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@zhongdao 2019-07-08T11:22:02.000000Z 字数 22388 阅读 1795

生态森林快速恢复方法整理与汇总

未分类


前言

恢复生态森林的方法其源头灵感来自自然的原始森林,最初提出并推广 实践的是日本的Akira Miyawaki博士,后来其他各国的人都进行了实践,包括法国,印度,中国等等,对方法本身增加了更为易于理解和操作的补充。其中Shubhendu Sharma则进行了方法的标准化。

本文收集了网上公开的各方资料,发现各有差异,理解和实施也各有不同,为了便于实施,也做了下面所有内容的总结,放在了生态森林快速恢复方法总结一文,若想追溯所有的参考资料原文和译文,则可以阅读参考本文的全部内容。

印度Shubhendu Sharma的快速构建小型森林的工程化方法

生态企业家(亦为 TED研究会员)苏沙马解释如何随处打造迷你的森林生态系统。
他的公司的绿化技术推广了一种标准化的方法,在贫瘠的土地上种植茂密、生长迅速的本地森林。 --2014

效果:
这些森林比常规的种植园,生长速度快十倍,他们比一般的森林更密集30倍,生物多样性高一百倍。
我观察到地下水并没有干涸,鸟类在这个区域,数量翻了一倍。空气的质量变得更好了。

TED1: 种小型森林基本方法与成本

【视频】如何随处种小型森林
http://open.163.com/movie/2015/1/6/3/MAFCPNCG1_MAFDBTR63.html

我们可以造一座300棵树的森林,在小至六个停车位的空间内。
1.利用当地生物质,作为改变土壤的肥料。例如:把椰子壳在一个机器里碾碎,与稻草混合起来,稻壳粉与有机肥混合,最后倒到我们要造林的土壤上。
2. 种好之后,我们把草和稻草铺盖在土壤上。这样做的话,用于灌溉的水就不会蒸发掉。
3. 能造出一个森林,只花比买一个iPhone还少的钱。

TED2: 在你后院种出一片森林的办法

--2016
TED: How to grow a forest in your backyard
https://www.ted.com/talks/shubhendu_sharma_how_to_grow_a_forest_in_your_backyard/transcript

种植原则概要

植物要有水分、阳光和养料才能生长。
我们发现,要种出一片森林 所需的所有东西就在身边,我们要做的就是把这些成分集合起来 然后让自然来接手。

土壤的准备

种植一片森林,首先需要土壤 我们通过触摸、感受甚至品尝土壤 来识别它缺乏什么。

如果土壤是由小颗粒组成的, 它就会紧凑 如果太过于紧凑,水就渗不进去 我们就会加入一些 当地能找到的生物质 让土壤更加疏松 让水能够渗入 如果土壤不能够涵养水分 我们就会再多加一点生物质 一些像泥炭或者米粒 这样的吸水物质 让土壤能够涵养水分,保持潮湿。

如果土壤没有养分怎么办呢? 我们并不是直接向土壤中加养料 这是工业化的做法 是违背自然的 而我们是把微生物加到土壤中去 它们会自然而然地制造养料 它们以我们加到土壤中的生物质为生 它们只要吃和繁殖就行了 当它们繁殖到一定数目 土壤的透气性就又有所改善了 它会变得有生命力 。

调查当地树种

在人为干预前就存在的物种 就是当地的物种 这是个简单的道理 我们调查国家公园 找出最后一片自然森林 我们调查罕见的小树林 或者旧庙宇周围的罕见树林 如果我们什么都找不到 我们就去博物馆 看看很久以前,这里生长的树木 或者种子是什么 我们从当地的旧画作、 诗歌和文学作品中寻找痕迹 来识别当地物种 。

收集撒播种子

我们收集种子,播撒它们, 让它们长成幼苗 确保同一树层的树木 不会种在一起 不然它们就会竞争 同一个高度上的空间 我们把幼苗密集地种在一起 我们会在表面上 复盖上厚厚一层护盖物 这样即使室外温度很高, 土壤也能保持湿润 室外温度很低时 也只有护盖物上会结霜 这样外面很冷的时候, 土壤仍能透气 土壤很柔软 非常柔软,让植物的根部容易舒展 且能快速舒展。

种植后的各阶段

种植后的阶段1:
一开始,树林好像没什么变化 不过它们在地表下生长 在最初的三个月里 树根能够扎到一米深 这些树根形成网状物 紧紧地抓住土壤 微生物和菌类佈满在 错综複杂的根部网路中 所以,如果树木周围缺乏某种养分 它们就能够提供该种养分 每当下雨的时候 蘑菇就会像魔法一样 在一夜之间冒出头来 这证明了土壤拥有正常的菌群。

种植后的阶段2(除草,灌溉):
根系建立起来之后 森林就在地表上生长 森林生长的时候我们不断灌溉 在接下来的两三年里 主要任务就是灌溉 我们想让树木 得到所有的养料和水分 所以要不断除草 森林生长起来后,会遮住阳光 最终,森林变得十分密集 阳光无法再照射到地面 野草因为照不到阳光而无法再生长 。

种植后的阶段3:
在这个阶段 落到树林里的每一滴水 都不会蒸发回大气层 密集的树林使空气变得湿润 而且使它保持这种湿度 我们慢慢减少浇灌量, 最终停止浇灌 现在即使不浇水 森林的地表也能保持湿润, 甚至肥沃 现在,当一片树叶落到地面上 它会立即开始腐烂 腐烂的生物质形成森林的食物—— 腐殖质 森林继续生长 更多的树叶会落到地上 产生更多的腐殖质 森林的养分更加充足,能长得更大 这片森林会迅速生长。

终止后的阶段4:
一旦种植成功 这些树林会不断繁衍 永不停息 在这样的自然森林中 不用管理就是最好的管理方式。

NEWS3: 种树的人:Shubhendu Sharma

生态企业家Shubhendu Sharma 与他的公司Afforestt一起使用加速方法创建了迷你森林生态系统。它基于日本林务员Akira Miyawaki的实践,以及Sharma自己从事汽车制造业的经历所获得的经验。
他的公司绿化技术推广了一种标准化的方法,在贫瘠的土地上种植茂密、生长迅速的本地森林。

绿化公司技术的效果展示与量化

照片实例效果对比:
https://www.afforestt.com/results

文字说明:
https://www.afforestt.com/methodology

The Miyawaki Technique is a unique methodology proven to work worldwide, irrespective of soil and climatic conditions. More than 3,000 forests have been successfully created worldwide using this methodology.
Miyawaki 技术是一种独特的方法,经证明在世界各地都有效,无论土壤和气候条件如何。 利用这种方法,在全世界成功地创造了3000多个森林。

Upto 30 times more dense compared to conventional plantations.
与传统的人工林相比,密度高达30倍。

At least 50-100 different native species planted in the same area.
在同一地区种植至少50至100种不同的本地品种。

30 times better noise and dust reduction.
减少噪音和尘埃的效果要好30倍。

Upto 30 times better Carbon-dioxide absorption as compared to a monoculture plantation.
吸收二氧化碳的能力是单一栽培林的30倍。

Guaranteed growth of atleast 1 meter every year.
保证每年至少增长1米。

A completely maintenance-free, wild and native forest after the first three years.
在三年后形成一个完全免维护,野生和天然森林。

A completely chemical and chemical fertiliser free forest that sustains itself and supports local bio-diversity.
一个完全没有化学和化学肥料的森林,自给自足,支持当地的生物多样性。

创建森林的最低要求

A small piece of land (minimum 100 square meters) should be readily available for forest creation. 一小块土地(至少100平方米)应该很容易用于森林创造。

Minimum requirements – running water, fencing, exposure to sunlight, soil availability and maintenance staff for watering and de-weeding. 最低要求: 自来水、围栏、阳光照射、土壤可用性、浇水和除草维护人员

基本原理与说明

如果一块土地没有人类干预,一片森林会在大约600年至1000年的时间里自然地自生自灭,并接管这片土地,而这片土地上的物种将是原生的、健壮的,不需要任何维护。

方法强化了这一生长过程,在10年内建立了一个成熟的天然森林,是人类正常植树率的10倍。

效果与环境效益

方法可以在93平米的地方种42种300棵树。

环境保护效益

在两年内,鸟类种类从7种增加到了17种。 我想如果我现在做同样的调查,我会发现20个物种。 我们的地下水过去每年夏天都会消失,但第二年也会恢复。 在城市中,绿地改善了空气质量,增加了生物多样性,减少了热岛效应,从而改善了居住区的小气候。 天然原生森林是有益的,因为它们不需要维护,相比之下,大多数城市景观是巨大的资源密集型,减少其生态价值。 我们还专门种植森林来保护地下水位。

可能的食品解决方案

这听起来是食品安全和经济安全的理想解决方案。还没有足够的数据来比较传统农业和森林农业的产量。 但更大的问题是,由于原生森林必须具有生物多样性才能兴旺发达(包括至少50至100个不同物种的混合) ,如果市场需求鼓励农民只培育水果物种,他们就会忽视无用的物种,森林就无法生存。

实例:Shubhendu Sharma 的93平米的后院的森林里有42种树木,其中18种是水果。番石榴树结出了很多果实,以至于每天至少收获五公斤。所有的邻居都在采其妈妈做的番石榴花蜜因为我们有这么多

不同类型的森林(保护水源,公园,农场果园,经济树木等)

设计一个森林,主要议程将是美学ーー例如,提高有花的物种的比例。 如果我建造森林主要是为了保护水资源,那么树种应该生长得很大并且有很深的根。 在公园里,我们会选择种植小果实来吸引鸟类,以吸引公园的游客。 农场的森林将包括更多的水果品种,最多可达一半,其中包括坚果,因为坚果可以长时间保存,价值很高。 其他对农业社区有用的树木包括那些生产油料种子、牲畜饲料和人类柴火的树木。 因此,这种组合取决于空间和优先级。

创建阶段划分

forest creation happens in the following phases:
森林创建分为以下几个阶段:

第一阶段ー场地准备及物料采购

Phase I- Site preparation and material procurement

In this phase, we will guide you remotely or on-site to help you prepare for forest creation and will work with you to achieve the following:

实现以下目标:

Potential Natural Vegetation (PNV) database development 潜在自然植被(PNV)数据库开发
Species selection and quantification 物种选择与量化
Soil study and analysis 土壤研究和分析
Soil nourishment material selection and quantification 土壤营养物质的选择与量化
Quality checking of all consumables/non-consumables 所有消耗品 / 非消耗品的质量检查
Material procurement 物料采购
Creating the execution design 创建执行设计
Selecting most appropriate tools and machinery 选择最合适的工具和机械

第二阶段-创造小森林

Phase II – Tiny Forest creation

In this phase the tiny forest gets created and covers the following:

在这个阶段,小森林被创建并覆盖以下内容:

Train the workers and machine operator 培训工人和机器操作员
Earthwork and soil preparation 土方和土壤整理
Saplings' layering, arrangement and plantation 幼树的分层、整理和种植
Sapling support 树苗支持
Mulching 覆盖
Understanding forest maintenance and monitoring 了解森林维护和监测

主要成果

Key outcomes

The clients become forest creators by being involved in the entire process.
通过参与整个过程而成为森林创造者

一个最少100平方米,300棵树的试点森林被创造出来

方法步骤

1. 土壤

首先,从土壤开始。 我们确定了土壤所缺乏的营养。

2. 确定物种

然后我们根据气候来确定我们应该在这片土壤中种植什么物种。

3. 土壤营养确定

然后,我们确定该地区当地丰富的生物量,以提供土壤所需的营养。我们已经制定了一个规则,它必须来自50公里以内的地方,这意味着我们必须灵活。

4. 整土与种植

一旦我们把土壤修整到一米深,我们就会种植高达80厘米的树苗,每平方米密集种植3到5棵树苗。 森林本身必须覆盖100平方米的最小面积。

5. 灌溉与维护

这种植物长成了一片密集的森林,8个月后,阳光就无法照射到地面。 在这一点上,落下的每一滴雨水都被保存了下来,每一片落下的叶子都转化成了腐殖质。 森林生长的越多,它为自己产生的养分就越多,从而加速生长。 这种密度也意味着单株树木开始争夺阳光ーー这是这些森林生长如此迅速的另一个原因。

森林在最初的两三年里需要灌溉和除草,到那时它就可以自给自足了。 但是在那之后,最好尽可能少地干扰森林,让它的生态系统(包括动物)得以建立。

存活率大约是92%。

Boomforest描述的生态森林恢复方法

原文链接

http://boomforest.org/en/pages/miyawaki_method

Akira Miyawaki and his method/宫胁明和他的方法

Miyawaki observed the trees which traditionally grew around temples, shrines, and cemeteries in Japan were native species, relics of the primary forest and at the same time he calculated that only 0.06% of contemporary Japanese forests were indigenous forests. Contemporary forests, created according to forestry principles, are not in his view the most resilient nor the best suited vegetation for the geobioclimatic conditions in Japan, neither are they the most suited to address climate change. >> More info on Pr. Akira Miyawaki's life on Wikipedia

宫胁观察到,传统上生长在寺庙、神殿和墓地周围的树木是原生物种,原始森林的遗迹,同时他计算出,当代日本森林中只有0.06% 是原生森林。 当代森林,根据林业原则创建,在他看来,不是最具复原力的,也不是最适合日本地区气候条件的植被,也不是最适合应对气候变化的。 更多关于 Pr 的信息。 维基百科上的 Akira Miyawaki

Referring to potential natural vegetation (PNV) (a concept he studied in Germany), he developed, tested and refined a method of ecological engineering today known as the "Miyawaki method" to restore native forests from seeds of native trees on very degraded soils which were deforested and without humus. Using ecological theories and the results of his experiments, he quickly and successfully restored, sometimes over large areas, protective forests (disaster-prevention, environment-conservation and water-source-protection forests) So take a look on how you could create a Miyawaki forest in your garden, here we go!

关于潜在的自然植被(PNV)(他在德国研究的一个概念) ,他开发、测试和改进了一种今天称为"Miyawaki 方法"的生态工程方法,以便在被砍伐和没有腐殖质的严重退化土壤上从本地树木的种子中恢复本地森林。 利用生态学理论和他的实验结果,他迅速而成功地恢复了,有时是大面积的,防护林(防灾、环保和水源保护林)所以看看如何在你的花园里创造一个宫胁森林,我们开始吧!

第一步 场地调查与自然潜在植被的发现

Site survey and the discovery of the Natural Potential Vegetation.
场地调查与自然潜在植被的发现。

miyawaki-step-1.jpg-82.6kB
Identification of the native species 20km around the selected zone for the afforestation. It's recommended to identify between 50 and 100 different species, they can be bought at a nursery or found nearby and transplanted.

在选定的造林带周围20公里范围内进行本地物种的鉴定。 建议鉴定50到100种不同的树种,它们可以在苗圃买到,或者在附近找到,然后移植。

第二步 地形准备

Terrain preparation.
地形准备。
miyawaki-step-2.jpg-127.2kB
Soil cleaning, addition of organic nutrients, preparation of elements permitting water retention (to be added later once the plantation finished) and the creation of a hill (30 degrees maximum slope).

清理土壤,添加有机养分,准备允许水分保持的元素(在种植完成后添加)和建立一个小山丘(30度最大坡度)。

第三步 志愿者种

Plantation by the volunteers.
志愿者种植。
miyawaki-step-3.jpg-106.4kB

Plant between 3 to 5 little trees per squared meter.
每平方米种植3到5棵小树。

Apply the straw protection, that allow the creation of wood humidity and water retention.
应用稻草保护,使木材保持湿度和水分。

第四步 维护保养

Maintenance.
维护保养。
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Watering and weed control during 3 years. Reuse the dead plants (mortality tipically around 5%) and weeds as straw putting it on the top of the hill.

3年间的浇水和杂草控制。 重复使用死去的植物(死亡率在5% 左右)和杂草作为稻草放在山顶上。

After 3 years the forest site becomes autonomous. It doesn't need any more maintenance: « No management is best management » according to Prof. Miyawaki.

3年后,森林基地成为自治区。 它不需要更多的维护: 宫胁教授说:"没有管理就是最好的管理。"。

Akira Miyawaki的生态森林恢复方法

维基百科中英对照原文

Akira Miyawaki维基百科中英对照 https://www.zybuluo.com/zhongdao/note/1504589

种植成功的方法和条件

The Miyawaki method of reconstitution of "indigenous forests by indigenous trees" produces a rich, dense and efficient protective pioneer forest in 20 to 30 years, where natural succession would need 200 years in temperate Japan and 300 to 500 years in the tropics. Success requires compliance with the following phases:

Miyawaki 采用"本土树木重建本土森林"的方法,在20至30年内生产出丰富、密集和高效的保护性先锋森林,在日本温带地区,自然演替需要200年,在热带地区需要300至500年。 成功需要遵守以下阶段:

第一步 调研

  1. Rigorous initial site survey and research of potential natural vegetation.
    严格的潜在自然植被初步调查与研究

第二步 鉴定收集当地种子

  1. Identification and collecting of a large number of various native seeds, locally or nearby and in a comparable geoclimatic context. 鉴定和收集大量当地或附近以及类似地球气候背景下的各种本地种子

第三步 苗圃萌发

  1. Germination in a nursery (which requires a technique for some species, for example, those that germinate only after passing through the digestive tract of a certain animal, or that need a particular symbiotic fungus, or a cold induced dorming phase, etc.).
    苗圃中的萌发(对某些物种来说需要一种技术,例如,那些只有通过某种动物的消化道才能萌发的,或者那些需要特殊技术的共生真菌, 或冷诱导睡眠期 等)

第四步 可降解基质准备

  1. Preparation of the substrate if it is very degraded (addition of organic matter/mulch (for example with 3–4 kg of rice straw per square metre, to replace the protection afforded by surface humus and leaf litter) and (in areas with heavy or torrential rainfall) planting mounds for tap-root species that require a well-drained soil surface. Hill slopes can be planted with more ubiquitous surface roots species (cedar, Japanese cypress, pine, etc.)
    基质的制备,如果它是容易降解(加入有机物 /覆盖物 (例如每平方米3-4公斤稻草,以取代地表腐殖质和落叶层) 及 (在有大雨或暴雨的地区) 在山丘种植主根类 的需要排水良好的土壤表面的物种。 山坡上可以种植更多的表面根系物种(雪松、日本扁柏、松树等等)。

第五步 密集多样性种植

  1. Plantation respecting biodiversity inspired by the model of the natural forest. Miyawaki implements and recommends unusually dense plantation of very young seedlings (but with an already mature root system : with symbiotic bacteria and fungi present), for example 30 cm oaks from acorns, raised in a nursery over two years. Density aims at stirring competition between species and the onset of phytosociological relations close to what would happen in nature (30 to 50 plants per square metre in the temperate zone, up to 500 or even 1000 seedlings per square metre in Borneo);
    关于种植生物多样性 的灵感来自于天然森林的模型。 宫胁实施和建议非常密集的种植非常年轻的幼苗(但有一个已经成熟的根系: 共生细菌和真菌), 例如30厘米长的橡子橡树,在苗圃培育超过两年。 密度的目的在于引发物种之间的 竞争植物群落关系 接近自然界的情况(温带地区每平方米30至50株,婆罗洲地区每平方米500甚至1000株) ;

第六步 随机分布

  1. Plantations randomly distributed in space in the way plants are distributed in a clearing or at the edge of the natural forest, not in rows or staggered (meeting on this point with the Prosilva methods in Europe).
    种植随机分布在空间中,植物分布在空地或天然林的边缘,而不是成行或交错分布(在这一点上与欧洲的Prosilva法符合)

结果形成正常原始森林

The results show that this method, if properly applied, quickly produces a multi-layered forest and according to him, a soil with a microbial and acaricomposition quickly approaching that of a normal primary forest. He has published dozens of books, treatises, and articles on his researches and results.

结果表明,这种方法如果应用得当,很快就会形成一片多层森林,根据他的说法,土壤中的微生物和螨类成分很快就接近正常的原始森林。 他已经出版了几十本关于他的研究和成果的书籍、论文和文章。

结果与应用

According to the classical theory of succession initiated by Clements in the U.S., it should need 150 to 200 years for a young native forest with a multi-layered community to restore itself on bare soil in Japan, and it takes 300–500 years or more in the tropics of Southeast Asia.

根据美国克莱门茨发起的经典继承理论,在日本,一个具有多层次群落的年轻原始森林需要150至200年才能在裸露的土壤上恢复,而在东南亚热带地区则需要300至500年甚至更长的时间。

Miyawaki seeks to accelerate the process of ecological healing by imitating as much as possible the normal composition of the primary forest in each context. He expects to get a restored temperate forest, whose facies and structure (distinct genetics, humus, and sections of old or dead wood) strongly resemble the native forest, in 20 to 30 years.

Miyawaki 试图通过尽可能多地模仿每种情况下原始森林的正常组成来加速生态愈合的进程。 他希望在20到30年内,恢复温带森林,其相和结构(明显的遗传基因,腐殖质,以及部分古老或枯死的木材)与原始森林非常相似。

Miyawaki has extensively tested the method in:

Miyawaki 在以下方面广泛测试了这种方法:

In each case, he was able to quickly restore a dense canopy reminiscent of the native forest.

在每一种情况下,他都能够迅速恢复浓密的树冠,使人联想到原始森林。

In 1998, Miyawaki piloted a project of reconstruction of a forest dominated by the Mongolian Oak (Quercus mongolica) along the Great Wall of China, gathering 4000 people to plant 400,000 trees, with the support of the Aeon Environment Foundation and the city of Beijing. The first trees planted by groups of Chinese and Japanese, on areas where the forest had long since gone, had grown over 3 m high in 2004 and - except for one part - continued to thrive in 2007.

1998年,Miyawaki 在永旺环境基金会和北京市的支持下,试行了一个中国长城沿线以蒙古栎为主的森林重建项目,聚集了4000人,种植了40万棵树。 2004年,中国人和日本人在森林早已消失的地区种植的第一批树木已超过3米高,除了一部分树木之外,其余树木在2007年继续茁壮成长。

Miyawaki also contributes to the massive reforestation in China by Government and Chinese citizens, no longer seeking to plant commercial species for commercial or ornamental purpose only, but to restore the natural potential vegetation, including in Pudon (west coast district in the special economic zone of Shanghai), Tsingtao (Qingdao), Ningbo, and Ma'anshan.

宫胁还为中国政府和中国公民大规模的植树造林做出了贡献,不再仅仅是为了商业或观赏目的而种植商业树种,而是为了恢复自然植被,包括 Pudon (上海经济特区的西海岸地区)、青岛(青岛)、宁波和马鞍山。

Miyawaki received the 2006 Blue Planet Award for his involvement in the protection of nature.[1]

宫胁由于参与保护自然而获得2006年蓝色星球奖。 1

His method had already been presented as exemplary in a preparatory report[12] for the 1992 Earth Summit, and in 1994 in the Biodiversity congress of the UNESCO in Paris. The method was also presented in 1991 at the Symposium of the University of Bonn, "restoration of tropical forest ecosystems " and at the congresses of the International Association for Ecology, the International Society for Vegetation Science, and the International Botanical Congress, including new aspects including the links between growth, natural habitat and estimated carbon fixation.

他的方法已在1992年地球问题首脑会议的筹备报告[12]和1994年在巴黎举行的联合国教科文组织生物多样性大会上作为典范提出。 这个方法也在1991年的波恩大学研讨会上被提出,研讨会的主题是"恢复热带森林生态系统",还有国际生态学协会、国际植被科学学会和国际植物学大会的大会,包括新的方面,包括生长、自然栖息地和估计固碳量之间的联系。

Curiously, despite more than 1,000 successful and sometimes spectacular experiences, the Western forestry or landscape world has rarely attempted to apply or even test the "Miyawaki method".

奇怪的是,尽管有1000多次成功的、有时甚至是壮观的经验,西部林业或景观世界却很少尝试或甚至试验"宫胁方法"。

相关批评

One of the few criticisms of the Miyawaki method (such as during the 1994 conference on Biodiversity at UNESCO in Paris) is that it produces a slightly monotonous visual appearance due to the first generation of trees all being the same age. This criticism is generally made on the basis of photographs taken after 10 or 20 years. But Miyawaki was among the first to emphasize the importance of not planting trees in a line or at equal distances (He would often have trees planted by the public or by young children to promote randomness). He wants to imitate the complexity and the semi- random nature of the plant community of native habitat. He promotes competition between plants, natural selection and plant associations. He believes that the faster-growing trees, the broken ones and those attacked by herbivores quickly produce new shoots resulting in low and intermediate strata.
Miyawaki方法的少数批评之一(例如在1994年巴黎教科文组织生物多样性会议期间)由于第一代树木都是同一年龄而产生略微单调的视觉外观。这种批评通常是根据10年或20年后拍摄的照片制作的。但是Miyawaki是第一个强调不在一条线或相同距离种植树木的重要性(他经常会让公众或幼儿种植树木以促进随机性)。他想模仿原生栖息地植物群落的复杂性和半随机性。他促进植物之间的竞争,自然选择和植物聚集。他认为生长得更快的树木,零碎的树木和那些被食草动物袭击的树木很快会产生新的枝条,导致低层和中层地层

Another criticism is the high cost of the first phase (nursery, soil preparation, dense planting), but the success rates are exceptionally good where conventional methods fail. The forests also require much less maintenance and attention. Some have lost most of their leaves in cyclones, but they resisted and helped protect the buildings where they were planted.

另一个批评是第一阶段(苗圃,整地,密植)的高成本,但在传统方法失败的情况下,成功率非常好。森林也需要更少的维护和关注。有些人在旋风中失去了大部分叶子,但他们抵抗并帮助保护他们种植的建筑物。

中国的研究与应用

用乡土树种重建当地森林———宫胁森林重建法介绍

本方法的创新和重要之处就是将植被生态学理论应用 于森林生态系统恢复并取得成功。该方法依据潜在自然植被和演替理论, 提倡和强调用乡土树种重建乡土森林植 被( Native forest with native trees) , 目的是能够在较短的时间内恢复当地森林生态系统。

宫胁昭与潜在植被介绍

日本横滨国立大学教授、日本国际生态学研究中心所 长、前“国际生态学会”会长、著名植被生态学和环境保护学 家宫胁昭(Prof.Akira Miyawaki)先生,自20世纪60年代起从 事植被生态学研究,先后完成了10卷日本植被专著和数十 幅植被图,并多次到欧洲、南美、北美、东亚和东南亚考察植 被,具有非常渊博的植被生态学知识和野外研究经验。在植 被研究中,他一直重视把植被理论应用于解决经济、社会的 实际问题。随着全球生态问题的日趋加剧,他特别关心森林 植被恢复,特别是环境保护林的恢复和重建,在实践中创造 并不断完善了环境保护林的重建方法——宫胁造林法(简称 宫胁法)。宫胁法的理论基础是潜在植被(potential vegetation) 和演替理论(succession theory),并从日本传统神社林(shrine forest)的观念得到的启发,该方法强调和提倡用乡土树种建 造乡土森林(Native Forest with Native Try)。该方法从20世 纪70年代创立以来,在日本已经有550多个成功的例子。同 时在泰国、马来西亚、智利、巴西和中国等国家,用于热带雨 林、常绿阔叶林、落叶阔叶林的重建,也获得成功。在中国, 最近几年先后在北京、上海、山东等地应用,已经显示出良好
的前景。

宫胁教授在调查研究中发现,日本传统的神社林和庙宇 林多保持着自然状态,由当地物种组成,结构复杂,种类丰 富,这种小片森林就是当地的气候和其他生态条件的反映, 是潜在植被的代表。

宫胁造林法与传统造林的比较

目前大致有 3 种造林方式和用途:
一 是用针叶 树种如杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松( Pinus massoniana) 、油松( P . tabulaeformis)、红松( P . koraienesis)、落叶松( Larix spp. )等,或者速生的杨树 ( Populus spp . )、泡桐( Paulownia spp. )等,营造单种 单层( Monoculture and mono_storey)林,目的是用材或农田防护,这种方式简单易行,收效较快和明显。

二 是用作美化城市的小片林和花园、行道树、绿篱等, 一般以美化为目的,面积都很小,生态功能不十分明显。

三是营造类似自然状态的森林( Quasi_natural forest) ,在日本称为“环境保护林”( Environmental protection forest) ,它无疑最有价值,但造林时间长,短时间内效果不明显,目前还未受到足够重视。

宫胁教授认为,传统的用材林或风景林,由于用的树种 是针叶树和速生种类,生长快,短时间内可以成材并收回投 资。但这种森林和造林有许多弊端。
主要有:
(1)单一树种和单层结构的森林抗干扰能力低。容易受病虫危害,容易发 生火灾,容易受酸雨危害等。如我国北方的针叶林70一∞ 年代大面积的虫害,原因之一就是单一种类。再如欧洲的单 种类、单层次的针叶林,在抗虫害、火灾和酸雨方面非常差, 每年因防护花费大量经费。
(2)反复砍伐容易造成水土流失。
(3)在保持水土、固定C02、吸附尘埃和净化空气污染方面,与天然林相比差距很大。
(4)造林常用外来树种( Alien species)对当地生态系统和生物多样性具有潜在的危险。

因此,营造环境保护林或重建类似潜在植被的当地森林,是最为重要和必不可少的。这种森林,种类多、层次多,因而功能也多,可以防风沙、保护环境等等.
宫胁法造林所形成的森林接近当地的天然森林。 由于采用的树种为当地的优势种类,土壤动物也得以恢复, 固定cq的能力比单种单层的针叶林高。此外,到一定时 间,这类森林也可以提供木材和其他林产品,发挥其经济效
益。

宫胁造林法的特点

宫胁造林法与传统的造林,以及与自然演替恢复的森林相比较,有以下不同:
一是用该方法营造的森林是环境保护林,而不是用材林和风景林。
二是造林用的种类是乡土种类( Native tree species) ,主 要是建群种类( Canopy tree species)和优势种类( Dominant species)。并且强调多种类、多层次、密植、混合 ( Poly species, multi_stratal, dense and mixed)。这也是 造林法的特征和重点。而传统的造林以针叶、速生、 外来种类为主,多为单一种类和单层次,功能差。
三 是成林时间短( To shorten the time span)。根据演替 理论和自然条件,一般的森林演替从荒山或没有树木的土地开始,到最终森林形成,至少要 100 ~ 500 年,甚至上千年。而宫胁法通常只需要 20 ~ 50 年, 时间缩短为自然演替的 1/10~ 1/5。因此目前在世 界环境仍然继续恶化,森林仍然遭到破坏的情况下, 单靠自然恢复太慢,而缩短时间就是加速环境改善, 就是节约费用。
四是管理简单。用宫胁法造林,一般在开始的 1 ~ 3 年进行除草、浇水等管理,以后就任树苗自然生长,优胜劣汰,适者生存。不管理就是 最好的管理( No management is the best management)。

有人对宫胁法的2个不同策略(密度和施肥)做对比。基于22个树种的栽培,最后发现,高密度造林,高施肥的条件下,头2年树木的年均成长速度是最快的。相对的,低密度,低施肥的情况下的成长速度都要低。虽然采用的是化学肥料,但是可以对比得出高密度,高施肥对树木成长的重要性。
株行距0.5米*0.5米。单株挖穴20cm*20cm*30cm(初始不施基肥,随后头2年每年5-6月,9-10月施肥0.05kg),松土,略微清理杂草。

方法步骤

1. 植被调查和植被制图

植被调查是营造和重建环境保护林的基础。通过调查,查明当地的现存植被( Actual vegetation) ,推断当地的潜在植被( Potential natural vegetation) ,并绘 制相应的现存和潜在植被图。
同时调查生境特征,包括气候、地质、地貌、土 壤、人为干扰历史和干扰程度等。

2. 确定优势和建群树种种类

根据确定的天然和潜在植被类型,确定造林选 用的种类,主要是建群种类( Canopy tree species)和优 势种类( Dominant species) ,也包括灌木种类。通常 种类至少 10~ 20 种。

3. 采集种子和育苗

栽培的种类确定后,在秋季或果实成熟时采集种子。当种子落地后马上收集,或直接从母树上采集。 将采集的种子挑拣,去除未成熟和受虫害者(可放在水中过夜,闷死幼虫,吸水发芽) ,在苗床上播 种; 当种子萌发 2 ~ 6片叶子时,从苗床移栽到塑料 盆中(直径 10 ~ 12 cm,高 10 cm)或者直接从母树林中采集幼苗移栽到盆中。盆内盛有接近天然林地的 土壤,有机质丰富,通气良好。2 ~ 3 年后,幼苗高达 30~ 50 cm,根系发育良好,即可以用于野外栽植。

4. 栽植(整地,栽植,覆盖)

整地 
栽植前首先要整地。一般需造林的地方土壤条件恶劣,瘠薄而干燥,需要人工整地。在日本 一般要加 20~ 30 cm厚的土层。倾斜地要打桩(木 桩、铁桩、竹桩、石桩等) ,加挡板(竹板、木板、条板、 铁网等) ,以防止土壤被雨水冲刷。此外,在土层瘠薄、岩石裸露或新建公路等地段,需要开挖“ √”型 沟,以增加土层厚度,同时也要打桩加挡板。

栽植 
将盆中育好的树苗根部(同盆一起)放入 水中浸泡 15~ 30秒,去掉盆,挖约为盆直径 1. 5 倍大小的坑,将树苗栽上,填土压实。密度大约 3 ~ 4 株/m2 ,任意栽植。栽植时注意种类混合和密植,使其接近自然状态,适当密植也利于幼苗在小气候环 境下生长,长到一定程度则开始竞争。

覆盖 
全部栽植完后,用稻草或腐烂秸秆覆盖,并用草绳将覆盖物压住,防止风吹和干燥,防止杂草 滋生。如果有条件,还可以在上面洒水,保墒防火, 也利于土壤养分分解、释放。

5. 管理

栽植后的1~ 3年内,进行除杂草、浇水、施肥等 简单管理,然后任树苗自然竞争和淘汰。通常 1/3 ~ 1/2 苗木到不了乔木层,或死亡。15~ 50 年后(根 据土壤条件和降水条件而异) ,即可发育成类似天然林的森林(图 2)

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山东的主要造林用乡土植物

山东地处暖温带地区,地带性植被是落叶阔叶林。但目 前面积大、分布广的植被类型是针叶林和刺槐林,以及各种 杨林。根据对残留和保护的天然次生森林植被的调查,植被 的中的先锋种类、建群种类和优势种类应是首选的乡土植
物,包括以下种类:
(1)乔木
麻栎、栓皮栎、槲树、槲栎、楸树、小叶朴、青檀、臭椿、色 木、栾树、国槐、榆、旱柳、刺楸、糠椴、紫椴、水榆花楸、君迁 子、千金榆、坚桦、梧桐、枫杨、黄檀、黄连木、野茉莉、红果山 胡椒、红楠、化香等。
(2)灌木
二色胡枝子、三桠绣线菊、荆条、酸枣、花木蓝、照山白、 白檀、扁担杆、小叶鼠李、华北绣线菊、山槐、茅莓、崖椒、锦鸡 儿、郁李、达乌里胡枝子、截叶铁扫帚、芫花、野珠兰、卫矛、牛 奶子、连翘、多花野蔷薇、大花溲疏、锦带花、荚迷、天目琼花、 柘树、三桠乌药、山胡椒、盐肤木、大叶胡颓子、紫珠、八角枫、 山茶、柽柳、单叶蔓荆、野玫瑰等。
(3)藤本植物 南蛇藤、葛、菝葜、木防已、木通、猕猴桃、金银花、山葡 萄、扶芳藤等。
(4)草本植物 草本植物以禾本科、菊科、豆科、蔷蔽科、莎草科等的种 类为主。在土壤湿润肥沃的地段适宜的有野古草、羊胡子苔 草、大油芒、荻、山丹、薄荷、香薷、大叶铁线莲、兰刺头、蕨、小 唐松草、威灵仙、地榆、桔梗、杏叶沙参、玉竹等。土壤瘠薄干 旱的地段可选用白羊草、黄背草、白茅、蓬子菜、霞草、瞿麦、
石竹、翻自草等。立地条件更差的地段以结缕草、雅葱、苦卖 菜、小花鬼针草、瓦松等。砂钻苔草、滨麦、紫花补血草、粗毛 鸭咀草、珊瑚菜等可用于海滩、河滩的绿化。盐地碱蓬、獐 毛、白茅等适于盐碱地的改良。

北京的乡土树种

北京乡土树种名录(来自北京城市森林建设指导书)

类别 推荐树种
常绿 油松、白皮松、华山松、桧柏、侧柏*、青杄、白杄
落叶乔木 槭树类(元宝枫&、色木槭&、茶条槭&、复叶槭&)、栎类(蒙古栎、辽东栎、麻栎&、栓皮栎、槲树、槲栎)、椴树&(紫椴、蒙椴、糠椴)、梓树、楸树、黄金树、丝棉木、国槐、臭椿&、香椿、白蜡类(小叶白蜡、大叶白蜡)、杨树雄株(毛白杨雄株、)、流苏树、灯台树&、毛梾木、七叶树、核桃、君迁子、柿树&、枣、桑、杜仲、皂荚、栾树&、流苏树、白桦、杜梨、车梁木、小叶朴&、大果榆、暴马丁香&、北京丁香&、毛泡桐&、柽柳&
亚乔及灌木 忍冬类&(金银木)、卫矛类&(栓翅卫矛、胶东卫矛)、绣线菊&(三桠绣线菊&、菱叶绣线菊、华北绣线菊)、栒子类(水栒子&)、丁香类&(巧玲花、小叶丁香、蓝丁香、华北紫丁香、波斯丁香、裂叶丁香、白丁香、红丁香)、山桃稠李、山楂&、山桃&、山杏、白花山碧桃、毛樱桃、山荆子、八棱海棠、圆叶鼠李、鸡树条荚蒾&、接骨木、黄栌&、文冠果&、花椒、齿叶白鹃梅、风箱果、东陵八仙花、小花溲疏&、大花溲疏、太平花、六道木、平榛、毛榛、薄皮木、锦带花&、蚂蚱腿子、小花扁担杆、荆条&、杠柳、胡枝子&、多花胡枝子&、杭子梢、香荚蒾&、郁李&、麦李
藤本 南蛇藤、金银花、大瓣铁线莲、野蔷薇、山葡萄、地锦
草本地被 委陵菜&、活血丹、蛇莓、涝峪苔草、青绿苔草、酢浆草&、紫花地丁&、筋骨草、百里香&、车前草、大叶铁线莲&、地黄、甘野菊&、蓝花棘豆、藿香、黄芩&、毛茛、桔梗&、紫菀&、夏枯草、蒲公英&、二月兰&、板蓝根、白三叶&

*表示鸟嗜树种, &表示蜜源树种

宜选择节水耐旱型乡土草本植物作为地被,如涝峪苔草、青绿苔草、委陵菜、蛇莓、连钱草等。不宜采用冷季型草坪。

所有方法的分析与综合

参考资料

TED演讲者Shubhendu Sharma的快速生态森林恢复相关资料

【视频】如何随处种小型森林
http://open.163.com/movie/2015/1/6/3/MAFCPNCG1_MAFDBTR63.html
文字版
http://www.tingroom.com/print_452404.html

原TED视频
https://www.ted.com/talks/shubhendu_sharma_an_engineers_vision_for_tiny_forests_everywhere/transcript#t-15740

Shubhendu Sharma在ted演讲中提到的自己的绿化公司
https://www.afforestt.com/

种植树木的人:Shubhendu Sharma
https://www.zybuluo.com/zhongdao/note/1502161

12,000 Trees, 1 Acre: This NGO Is Creating a Dense Forest in the Middle of Mumbai
在宫胁法中,多层幼树紧挨着种植。这样可以阻挡阳光照射到地面,防止杂草生长,从而保持土壤湿润。密植进一步确保了植物只能从顶部接受阳光,从而使它们只能向上生长而不能向侧面生长。

他们挖了一条三英尺深的沟,然后测试土壤,并用覆盖来提高土壤的肥力。 最后,他们添加了稻草、蚯蚓堆肥、生物质堆肥、椰子泥炭、谷壳、干草和微生物的混合物,以改善土壤质量。
"我们用这些材料建造了一个种植园,每平方米种植2至5棵树苗。 这些树苗可以在短短两年内长到20英尺高。"。
宫胁法也是分层种植。
第一层是可以长到十英尺高的灌木。 第二层是可以长到25英尺的树。 第三层树木可以长到25-40英尺,最后一层树木可以形成超过40英尺的树冠。
https://www.thebetterindia.com/173614/mumbai-tree-planting-miyawaki-forest-city-green-cover/

Boomforest描述的生态森林恢复方法

The Miyawaki's forest restoration method!
http://boomforest.org/en/pages/miyawaki_method

Miyawaki的森林恢复方法(Boomforest)
https://www.zybuluo.com/zhongdao/note/1504566

Akira Miyawaki的生态森林恢复方法

Akira Miyawaki维基百科中英对照
https://www.zybuluo.com/zhongdao/note/1504589

中国的学术文章对Akira Miyawaki方法的描述

链接:https://pan.baidu.com/s/13_rSnNnk6F0qdS_DzRdhVw
提取码:458j

宫胁造林法在城市近郊林植被恢复的应用.pdf
利用宫胁森林重建法恢复和再建山东森林植被.pdf
利用宫胁造林法恢复和重建辽宁森林植被.pdf
森林植被恢复的理论和实践用乡土树种重建当地森林——宫胁森林重建法介绍.pdf
宫胁法林分改造对树木生长的影响.pdf

北京城市森林建设指导书

已被采用的36种北京地区乡土植物详细介绍
https://bj.leju.com/exhibit/yuanyang/hb3.htm

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