森林与人类文明的关系源远流长且紧密相连。

人类起源于森林，森林作为陆地生态系统的主体，不仅为人类提供了赖以生存的粮食，还具备防风、固沙、水土保持、水源涵养、固碳释氧等许多重要功能。

历史中森林对人类文明的发展起到了不可替代的支撑作用。

约2200多年前，即春秋战国结束时期，我国森林覆盖率达64%，东北地区森林覆盖率更是高达83%，当时全国人口约4000万，森林资源足以支撑这些人口的生存需求。

森林发展历史

然而随着时间推移和人口的急剧增长，如今我国人口已达14亿。为满足粮食需求，人们不得不毁林造田，导致森林面积逐渐减少。

加之我国近代经历了近百年的贫弱时期，遭受帝国主义侵略，森林遭到大量破坏。

以1931年九一八事变为例，日本侵略中国占领东北的14年间，毁掉森林约9000万亩，采伐木材达19亿立方米。

到1949年新中国成立时，我国森林覆盖率仅剩下8%。

新中国成立后，百废待兴，国家为了发展，在森林资源极度匮乏的情况下，仍不得不高强度利用森林以满足吃饭等基本需求。但森林过度砍伐带来了一系列严重后果，全球气候变化加剧，沙尘暴、水土流失、荒漠化等自然灾害频繁发生。

在此背景下，全世界开始重视森林的保护与恢复，发起植树造林行动并建设林业生态工程。例如，美国在20世纪30年代开展罗斯福大平原防护林工程建设，苏联进行斯大林改造大自然建设。

而我国恢复森林、保护环境的决心最为坚定。

1978年改革开放之际，我国启动三北防护林体系工程，该工程规划时长73年，至2050年结束，范围涵盖东北、华北、西北，覆盖我国47%的土地，90%的沙化土地都在这一区域。

三北防护林体系工程

这项工程规模宏大、时间漫长、任务艰巨，堪称世界罕见，并在2003年荣获吉尼斯世界纪录“世界最大的人工造林工程”。

截至2023年，三北防护林体系工程已建设45年，经评估，累计造林46万平方公里，相当于韩国和日本国土面积总和，使我国森林复被率从建国初期的8%提升至24%。

在植树造林的实践中，我国科研人员早在70年前就开始探索有效方法。

中国科学院沈阳应用生态研究所（原林业土壤研究所）的奠基人之一刘慎谔先生，为治理科尔沁沙地的风沙危害，提出向大自然学习，从自然规律中寻找办法。

科尔沁沙地建设

他了解到大兴安岭西路呼伦贝尔沙地的红花尔基，有一条长200公里、宽14公里的天然沙地樟子松森林带，樟子松耐寒、耐瘠薄，非常适合沙地环境。

于是，1955年，科研人员将樟子松引种至科尔沁沙地南缘，造林获得成功，如今已形成百万亩樟子松人工林。

这一成功案例为后续的三北防护林工程提供了宝贵经验，樟子松因其在固沙造林方面的卓越表现，被视为“功勋树种”，目前在三北地区造林面积已达百万公顷，吸引了全球约40个与沙漠化问题相关的国家前来参观学习。

然而，樟子松人工林在造林约35至40年后，出现了衰退现象。

林子衰退后，土地重新变回流沙状态，农牧业生产受到严重影响。对于樟子松人工林衰退的原因，起初人们普遍认为是大面积营造纯林，樟子松成为“抽水机”，导致地下水位下降，树木缺水而死。

樟子松人工林衰退

但经过科研团队15年的长期研究发现，实际情况更为复杂。

从土壤水分来看，当土壤含水量小于20%的田间持水量时，樟子松光合作用趋于零，而现实中林地在生长期80%的时间里土壤含水量都低于这一数值，仅靠土壤水，樟子松难以存活。

研究人员通过探地雷达、阻抗仪和氢氧同位素等技术手段研究发现，樟子松是浅根系树种，98%的根系分布在一米以内，而平均地下水位在5.5米，只有少数大树根系达3米以上才能吸收地下水。

通过对人工林和天然林的水量平衡对比研究，发现天然林能达到水量平衡甚至有盈余，而人工林每年至少需39毫米水才能平衡，却因地下水位过深无法获取足够水分。

进一步研究地下水位下降原因，通过60年长期监测和对不同时期遥感影像解译分析，结果表明，在60年时间里，农田消耗水量占整个系统的40%，杨树人工林消耗水量占20%，而樟子松人工林消耗水量仅占12%。樟子松因浅根系无法吸收深层地下水，加之每隔15年左右出现的极低降雨量使地下水位进一步降低，导致樟子松死亡。

此外，从造林发展历程来看，1955年造林后，樟子松固定沙地，随后老百姓开发农田种粮，1978年三北防护林启动后，杨树因生长快、防护效果好被大量种植，但其作为深根性树种，根系分布到6米以下，成为真正的“抽水机”，再加上农田灌溉抽取地下水，多种因素导致地下水位直线下降，整个生态系统失衡，樟子松衰退。

樟子松人工林不仅面临衰退问题，还存在更新困难。天然更新需具备充分种源、种子能萌发、萌发后能形成幼苗且幼苗能成活生长等条件。

对比天然林，人工林虽能形成幼苗，但幼苗最多长到5公分且只能存活一年。研究发现，天然樟子松固沙林苗木中有外生菌根菌，这种真菌与根系结合苗木才能存活，而人工林土壤中没有外生菌根菌。

经实验，温度超过37度外生菌根菌会死亡，现实中人工林5厘米土壤内每年都有超过40度的时候，导致无法形成菌根，樟子松无法更新。

针对樟子松衰退和更新问题，解决办法是协调生产、生态、生活用水，实现水量平衡，可防止林子衰退；

保留林地凋落物等地下植被，降低土壤温度，可促进樟子松更新。

除了人工林，沙地樟子松天然林也出现衰退现象。

以红花尔基樟子松天然林为例，从2018年开始衰退，到现在死亡面积已达5万公顷。

对于天然林衰退原因，提出两个假设：

一是樟子松依赖外生菌根菌且受火干扰驱动，我国严格防控林火，长期未发生林火，影响其更新；

二是全球变化导致温度升高、降雪覆盖减少，樟子松生长依赖雪水，雪水提前融化，生长受到水分胁迫。

监测数据显示，2019年至今平均温度比过去70年总平均温度高1.3度，降雪覆盖天数从70年总平均每年142天减少到最近5年仅剩84天，证明了这两个干扰因素对天然林衰退的影响。

为解决人工林和天然林面临的问题，对于人工林，需以山水林田湖草沙一体化理念管理森林，确保水资源合理利用；对于天然林，鉴于温度升高和降雪覆盖减少难以人为控制，可运用森林的演替循环理论，通过人工诱导将单一树种转变为人工混交林，形成新的顶级群落。但从根本上解决问题，需落实我国的双碳目标，缓解全球气候变化。

森林与人类的关系是相互依存、相互影响的。人类的发展不应以破坏森林为代价，而应遵循自然法则，守正创新，道法自然。

只有通过科学合理的方式管理森林，实现生态系统的平衡与稳定，才能保障人类社会的可持续发展。

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