、“抽肥机”等生态问题,主要是人们不科学地进行桉树造林措施和种植管理造成的。提出了严禁将水源涵养区、陡坡水土易流失地等作为桉树造林地,将桉树与其他天然林或次生林镶嵌种植,可克服所谓的生态问题。

关键词:桉树;人工林;生态;水源

中图分类号:S792

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)14-0195-04

1 引言

桉树,原产地澳大利亚,我国的桉树人工林年产木材占全国产量的26.9%[1]。随着桉树的大面积种植,出现了一系列的生态问题,民间认为桉树是“抽水机”、“抽肥机”,是“天上无飞鸟,地上无杂草”的垄断性植物,甚至认为桉树有毒,影响水源水质等。将于2017年5月1日起施行的《广西壮族自治区饮用水水源保护条例》规定:在农村饮用水水源保护区内禁止营造速生桉等短轮伐期用材林。这些生态问题及“禁桉令”引起了公众的普遍关注,现依据有关报道和科研成果, 就桉树对生态环境的影响作一综合论述。

2 桉树对土壤地力的影响

地力包含土壤肥力和生产力。林地地力下降,是各种人工林普遍面临的问题,但可通过

科学规范的经营和合理的施肥加以改善。不合理种植桉树会导致地力衰退。主要原因有:①全垦整地。粗放的机耕整地会破坏土壤结构,使地表的落叶、腐殖质等凋落物减少,导致土壤肥力衰退。②大片砍伐。大面积砍伐桉树林,破坏了林地生态系统,不利于地力维持。③疏于施肥。不施肥或施肥不当,导致土壤肥力降低。部分地区即使基肥富含氮磷钾,但缺少微量元素,也会造成地力衰退[2]。

桉树生长迅速,单位时间内对土壤养分的消耗率较高。 广西东门林场桉树林已轮植5~6代,但林地地力并没有下降。澳大利亚95%以上的天然林为桉树林,已种植上百年,地力不仅没有下降,反而越来越肥沃 [2]。说明桉树跟其他生产力相当的树种相比,其对土壤养分的利用率较高[3]。

桉树人工林对林地土壤养分的平衡能力比较强。1988年,赵庭香等在东门林场对窿缘桉林地造林前后的土壤有机质含量进行了测定,结果显示,造林14年后其林地土壤有机质含量提高了0.50%~0.75%[4]。Campinhos(1993年)在巴西测定了7年轮伐的桉树林木,结果显示,林木对N、P、K、Ca、Mg的積累量大于吸收量。巴西Aracruze公司研究表明,在桉树砍伐时若将桉树皮留于林地,则林地土壤中的氮、磷、钙、镁的含量会分别增加83%、87%、83%、82%。云南省林业科学院对2.5年生直干桉林林地的凋落物量进行了调查,每公顷林地有凋落物5065kg,可折算成每公顷林地的凋落物可增加氮58.69 kg、磷2.5 kg,钾25.83 kg、镁7.6 kg、钙63.3 kg,说明桉树林可通过林分的物质循环而增加肥力。此外,国外有关研究还表明,砍伐桉树时将树皮和枝叶留在林地,对林地P、K、Mg、Mn和S等影响较小,不会引起林地养分的太大变化[5]。世界粮农组织(2002年)指出,在已退化的林地和采伐地上种植桉树比种植其他大多数树种归还的养分更多[6]。叶功富等对福建省漳州市的长泰岩溪林场和南靖国有林场桉树林的养分循环作了研究,结果表明,若砍伐时只取木材,而把树叶、枝桠和树皮归还林地,则林地养分的损失量仅占积累量的20%[7]。

3 桉树对环境水分的影响

有的学者认为桉树在生长过程中消耗过多水分,使地下水水位下降,造成林地及周边环境的干旱,使河流干涸、土地荒芜。1984年,印度德里一篇 “桉树人工林损害着农民”的报道,对桉树造林进行了指责,认为政府种植桉树降低了地下水位,导致卡纳塔克邦的农民拔掉了上百万棵桉苗。但迫于压力,同一份报纸在1988年又刊登一篇肯定桉树造林的报道[8]。Dye, P. J[9] 认为,在地表不补给水分的条件下,桉树吸收地下水供其生长发育,桉树强的吸水力使林地土壤水分亏缺。此外,某学者对桉树的生态习性和生物学特性,进行了20年的系统观测和研究,得出了桉树对地下水分和土壤营养的消耗,比一般树木要大得多的结论。[10] 2015年9月,针对媒体报道柳江县龙怀水库周边种桉树,导致水库水位下降、水体富营养化的问题,广西林科院组织调查组进行实地调查。调查发现水库坝首入口处一侧山体种有连片桉树,大部分距离水库500 m以上,距水库最近处约为200 m。山脚有明显溪流,水体清澈。调查组分别采集水库水和桉树林地表水进行检测,结果显示:龙怀水库水存在明显鱼腥臭味,总磷、总氮超标;桉树林地表水无异味,水质优良。进一步调查发现,龙怀水库水质较差,是养鱼过量投放饲料所致。调查组又调取了龙怀水库过去10年间降水量与入库量数据,发现库容量与降水量变化趋势一致。媒体报道的龙怀水库水位降低,是由于水库管理人员人为排水,以便进行水库除险加固所致。

有学者认为桉树消耗水分较少。根据1999~2003年中澳(澳大利亚)专家在广东省遂溪和雷州开展的“桉树与水”专项研究项目对土壤水分流动监测表明,全年桉树林土壤深度3.0 m以下的水分没有向上流动的迹象。在干旱季节,桉树也只能利用土壤3.0 m以上深度的水分,不会降低林地地下水位。项东云研究员认为桉树根系只有4 m深,地下水一般都在几十米深处。说桉树吸干了地下水,纯属无稽之谈。此外,有学者在广东雷州半岛作过监测,发现桉树水分蒸腾只占降水量的1/3左右。每年蒸腾加蒸发总量不到1100 mm,远小于当地年均1500 mm的降水量,桉树与其他阔叶树一样都具有涵养水源的作用,不会降低地下水位,反而涵养水源的作用更明显。我国栽培的桉树80%分布在广西、广东、海南等沿海地区,年平均降雨量几乎都在1000 mm以上,降水量大于蒸发量。因此,桉树并不是地下水资源的“抽水机”[11]。只有在干旱地区,种植桉树后地下水位可能会下降,这种现象在改种其他树种时也会产生(王豁然,2004)[12]。此外,也有学者得出结论:目前尚未有有力的证据证明桉树林地下水位有显著降低的现象[13]。中国林业科学院研究人员,在雷州半岛对桉树林集水区全年的水流情况进行观测,发现上游集水区常年有水流过,以种植桉树为主的小流域在旱季并没有断流,说明桉树林夏季对地下水有明显的涵养作用。

桉树人工林水分受区域水分平衡的影响。通过对流经王按林的溪流进行观测,发现溪流水量随着桉树苗的生长而持续下降20~25年,而随着王桉连年生长达到峰值后,溪流水量又开始上升[14]。这种溪流水减少的例子,也可在南非一个把草地变成巨桉林地后看到。这种现象使公众认为桉树过度消耗水分,导致地下水位降低。桉树生长很快,一棵30 cm高的小苗,一天可长3~5 cm,一个月可长1 m多高,当年就可以长到8~10 m高。桉树成材周期短,一般5年即可成材,个别情况3年就可采伐。桉树在短期或超短轮伐期内基本处于速生阶段,其在速生期对水量需求很大,消耗水分较多。在巨大的经济利益驱使下,若短期或超短期轮伐种植桉树,大量的天然次生林被毁,可能对林区的水分平衡有负面影响,这在干旱和半干旱地区的影响尤为突出 [15]。

桉树的水分利用率高,属节约水分的树种,而不是 “抽水机”。有研究表明,每合成1 kg生物量,松树需要1000 L水,咖啡、香蕉、黄檀和相思需要水800 L以上,桉树只需要510 L水[15]。 据Lima等对不同树种的水分利用率研究结果表明,桉树生产相同生物量所消耗的水分量比其它树种少[16]。白嘉雨经过换算,桉树生产1 kg干物质只需785 L水,而其他树种需水量大大高于此值[17]。

桉树林地的疏水性较好。有关研究(Scott,1991年) 表明,在不同的植被类型中,松桉混交林地有一定疏水性,桉树林地的疏水性最好。林地土壤疏水性的影响因素有很多,如有机质含量、土壤结构、土壤粒径、植被年龄等[18]。

桉树林可增加降雨量。东门林场位于广西崇左市扶绥县东门镇,林区面积达31.5万亩,每年无性繁育良种桉苗5亿株,是亚洲最大桉树基因库、广西最大桉树苗木科研和生产基地。广西东门林场地处左江河谷,由于地形和森林少等原因,历史上降雨量较少。自1960年起,东门林场大造桉树林,1970年后,桉树普遍长大成林,现有以桉树为主的森林2.6万hm2。赵庭香等研究发现,林木长大过程中,大量地蒸腾水分,形成森林环境小气候,增加了降雨量。根据东门林场的罗白和东门两个水文观测站的资料显示,罗白站1963年至1970年,造林前平均年降雨量为1079.6 mm,1971~1978年,大面積桉树林长大成林,形成森林小气候后,平均降雨量为1289.1 mm,每年平均增加降雨量206.5 mm。东门站1967年前4年平均降雨量为1060.2 mm,1970~1979年,大面积桉树林长大成林,形成森林小气候后,年平均降雨量为1303.8 mm,每年平均增加降雨量243.6 mm。此外,黄第寿研究发现,广西扶绥县和崇左市两地桉树林区不同气象观测点显示,桉树林郁闭前的年平均蒸发量1533.2 mm,郁闭后的年蒸发量为1457.9 mm,平均减少75.2 mm;郁闭后的年平均降雨量增加152.5 mm,平均增加降雨天数6.6 d[19]。

桉树有蓄积和调节水分循环的作用。在澳大利亚桉树天然林作为水源林是普遍的现象,天然林中小溪流水的景象到处可见。Lima[20]研究发现桉树林与松树林地的水分状况相似,桉树林草地和牧场的水分状况也并无不同。在雨季中,桉树的树根、树皮、树冠、树干吸收了大量的雨水,减少了地表径流,而在旱季中缓慢蒸腾水分。

桉树与大干旱无关。有舆论认为桉树引发2010年我国西南地区的大干旱。为此,国家林业局与中国气象局组织专家组进行现场调查,完成了《关于西南地区旱灾成因及桉树种植对旱灾影响的调研报告》。调查结论是:西南大干旱与桉树完全没有关系,大干旱的成因是多方面的,最大的原因是全球气候变暖和厄尔尼诺现象加剧。厄尔尼诺使我国北方冷空气难以南下影响西南,来自印度洋的西南暖湿气流较弱,西南地区水汽供应不足,加上云贵高原本身特殊地理位置,西南干旱就接连发生。最近几年,我国西南地区并未出现大干旱,但桉树林并未减少,因此桉树导致大干旱的推断不攻自破。

4 桉树对水源水质的影响

桉树影响水源水质缺乏科学依据。部分群众说从桉树林下流出的水是黑的,针对此事,福建省林业厅组织在全省各地的调查中并未发现此类现象,反而发现部分居民直接饮用从桉树林下引出的山泉水,并未发生不良反应。2006年5月,漳州市林业局委托福建省林科院开展桉树林水质调查,在岩溪国有林场、九龙岭国有林场和天马国有林场的桉树、马尾松和杉木等林地集水区采集水样,送福建省环境监测中心站检测,结果显示送检水样均符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)I类标准 [21]。针对所谓“桉树有毒”的问题,国家林业局桉树研究开发中心主任谢耀坚,多次去桉树原产地澳大利亚进行调查。调查发现,澳大利亚到处是桉树林,各大城市饮用水源的涵养林基本上都是桉树,人们长期饮用并未有不良反应。憨态可掬的树袋熊(考拉)生活在桉树林中,以桉树叶为主食,也并无中毒现象。从桉树叶中提取出来的桉树油,是用于化妆品和药品的原料。可见桉树有毒的说法是不正确的。

5 桉树人工林对生物多样性的影响

社会上一些人认为桉树对别的物种有极大的抑制性,桉树地被上的草、灌木、乔木、中草药材等其他物种不能和它一起生存,造成桉树林地表光秃秃的,生物多样性水平低,生态十分脆弱。现实中确实存在桉树林下植被很少的情况。这是由多种原因造成的:一是桉树种得太密,林下无阳光,造成植被稀少;二是有些地方在种植桉树前本身就没有植被;三是高度集约经营,人为地彻底除草,导致桉树林地无杂草。2004年,《新闻周刊》等媒体报道称,桉树人工林是“绿色沙漠”,将会带来生态灾难。2004年8月,王豁然在《中国绿色时报》上发表《桉树人工林并非“绿色沙漠”》文章,引用大量数据阐述桉树的众多优点,对“绿色沙漠”论点进行驳斥[12]。2005年1月25日,云南省政府表示发展林纸产业是云南省经济发展的战略决策,绿色和平组织对云南省推进林纸产业横加指责,是由于对一些具体工作不很了解造成的[22]。

据广西东门林场对桉树林地造林前后植物种类和盖度调查结果显示:造林后半旱生植物种类增多,植物盖度由0.45提高到0.78。《经济日报》记者2016年初深入东门林场的调查发现,林场中可听到悦耳的鸟语,林场树下可见密密麻麻的灌木、杂草,有些杂草已长到一人多高。云南保山营造的一块蓝桉试验林,造林前试验地是不长任何植物的山地红壤,造林3年后,桉树林下植物有l2种,覆盖度达32%[23]。此外,学者对昆明双柏县6年生直干桉混生林的植物种类调查显示,林内有17种灌木、61种草本植物、还有红木荷、黑荆树、云南松、镇油杉等其他乔木[24]。研究人员对福建省长泰岩溪林场1991年营造的巨尾桉林下植被进行调查,结果表明,岩溪林场巨尾桉林下植被盖度达90% 以上,林下有25科40种植物,其中小乔木有7科10种,灌木有12科17种,藤本有5科5种,草本有5科8种。

国家林业局联合有关部门召集了林业、生态、水文、地质等多学科专家进行了专题研讨,得出结论:桉树具有速生、干直、耐瘠薄、抗逆性强、可萌芽更新等优点,是我国南方经济效益高、用途广,可大面积种植的树种。桉树人工林经营者采取科学种植方式和经营管理,不会对生态环境造成影响[25]。人工造林导致的水土流失、肥力下降、生物多样性减少等问题,是所有树种的普遍现象,如第二代杉木林地的氮、磷、钾含量分别降低5%、16%、28%,第三代杉木林地则分别降低77%、85%、68%[26]。桉树跟其他植物一样,存在植物间的相生相克现象,其产生的化感物质,对某些植物具有一定的抑制作用,纯属正常的自然现象或自然规律。有动物王国美誉的澳大利亚,绝大部分的天然林为桉树林,若没有桉树,众多动物将因没有藏身之处而灭绝,人们当然也见不到以桉树叶为主食的树袋熊[27]。

6 结语

桉树生长速度快,成材周期短,能在短时间内吸收大量的水分和养料。在巨大的经济利益驱使下,短期或超短期轮伐种植桉树,大量的天然次生林被毁,会破坏了生态平衡,造成土壤地力下降。在成长几代的桉树林中(如广西东门林场),其生物多样性较丰富,植被盖度较高,具有涵养水源的作用。桉树是“绿色沙漠”、“抽水机”、“抽肥机”只是夸大其词,“桉树有毒”、“桉树影响水质”则纯属谣言。桉树林跟其他人工林一样,对生态的不良影响,主要是不科学的耕作措施和管理造成的。桉树种植过密、短期轮伐、不合理施肥、滥用除草剂、全垦整地炼山等掠夺式经营方式,会对生态环境造成破坏,应严禁将干旱的陡坡水土易流失地等作为桉树造林地,禁止在水源保护区内种植短轮伐期的桉树林。

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