塞罕坝正在打造智慧林场,荒原变林海竟有这么高的科技含量!

采访专家:
黄选瑞(河北农业大学林业科学院院长)
王登举(中国林业科学研究院林业科技信息研究所所长)
从荒漠中的一棵树,到世界上面积最大的人工林海。在河北省的最北部,有一湾深深的绿色,她叫“塞罕坝”。她的存在,为首都北京阻挡了半个世纪的风沙。
10月22日,中国共产党第二十次全国代表大会“党代表通道”再次开启。党的二十大代表、塞罕坝机械林场党委书记安长明走上通道,深情讲述了三代塞罕坝人跨越60年的“绿色接力”。
秋季的塞罕坝,层林尽染,蓝天白云与色彩丰富的林海交相辉映,勾勒出一幅五彩斑斓的画卷……安长明透露,塞罕坝正在打造智慧林场,也就是为每棵树建档案,像树种、树高、位置、生长状况等都有详细的数据。要全面摸清全场3亿多株树木的底数,通过精细化、智能化管理建设美丽塞罕坝,持续在建设美丽中国上走在前、做表率。
从荒原变林海,塞罕坝的植被恢复不仅是种树这么简单,用什么方法育苗?树怎么种?种下了苗子如何培育?每一步都需要科学理论的支撑。
曾经这里也丛林茂密
塞罕坝蒙语的意思是“美丽的高岭”,自古就是一处水草丰沛、森林茂密、禽兽繁集的天然名苑。塞罕坝位于内蒙古高原的东南缘,地处内蒙古高原与冀北山地的交接处,地貌上界于内蒙古熔岩高原和冀北山地之间,主要是高原台地,在辽、金时期称作“千里松林”。塞罕坝按地势分为坝上、坝下两部分,是“木兰围场”的一部分,在古代是皇家猎苑。
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▲塞罕坝在古代是皇家猎苑(图片来自网络)
随着清王朝历史的推移,因吏治腐败和财政颓废,内忧外患的清政府在同治二年(1863年)开围放垦,随之森林植被被破坏,后来遭遇日本侵略者的掠夺采伐和连年山火。到解放初期,塞罕坝的原始森林已荡然无存,当年“山川秀美、林壑幽深”的太古圣境和“猎士五更行”、“千骑列云涯”的壮观场面而不复存在,退化为高原荒丘,呈现“飞鸟无栖树,黄沙遮天日”的荒凉景象。
河北农业大学林业科学院院长黄选瑞说,塞罕坝是曾经是中国植被破坏最严重的天然森林之一,随着人口增多、经济发展,我国许多自然植被都遭到破坏。但是,之所以选择塞罕坝种植人工林是有原因的。
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▲历史上,塞罕坝曾是一片绿州,是皇家猎苑。后来,开垦伐木,逐渐变成了一望无际的荒漠,看不到尽头(图片来自网络)
虽然塞罕坝在历史上丛林密布,但是因为这里海拔高、气候寒冷,所以本身环境较脆弱,靠自然的力量难以恢复。塞罕坝区位条件跟京津生态环境关系密切,塞罕坝环境恢复后直接改善环京津生态环境,减少风沙危害,而且这里原来的生态环境相对较好,有植被恢复的生态基础,即脆弱生态区也是可以进行植被恢复的。由此可见,从1962年正式开始人工造林是有远见的举措。
造林“三步走”
1962年下发的《关于河北省承德专属围场县建立林业部直属机械林场的通知》极为简略,只公布了林业部与地方的分工,以及领导干部如何调配。通知下发当年,127名农林专业的大中专毕业生,赶赴塞罕坝,与原有三个林场的242名职工,组成了369人的“创业”队伍。
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▲1962年,一批林专业的大中专毕业生赶赴塞罕坝开始“创业”(图片来自网络)
塞罕坝人工造林不是找人多种树那么简单,虽然这里有植被恢复的基础,但脆弱的自然环境依旧给生态重建造成了困难。例如地处高寒区的“马蹄坑”,面临着土壤贫瘠、沙化严重、无霜期短,种植难度极大,1962年、1963年,林场人在这里连续造林失败。也有去到现场的记者表示,行车在林间,偶尔会看到因修路而剖开的山,在切开的断面上,能清晰地看到,除了厚约10厘米的土,整座山都是顽石,或者是通沙土。所以,在这里恢复植被要依靠科技手段。
黄选瑞把人工造林工程分为三大时间段,每一个时间段解决不同的问题。1962年至1982年是人工造林的第一阶段,也是探索的阶段,最先需要解决的问题是种什么树。塞罕坝机械林场坝上处于内蒙古高原南缘,以丘陵、曼甸为主,坝下是阴山山脉与大兴安岭余脉交汇处,是典型的山地地形。选择的树种既要能在如此脆弱的环境下成活,还能起到防风固沙、涵养水土的作用。
为了筛选出“活、快、好、高”的树种,林场工人选择了多种树种在实验林里种植、研究、尝试,经历了许多次失败,最终,终于选定了三个主要树种:华北落叶松、云杉和樟子松。
其实,就在塞罕坝七星湖北边,就有一片天然的华北落叶松和云杉的混交林,这正说明了人工种植本地的乡土树种更容易存活,这也是塞罕坝当地的顶级群落,也就是最稳定的群落。
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▲塞罕坝七星湖北边,就有一片天然的华北落叶松和云杉的混交林(图片来自网络)
1982年至2002年,在这二十年间造林和经济开发并重。在攻克了树种选择和高寒地区种植技术之后,塞罕坝的人工树林健康生长,许多地方的树木密度较大,开始进入“抚育间伐”阶段,为获得中小茎木材开展了一些必要的经营活动。所谓“抚育间伐”,指的是从幼林郁闭起到成熟林采伐(主伐)前一个龄级止的这一段时间内,在森林中对部分林木进行的采伐。
合理采伐是对森林的保护
林场技术人员通过大量数据分析认为,人工纯林密植度高,导致树种单一、枝干长势较弱,一旦遇到冰坨压身就会损失惨重。
“抚育间伐”腾出了空间,将造林之初每亩密植222株松树减少到50株,个别区域仅保留15株。树下通过“引阔入针”“林下植树”等手段,在高层树下植入低龄云杉等,逐渐形成了以人工纯林为顶层,灌木、草、花、次生林的复层异龄混交结构。
塞罕坝的人工纯林由此变得生动有趣起来——随着通风透气性增加,温度高了、湿度大了,微生物开始活跃,林下积累的十几厘米针状落叶被加速分解,为植物生长提供更多养分,乔灌木和花草越长越高,也给这里的小动物们营造出了舒适的生存空间。
黄选瑞强调说:“不是所有对森林的采伐都是乱砍滥伐,合理的森林采伐是一种经营手段,就跟种玉米一样,为了高产,玉米会种的很密集,但是到了一定时期就需要间苗,留下长得好的植株,在林业上,间苗就是抚育采伐。”
2002年至今,塞罕坝人工森林已经养成,人工造林的目的从造林为主变成了经营为主同时攻克石质山地的攻坚造林。
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▲如今,塞罕坝已成为全国最大的人工林场(图片来自网络)
为顺应国家整体林业发展趋势提到森林可持续经营的概念,森林经营对于全国来说都在推进,塞罕坝的主要树种有哪些?对应哪些不同的经营目的?不同的利弊条件下如何去经营?这些问题都需要进一步探索。
“但是,因为塞罕坝部分人工林属于国家级自然保护区范围,现行《自然保护区条例》等,规定了在保护区中不容许进行森林经营活动,直接导致坝上大面积人工林密度大、林木分化严重、林下植被稀疏、树木枯枝近10米高,这在某种程度上也影响了塞罕坝人工林的生长,也影响到森林生态功能的发挥”黄选瑞说。
高寒植被恢复方法有讲究
树种选择是一方面,造林技术是另一方面,否则即便选对了树种也没办法让它们大面积存活。
因为坝上的土壤主要为沙壤和石质山地,塞罕坝上的造林技术人员独创了“三锹半缝隙植苗法”在乱石堆里植树造林,大大提高了造林的效率。“
三锹半缝隙植苗法”使用特制的植苗锹,前一锹、后一锹,把苗子差进去,再把根挤实,而且要保证深浅适宜,根部舒展,挤紧踏实。“三锹半缝隙植苗法”是塞罕坝机械林场的独创,与行业通用的“中心靠山植苗法”比,造林功效高出一倍,造林成本却节省四成。
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▲“三锹半缝隙植苗法”是塞罕坝机械林场的独创(图片来自网络)
而且苗木选择也很有讲究了,要“矮胖子、大胡子”,也就是株植粗壮、根系发达的,更皮实,易于成活。苗木运输时要用保湿透气的包装物打包并浇透水,不能重压、日晒,既要保湿,又要防捂。栽树需适当剪去受伤的根系、发育不正常的偏根、过长的主根和侧根,将苗木用浓度适宜的生根粉或保水剂浸根。
由于石坡立地条件太差,塞罕坝机械林场全部选用株高大于25厘米、培育2年以上的大规格良种容器苗。容器苗造林也是塞罕坝人工林种植当中使用的方法,容器苗是指用特定容器培育的作物或林木幼苗。容器盛有养分丰富的培养土等基质,常在塑料大棚、温室等保护设施中进行育苗,可使苗的生长发育获得较佳的营养和环境条件。而且,容器苗在去掉容器栽植土内时,坑内要施基肥,辅之以覆膜保墒、草帘覆盖防风等措施,防止透风,以确保苗木能活。
除此之外,还有石质阳坡造林法、全光育苗法等等,三代林业人才将自己的知识和汗水赋予了这片土地。
大自然的回报是最好的答卷
经过60年建设,中国真的在北方建起一道神奇的阻沙、防风、涵水“塞罕坝”。
塞罕坝机械林场有森林面积115.1万亩,森林覆盖率达82%,每年可涵养水源2.84亿立方米,固定二氧化碳86.03万吨,释放氧气59.84万吨,森林资源惠及周边4万多名群众。
塞罕坝百万亩林海,也带来显著经济效益。近十年,塞罕坝与建场之初的十年相比,年均无霜期与年均降水量均有所增加,年大风天数减少,每年提供的生态服务价值超过数百亿元人民币。
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▲塞罕坝百万亩林海,也带来显著经济效益(图片来自网络)
中国林科院科信所所长王登举是“河北省塞罕坝机械林场森林资源价值核算研究”项目学术带头人,虽然这些数据在外行人眼里看起来比较抽象,但这却是用严谨的科学方法计算出来的结果。
“比如,怎么知道这片森林释放出了多少氧气?所有的绿色植物都会进行光合作用,会吸收二氧化碳释放氧气,根据林木每年的生长量和树种就可以知道它吸收了多少二氧化碳,释放了多少氧气。这在林业上有一套精密的计算方法。”王登举说。
塞罕坝此前还启动了碳汇项目。作为实现碳达峰、碳中和目标的重要承载地,塞罕坝林业碳汇项目已成功在国家发改委备案474万吨,保守估计经济收益可达数亿元。
撰文/ 白竟楠 图文编辑/陈永杰
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