院士档案

    刘世荣，森林生态学领域专家，中国工程院院士，中国林业科学研究院研究员。30多年来，他带领科研团队在森林生态系统保护修复及多功能经营理论与技术方面取得了创新性成果，为国家天然林保护工程和森林质量精准提升工程提供了强有力的科技支撑。

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    在生态学专家眼里，“自然”有着另一个概念：生态系统。他们乐于研究系统中的相互关系和规律。而尊重自然最好的方式，就是科学地认识自然，顺应其内在的运行规律，用自然自己的方法保护自然。

    自然“警示”，人工纯林背后潜藏问题

    我国林业建设成就举世瞩目，森林覆盖率由50年前的12.7%提升到如今的24.02%，人工林面积居全球第一。然而这优异成绩的背后，也面临着新的挑战。

    目前，我国大面积国土绿化多以单一树种为主，10个树种约占南北方人工林树种总数的七成，大规模集中连片种植的人工纯林背后，潜藏的问题越来越凸显，带来了地力衰退、森林病虫害加剧等新挑战。气候变化导致的极端气候事件，也在加速改变森林生态系统的结构和功能。

    我带领的科研团队研究发现，虽然不是所有的树种都是涵养水源的“能手”，但是某些树种会通过适应大自然，从而与水源保持平衡关系。

    以岷江上游为例，新中国成立时，这里以亚高山原始森林为主，森林覆盖率约38%。但随后几十年，当地原有天然林被大面积采伐，岷江上游地区森林整体功能持续下降。1998年特大洪水后，国家启动了天然林资源保护工程，随后又实施了退耕还林工程。当年在大面积采伐中“幸存”下来的部分天然岷江冷杉个体，形成了稳定群落结构，被称为“保留木”。它们与树下的灌草、枯落物、苔藓、微生物组成了遗留群落，该遗留群落蕴藏着在历史上适应自然灾害、与水源保持最平衡关系的“基因”。

    由此，科研团队创建了天然林景观恢复与空间经营规划技术，提出了水源涵养林体系构建方案，实现了退化天然林恢复速度和质量的协同提升，被联合国粮食及农业组织收录为全球森林景观恢复的范例。该成果为制定保护优先、自然恢复为主的国家生态修复政策提供了科学依据。

    修复自然，就是尝试去模拟和促进

    从海南岛到大兴安岭，各地森林类型各异，由不同树种组成。特定森林的组成是长期进化的结果，它们相互制约、相互依赖，具有完整稳定性。理解森林的自然演替对于确定合理的森林组成结构和类型至关重要。

    南方森林是国家储备林基地建设的主体。然而，由于长期片面追求木材生产，森林里出现了大面积低质低效的人工林和退化的天然次生林。如果把林下的枯落物和灌草清除之后，林地就会出现“远看绿油油，近看水土流”的情况，导致森林原有的生态功能大打折扣。

    此外，对森林的经营利用不能简单模仿农业系统，不能走传统农业农耕作业方式。以桉树为例，南方地区大量种植桉树虽可获得木材，但需施肥和打农药。过量农药、化肥一旦进入河流和地下水，就会污染水环境，甚至对人类健康构成威胁。因此，我们在利用森林时必须认知其结构、功能演变，尊重自然承载力。

    从长远的角度看，推动我国生态建设，需要思考未来的森林该如何营造？这就要求在培育森林的过程中，首先要把森林视为一个生态系统，探索它由哪些物种组成、以什么样的结构组建，研究清楚并衔接好物种之间的功能关系，以形成生态的互补性和多功能性。

    在广西，我们发现马尾松纯林的物种多样性低，不利于维持长期木材生产。因此，我们引入红锥这一高价值、耐阴的树种，通过适当地疏伐马尾松纯林，将红锥随机或丛状栽植其中。红锥与马尾松的根系结构互补，促进营养吸收但不直接竞争，实现两树种共同生长。而且，马尾松的针叶与红锥的阔叶凋落物混合后，经过微生物作用加速分解，可促使养分更易进入土壤。这种生态协同作用将单一树种转变为多树种混交，既提高了木材质量和经济价值，又避免了过去的皆伐作业。

    这是我们科研团队历时20多年，研究的“南方典型森林生态系统多功能经营关键技术与应用”项目成果示范案例之一。该成果已在南方储备林工程建设和森林质量精准提升工程中推广121.3万公顷，约占抚育工程的40%，提升碳储量1.06亿吨。

    由此可见，修复自然，首先要了解自然、顺应自然，再去尝试着模拟自然、促进自然。一定是“促进”，永远不能是过度的人为“控制”与“改变”。