
四川在线记者 曹凘源
当森林遭受砍伐破坏,如果只依靠自然修复,究竟需要多久才能恢复如初?答案或许是几十乃至上百年。不过,随着最近一项研究成果的发布,森林修复时间有望进一步缩短。
近日,中国科学院成都生物研究所抗逆植物适应与筛选研究团队公布研究成果,提出利用次生灌丛进行人工播种的修复方案,助力退化亚高山森林快速更新。
自1998年起,中国西南地区亚高山森林经长期封山育林,形成了大面积次生灌丛。作为森林演替的关键阶段,若不借助人为干预,仅靠自然修复,灌丛向以针叶林为建群种的顶级群落恢复,往往需数十年甚至上百年。
为何耗时如此之久?“这是由于高寒生境限制与建群种种源缺失的双重制约。”中国科学院成都生物研究所生态环境修复中心副研究员向双解释道,森林演替并非总是正向进行,在生境严酷或人为干扰的情况下,很可能发生逆向演替。高海拔地区气候寒冷、紫外辐射强,不利于种子萌发和幼苗生长,加上次生灌丛本身抗干扰能力弱、固碳及涵养水源能力差、土壤肥力降低等退化特性,致使森林演替进程缓慢。

向双课题组。受访者供图
基于此,从2017年起,向双团队以川西退化亚高山森林的四川红杉和云杉这两种建群树种为研究对象,选取密灌丛、疏灌丛、草地三种演替阶段生境,通过在360个微生境进行10800粒种子的播种试验,系统监测种子萌发、幼苗存活及相关环境因子。研究发现,灌丛对建群树种早期生活史的促进作用显著,且密灌丛效果优于疏灌丛。

实验区域次生灌丛下的幼苗。受访者供图
“可以将其理解为,灌丛为森林种子和幼苗搭建了一座临时‘安全屋’。”向双介绍,次生灌丛对下层植物幼苗的影响,具有正反双重效应,一方面,灌丛可通过遮荫降温保温、保湿、缓冲强光辐射等方式改善微环境,对树种更新起到“抚育作用”;另一方面,灌丛也可能因与目标树种竞争光照、水分和养分而产生抑制作用。“我们研究发现,在种子萌芽和幼苗生长阶段,灌丛作为亚高山树种早期生活史‘庇护者’的生态功能更为关键和突出,抑制作用影响不大,因此提出了利用灌丛冠层进行人工播种的修复方案。”
虽然能够充当临时“安全屋”,但是灌丛是否会在幼苗后续生长阶段从庇护变成竞争关系?向双表示,这种情况是存在的,因此当建群种幼苗生长发育到一定阶段、达到一定高度时,就需要根据生长情况砍掉一部分灌丛,以确保幼苗的持续生长。
“更大的挑战其实来自人为因素的影响。”向双指出,次生灌丛恢复成林过程中最难平衡的是当地牧民的生产需求和绿色发展长期目标实现的矛盾。
“砍伐后形成的次生灌丛下,形成了新的草地,当地牧民祖祖辈辈都生活在那里,高山上部草场资源不足时,他饲养的羊群、牛群等就会向下迁移,进入到我们的修复实验区域。”向双介绍,从牧民角度来看,草场面积扩大更方便了他们放牧饲养,短期内确实会带来一定的经济效益,部分人甚至不愿让草场恢复成森林,放牧时会故意破坏播种修复区域。

课题组成员在户外进行实验。受访者供图
这种人为破坏干扰,会导致很多种子和幼苗生长发育艰难,进而影响实验数据的准确性。“所以我们也和当地的林业部门沟通协作,一方面做好对当地牧民的劝导工作,另外给出一些补偿,尽量降低实验区域受到的干扰。”向双说。
“重点还是要算好‘经济账’和‘生态账’。”向双拿出一组实验数据向记者介绍,例如,课题组调查发现,四川理县次生灌丛占退化森林面积的27.4%,次生灌丛土壤最大持水量、土壤碳储量分别为570吨/公顷和18吨/公顷,分别较原始林低5%和12%。所以促进次生灌丛快速恢复成林并提高区域生态功能的科技需求就是算好生态账。
还要算经济账。向双表示,这项成果是一条基于自然的恢复路径,相比于传统方式比如大规模种树,经济成本更低,也不容易造成水土流失,为森林恢复困难区域提供了一个新思路。下一步,研究团队将积极与有关部门对接,推动让这项成果尽早落地应用。