100万株栎苗已经扎根北京,而在"十四五"期间,北京将累计推广栎类为主的乡土植物共1000万株(穴)以上,具备"乡土、长寿、抗逆、食源、美观"等优良特性的栎树将成为北京园林绿化高质量发展的主力军之一。据市园林绿化局有关负责同志介绍,北京已经在全面落实《北京市森林质量精准提升--林下补栎"十四五"专项行动》,作为专项行动的前期任务,目前,北京补栎实施面积已达7万余亩,涉及168个乡镇(街道),909个地块,有100万株栎苗已经在北京扎根。
过去的5年中,北京在全面超额完成平原百万亩造林基础上,又以更大魄力接续实施了以新一轮百万亩造林为代表的一批重大生态工程,北京市域绿色生态空间持续拓展,人民群众绿色获得感明显增强。据市园林绿化局的统计数据显示,北京五年累计新增造林绿化110.7万亩、城市绿地3766公顷、新建和恢复湿地1.02万公顷,森林覆盖率由2017年初的42.3%提高到2021年底的44.6%,平原地区森林覆盖率由26.80%提高到31%;城市绿化覆盖率由48.4%提高到49.29%;人均公园绿地面积由16.1平方米提高到16.6平方米,为建设国际一流和谐宜居之都奠定了坚实的生态基底。同时,北京已成为世界生物多样性最丰富的大都市之一。当前,首都园林绿化建设已进入由量变到质变转化的关键时期。市园林绿化局科技处张博副处长介绍,"林下补栎"则是调整改善林分结构、促进北京地带性森林植被恢复,提升生物多样性水平的重要举措,森林质量精准提升"林下补栎"专项行动在北京全面启动。
栎树是"优秀的树",它一身具备生态树、产业树和文化景观树三大气质
栎树不仅是"优秀的树",而且其也是我国第一大类树种。谈到北京为何选择栎树,北京市园林绿化科学研究院生态修复研究所金莹杉所长介绍,栎树为壳斗科栎属植物统称,又名橡树,其广泛分布于亚洲、北美和非洲北部。栎树拉丁学名之意即为"优秀的树",是尊贵、荣耀、力量、不屈不挠、浪漫精神的象征。栎树在英国、德国、法国和俄罗斯均具有悠久的栽培历史,尤其在美国和德国被视为国树,其还被英国民众选为田园风光最具代表的树种。
栎类也是我国第一大类树种,其具有"乡土、长寿、抗逆、食源、美观"等特点。是我国森林群落的建群树种,具有重要的经济和生态价值。
栎类在"树木界"因有着三个特点而地位不俗。金莹杉所长介绍,栎类首先是优良的生态树。栎类主根极其发达,耐干旱瘠薄能力强而广泛分布,栎类平均生长季的日用水量比其他树种平均低30%,中龄栎类人工林有效蓄水量是油松纯林、落叶松纯林的1.5和1.7倍;松栎混交林土壤有机质含量比油松纯林高出205%;栓皮栎、麻栎、蒙古栎等栎类树种防火性能约是油松、落叶松和椴树的1.7倍。
其次,栎类是多功能产业树。橡木素有"木中之王"美誉;橡木桶赋予了红酒独特的品质,葡萄酒、白兰地、威士忌都是由橡木桶陈酿而成,美国白栎、卢浮橡和夏橡优质大径材可制作橡木桶,德国此类木材价格约为5000元/ m3,国内90%的橡木桶都需要从美国和法国进口,栎类培育可为葡萄酒产业注入活力;中小径材可用于建筑和家具,国内中径材价格约为2000元/m3,为松木的3倍,白桦和山杨的20倍;软木主要产自地中海7国,其中葡萄牙软木最负盛名,软木制品既有葡萄酒瓶塞、软木复合地板、装饰材料等,又有航天和汽车特种材料、天然胶黏剂和杀菌剂等新产品;我国是世界上最大的饲料和畜牧产品生产国,自2020年12月31日实施全面禁止添加抗生素,天然替抗产品缺口较大,橡木、橡碗富含水解单宁,欧洲Silvateam(施华)、Tanin公司(安宁生物)研制的单宁替抗产品成为我国主要供应商,研发出民族自有品牌的单宁产品助力食品安全具有产业潜力。栎类种子淀粉含量一般在50%以上,仅次于五谷而远高于豆类,为优质的淀粉资源;采伐剩余物可培养木耳、天麻和灵芝等食用菌。
再次,栎类是文化景观树。《四库全书o毛诗名物解》录:"柞,柞之性坚强,而不为霜露之迁,得土之正气也"。据历史记载,早在先秦以前,栎类即被视为圣树、社树,是建筑宫殿、庙宇的常用木材,可见栎类深植于我国悠久的历史和文化之中。在西方世界,栎类也被视为著名的高价值树种和文化树种,在西方文学中常被歌颂,仅德国就有 1000 多首歌咏栎类的诗歌。栎树本义为快乐之树,树形优美多姿,造型神韵独具,具有较佳的视觉美感和文化内涵,是契合千年古都的乡土树种优选。栎树在北京有着悠久的历史,平谷上宅遗址(7000年前)出土磨盘上的淀粉粒,多是来自橡实。怀柔区玄云寺的最美槲树树龄已达400年,被当地人称为"菜树奶奶"。
栎树是北京乃至全国当之无愧的第一大类树种
我国栎类林面积1656万公顷,占全国乔木林面积的9.21%,蓄积占全国乔木林蓄积的8.32%。北京市栎类林面积12.27万公顷,占全市乔木林面积的19.74%,蓄积93.83万立方米,占乔木林蓄积的22.88%。在全国珍贵树种按照重要值排序的前十位中,栎类占据了6席,其中蒙古栎、麻栎、栓皮栎和槲栎均在北京有广泛分布。由此可见,栎树是北京,乃至全国当之无愧的第一大类树种。
张博副处长介绍,北京市拥有特色的栎类资源,海淀区、房山区、门头沟区、房山区、怀柔区、密云区、平谷区、延庆区、昌平区等均有分布。北京栎类林起源包括天然林和人工林,其中天然林多为次生林,占90%以上。栎类作为北京市第一大类树种,同时又是北京市最重要的乡土树种,可与各类针叶、阔叶树稳定混交,形成北京地区顶级演替群落,其在北京森林经营中的重要地位毋庸置疑。栎类资源的质量及其应用水平直接关系到北京森林资源质量的总体水平。
为更深入地研究栎类,北京林业大学专门成立了落叶栎研究中心。李国雷教授几乎跑遍了北京的山山水水,他的调查和研究结果表明,目前,北京乡土栎类树种共有栓皮栎、槲栎、蒙古栎、槲树4 种。原广泛分布于京西太行山脉的辽东栎分类学上名称已修订,与蒙古栎合并,现正名为蒙古栎。
北京地区的栓皮栎、槲栎处于其天然分布的北端,可能较其它地区栓皮栎耐寒性较强;蒙古栎则位于其天然分布区的南端,可能较其它地区蒙古栎表现较强耐热性;槲树分布处于天然分布区的中心区,估计具有丰富的遗传多样性。
北京地区,栎林天然林及次生林分布在山区。其中蒙古栎分布最广,垂直分布幅度为 400至1700m;栓皮栎主要见于海拔 700m 以下的低山丘陵阳坡;槲树主要分布在海拔 500至800m 的阳坡及半阳坡,向上可延伸至 950m,在海拔 500m 以下则分布在阴坡及半阴坡;槲栎林分布面积不大,主要分布在北部山区 600至1350m 的阳坡或半阳坡,以房山上方山最为集中;栎类人工林也主要分布在山区,以栓皮栎最为常见,以平谷区生长最良。平原栎类栽培较少。
北京引种的栎类树种主要包括麻栎、北美红栎、夏栎。麻栎主要分布在密云白龙潭林场,生于土质较肥沃的山地、丘陵地带,形成片林,达到一定规模,长势较好的麻栎胸径已达 50cm 以上。
原中科院北京植物园于 1960 年左右自日本引种的麻栎,适应性较强,叶片秋季仅脱落 1/3,翌年春 3至4月新梢萌动时方脱落,冬季雪后观赏效果极佳。栽植于鹫峰森林公园的北美红栎和夏栎均为 1957年引种自前苏联,长势良好,枝繁叶茂,秋季色彩缤纷,观赏价值高。
林下补栎是北京市森林资源高质量发展的重要举措
据市园林绿化局生态修复处朱建刚副处长介绍,加大以栎类为主导(栎类为主要代表,其他乡土树种为辅)的北京乡土树种在林下层经营中的应用,实现森林经营方式从传统的主林层经营为主转变为主林层、林下层、立地层复合经营,精准掌握其适用条件,模拟自然规律,高效构造近自然森林群落,加速北京地带性森林生态系统的迅速恢复,是北京市高质量森林经营的重要举措,其优势有三个方面。
朱建刚副处长介绍,首先,林下补充栎类等乡土树种,可以为退化林分低质次生林转变为高质量的复层异龄混交林提供基础,促进矮林转变为乔林;加速各类针阔叶树混交林的形成;优化林分结构,增强群落稳定性。林下补栎是因地制宜精准提升北京森林质量的最有效的解决方案之一。
其次,林下补栎是生物多样性恢复与维持的有效途径。栎类非常养地,不管是纯林还是混交林,栎类林下土壤富积养分效应明显。栎林生物量大,肥沃的土壤为栎林下各类灌草创造了优越的生存条件,生物多样性容量显著优于其他林分类型。栎类也是极其优良的食源植物,为小型哺乳动物、鸟类、昆虫及多种真菌提供食物来源和栖息地,是食物链中重要的一环。据统计,一棵栎树可为500多种生物提供栖息地。
同时,林下补栎是助力北京碳达峰、碳中和的重要举措。栎类生物量大,碳汇作用强,是碳中和的先锋树种。以蒙古栎中龄林为例,其生物量比山杨林高96%,为其它13种天然林平均生物量的1.6倍。又如栓皮栎比一般树种多吸收14%的CO2,栓皮环剥后的吸收量是正常值的5倍。栓皮栎在补植密度为15至20株/亩的情况下完成250万亩的补植补造, 40年后,年均碳汇量可达0.87至1.45吨/亩o年,共可增加吸收固定二氧化碳217.5至362.5万吨。补植补造的栓皮栎在未来40年的碳汇能力能够达到现在北京林地碳汇能力的1.85至3.1倍,占目前全市林地绿地总碳汇量的28%至46.5%,具有非常高的增汇潜力。
另据北京林业大学李国雷教授介绍,北京林下补栎工作具有广阔的应用前景。国际上与北京纬度相近地区也有很多林下补栎的成功案例。林下补栎是欧洲萌生矮林转化为高大优质乔林的主要手段,以林业发达国家德国为例,栎类作为德国林业最重视的树种,其经营历史可追溯到300多年前。以林下补栎等为主要手段,德国栎类林分质量持续保持优质状态,平均蓄积可达305m3/ha。这些国家的长期实践证明林下补栎的重要意义,也为北京的林下补栎工作提供科学性和可行性依据。
"十四五"北京累计推广栎类为主的乡土植物共1000万株(穴)以上
北京在林下补栎方面已经做了充足的准备。据张博副处长介绍,首先,在母树林营建及资源圃建设方面,2019至2021年间,以北京市植物种质资源调查为基础,依托"北京地区栎类优质苗木培育技术示范与推广""北京市国有林场精准提质"等项目,对北京地区栎类林分进行全面踏查,确定了14个栎类优良林分,布设19个固定样地(含公顷级样地3个),并开展立地因子调查,综合评估林分质量及优树状况,编制了母树林营建标准和技术手册,已在在北京西山试验林场、密云白龙潭林场等地初步开展了母树林营建示范。前期基础将为栎类为主体的母树林建设提供技术支撑。
在全市栎类优良林分踏查基础上,筛选276棵优良单株,采集103个家系累计11万余粒种子,已获得平原区域叶色变异性状稳定的269株槲栎无性系,拟筹建北京市乡土栎类资源圃。前期工作将为全国收集栓皮栎资源、建设全国最大的栎类资源圃奠定基础。
张博处长表示,在栎树苗木培育方面,市园林绿化局依托北京市"增彩延绿"系列项目、国家自然科学基金课题、国家重点研发课题、国家财政推广项目等,经过10余年研究、示范和推广,建立了栎类苗木容器苗高效培育技术体系,编制了北京市地方标准,印制了技术手册,确立了采种时间和顽拗型种子活力保持技术,攻克了主根发到树种容器育苗窝根难题,筛选出栎树树种培育容器类型,建立基于发育周期的稳态营养加载、精准灌溉和光照育苗技术,发表相关学术论文13篇。2021年在大东流苗圃开展了20万株栓皮栎苗木培育示范。项目成果为北京栎类苗木规模化繁育基地建设提供了支撑。
造林应用方面,栎树在山区主要应用于针叶纯林改造、退化林修复,在油松林、侧柏林、刺槐林中得到广泛的应用,技术相对较为成熟。
据朱建刚副处长介绍,北京已经启动森林质量精准提升--林下补栎"十四五"专项行动(2021-2025年),推进林下补栎落地实施。行动的主要任务是开展林下补栎立地类型划分,明确栎类适生区。扩大栎类种植规模,累计推广栎类为主的乡土植物共1000万株(穴)以上。其中,平原区2022至2025年累计推广栎类为主的乡土植物共550万株(穴),并纳入平原生态林年度经营管护工作;山区结合退化林分改造和森林健康经营,2022至2025年累计推广栎类为主的乡土植物400万株(穴),含播种300万穴、植苗100万株,促进北京森林质和量的双提升。
文/黄建华 唐佳成
摄影/李国雷 黄庆祝