我國的退耕還林工程是世界上規(guī)模最大的森林再造項(xiàng)目，然而各地所造森林普遍以純林為主、人工混交林為輔。普林斯頓大學(xué)牽頭的一項(xiàng)研究表明，純林和人工混交林中的鳥類和蜂類大大低于天然林，純林甚至低于退耕農(nóng)田。造林工程如何能夠更好地促進(jìn)生物多樣性保護(hù)？

我國的退耕還林工程是世界上規(guī)模最大的森林復(fù)育、再造項(xiàng)目。工程以糧食、現(xiàn)金補(bǔ)貼以及技術(shù)扶持的形式，鼓勵(lì)農(nóng)戶對(duì)坡耕地以及植被退化的荒山進(jìn)行人工造林。截至2013年，退耕還林工程累計(jì)投入政府資金近3000億元，重建了近2800萬公頃的山林。規(guī)模之大，全球絕無僅有。

退耕還林工程是在1998年全國洪災(zāi)、農(nóng)村勞動(dòng)力外流的大背景下啟動(dòng)。1999年在西部三省試點(diǎn)，2000年在全國26省市全面鋪開。其核心使命是緩解坡地農(nóng)耕造成的水土流失，并支持農(nóng)戶脫離生產(chǎn)力低下的耕作方式、協(xié)助農(nóng)村經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。此外，退耕還林工程也肩負(fù)著發(fā)揮森林生態(tài)功能、改善生態(tài)環(huán)境的重任。

圖1. 1998年的全國洪災(zāi)，促使中國政府下定決心啟動(dòng)退耕還林工程。

大規(guī)模的造林工程無疑具有重大的生態(tài)效應(yīng)，畢竟土地植被是影響生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)和功能的決定性因素。工程運(yùn)行15年來，退耕還林的生態(tài)效應(yīng)已經(jīng)得到國內(nèi)外學(xué)者的大量研究，其結(jié)論也成為評(píng)估工程成效和決策的重要依據(jù)。然而，森林生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性保護(hù)功能卻被長期忽視：退耕還林對(duì)生物多樣性保護(hù)的意義，長期以來科學(xué)界一直沒有直接的研究。

2016年9月初發(fā)表在自然-通訊（Nature Communications）期刊上的一項(xiàng)研究填補(bǔ)了這個(gè)空白。這項(xiàng)研究由美國普林斯頓大學(xué)、中國科學(xué)院、四川大學(xué)和美國佛蒙特大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)合作完成，結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研、野外生態(tài)和經(jīng)濟(jì)調(diào)查，首次評(píng)估了退耕還林工程對(duì)生物多樣性保護(hù)的意義及潛力。

這項(xiàng)研究首先通過文獻(xiàn)調(diào)研，分析全國范圍內(nèi)退耕還林工程所造的森林類型。這樣的分析是評(píng)估退耕還林工程的生態(tài)效應(yīng)的基礎(chǔ)，也是首次在全國尺度上匯總退耕還林的森林類型。出于科學(xué)獨(dú)立性的考慮，研究團(tuán)隊(duì)沒有采用政府的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，而是廣泛搜集與退耕還林工程相關(guān)的研究論文，從中提取所造森林的樹種信息。

研究最終錄用了258篇中英文文獻(xiàn)。文獻(xiàn)中共提到202個(gè)縣：90%以上的縣種植單樹種純林，種植簡單的人工混交林（不超過5個(gè)樹種）的縣不到40%，而種植天然林的縣僅有3個(gè)。也就是說，各地所造森林普遍以純林為主、人工混交林為輔，天然林幾乎完全缺失。

圖2. 全國退耕還林工程所造森林以純林為主、人工混交林為輔。來源見參考文獻(xiàn)。

那么，如何評(píng)估所造森林對(duì)生物多樣性保護(hù)的效益和潛力呢？人造森林介于農(nóng)田和天然林之間：一端是退耕還林工程改造的對(duì)象——退耕農(nóng)田，一端是原本自然存在的植被類型——天然林。如果能比較退耕農(nóng)田、人工純林、人工混交林和天然林的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)收支，我們就能回答這個(gè)問題。

為此，研究團(tuán)隊(duì)聚焦四川盆地西緣，開展了為期兩年的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)調(diào)查。研究地點(diǎn)位于四川盆地西緣向川西山區(qū)過渡的區(qū)域，涵蓋成都、樂山、眉山、雅安四市的七個(gè)縣。過去15年來，該區(qū)域一共復(fù)育了近5.5萬公頃森林。研究地點(diǎn)還靠近西南山地生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)。

圖3. 研究地點(diǎn)所在的四川盆地西緣不同的森林類型。

如何衡量不同類型的森林對(duì)生物多樣性保護(hù)的效應(yīng)呢？

研究團(tuán)隊(duì)選用野生鳥類和蜂類作為生態(tài)指標(biāo)。學(xué)界公認(rèn)鳥類能較好地代表野生動(dòng)物對(duì)生態(tài)環(huán)境變化的反應(yīng)，尤其是植被結(jié)構(gòu)的變化。而且大多數(shù)鳥類白天活動(dòng)，適于進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的野外調(diào)查。蜂類嚴(yán)格依賴花蜜花粉等食物資源，對(duì)植物花朵資源反應(yīng)敏銳。與植被結(jié)構(gòu)相比，花朵資源的多少更多反映了植物種類的變化。

野外調(diào)查工作在2014年春夏兩季進(jìn)行，覆蓋了退耕農(nóng)田、純林、人工混交林和天然林等四個(gè)森林類型。鳥類調(diào)查采用樣點(diǎn)調(diào)查法：調(diào)查員在有一定間距的樣點(diǎn)上記錄所有聽到和看到的鳥類。蜂類調(diào)查采用彩盤捕蜂法：通過彩盤上的彩色熒光染料吸引野蜂，用盤里的肥皂水淹死、捕捉被吸引而來的野蜂，后續(xù)用DNA方法鑒定野蜂種類。

調(diào)查結(jié)果表明：總體而言，純林對(duì)生物多樣性保護(hù)弊大于利。純林中鳥類和蜂類的種類和數(shù)量都不如退耕農(nóng)田，尤以蜂類為甚。人工混交林中鳥類的種類和數(shù)量高于退耕農(nóng)田，而蜂類的種類和數(shù)量也大大低于退耕農(nóng)田。跟天然林相比，純林和人工混交林的鳥類和蜂類種類和數(shù)量都有不小的差距，尤以純林為甚。

圖4. 鳥類和蜂類是生物多樣性的良好指標(biāo)。論文第一作者華方圓和合作者采集蜂類，并用DNA條形碼技術(shù)鑒定物種。研究發(fā)現(xiàn)純林和混交林中蜂類很少，可能是缺乏蜜源植物。

那么，為什么所造森林絕大部分是純林呢？難道純林在經(jīng)濟(jì)上更劃算嗎？

2015年夏季，研究團(tuán)隊(duì)重返2014年的調(diào)查地點(diǎn)，詳細(xì)詢問農(nóng)戶有關(guān)退耕還林森林生產(chǎn)的收支情況。結(jié)果表明，人工混交林與純林的利潤大體相當(dāng)。其實(shí)，對(duì)于研究區(qū)域的農(nóng)戶家庭，林業(yè)生產(chǎn)只占收入的5-13%。

結(jié)合生態(tài)效益和林業(yè)經(jīng)濟(jì)的分析，在當(dāng)前的造林模式下，推動(dòng)純林向人工混交林的轉(zhuǎn)變不僅會(huì)帶來更優(yōu)的生物多樣性保護(hù)效應(yīng)，同時(shí)不會(huì)造成農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)損失，也很難給農(nóng)戶帶來經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。事實(shí)上，純林更容易遭受病蟲害或面臨木材產(chǎn)品市場價(jià)格浮動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，不少農(nóng)戶更偏向于種植混交林，甚至逐漸自發(fā)改造純林。

圖5. 研究人員訪談了166戶農(nóng)戶，了解林業(yè)生產(chǎn)占家庭收入的比例。研究發(fā)現(xiàn)，改種人工混交林對(duì)生物多樣性更有好處，而且不會(huì)損害農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)收入。

因此，針對(duì)退耕還林工程對(duì)生物多樣性保護(hù)的意義，研究團(tuán)隊(duì)提出兩點(diǎn)政策建議。第一，退耕還林工程應(yīng)認(rèn)真地考慮復(fù)育天然林?？茖W(xué)界應(yīng)更重視天然林復(fù)育的生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)研究，為政策制定提供科學(xué)指導(dǎo)。第二，如果仍需依循當(dāng)前的造林模式，應(yīng)提高人工混交林的種植面積，降低純林的比例。目前所造森林絕大多數(shù)持續(xù)處于生產(chǎn)-砍伐的動(dòng)態(tài)變化中，每一次砍伐都是復(fù)育新類型森林的契機(jī)。應(yīng)充分利用這樣的契機(jī)，逐漸復(fù)育對(duì)生物多樣性更有利的森林。

許多研究表明，天然林和人工混交林較之純林，在水土保持方面有過之而無不及，同時(shí)還有諸多生態(tài)效應(yīng)優(yōu)勢，如碳固定。生物多樣性保護(hù)并不是退耕還林工程的核心使命，但應(yīng)該盡可能多地從工程對(duì)植被改造的過程中受益。在不違背核心使命的前提下，造林工程如果能夠更多地促進(jìn)生物多樣性保護(hù)，將能更有效地改善生態(tài)環(huán)境。退耕還林工程如果能推進(jìn)天然林、或者人工混交林的復(fù)育，將會(huì)帶來更多的環(huán)境紅利。

再造林（reforestation）是目前全球應(yīng)對(duì)森林消減（deforestation）及其帶來的一系列環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)問題的重要舉措，也在越來越多的國家推行開來，尤其在氣候變化日益成為全球挑戰(zhàn)的今天。退耕還林、天然林保護(hù)工程等重大生態(tài)工程，使得我國在大尺度再造林方面成為世界的表率。如何讓造林工作盡可能避免意外的環(huán)境損失，全面充分地實(shí)現(xiàn)有益的環(huán)境效應(yīng)，是關(guān)乎我國以及世界再造林工作成效的科學(xué)和政策課題。