廣西飲用水水源保護區桉樹群落結構及生態功能

陳顯棟，黃進華

(1.廣西林業勘測設計院，廣西 南寧 530004；2.廣西森林資源與生態環境監測中心，廣西 南寧 530028)

桉樹(Eucalyptusspp.)是桃金娘科桉屬樹種的統稱，種類約945 種，是世界上主要速生、豐產用材樹種，具有適應性強、木材生產周期短、經營效益高等特點。在強大市場需求的推動下，許多國家都廣泛引種桉樹，并采取集約化經營，走“林紙一體化” 或“林板一體化”道路，取得了較高的經濟、生態和社會效益[1]。廣西于1981—1988年，通過國家重點扶持，與澳大利亞農業研究中心、中國林科院林業研究所和熱帶林業研究所合作，在廣西東門林場實施《中國/澳大利亞廣西東門桉樹示范》合作項目，由此推動了廣西桉樹人工林的發展。到2015年，廣西桉樹種植面積已達228萬hm2(其中林業用地上種植215萬hm2，非林業用地上種植13萬hm2)，占廣西森林面積的15.6%，占廣西土地總面積的9.6%。與此同時，桉樹作為一個外來樹種，雖然具有速生、樹干通直、耐瘠薄等優良特性，但在一些廣泛栽培桉樹的國家里，因其會造成一系列生態環境問題，桉樹一直是一個生態學上有爭議的樹種。目前國內外學者對桉樹的主要爭議有：桉樹人工林生物多樣性及其地力衰退問題[2-4]，桉樹人工林種植后土壤結構衰退問題[5-7]，桉樹人工林水源涵養功能下降問題[8]。廣西作為我國桉樹種植的主要區域，桉樹產業已成為該區的優勢產業、特色產業、民生產業。隨著桉樹種植規模和范圍的不斷擴大，經營周期的不斷縮短和連栽代數的增加，桉樹人工林的生態脆弱性進一步凸現，面臨著耗水、耗肥、退化等突出問題，引起了社會的廣泛關注，引發了一場空前的“桉樹爭論”并成為社會焦點，在不同的社會群體中爭論意見分歧，形成2種不同的桉樹發展觀。無論桉樹的發展是好是壞，它既是技術研究的問題，也是經濟社會發展的問題，其結果將嚴重影響廣西速生豐產林與國家森林儲備資源發展、林業生態建設與生態安全、林農利益與社會穩定。因此，本文通過廣西飲用水水源保護區桉樹的群落結構及生態功能研究，以期為決策管理部門開展水源保護區桉樹生態改造等提供相關參考。

1 材料與方法

1.1 材料來源

依據2015年廣西林地與森林資源變更調查“一張圖”成果，在廣西飲用水水源保護區范圍內，共提取35085個桉樹人工林調查小班，總面積71010.9 hm2，總蓄積397萬m3。小班平均面積2.0 hm2，最小面積0.1 hm2，最大面積127.4 hm2。按照空間連貫性分布，廣西飲用水水源保護區(含準保護區)范圍共12193個斑塊，斑塊平均面積5.8 hm2，最小斑塊面積0.1 hm2，最大斑塊面積達2000.7 hm2。

1.2 研究范圍與對象

研究范圍限于廣西已建縣以上城市集中式飲用水水源保護區范圍，包括一級保護區、二級保護區和準保護區。研究對象為研究范圍內種植的桉樹人工林。

1.3 研究方法

1.3.1 群落結構評價方法 劃分喬木林群落結構時，下木(含灌木和層外幼樹)或地被物(含草本、苔蘚和地衣)的覆蓋度≥20%時，單獨劃分植被層；下木(含灌木和層外幼樹)和地被物(含草本、苔蘚和地衣)的覆蓋度均≤20%，但都≥5%，且合計≥20%時，合并為1個植被層，此時群落只有喬木層和其它1個植被層，屬復雜結構。

喬木林的群落結構劃分為3類，完整結構：具有喬木層、下木層、地被物層(含草本、苔蘚、地衣)3個層次的森林；復雜結構：具有喬木層和其它1個植被層的森林；簡單結構：只有喬木1個植被層的森林。群落結構通過飲用水水源保護區范圍與廣西林地和森林資源變更調查“一張圖”疊加，提取桉樹調查數據進行統計評價。

1.3.2 森林生態功能評價方法 森林生態功能根據《國家森林資源清查廣西壯族自治區第九次復查操作細則》(2015年)通過利用反映森林生物量、生物多樣性和森林結構的有關特征因子，按相對重要性來綜合評定，各項評價因子及分類標準見表1。

表1 森林生態功能評價因子及類型劃分標準

2 結果與分析

2.1 桉樹人工林群落結構

研究范圍內桉樹人工林群落結構為：完整結構558.8 hm2，占0.8%；復雜結構45023 hm2，占63.4%；簡單結構25429.1 hm2，占35.8%。

各級別水源保護區桉樹人工林各森林群落結構面積分別為：一級保護區復雜結構196.3 hm2，占56.4%；簡單結構151.8 hm2，占43.6%。二級保護區完整結構448.5 hm2，占0.7%；復雜結構39401 hm2，占63.8%；簡單結構21898.4 hm2，占35.5%。準保護區完整結構110.3 hm2，占1.2%；復雜結構5425.7 hm2，占60.9%，簡單結構3378.9 hm2，占37.9%。

廣西飲用水水源保護區桉樹人工林群落結構主要為復雜結構，完整結構基本沒有。這與桉樹的經營措施有著極大關系。因其生長速度快，經營者為了追求桉樹利益的最大化，桉樹的經營基本都是采用短周期集約經營，經營強度大，撫育、割灌、除草、追肥等營造林活動頻繁。4～5 a作為一個經營周期，通常每年撫育、割灌、除草、追肥1～2次，有的甚至達到3次，連續撫育3 a。造成林下地被物(含草本、苔蘚、地衣)基本沒有或無法形成一個完整的地被層，從研究結果看，有地被層的桉樹林占比不到1%。有的地方因割灌、除草過于頻繁，桉樹林下甚至連灌木層都沒有，占比達35.8%。

2.2 桉樹人工林的生態功能等級

評價結果為“中等”的面積33642.3 hm2，占47.4%；“差等”的面積37368.6 hm2，占52.6%，評價為“好”的沒有。

森林生態功能評價等級按飲用水水源保護區保護等級分：一級保護區等級為“中”的面積223.6 hm2，占64.2%；等級為“差”的面積57831.8 hm2，占35.8%。二級保護區等級為“中”的面積31390.2 hm2，占50.8%；等級為“差”的面積30357.7 hm2，占49.2%。準保護區等級為“中”的面積2028.5 hm2，占22.8%；等級為“差”的面積6886.4 hm2，占77.2%。

廣西飲用水水源保護區桉樹人工林森林生態功能等級為中等偏差，其原因主要是種植經營不規范。主要歸納為：大面積煉山，樹種單一，對原生性植被造成毀滅性傷害；大規模全墾整地及高強度的撫育，使林下灌草層減少或消失，枯枝落葉減少，造成嚴重的水土流失；大范圍營造短周期純林，樹種單一，降低了森林生態功能和抵御災害的能力；過量和不合理施用肥料，造成土壤污染和土地退化；不合理使用化學除草劑和農藥，造成林下灌草層及地被物減少或消失，生物及其棲息地破壞以及水體污染；長期采用少量幾個退化品種，造成遺傳多樣性降低并引發病蟲害；長期高密度造林，造成土地肥力的掠奪性損耗和林下生物多樣性的降低。上述情形也是導致桉樹“有毒”、“沙漠化”、“退化”、災害等生態問題的根源。

3 結論與建議

1)研究范圍內桉樹群落結為完整結構的僅占0.8%，復雜結構占63.4%，簡單結構多達35.8%。雖然在森林生態系統中桉樹同樣具有水源涵養、水土保持、氣候調節、環境凈化、生物多樣性保護等功能，但根據研究結果，其森林生態功能等級評價結果為“中等”的面積占47.4%；“差等”的面積占52.6%，評價為“好”的沒有。其森林生態功能等級總體表現為中等偏差。對于以強調水源涵養和水土保持功能的飲用水水源保護區來說，這樣的群落結構及森林生態功能顯然不是理想的。

2)廣西現有桉樹人工林面積228萬hm2，其中水源保護區桉樹只有7萬多hm2，占3%。水源保護區桉樹問題只是廣西桉樹問題的小部分，其他區域桉樹人工林也存在同樣的生態問題，需要關注和避免。從區域上，還有涉及自然保護區、自然保護小區、重要生態功能區等其他保護地的桉樹問題，他們同等重要，甚至更為重要。

3)桉樹生態問題并非桉樹本身的問題，但由于桉樹引發的生態問題引起了人們的廣泛關注。速生桉人工林營造采用集約經營方式，由于經營強度大、人為干擾林地活動頻繁，一些地方在整地、造林、撫育、追肥等過程中，不注重林地環境保護，導致林地地表植被覆蓋面過度減少，使森林的群落結構受到破壞，森林的涵養水源、保持水土能力等森林生態功能下降。特別是在集水源頭區、飲用水源區周圍營造的速生桉，因集約化程度高，經營強度大，撫育、除草、追肥等營造林活動頻繁，導致森林截水保土功能減弱，致使部分地區在雨季山洪暴發、渠水橫流，旱季溝壑水源減少、渠道斷流，給群眾的生產、生活用水造成一定影響，引起民眾的廣泛關注，呼吁政府對速生桉發展進行規劃調整，以加強飲用水水源安全保護，保護當地環境生態、保護生物多樣性。

4)加快實施水源保護區桉樹種植立法。盡快出臺《飲用水水源保護條例》，以法律形勢禁止“毀林開墾、全墾整地、煉山”等經營方式以及在飲用水水源保護區高強度經營桉樹及經濟林等。以法制方式解決飲用水水源保護區桉樹問題，保障廣西5000萬公眾身體健康和生命安全，對推進生態文明建設，促進經濟社會持續、健康、協調發展具有重要的意義。

5)制定生態補償制度，實施桉樹生態改造。按照“生態合理性優先”原則，公民都有為生態建設讓路的義務。但在關注公民的生態義務的同時，也應該尊重公民的生態權利，不能簡單以法制的強制手段推進生態文明建設。在針對桉樹種植問題的同時，致力于推進桉樹種植相關利益者的和睦相處、經營者與管理者形成“伙伴關系”，以及各方利益損失最小化。水源保護區建設是一項民生工程，水源保護區管理和建設的主體是當地政府，而廣西飲用水水源林保護區現有的7.1萬hm2桉樹林中，絕大多數土地承包經營權是個體農戶，且95%為商品林。要開展桉樹人工林改造，除立地條件較好可以經營長周期優良用材林外，許多林地必須轉為公益林。在目前公益林生態效益補償標準嚴重偏低的情況下，要制定落實合理水源保護區生態補償政策是保障桉樹生態改造的關鍵。

6)成立組織機構，保障飲用水水源保護區桉樹生態改造順利推進。建立水源保護區是經濟社會發展及城鎮化建設的必然要求，是保障民生、維護社會和諧穩定和可持續發展的重要舉措，也是當地政府的一項民心工程，惠及千家萬戶。實施水源保護區桉樹的改造工程涉及營造桉樹林的多方利益相關者。當地政府如何在保護各方利益基礎上，協調和引導各方利益相關者主動自覺參與改造工程建設，是改造工程順利實施和實現預期目的關鍵。因此需要建立由林業、農業、水利、國土、環保、財政等部門參與的工作協作機制，以及桉樹調整與濕地保護、環境保護多方合作的有效機制和聯席工作制度。成立調整工作機構，抓好督促檢查和造林技術服務工作，做好組織和督促檢查，把桉樹調整任務落實到山頭地塊，落實到造林業主。同時，做好調整后造林技術服務工作，充分發揮群眾監督作用，穩步推進水源保護區桉樹種植結構調整。

7)廣泛宣傳環境保護意識，做好林農思想工作。林農是森林的經營主體，林農有經營自主權。因此桉樹人工林生態改造工作必須廣泛發動、大力宣傳，幫助林農提高森林經營收益，鼓勵將水源保護區內的商品林轉為生態公益林，推動森林經營由木材生產為主向提供生態服務轉變，帶動林區群眾積極參與桉樹人工林生態改造。