我國的退耕還林工程是世界上規模最大的森林再造項目，然而各地所造森林普遍以純林為主、人工混交林為輔。普林斯頓大學牽頭的一項研究表明，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田。造林工程如何能夠更好地促進生物多樣性保護？

我國的退耕還林工程是世界上規模最大的森林復育、再造項目。工程以糧食、現金補貼以及技術扶持的形式，鼓勵農戶對坡耕地以及植被退化的荒山進行人工造林。截至2013年，退耕還林工程累計投入政府資金近3000億元，重建了近2800萬公頃的山林。規模之大，全球絕無僅有。

退耕還林工程是在1998年全國洪災、農村勞動力外流的大背景下啟動。1999年在西部三省試點，2000年在全國26省市全面鋪開。其核心使命是緩解坡地農耕造成的水土流失，并支持農戶脫離生產力低下的耕作方式、協助農村經濟轉型。此外，退耕還林工程也肩負著發揮森林生態功能、改善生態環境的重任。

圖1. 1998年的全國洪災，促使中國政府下定決心啟動退耕還林工程。

大規模的造林工程無疑具有重大的生態效應，畢竟土地植被是影響生態系統狀態和功能的決定性因素。工程運行15年來，退耕還林的生態效應已經得到國內外學者的大量研究，其結論也成為評估工程成效和決策的重要依據。然而，森林生態系統的生物多樣性保護功能卻被長期忽視：退耕還林對生物多樣性保護的意義，長期以來科學界一直沒有直接的研究。

2016年9月初發表在自然-通訊（Nature Communications）期刊上的一項研究填補了這個空白。這項研究由美國普林斯頓大學、中國科學院、四川大學和美國佛蒙特大學的研究團隊合作完成，結合文獻調研、野外生態和經濟調查，首次評估了退耕還林工程對生物多樣性保護的意義及潛力。

這項研究首先通過文獻調研，分析全國范圍內退耕還林工程所造的森林類型。這樣的分析是評估退耕還林工程的生態效應的基礎，也是首次在全國尺度上匯總退耕還林的森林類型。出于科學獨立性的考慮，研究團隊沒有采用政府的統計數據，而是廣泛搜集與退耕還林工程相關的研究論文，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。文獻中共提到202個縣：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個樹種）的縣不到40%，而種植天然林的縣僅有3個。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。

那么，如何評估所造森林對生物多樣性保護的效益和潛力呢？人造森林介于農田和天然林之間：一端是退耕還林工程改造的對象——退耕農田，一端是原本自然存在的植被類型——天然林。如果能比較退耕農田、人工純林、人工混交林和天然林的生態效益和經濟收支，我們就能回答這個問題。

為此，研究團隊聚焦四川盆地西緣，開展了為期兩年的生態和經濟調查。研究地點位于四川盆地西緣向川西山區過渡的區域，涵蓋成都、樂山、眉山、雅安四市的七個縣。過去15年來，該區域一共復育了近5.5萬公頃森林。研究地點還靠近西南山地生物多樣性熱點地區。

圖3. 研究地點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生物多樣性保護的效應呢？

研究團隊選用野生鳥類和蜂類作為生態指標。學界公認鳥類能較好地代表野生動物對生態環境變化的反應，尤其是植被結構的變化。而且大多數鳥類白天活動，適于進行高效、準確的野外調查。蜂類嚴格依賴花蜜花粉等食物資源，對植物花朵資源反應敏銳。與植被結構相比，花朵資源的多少更多反映了植物種類的變化。

野外調查工作在2014年春夏兩季進行，覆蓋了退耕農田、純林、人工混交林和天然林等四個森林類型。鳥類調查采用樣點調查法：調查員在有一定間距的樣點上記錄所有聽到和看到的鳥類。蜂類調查采用彩盤捕蜂法：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，后續用DNA方法鑒定野蜂種類。

調查結果表明：總體而言，純林對生物多樣性保護弊大于利。純林中鳥類和蜂類的種類和數量都不如退耕農田，尤以蜂類為甚。人工混交林中鳥類的種類和數量高于退耕農田，而蜂類的種類和數量也大大低于退耕農田。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。論文第一作者華方圓和合作者采集蜂類，并用DNA條形碼技術鑒定物種。研究發現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？難道純林在經濟上更劃算嗎？

2015年夏季，研究團隊重返2014年的調查地點，詳細詢問農戶有關退耕還林森林生產的收支情況。結果表明，人工混交林與純林的利潤大體相當。其實，對于研究區域的農戶家庭，林業生產只占收入的5-13%。

結合生態效益和林業經濟的分析，在當前的造林模式下，推動純林向人工混交林的轉變不僅會帶來更優的生物多樣性保護效應，同時不會造成農戶的經濟損失，也很難給農戶帶來經濟風險。事實上，純林更容易遭受病蟲害或面臨木材產品市場價格浮動的風險，不少農戶更偏向于種植混交林，甚至逐漸自發改造純林。

圖5. 研究人員訪談了166戶農戶，了解林業生產占家庭收入的比例。研究發現，改種人工混交林對生物多樣性更有好處，而且不會損害農戶的經濟收入。

因此，針對退耕還林工程對生物多樣性保護的意義，研究團隊提出兩點政策建議。第一，退耕還林工程應認真地考慮復育天然林。科學界應更重視天然林復育的生態學和經濟學研究，為政策制定提供科學指導。第二，如果仍需依循當前的造林模式，應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持續處于生產-砍伐的動態變化中，每一次砍伐都是復育新類型森林的契機。應充分利用這樣的契機，逐漸復育對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，同時還有諸多生態效應優勢，如碳固定。生物多樣性保護并不是退耕還林工程的核心使命，但應該盡可能多地從工程對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生物多樣性保護，將能更有效地改善生態環境。退耕還林工程如果能推進天然林、或者人工混交林的復育，將會帶來更多的環境紅利。

再造林（reforestation）是目前全球應對森林消減（deforestation）及其帶來的一系列環境、社會、經濟問題的重要舉措，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的今天。退耕還林、天然林保護工程等重大生態工程，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境損失，全面充分地實現有益的環境效應，是關乎我國以及世界再造林工作成效的科學和政策課題。