全球森林大迁徙和更替

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几个月前一则新闻瞬间火遍了整个中文互联网:

2019年2月11日, 波士顿大学等组借助NASA的空间遥感数据在 Nature Sustainability 上发表了题为 China and India lead in greening of the world through land-use management 的研究。文中称自2000年以来,地球新增了5%的绿化面积,相当于亚马逊雨林的大小。其中有25%都来自于中国。

但同时在网上搜索forest loss也可以发现过去20年间全球损失了大约南非面积的森林这类新闻。

In the last 25 years, the world lost a forested area the size of South Africa

这两段话的背后隐藏的事实是,因为谷歌是通过卫星收集地表叶绿素反射来估计绿化面积,实际包括了草原和耕地增长,事实上绿化恢复主要贡献国,中国和印度的绿化中分别有40%和95%是通过新增耕地被计入的。而这20年来全球每年平均消失760万公顷森林,只有大约430万公顷得以恢复,相当于全球年损失330万公顷森林。另一方面世界森林消失恢复上存在地域上和形式上的双重不均衡。

森林是树木种群高度密集的区域,也是地球最重要的生态系统之一,但森林内部差异巨大,按照气候类型分为寒带针叶林,温带阔叶林,热带雨林。按照形成可以分为原始森林(Primary forest),不久前被摧毁自然恢复的被称为次生林(secondary forest)这两者属于自然林,人工种植的森林被称为人工林(Plantation forest)。这三者在生态效益,物种多样性来说有明显的差异。不少论文都研究了原始森林对物种多样性保持的重大意义,例如07年一片名为《Quantifying the biodiversity value of tropical primary secondary and plantation forests》的论文里发现,针对包括植物,蜥蜴,蝙蝠,鸟类,果蝇等10类种群分类,除了果蝇,蜜蜂和小型哺乳类动物以外其余7种在原始森林都明显比另外两类森林更丰富,平均来看,次生雨林只保留了59%的原始森林物种,人造林只保留了47%的原始森林物种。除此之外,原始森林在固氮固碳方面也有不可替代的作用。

Global forest change网站可以查询2000年以来森林增减的分布。从面积上来看2000年以来超过70%的新增森林面积发生在温带和寒带,其中气候变暖造成的植被北移是重要原因,而森林减少的重灾区发生在对生态多样性具有重要意义的热带地区。下图分别是南美地区,西非和东非2000年以来森林增长和消失,蓝色为增长,红色为消失,粉色为既有增加也有减少。发生在这些地区的森林减少绝大多数都是原始森林消失,特别是亚马逊地区雨林因为体量巨大,在全球水循环和碳循环扮演重要角色,甚至对全球气候都有影响。

森林的消费与制造

木材的消费是人类对于森林消费最直接最原始的形式。处于热带季风气候的莫桑比克盛产高价值硬木的非洲花梨木(Rosewood),过去10年莫桑比克雨林消失则和价值高的原生木砍伐密不可分,2013年莫桑比克全年93%的木材出口为非法砍伐。07年到13年期间,莫桑比克超过70%的木材出口到了中国,其中一半为非法砍伐和走私。莫桑比克是最贫穷的非洲国家之一,木材成为了这个缺乏油气资源国家的重要出口商品。

巴西是亚马逊雨林减少最多的国家,1990年以来,巴西为了偿还巨额外债将大量雨林砍伐,特别是10年经济衰退之后大豆玉米和肉得等农产品出口成为最主要创汇手段。与一般印象不同的是,造成巴西雨林被毁灭的最主要原因却并不是木材出口而是变为耕地和畜牧用地,木材林只占到雨林减少面积的2%,直到今天,毁灭雨林最大的元凶依然是饥饿,这点和数百年前灭亡的阿兹特克文明并没有太大不同。而讽刺的是,雨林生态中绝大部分的养料恰恰储存在树中,往常通过高大雨林树木快速分解和吸收实现养分循环,而因为雨水冲刷和溶淋现象,失去雨林的土壤质则极为贫瘠,在雨林被毁灭后,当地生态遭受毁灭性打击,而仅仅一两年后土地肥力迅速下降,为了维持每亩产出则必须使用巨量肥料,又进一步造成了土壤和水质污染,同样的故事也发生在东非和西非。21世纪,东非的埃塞俄比亚,肯尼亚还有南美的巴西是粮食产量增加最快速的地区之一。进入21世纪后,巴西开始慢慢的限制雨林砍伐,而通过化肥提高亩产,但西非和东非粮食产量增长的主要原因是耕地面积增加(粮食产量`=亩产*耕地面积),这使得几内亚地区和东非成为21世纪森林损失最快的地区之一。

除了上述三个地区,中国广西和印尼地区在地图上呈现大片的粉红色,这说明在这两个地区存在剧烈的森林更替现象,具体来说是原始森林变为了次生林甚至人造林。这是一种不易察觉的森林损失,造成的后果不亚于直接砍伐。

速生桉是最重要的经济树木之一,具有成才快速(三年期),固碳率高,成活率高等特点。对于单棵树来说,速生桉也是一种“最环保”的树种,每单位生物质耗水量只有松木的一半,吸收空气中的碳可以保证大部分的养料需求。但在具体操作上却造成了很多地方的生态灾难。广西是中国最主要的桉树种植区共种植将近300万公顷桉树,而广西原生林不足800万公顷。在广西不少地区,为了经济利益,甚至成片成片砍伐自然林,改造成密集种植的单一桉树林。为了提高单位土地收益,过密的种植,单一树种,缺乏合理轮休制,造成土壤迅速退化,干燥化。最终林下空间消失,生态多样性被严重破坏,也增加了山林火灾的风险。类似的故事在印尼和马来西亚也在发生,对棕榈油不环保的批评主要来源于此。1999年以来,印尼20%的雨林消失了,印尼地区的泥炭地雨林在固碳方面比其他地区热带雨林有更显著的作用,而其中四分之一雨林消失是因为经济棕榈树的商业种植。广西和印尼的人造森林本质已经成为一个巨大的“工厂”不在具备森林本应该具有的种种生态效益。

除此之外,人类史上最雄心勃勃的森林制造计划,莫过于中国的退耕还林计划(Grain for green),该计划始于1999年,因为20世纪90年代与长江中上游森林过度砍伐和开垦造成大量水土流失,1998年那次令人印象深刻的洪水之后,该计划开始在全国中西部展开,主要是陕西山西黄土高原及四川贵州地区。在原本有丰富自然森林的四川地区,退耕还林和自然林更替为人造林这两件事同时在发生。在一篇18年的研究中发现四川西南部15800平方千米的地区(包括雅安,洪雅,峨眉山等)。

Tree plantations displacing native forests: The nature and drivers of apparent forest recovery on former croplands in Southwestern China from 2000 to 2015

2000年到15年期间,耕地减少了23.%,最终该地区林地增加32%,但其中自然林却减少了6.6%,也就是该地区森林增长全部由人造林贡献,甚至存在人造林更替自然林的情况。在增加的2000平方公里人造林里,将近一半为单一种植林,另一半为混合林。超过半数的受访者表示曾被Grain for Green Project鼓励将原始森林改造成人造经济林。造成这一现象的除了巨大经济利益带来的诱惑之外,还有zf定位不准。退耕还林的最重要目的是固沙固土而非保护物种多样性,这导致地方zf在具体操作时倾向于退耕的土地改造成更具经济效益,成活率更高,也更方便管理的人造林。

单一种植人造林的危害历史上早有教训。早在19世纪末,德国因为16,17世纪的的过度砍伐,原始森林在曾经郁郁葱葱的德国几乎绝迹。后来因为Faustmann土地经济化理论的错误指导,开始国家性轰轰烈烈的科学种树计划,原计划通过种植速生挪威冷杉一方面可以恢复德国植被,另一方面可以满足木材需求。同时单一树龄单一树种方便管理收割和再生产。仅仅50年的时间,同龄单一种植的挪威云杉林重新占据德国国土面积的30%。但仅仅2代之后,开始大面积出现森林死亡,因为单一种植导致病害泛滥蔓延,最终德国生态学家在引进其他树种和昆虫生物后才得以慢慢恢复(原经济林泡汤),而这个恢复过程花了将近100年时间。日本在上世纪的单一种植也造成严重的后果,甚至导致花粉过敏成为国民病,一直影响到今天。森林作为一个生态系统,而往往人们只关注到其中树木的部分,忽视了森林的碳循环,水循环,微生物,昆虫,还有其他生态圈参与者。严格意义上来说,我们并不能制造森林,森林只能依靠自然恢复,人造的森林只不过是人类造出来的自恋和无知的墓碑。毕竟人类现阶段对自然间关联和印象的了解还极为有限,任何打着科学的幌子对自然进行改造最终都很有可能造成极为负面的结果。

说了这么多发展中国家和地区森林破坏,但难道他们是唯一需要为此负责的么?与很多人想象中木材的消费不同,木材消费一般可以分为六大类,分别是木板,锯木,原木,木纤维,造纸和燃料。其中除了部分原木必须要砍伐生长缓慢的自然林之外其他大部分都可以由人工速生林替代。其中东亚地区是全部六大门类的净进口地区,中国的造纸用木材消耗是第二名美国的近5倍,12年到16年期间增长了60%,木纤维(包装盒,织物等)是第二名美国的2倍多。可以说发达国家和工业化亚洲的消费主义和商品过度包装应该为发展中国家的森林消失买单。

虽然非洲森林资源丰富,但非洲地区却是除了原木之外另外五大类木材的净进口地区,这个事实比较令人意外,但反映出缺乏工业化的非洲地区虽然是最大的木材出口地区之一,却无法完成很多工业化加工反而需要从外购买。除此之外,因为技术的落后也造成大量珍贵的原木沦为燃料,锯木等比较低级的消费形式,实质上是木材的浪费。

近20年来全球森林的迁移和更替本质就是林业的全球范围内产业转移,对原材料产地自然破坏较大的产业从发达地区转移到欠发达地区。森林以木材,大豆,粮食,肉类等形式从欠发达地区转移到欧美和工业化亚洲被消费,再以木材加工品的形式转移回来。欠发达地区的森林消费逐渐从直接砍伐的低级消费转变为人造林对自然林的更替消费,而讽刺的是发达国家和工业化亚洲为了保护本国林业将伐木,农业转移到欠发达国家,却造成这些热带国家更重要的热带雨林的消失。在全球快消扩张的今天,出于巴黎协定减排的要求,发达国家将森林消费转移到发展中国家,不论是主张森林自然恢复的欧洲,还是出于固沙固土考虑的中国退耕还林计划最终都只是消费主义的遮羞布而已。

资料来源:

Tree plantations displacing native forests: The nature and drivers of apparent forest recovery on former croplands in Southwestern China from 2000 to 2015

In the last 25 years, the world lost a forested area the size of South Africa

GLOBAL FOREST PRODUCTS FACTS AND FIGURES 2016

https://wits.worldbank.org

Global forest change

Quantifying the biodiversity value of tropical primary, secondary, and plantation forests

The Changes in China’s Forests: An Analysis Using the Forest Identity

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