研究林木質量與撫育，用長遠眼光經營精緻林業—邱志明 林業試驗所森林經營組組長 - 農業知識入口網

內文： 農委會林業試驗所森林經營組的主要工作在從事台灣林地分級與森林生態系的經營規劃研究，分為空間規劃研究室及林分經營研究室，他們近期的研究主題包括林地分級智能系統、應用遙測影像處理系統、重要經濟樹種人工林中後期撫育、人工林森林生態及永續經營等研究，經營技術已經與世界先進國家並駕齊驅。 森林經營組邱志明組長是台灣大學森林研究所博士，於1970年進入林務局造林組服務了7年，主要辦理疏伐工作，由此開始研究木材材質。1987年到林試所森林經營組工作，研究如何提升木材的質與量，在此期間並兼任文化大學副教授、林試所恆春及六龜分所長，現任經營組研究員兼組長，研究林業中後期撫育已將近28年，發表過的論文超過百篇。除了研究工作之外，邱組長還致力於林業撫育的推廣工作，經常到中後期撫育訓練班或講習班上課。

專注研究台灣杉 最有潛力的造林樹種

邱志明分析台灣林業，認為台灣地狹人稠且環保意識高，在政府禁伐天然林的政策下，不能砍伐天然林木作為木材使用是不會改變的趨勢，但每年800萬立方公尺的木材使用量99%皆需仰賴進口，以保護地球環境的觀點來說，每個國家都將有禁止木材出口的一天，我們終須提升台灣木材的自給率。考量國內人造林面積受限、人力生產成本高，邱組長認為台灣林地分類確定後，經濟林地的經營必須像台灣農業逐漸講求「精緻農業」一樣，林業亦需講求「精緻林業」，現存人工造林地的經營撫育工作越來越重要。消費者需要有把木材使用視為奢侈品的概念，林木的生產亦然，造林必須考量經濟面，避免種價值低的紙漿用材樹種。 邱組長著力研究的造林樹種包含台灣杉、紅檜、肖楠、櫸木、扁柏和柳杉，其中以對台灣杉的研究最深入也最有成果。邱志明選擇研究台灣杉的原因其實帶點鄉土因素，因為這種以台灣命名的杉木是台灣特有種，樹形高大、幹形通直，對病蟲害抵抗力強、抗風力也強，材質非常優異。 台灣杉以前叫「亞杉」，有次於日本柳杉之意。柳杉是日本人引進的樹種，因為它是日本最普遍的造林樹種，存活率高而且材質不錯，曾經大量造林約5、6萬公頃，目前仍是台灣造林面積最大的樹種，溪頭、藤枝、東眼山等地都有柳杉人造林。然而，柳杉到了台灣卻出現了一些適應問題，例如：易受松鼠危害、後期生長衰退、木材容易出現紅心、黑心等，因此木材價格不好，與天然林的台灣杉差了近十倍之多。於是1967年第一次林相變更時，就改種與柳杉最類似的台灣杉。 台灣杉的葉子有刺，松鼠不吃，不但生長迅速且成長到後期（如20年生）依舊旺盛生長，在臺灣中、高海拔（1000m-2000m）地區皆可造林，目前造林面積約1萬2000公頃。邱組長的研究以中後期撫育為主，以台灣杉來說亦即成林以後7年生以上的樹木。

中後期撫育──修枝

邱志明介紹說：「台灣杉有樹幹周圍側枝濃密的特色，平均1公尺可長20枝枝條，問題是枝條枯死或老化後非常不易自然脫落，甚至會黏在樹幹上達20年之久，這會造成腐節或死節，製材時品質及價格受到很大影響。」森林經營撫育的目標之一，就是減少腐節的產生，修枝則是最重要的方法。 修枝的目的在調節樹幹中節的分布與年輪寬，避免死節或腐節形成，促使林木在輪伐期早期即可生產無節的良質材，這對水土保持與生態環境也有正面的影響。邱組長的研究亦包括如何修枝、修枝對材質的影響等各層面，針對7年生以上的台灣杉（樹高約7、8公尺）進行修枝等等。實驗觀察則包括修枝高度、修枝傷口需多久癒合、修枝技術的影響、修枝對幹形的影響等。 邱組長特別解釋修枝能夠提高樹幹的圓滿度：如果以製材的眼光看，樹幹直徑越一致、越直越圓滿，製材率就越高，反之幹形尖削度（即底部渾圓越上端越細的圓錐狀樹形）越高則製材時廢材率也越高，對生產來說是一種浪費。而樹冠的高度會影響圓滿度──修枝可將林木樹冠行光合作用所製造的養分重新分配，將本該運輸到枝條的養分轉輸送到樹幹，尤其是靠近樹冠的下方接受的養分最多，這樣可使樹幹上下的差異變小，而有更佳的圓滿度。 根據邱組長的研究，修枝對台灣杉的枝節、品等的影響最為明顯，比較不同修枝程度的台灣杉，如6年生時進行樹高1/3修枝、11年生時再進行樹高1/2修枝，至24年生時砍伐分段，就原木品等及製材品等來比較（依標準分級法判別），未修枝的台灣杉無法產生一等的原木、板材特等材也僅2%，而修枝者的原木一等比率為53%、特等及一等板材則為52%，品等差距極大。如以特等及一等板材合計佔整株樹材積的比率，修枝者達25%，而未修枝者僅5%，可見修枝對提升品質的重要性。

中後期撫育──疏伐

中後期撫育的另一項重要工作為疏伐，邱組長特別提出，一般人有「砍樹是不對的」這種環保意識，其實是錯誤的觀念──砍樹對不對要看對象，對天然林來說砍樹可能是破壞，但對人造林來說卻是撫育的手段。疏伐就是一種有選木智慧的砍樹，依照經營目的的不同，把受傷的、分叉很多的不良木砍掉，避免林木生長衰退、製造空隙、減少病蟲害發生，亦可減少土壤沖蝕及森林火災。 疏伐可以促進單木的成長是沒有疑問的，就像果農必須疏果一樣，比起天然林的自然競爭，疏伐可以幫助樹木提早30年達到優良的直徑，但如果疏伐過度則對單位面積的產量不利。邱組長說：「應以將林分密度控制在適當範圍為前提決定疏伐的程度，且必須配合林齡、考量立地環境來調節林分的密度，這樣才能達成單位面積的最佳產量。」 邱志明指出造林撫育對水土保持與減碳都有極大的相關效益，如造林是先密植林木覆蓋土壤，成林後以疏伐方式疏開，便可增加地表植物，同時修枝或伐下的林木枝幹會增加土壤養分及地力，更進一步提供動物棲息的環境，形成一個生態多樣化的森林。 邱志明也曾作過台灣杉疏伐程度與碳吸存效益的相關研究，他為我們解釋這個概念：以天然林來說，二氧化碳是平衡的狀態，亦即吸收和釋放的量是相等的，而新造林因為生長旺盛，行光合作用吸收的二氧化碳會轉化為葡萄糖而形成木材，無形中為地球達成了碳吸存的減碳效益，但前提是林木必須在良好的成長狀態，碳才會轉化為木材，如果樹木生長過緩，二氧化碳仍然會被代謝到大氣中。依照邱組長的研究估算，全林分的碳吸存效益每公頃約14.9公噸，「愛台12項建設」中「綠色造林計畫」的預估效益，就是依據邱志明的二氧化碳吸存量研究估算出來的。 邱組長更進一步說，如果大家買了木材製造的家具或用它來蓋房子，只要你不把它燒掉，那麼二氧化碳就永久封存在你的書桌或衣櫃、樑柱中，也可以算是對地球減碳盡了一點點力量。

以非破壞性檢測探討材質問題

在以前，邱志明組長研究修枝的影響時，必須砍下台灣杉樣木以橫切面製成板材，觀察枝節的影響、修枝傷口需幾年癒合、癒合後的平滑度等等，但近十年所發展出來的非破壞性檢測卻讓他不用砍樹就能進行林木的觀察，這也是森林經營組一項重要的發展工作。 非破壞性檢測的應用，例如使用生長錐來取樣，再配合軟X光(soft X-ray)便可以了解林木構造；疏伐選木時則可運用超音波或應力波儀器判定樹木是否健康，同樣原理也可用來評定珍貴老樹是否腐朽。目前非破壞性檢測已經運用得相當廣泛，如用超音波評估商用地板材質、應力波斷面影像法評估香杉鼠害立木材質、立木壓縮強度等等，都是邱志明曾經研究過的主題。 邱組長目前正在進行林木密度與材質問題的研究，也同樣能運用這種技術。關於密度的研究是一項長期抗戰，畢竟林木不同於短期作物，最短都需要5年才能獲得初步成果。邱組長設置了不同的樣區以定期調查不同立地環境、不同撫育處理的材質比較，並且也設定了長期觀測的永久樣區，他說，就像我們從前人那裡得到研究經驗與成果一樣，我也要傳承下去，讓我之後的研究者可以對台灣林業有更好的觀察樣本。 邱組長同時提到台灣大規模造林是在1960年後才開始，目前林齡還短，所以台灣的相關研究也比較短期，對林木後期生長的研究很缺乏。他希望未來持續撫育經營的研究，尤其是對台灣原生造林樹種的長期觀察，或許在純林與混合林的不同經營、樹種比例的搭配上，又能研究出促進精緻林業的成果。 文、攝影/宋祖慈 圖片提供/林業試驗所森林經營組組長邱志明