氣候變遷下的臺灣經濟性人工林發展 環保與經濟兼容的重返綠金之路

臺東太麻里地區種植的臺灣杉試驗林。(圖片提供/林業試驗所)

臺東太麻里地區種植的臺灣杉試驗林。(圖片提供/林業試驗所)

文/鍾振德 行政院農業委員會林業試驗所研究員兼育林組組長、蔡佳彬 行政院農業委員會林業試驗所副研究員兼主任、吳家禎 行政院農業委員會林業試驗所育林組副研究員、陳怡蒨 行政院農業委員會林業試驗所助理研究員

在臺灣談到林業,尤其面對人工林時,是該加以保育,還是砍伐作為經濟活動?經濟性人工林,顧名思義,為獲得經濟利益或利潤而大規模種植樹木,主要目標是生產可以收穫且具有商業價值的森林。經濟性人工林因應各種目的而建立,例如木材生產、造紙、生物燃料或其他工業用途等,但在經濟效益外,還可以提供社會和環境效益,活絡就業機會、生物多樣性保護以及碳匯效益等等。

臺灣人工林面積粗估約42萬公頃,但非全都可以作為經濟性人工林,得考量人工林所處的立地環境、是否適合經營以及未來的獲利多寡。國人對於木材生產的態度需要有不一樣的思維,經濟性的人工林與保育目性的人工林需要分開來面對,終究我們生活需要使用木材、紙張或能源需求,這都需要仰賴人工林去供給,此外,也要正視人工林對於環境帶來的正面效益。

人工林是否可以永續經營,最大的關鍵在於經濟效益,永續經營需要建立在投資獲利,再以獲利繼續投資下去,形成一個善的循環。投資若一直丟錢進去,卻沒有任何的收益,這件事情對個人、企業或國家就無法永續。因此為了讓森林可以永續經營,人工林必須建立在一個履歷清楚與生長可以預期的基礎上,如此才能預估經營計畫的最終利潤。

臺灣人工林現況伐採負收益 國家木材自給率亟待提升

根據林務局第四次全國森林總調查,每公頃蓄積量平均僅132.2 立方公尺(m3),每年每公頃的生長量(mean annual increment, MAI)僅6.8立方公尺。臺灣的人工林蓄積量低,造成伐採利潤不及費用,伐採後的收益是負的,形成伐採要倒貼,不伐採則國家木材自給率無法提升的困境。

臺灣林地面積約220萬公頃,擁有60%被森林所覆蓋的山地,但木材自給率卻低於1%,木材仰賴進口比率高達99%。根據農業部林業試驗所(簡稱林試所)2021年林業研究專訊28卷第5期資料,2015~2019年間平均每年的木材生產量約4.2萬立方公尺,臺灣每年木材需求量約600萬立方公尺,僅占需求量的0.71%。為降低臺灣對進口木材的倚賴程度,避免木材短缺引發國計民生的衝擊,林務局預計2027年將木材自給率提升至5%。

臺灣人工林樹種前兩大包括柳杉占5.8%、相思樹2.0%,合計僅7.8%。經濟性人工林造林栽植樹種不應過於複雜,導致目標無法集中,而造成生長參差不齊與蓄積量低。目前國際林業先進國家造林皆以樹種單純、單位生產力提高為發展趨勢。借鏡瑞士為例,該國與臺灣同樣具有多山的地理環境,全國土地面積400萬公頃,林地面積占130萬公頃,其中一半被列為國土保安林,65萬公頃為生產林,生產樹種以雲杉占44%、冷杉14%、水青岡19%等為主,樹種組成非常單純。此外,瑞士木材自給率近百分之百,每年木材生產量達500萬立方公尺,為臺灣的150倍。而瑞士環境優美,環保成就更在世界首屈一指,可見環保與木材生產本可並行不悖。

花東地區的臺灣泡桐木材作為人工經濟林的伐採與收穫情形。
花東地區的臺灣泡桐木材作為人工經濟林的伐採與收穫情形。

營造經濟性人工林 選擇適合樹種很關鍵

選擇適合的樹種,對於人工林建造是否成功與永續至關重要。以下是考量的因子。

(一)生產力

不同的樹種有不同的生長速度和生產力,這會影響人工林的產量和盈利能力。選擇速生、高產的樹種,可以提高生產力,縮短採收時間。有一個簡單的標準,速生樹種需要MAI大於20立方公尺的生長量,如果達到,則獲利是可以預期的。

(二)適應性

選擇適合當地氣候和土壤條件的樹種,才能茁壯成長,並生產出健康的森林。選擇適應性強的品種可以降低風險,確保木材產品源源不絕,穩定供應。

(三)市場需求

經濟性人工林的成功與收穫產品的市場需求密切相關。市場條件如需求的變化,或來自其他生產者的競爭加劇,可能會對人工林的盈利能力產生重大影響。不同樹種的市場需求可能因為最終用途和區域市場趨勢而異。選擇經濟價值高、市場需求旺盛的樹種,可以提高盈利能力,確保收穫的林產物有可靠的市場。

(四)抗病蟲害

易受病蟲害影響的樹種品系,會導致林木減產和盈利能力下降。選擇抗病蟲害的品系,可以減少後續昂貴防治處理的需求,並提高人工林種植的永續性。

(五)木材利用

優質樹種的可用性會影響種人工林的成功與否。選擇現成樹種,可以降低建立成本,並確保樹木可供未來採伐使用。

(六)環境與碳匯效益

樹木從大氣中吸收二氧化碳,通過光合作用產生氧氣,是減緩氣候變化的有效工具。擁有適合樹種的人工林,有助於防止水土流失、改善土壤質量,並為野生動物提供棲息地。

經濟性人工林種植需選擇合適的樹種,對於人工林的經濟、社會和環境可持續性非常重要。臺灣人工林近百分百沒有經過育種流程,因此臺灣人工林履歷不清,生長量無法預期。林試所以選擇經過育種程序的樹種為目標,包括闊葉樹的相思樹、櫸木以及針葉樹的香杉、臺灣杉與臺灣肖楠等樹種,建立臺灣人工經濟林的發展基礎,以期翻轉臺灣木材自給率。

1970年代花東地區農地栽種臺灣泡桐。
1970年代花東地區農地栽種臺灣泡桐。
從中國貴州引進的泡桐種子,培育栽植於林試所的蓮華池研究中心。
從中國貴州引進的泡桐種子,培育栽植於林試所的蓮華池研究中心。

經濟性人工林樹種案例 臺灣泡桐與香杉

(一)臺灣泡桐

1970年代,臺灣泡桐因木材質地輕軟,生長速度又快,日本人常用來做樂器或家具,由於木材在市場上的供不應求,當時每立方公尺的價格曾高達2萬元以上,臺灣花東地區許多農地可以看到臺灣泡桐木材伐採與造林的盛況,是名符其實的綠金樹種。

然而1979年臺灣泡桐因擬菌質體感染引起簇葉病,短短兩年內,將近2萬多公頃的臺灣泡桐造林地受到重創,波及影響栽種的農民、木材加工業者與出口的相關貿易。受創後的臺灣泡桐,即使到1989年木材價格每立方公尺還有1萬元以上,若能解決臺灣泡桐的簇葉病,本樹種重返綠金風華可期。

臺灣可見的泡桐屬植物有5種,包括3 種原生種:泡桐(P. fortunei)、白桐(P. kawakamii)與臺灣泡桐(P. × taiwaniana);2種引進種:川泡桐(P. fargesii)、毛泡桐(P. tomentosa)。臺灣泡桐經證實是白桐為母本、泡桐為父本的雜交種。為培育耐病新品種,林試所引進中國貴州的8年生泡桐種子,於1990年培育栽植於林試所蓮華池研究中心,證實其對簇葉病具有耐病性,因此利用耐病性較強的貴州種源當父本,與臺灣特產的白桐進行雜交,培育成苗木後,1998年4月栽植到蓮華池分所后崙苗圃附近造林地約0.5公頃,並進行抗病檢定確認。

耐病的貴州種源作為父本與特產台灣的白桐進行雜交的後裔。
耐病的貴州種源作為父本與特產台灣的白桐進行雜交的後裔。

(二)香杉

清朝年間先民移民來臺灣,將俗稱福州杉的杉木隨同引入。杉木曾為臺灣淺山地區主要造林樹種,1971~1992年臺灣杉木總造林面積達2萬6,000多公頃,平均每一年造林1,200多公頃,為臺灣淺山地區主要蓄積樹種之一,也是私有林地主要造林與伐採樹種。2015~2019年間,杉木為臺灣伐採量最高樹種,合計伐採4.5萬立方公尺。

杉木造林面積在1987年以後,私有林造林幾乎呈停頓狀態,然而伐採的數量卻沒有減少,這些伐採後的林地沒有再栽植杉木。1987年南投埔里往魚池沿路所見都是杉木林,但漸漸的被伐除轉種檳榔,從過去伐除杉木改種檳榔,到如今檳榔的嚼食人口漸減,檳榔園能否改植回杉木林,重回杉木林的風華?

香杉是杉木的一個變種,為臺灣針葉樹五木之一。香杉育種歷程已經超過50年,經歷過野外的選種育苗,於蓮華池進行種源後裔生長檢測,試驗結果顯示,種源後裔試驗林選育的單木材積超過2立方公尺計20株,其中丹大種源編號no.35-10單木材積超過3.72立方公尺。

香杉菁英樹選拔計畫,正是「從大個兒中選拔尖兒的」。林試所已進入第二個育種循環世代,經由第一代進行種源與品系篩選,選育木材性質、生長量、耐逆境及抗病抗蟲等優質品系,已經可以逐步運用到商業生產體系。

香杉種源後裔試驗來自丹大林區母樹35-10品系。
香杉種源後裔試驗來自丹大林區母樹35-10品系。

環保與經濟兩相兼容 臺灣綠金有望再現

林試所期望,未來能以5%的林地面積(約11萬公頃人工林),就可以生產臺灣25%的木材需求,其餘95%的林地用來國土保安、涵養水源與保育,相信在履歷清楚與生長可預期的人工林,造林與生態保育可以同時並進,營造環境保護與林業經濟發展兩相兼容,創造臺灣人工林發展的新契機。

香杉種源後裔試驗木材性質分析。
香杉種源後裔試驗木材性質分析。