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      國外訪學博士生學習經驗總結——鄧磊

      來源:   作者:   發布日期:2019-03-13     瀏覽次數:

           

      我叫鄧磊,是林學院2011級森林培育專業在讀博士生。在“西北農林科技大學研究生國外短期訪學項目”的資助下,我有幸于20131月至4月赴德國慕尼黑工業大學進行了為期三個月的訪問學習。我前往的外方單位是慕尼黑工業大學森林培育研究所(Institute of Silviculture, Technical University of Munich),導師為Reinhard Mosandl教授。短短的三個月時間里,不僅僅在科研方面收獲很多,同時也深深的被德國大學良好的學術氛圍和校園文化所感染。訪學期間,我按照之前預定的科研計劃,順利完成了研究內容,積極參加相關學術交流,認真撰寫SCI論文。同時,與國內外同行建立了良好的交流關系,為以后的互相學習和合作奠定了良好的基礎?,F將訪學期間的感受與大家分享:

      一、訪學主要工作及成果

      通過在德國慕尼黑工業大學森林培育所的訪問學習,主要了解了森林近自然經營在德國的起源發展過程和森林近自然經營的核心技術理論;對德國巴伐利亞州歐洲櫟林和云杉林樣地的近自然經營為例,系統了解近自然經營應用中關鍵技術、效益評價的方法和指標篩選;明確了林木目標樹、干擾樹選擇標準;撫育間伐強度的確定;林下幼苗更新和灌草層發育的具體操作方法。在野外樣地參觀中,Alexander Abt博士以當地櫟林為對象分別講解了如何判別林木種間關系、如何確定目標樹、干擾樹、輔佐木等關鍵技術。Hany El Kateb研究員在室內數據處理和分析給予了指導和幫助,同時介紹了慕尼黑工業大學森林培育研究所在亞洲、歐洲、非洲以及中東地區開展森林近自然經營取得的成果;通過案例說明森林近自然經營在不同地區產生的技術關鍵、技術難點、評價指標;強調森林近自然經營理論應該結合當地的生態環境和氣候土壤條件;重點是應用近自然經營的基礎理論和技術理念,而非古板機械的使用每項指標和技術措施。 Anton Fischer教授在論文寫作中給予了指導和建議。


             根據德方專家慕尼黑工業大學森林培育研究所所長Reinhard Mosandl教授的指導和建議,在櫟林的定向培育中,要注意種間關系,對目標樹影響不大的林木,應該盡量保留;定間伐強度保持在25%左右,以維持林地生態系統穩定性。Reinhard Mosandl教授強調森林近自然經營的關鍵是:既要進行撫育間伐促進林木生長,又要保持森林生態系統的穩定性;維持林業持續發展,就必須充分利用自然力,順應群落演替趨勢,減少森林經營過程中的林產品收獲生態防護功能的波動性,真正達到培養高品位、大徑級木材和林產品,實現森林防護功能穩步提提升的目的。   

       

       

      二、個人的收獲與體會

      1.訪學期間在學術上的收獲:

      通過在德國慕尼黑工業大學森林培育研究所三個月的訪問學習,在學術上收獲很多,在領悟到德國人對待科學研究的嚴謹態度的同時,真正理解了“消除主觀誤差,科學調查做到真正的代表性”這句話的深刻含義。

      德國的林學野外調查與國內野外調查存在很大的不同。以樣地調查為例,要求首先做到真正的“隨機選點”和“均勻分布”;樣地的選擇方法為:在一個大區域內分布著不同的小流域,需要調查的樣點在各個流域內標明,隨機抽取要調查的樣點。在樣地的選擇中,需要做到的是到達選取的樣點后,由羅盤隨機抽取8個方向(東、南、西、北、東南、西北、西南、西北、東北)中的一個方向,進行樣地調查。重復樣地的距離不小于200米。在樣地調查中,以樣地面積為20m*20m為例,喬木在所設置樣地內進行每木檢尺,灌木樣方面積為2m*2m,草本樣方面積為1m*1m。灌木、草本樣方設置在樣地中心,將中心面積10m*10m樣方,均勻劃分16等分,在每個小樣方內調查灌木和草本。在喬木郁閉度的測量中,將郁閉度等級分為1、2、3三個等級,分別是完全郁閉、半郁閉和少數郁閉。在調查時均勻在樣地中拉取5條直線,根據樣地面積、均勻在每條直線上布點,測定每個點垂直上方喬木郁閉等級,最終算取平均值就是整個林地喬木郁閉度。與國內林學野外調查相比,以上的這些方法在獲得數據方面會更精準,值得我們借鑒學習。

      森林近自然經營技術是當今林業最受歡迎的一種經營方式,它是一種人工和自然相結合的森林經營方式。通過在德國慕尼黑工業大學森林培育研究所的學習,對森林近自然經營技術有了更加深刻的理解。主要在以下三個方面:在森林造林方面。單一的樹種會導致林份結構簡單,同齡、單層、林下更新匱乏等問題,長遠角度看這種經營方式會導致林木抗病能力差、林木質量退化。未來造林應注重混交人工林的營造,進而達到異齡、復層、穩定的目的。在森林間伐方面。森林的近自然經營只對影響目標樹的干擾樹進行清理,而對林地上不干擾目標樹生長的藤本、枯立木、彎曲木、被壓木、多頭木、幼樹、幼苗、灌木等不進行清理,讓其自然生長。對于針葉目標樹(如:油松)應去除主桿8米以下的枯枝,以促進主桿枯枝節點處損傷的恢復,進而提高木材質量。從幼齡林到成熟林對喬木分階段經營,喬木生長最關鍵階段為單株胸徑(DBH)生長到14厘米長度階段。當DBH<14cm時,除過稀疏控制密度外,可以不進行任何撫育措施。當DBH達到14cm時,應選擇目標樹重點培養,目標樹的數量最好控制在每公頃10株左右,每10年為一個調整期,進而調整目標樹的培養方式。在森林更新方面。在注重實生幼苗培育的同時,也應重視萌生林的培育。對于有萌生能力的樹種(如:櫟類)可以利用無性生殖特點,同時培養萌生林和大徑級木材。在獲得薪碳材的同時培育高品質木材。在能獲取大量含淀粉種子的林下進行動物養殖,在注重綠色健康食品的今天,充分利用林下資源提高經濟收益。

      櫟林在德國文化中占據著獨特的地位,德國產的歐元硬幣上都印著這種歷經千年、豐滿粗壯的櫟樹葉子。德國又是歐洲近自然經營理念和實踐的發源地。慕尼黑工業大學森林培育研究所在對櫟林以及針闊混交的近自然研究方面有著多年深厚的經驗,在櫟林等木材加工利用方面具有權威性。借鑒他們在森林經營過程中的經驗與科學的方法,對我國的林業發展有著重要的指導意義。

      德國是最早開始近自然森林經營的國家,也是近自然森林經營最發達的國家。目前在德國看到的近自然森林經營體系的主要手段分為撫育和擇伐(分為很多種不同的程度),甚至單株木經營體系連撫育也不用。這就是近自然森林經營的特點,也就是說人類對森林進行的利用是“近自然”的撫育和干擾,主要由森林自己生長。當然,近自然森林經營可以分為很多種,根據利益不同,各個地方環境不同會有很多差異。概括地說,就是在林子里每一定面積中選一棵最好的目標樹,在一定時間內把與其形成競爭的樹木砍伐掉,而砍伐多少也需要具體研究才能決定,有的時候全砍,而有的時候一次只砍一棵。這樣雖然也有木材產出,但是把林中最好的樹木保留了下來,也就等于保留了森林最基本的群落。同時,這些目標樹因為得到了發展空間而長得更好。其次,因為在撫育目標樹時砍掉的樹木是與目標樹形成競爭的林木個體,所以也是不錯的木材,可以賣不錯的價格。當然近自然森林經營其實只是與自然和諧發展的一種方法,科研工作者們還在做許多實驗,不斷改進。

      德國的木材加工企業使用的都是大徑級圓木,從木材進入廠內到產品的形成,一切為機械化,工作效率高,所以一個生產環節也就是2個工人,一條龍式的作業方式,從木材的預處理到產品的形成所需時間很短;對木材的利用程度高,尤其是通過機械平削木材形成光薄的面板,其紋理和色澤完全呈現出自然狀態,生產環節沒有大量的鋸木產生。在國內,尤其是分布在農村和林區的小型的木材加工企業,設備簡陋,無論是加工進口圓木還是國內圓木,其主要工藝就是把圓木電鋸成木板,再用木板加工成各式家具、辦公用品等;工藝化程度較高的企業,加工生產木工板、面板及其他建筑裝飾材料,在加工過程中,大量使用甲醛等化工原料;有的為了增加產品外觀,人工模擬木材花紋和顏色,以假亂真,裝飾材料散發出的氣體對人的危害已成社會共識。而德國木材加工完全體現出的是一種木材的自然美,很注重對環境的保護和人的健康。在德國的木材加工廠根本聞不到那種刺鼻的化學原料氣味。在如何提高木材利用率、增加木材的附加值等方面德國的經驗值得借鑒。

      本次國外學習參觀了德國巴伐利亞州山地混交林,德國專家在樣地的研究中,將采伐強度利用郁閉度來表示,比較直觀。因為在生產上,國內一直是按采伐蓄積來計算采伐強度,采伐強度上限是30%,目前存在的問題是在林木株數多的情況下,達到合理的郁閉度,采伐強度就有可能超過30%,即使達到30%的采伐強度,郁閉度未必適合林下幼苗更新和幼樹生長。用采伐蓄積作為采伐強度不直觀,也很難掌握,而用郁閉度來衡量,相比之下直觀性強,樣地的示范作用也明顯。德國比較重視森林的多功能作用,從聯邦政府和州政府對林業實施的一系列法規中就可以看出對森林的重視。培養高品位、大徑級木材是立足之本。中國的森林無論是天然林還是人工林,位于貧瘠的土石山地,生境嚴酷,森林的首要功能是涵養水源、保持水土。尤其在黃土高原。所以有專家提出,根據生境和森林的作用劃分森林的功能。如在立地條件好的生境,森林的主要培育方向就是用材林;在生境嚴酷的地方,培養的方向就是水土保持林,即使經濟效益低。若一味按近自然經營培養大徑級木材勢必本末倒置。

      2.對外方院校校園文化的認識

      以前聽說國外的大學沒有圍墻,這次見證了德國慕尼黑工業大學確實沒有圍墻,始終沒有見到校門口是怎樣的一個布局。因為在國內大學要么被磚圍墻所包圍,要么被鐵護欄所包圍,而且大門都很具有氣勢。慕尼黑工業大學校園建筑外表樸素,沒有5層以上的高樓,而且內在充實,如林學院大樓樓道擺設著木材標本,很藝術,有效利用墻壁進行實物、圖片宣傳,小型實驗室很多。學校也很人性化,在研究生臨時休息室,擺放有巧克力、咖啡飲品,供學生休息時使用。學院研究所有自己的一間圖書室,保留有1825年的最早一部專著,學校也以此為榮。

      與國內院校不同,德國學生在餐后更加注重交流,往往在用餐結束后很多學生帶著電腦或者書本在校園隨意的一個角落進行討論。導師與學生的交流很多時間也會在午餐結束后到下午工作開始前,在實驗室的休息間,不論是生活瑣事還是實驗設計,每個人都會很熱烈的討論交流,大家相互交流一下最近的科研問題,同事間的交流能夠迅速發現自己在實驗中的不足,做到及時改進。

      三個月的訪問學習,雖然時間很短,但是讓我在生活、科研等方面有了很大的提高。德國的訪學經歷開拓了我的視野,豐富了自己的知識,提供了新的研究思路。最后,再次感謝西北農林科技大學研究生院為我提供的這次國外訪問學習機會,感謝德方教授和朋友在國外對我學習和生活的幫助照顧。

       

       

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