專家指出：要用自然界自己的方法保護(hù)自然

6月17日，是世界防治荒漠化和干旱日。記者從國(guó)家林業(yè)和草原局獲悉，“三北”防護(hù)林工程實(shí)施40年，累計(jì)完成造林保存面積3014萬公頃，工程區(qū)森林覆蓋率由1977年的5.05%提高到13.57%。

在生態(tài)學(xué)專家眼里，“自然”有著另一個(gè)概念：生態(tài)系統(tǒng)。他們樂于研究系統(tǒng)中的相互關(guān)系和規(guī)律，為自然代言。

“尊重自然最好的方式就是科學(xué)的認(rèn)識(shí)自然，順應(yīng)其內(nèi)在的運(yùn)行規(guī)律，用自然界自己的方法保護(hù)自然�！敝袊�(guó)林業(yè)科學(xué)研究院院長(zhǎng)、森林生態(tài)學(xué)首席專家、研究員劉世榮日前在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示。

他指出，森林調(diào)節(jié)水的作用受林冠層和林內(nèi)灌草層截持、林地枯枝落葉層和苔蘚層攔蓄，以及森林土壤層含蓄所構(gòu)成的一個(gè)綜合復(fù)雜過程影響，90%以上取決于森林長(zhǎng)期演替形成的復(fù)雜土壤結(jié)構(gòu)。

森林涵養(yǎng)水源離不開土壤

森林被稱為“綠色水庫(kù)”。既沒有攔水堤壩，也沒有水閘開關(guān)的森林，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)水的時(shí)空調(diào)節(jié)，一直是森林生態(tài)學(xué)家們想探索的奧秘。

“森林的水文作用總體來說是好的，但要看具體條件，不能絕對(duì)化一般概念。我們采用多尺度觀測(cè)和跨尺度分布式數(shù)值模擬技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)岷江冷杉是岷江上游的主要建群樹種，其樹體生物量大、葉面積指數(shù)高、蒸騰作用小等特性使得岷江冷杉林對(duì)水的含蓄作用效果突出，尤其是岷江冷杉的原始林對(duì)水源的涵養(yǎng)作用更為顯著。主要原因在于岷江冷杉原始林長(zhǎng)期自然演替，形成了發(fā)達(dá)的海綿狀苔蘚層和枯枝落葉層，以及具有非毛管孔隙度大、密度高、滲透性強(qiáng)的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，有利于非重力水的垂直滲透�！眲⑹罉s說。

數(shù)據(jù)顯示，岷江冷杉原始林苔蘚層和枯枝落葉層的蓄水量每公頃分別高達(dá)126.36噸和223.85噸。

“不同的森林類型涵養(yǎng)水源的作用大小不一，不同的樹種對(duì)水分的利用規(guī)律大同小異，森林土壤讓森林成為真正的‘綠色水庫(kù)’。”劉世榮說。

山水林田湖草一體化的岷江實(shí)踐

受海拔、地勢(shì)、光熱等因素影響，岷江上游的植被覆蓋類型呈現(xiàn)出高山草甸、亞高山暗針葉林，中下部常綠闊葉林以及林下經(jīng)濟(jì)作物、平原發(fā)展農(nóng)田經(jīng)濟(jì)的區(qū)域社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合系統(tǒng)。在岷江流域水分循環(huán)過程的長(zhǎng)期觀測(cè)研究中，研究團(tuán)隊(duì)意外得到一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)，水在不同植被類型中的循環(huán)利用的這個(gè)系統(tǒng)，恰好詮釋了山水林田湖草一體化的自然生態(tài)系統(tǒng)理念。

“海拔3800米以上的高山草甸對(duì)降水具有低蒸散、高滲透的作用，但從草甸土壤中滲透出來形成的徑流水順勢(shì)流入亞高山區(qū)域的云杉針葉林，給該區(qū)域的森林土壤提供了水源補(bǔ)給；更重要的是，亞高山暗針葉林自身蒸發(fā)的水分90%又以雨霧水的形式回降到了高山草甸，滋潤(rùn)了草甸植被�！眲⑹罉s說。

與此同時(shí)，從亞高山森林中緩緩流出的水形成的徑流可以為山下的林下經(jīng)濟(jì)、平原的農(nóng)田灌溉、畜禽養(yǎng)殖提供源源不斷的水源供給，為人類飲水和從事各類生產(chǎn)活動(dòng)提供了保障。這一現(xiàn)象不僅很好詮釋了山水林田湖草是一個(gè)生命共同體的生態(tài)文明理念，更為人類系統(tǒng)認(rèn)識(shí)自然、研究自然提供了現(xiàn)實(shí)案例。

不要試圖輕易“改變自然”

“1998年的特大洪水給人類過度采伐森林上了一堂自然警示課，大規(guī)模集中連片種植的人工純林背后潛藏的外來物種入侵、病蟲害暴發(fā)、生態(tài)系統(tǒng)健康問題越來越凸顯，氣候變化導(dǎo)致的全球增溫、降水格局變化和極端氣候事件等也正加速影響著森林的更新和生態(tài)系統(tǒng)功能�！眲⑹罉s告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

為了科學(xué)評(píng)估人類干擾采伐、生態(tài)恢復(fù)和氣候變化對(duì)森林水分調(diào)節(jié)功能的影響，劉世榮指出，在岷江上游地區(qū)的天然林保護(hù)工程建設(shè)中，應(yīng)首先保護(hù)好現(xiàn)存的天然林植被，包括原始暗針葉林、天然灌叢、草地和高山草甸等；植被建設(shè)要以天然更新和自然生態(tài)恢復(fù)或人工促進(jìn)天然更新為主，不應(yīng)一味強(qiáng)調(diào)大規(guī)模營(yíng)造人工林，特別是人工針葉純林。大面積的人工植被覆蓋會(huì)加重區(qū)域生態(tài)用水從而降低流域產(chǎn)水量，減少下游可利用的水資源。隨著氣候變暖，冰川消退和降雪減少，岷江流域面臨基流補(bǔ)給減少的威脅，可能引發(fā)岷江流域的水生態(tài)安全問題。研究結(jié)果為成都平原乃至長(zhǎng)江中下游地區(qū)用水安全提出了預(yù)警。

劉世榮說，天然林保護(hù)工程實(shí)施20年多以來，岷江上游地區(qū)的森林覆蓋率由1997年的38%上升到2017年的43%；森林水源涵養(yǎng)能力預(yù)期可以由21.88億噸提升至26.52億噸；衡量旱澇災(zāi)害發(fā)生的重要指標(biāo)洪枯比在岷江雜谷腦流域的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)由1982年的11.5下降到2006年的7.1，紫坪鋪的洪枯比由1983年的10.3下降到了2016年的4.95。這足以說明長(zhǎng)江上游天然林保護(hù)工程的實(shí)施為岷江上游的水源生態(tài)安全做出了巨大貢獻(xiàn)。

“岷江上游的天然林保護(hù)修復(fù)工作，應(yīng)充分利用殘留的保留木或老齡林片段促進(jìn)川西亞高山退化天然次生林加速恢復(fù)與水源涵養(yǎng)功能提升；在前期大面積栽植人工林的基礎(chǔ)上，通過開林窗、帶狀疏伐等模擬自然干擾的方式，逐漸恢復(fù)以岷江冷杉為建群種的原始林，以更好發(fā)揮森林涵養(yǎng)水源的服務(wù)功能，保障水資源和生態(tài)安全。這是自然界委托我們科研人員向人類傳達(dá)的‘自然語(yǔ)言’�！眲⑹罉s說。（記者 馬愛平）