*本文来自于“一路青山·生机森林——多重效益森林保护与恢复”项目分享会，北京大学生态研究中心华方圆老师的分享。
2021年到2030年是联合国全球生态系统恢复的十年。这样的背景给在全球范围内开展森林和其他生态系统的恢复，进而兑现其中的生物多样性保护红利，带来了很大的机会。现在在相关报道中大家也慢慢开始熟悉一些词汇，例如“基于自然的气候解决方案”、“掰回生物多样性下降的曲线”等等。这些愿景和举措中，森林和生态系统的恢复占据了突出位置；而尽管气候变化无疑是其中的核心诉求，它们也为自然和生物多样性的保护提供了切切实实的契机。
目前在全球如火如荼开展的一些森林恢复举措
森林恢复要充分兑现其生物多样性的红利，当前面临的一个现实挑战是在作为恢复对象的森林的选择上，人工林与天然林还存在不小的争议。这里的两张照片都是我在野外拍摄的；大家可以看到，比起右图的天然林生态系统而言，人工营建的、树种构成简单的人工林有非常不一样的样貌。多年来全球各地的生物多样性研究已经得出了不争的结论，人工林支撑生物多样性的成效比起天然林有很大的差距。
天然林与人工林景观：A-四川省大相岭省级自然保护区中的天然林；B-四川省洪雅县境内的柳杉人工林
几年前，我在四川省做有关我国退耕还林工程生物多样性成效的野外研究。总体来讲，退耕还林工程尽管提高了森林覆盖，但由于其恢复的森林以人工林为主，很难被认为实现了其原本可以有的生物多样性保护潜力；单一树种组成的人工纯林甚至可能对生物多样性起到反作用。更具体说，把原来的传统农田景观改造成人工纯林，生物多样性的数量有可能是下降的。来自全球其他地方的大量研究或数据汇总也得出了同样的结论。
有关我国退耕还林工程生物多样性成效的野外研究
上述退耕还林的例子显示，以人工林为主导的森林恢复很有可能把生物多样性排挤出了从森林恢复大潮中受益的空间。事实上，这个现象绝非中国仅有，而是一个全球性的问题。究其原因，其实是大量的森林恢复项目往往并非以生物多样性的恢复为目标，而是着眼于与人类福祉有直白关系的“生态系统服务”——即生态系统为人类直接提供的益处——好比土壤保持、水源涵养、木材生产、以及现在越来越多被提到的碳存储。而出于“凡林皆可实现这些生态系统服务”的假定，全球各地大量的森林恢复是以简单人工林的营建来实施的。
从左至右：广西省南宁市速生丰产林、四川省遂宁市退耕还林地、河北省丰宁县“京冀水源保护林”项目地
我个人感觉自然保护群体的工作内容，其实很多时候是在为生物多样性的保护和恢复的理由寻求论据——尽管情况不应如此，但这是生物多样性处于政策考虑边缘位置时的不得已之举。我们的这个研究做的是同样的事情：在生态系统服务占据主导地位，由此似乎给生物多样性保护带来障碍的情况下，尝试为生物多样性避免损失、得以受益寻求理由和机会。我们的切入点是尝试回答这样一个问题：“在实现上述‘更重要的’生态系统服务这个诉求上，人工林与天然林同等有效”这个假定是否真的成立？事实上如果稍微钻研一下相关研究就会发现，这个假定其实还只是一个假定，目前并没有严谨的科学证据来支撑甚至是检验它。而对这个假定成立与否的答案，不仅是我们尝试把生物多样性放回到森林恢复受益空间中的机会所在，甚至更是森林恢复实现其生态系统服务初衷的前提。
我们总的方法是基于目前最全面的全球证据汇总，针对生物多样性保护和上述最重要的四种生态系统服务（储碳、保土、蓄水、生产木材），通过对严格配对的人工林与天然林的对比，回答上述问题。经过差不多四年多的努力，我们构建了一个体量相当庞大的数据库，有将近26000条来自野外实证研究的数据。
通过大型“荟萃分析”探究答案
数据库来自全球53个国家、264个研究的 25,950 条数据
我们首先以没有被毁过的天然林——包括原始林，也包括可能有轻度退化、但至少从来没有被彻底破坏过的天然林——作为对比人工林成效的基线；这个基线代表的是森林恢复可以努力朝向的目标。总体来看，上述四种重要生态系统服务的结果与生物多样性其实是高度一致的：人工林比起天然林，有明显的成效差距。
我们的第二套分析把基线换成了同样从无到有经过森林恢复、年龄与人工林相仿(相差不超过十年)的“被恢复的”自然林；从森林恢复成效的角度来讲，这是对人工林更公允的一个对比。对生态系统服务和生物多样性而言，我们可以看到结果跟第一套分析大体类似：人工林比起被恢复的自然林，在生物多样性和生态系统服务上有多方面的差距。但如果把木材生产的指标放进来，人工林则显示出了在生产成效上明显优于自然林的优势。考虑到木材生产数据非常薄弱，我们还放松了人工林与自然林严格配对的数据要求，广泛收集了有关被恢复自然林木材生产成效的研究，来与FAO（联合国粮农组织）发表的全球主流人工纯林生产数据进行粗略的对比。这部分分析的结果在图中最右侧，同样表明人工林在木材生产上有相比于被恢复自然林的突出优势。
人工林与天然林的对比中，储碳、保土、蓄水、木材生产的生态系统服务与生物多样性存在怎样的协同或制衡关系？
绿色代表生物多样性，紫色代表地上生物量，黄色代表土壤保持，蓝色代表产流量，也即森林流域的水源涵养功能，褐色代表木材生产
上述两套分析给我们提供了两个总体结论。一是从我们评估的任何一种生态成效来讲，恢复天然林都毫无疑问是恢复森林的最佳方式。但木材生产与生态成效呈现出一个关键的权衡：相比恢复天然林，营建和管理人工林具有不可替代的生产优势。
另外还有几个结果值得跟大家汇报一下。我们把林龄较老或者处于自然恢复状态的“废弃人工林”与没有被毁过的天然林基线作了一个对比，来检验经过较长恢复的人工林是否可以提供较好的生态成效，但结果是否定的。这说明，人工林即使有很长的时间进行自然恢复，很可能最终也无法达到天然林的生态成效。另一方面，在人工林主导森林恢复的情况下，用黄色代表的土壤保持其实是我们衡量的所有生态成效中最大的“输家”。这是因为土壤保持在人工林与天然林之间的差距是最大的，甚至超过了生物多样性。因此，以土壤保持为目标设计的森林恢复项目如果以营建人工林为主导恢复方式，其最大的输家并不是生物多样性，而恰恰是恢复的目标本身。最后，对水源涵养来讲，我们发现在气候越干旱的地区，人工林相比天然林的差距越大，而不容忽视的一个现象是许多森林恢复项目构造人工林的目标恰恰是水源涵养。
另有一些值得指出的结果
绿色代表生物多样性，紫色代表地上生物量，黄色代表土壤保持，蓝色代表产流量，也即森林流域的水源涵养功能，褐色代表木材生产
上述结果给我们还提供了一些启示。首先，对那些主要用于生态功能、不再负担木材生产任务的人工林进行天然化改造，是非常有必要的；第二，以土壤保持为目的的森林恢复，尤其应该从对天然林的恢复着手；第三，在干旱地区通过营建人工林来实施森林恢复，从水安全的角度来看尤其欠妥。
最后回到刚才简单提到的木材生产与生态成效的权衡话题。一方面的现实是森林恢复可能难以实现所有的目标：生态和生产目标之间存在清晰的权衡关系。另一方面，这个权衡关系也为我们如何把人工林有效地纳入森林恢复、以及更广义的森林管理，给出了挑战和启示：理论上，人工林作为高效的木材生产体系，可以通过承担木材生产任务，使别处现存的生态效益更好的“优质”森林得到保护，从而产生间接的、甚至是大量的生态益处。但这个益处实现的前提，是人工林以其高效用材林的角色，成为区域尺度林地管理的有机组分。
最近大热的墨脱雨林，正是决策者能以有机的土地利用规划、通过保护为我们赢得突出生态益处的“优质”森林代表。生态恢复领域一个不争的共识是，我们尝试去恢复一个受损的生态系统，比起我们保护现有的完整生态系统，永远是一个更吃力、更昂贵、更低效、更笨的办法。
恢复比保护更难 图片来源见水印
刚才给大家分享的研究，很荣幸在Science期刊上线发表了。这篇文章的标题很直接地反映了刚才讲的内容，即生物多样性与关键生态系统服务在不同的森林恢复方式之间成效的差别。
最后跟大家分享几张照片，我们一起来看看进行天然林恢复可用的多种手段。下图是西藏墨脱的一处山坡上，一片曾用于刀耕火种的迹地自然恢复的次生林。大家可以看到，在水土条件适宜的地方，二三十年的自然恢复可以容许森林系统比较有效的再生。
西藏墨脱自然恢复的次生林（刀耕火种停止之后）
但这绝不是恢复天然林的唯一办法。下图是一个澳洲新南威尔士的例子，一位农场主与当地保护机构合作，尝试在牧场上恢复当地特有的硬叶森林。大概25年的时间内，这个团队通过精心搭配种植大量的本地树种，在这个比较退化、难以自然恢复的系统中，已经卓有成效地把一个多样的乔木层建立起来了。项目此后的希望是继续恢复林下植被，并且依靠逐渐被启动的动植物互作过程，把自然森林中的物种搭配慢慢恢复起来。所以至少在项目早期，这是一个完全依靠人工种植的方式，但由于项目的目的是恢复组成结构多样的本土植被类型，其实施方式和成效与我们研究中讲的“人工林”有着本质的差别。
澳大利亚新南威尔士州Big Bush私人牧场森林恢复项目
还有一个很能给我们以启发的例子。这是一位巴西同事在圣保罗州的一个恢复实验地，尝试通过混交种植桉树和本土树种，结合自然恢复进程来实现自然森林生态系统的恢复。这里桉树扮演着一个非常有意思的角色。由于生长迅速，这些桉树在种植五、六年后就能被砍伐。因此它们不仅能在其生长期间给林下喜阴的植物提供一定的遮荫和保护作用，砍伐后卖掉的木材还能为恢复项目提供资金；土地所有者能预见到一笔经济收入，也更愿意参与项目。
巴西圣保罗州圣保罗大学森林实验站天然林恢复试点
同一个巴西团队还跟我分享了这样一张改造桉树纯林的照片。这片人工林所在的土地已经不再用作生产，管理者希望恢复将其植被恢复为当地特有的大西洋雨林，采用的方法是用药剂杀死这些桉树，使林下的本土植物群落逐渐地自然恢复起来。
巴西圣保罗Bertioga桉树人工林天然化改造试点
我今天跟大家分享的研究是有关“我们应该恢复怎样的森林”。显然，为了生态成效，恢复天然森林是非常必要的，但怎么去恢复它？自然恢复在适合的情况下是非常好的做法——省钱省力、恢复的天然森林植被组成丰富——但一个现实是它可能并不适用于所有地方。就像刚才老师们在短片里分享的云南火烧迹地，有些地块不仅高度退化，水土条件可能也并不充足，甚至距离现有的连片森林或其他种子源距离也比较远。这种时候，人工干预往往是非常必要的。总体而言，如果认准了恢复天然林的目标，恢复践行者应该灵活使用恢复生态学已经比较成熟的一系列理论和工具包，因地制宜，真正着眼于恢复天然的、生机勃勃的森林生态系统。
2022年3 月18日，北京大学生态研究中心华方圆研究员带领的保护生态学课题组牵头7个国家研究人员组成的跨学科团队，在Science以长文形式在线发表题为“The biodiversity and ecosystem service contributions and trade-offs of forest restoration approaches”的研究论文。
文章引用信息：Hua F., Bruijnzeel L. A., Meli P., Martin P. A., Zhang J., Nakagawa S., Miao X., Wang W., McEvoy C., Peña-Arancibia J. L., Brancalion P. H. S., Smith P., Edwards D. P., Balmford A. The biodiversity and ecosystem service contributions and trade-offs of forest restoration approaches. Science, 10.1126/science.abl4649 (2022).
文章链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl4649
一路青山·生机森林——多重效益森林保护与恢复”项目分享会由山水自然保护中心主办，并得到了中国绿化基金会和广汽丰田的指导与支持。大自然保护协会（TNC）、IUCN中国代表处、云南云龙天池国家级自然保护区、京西林场、山水伙伴文化发展有限公司、保护国际（CI）等单位的代表，以及北京大学、北京林业大学、北京师范大学等单位的专家参加了分享会。
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撰文、供图/华方圆
文字整理/胡珺涵
编辑/淡饰
排版/王善玮
*本文来自山水自然保护中心，未经授权不得转载和引用。
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