江西省森林资源动态变化及驱动力分析

2017-10-10 19:58钟乐武晓玉沈发兴
江苏农业科学 2017年14期
关键词:森林经营动态变化驱动力

钟乐 武晓玉 沈发兴

摘要:根据1994—2013年4次全国森林资源连续清查资料,对江西省森林资源动态变化及驱动力进行分析。结果表明:(1)自然干扰和人为干扰共同影响森林资源的质量和数量分布,自然灾害、重大林业政策、生态工程实施与森林资源变化密切相关;(2)经过20多年的土地利用变化,全省有林地面积呈上升趋势,森林面积和蓄积显著提高,森林面积和蓄积分别增加196.00%、72.81%;(3)林种结构进一步优化,生态公益林面积比重明显增加,商品林面积比重有所减少,森林的生态功能进一步增强;(4)人工林面积比重由12.25% 提高到32.66%,人工林的可持续经营能力不断增强,天然林面积比重有所下降;(5)森林资源以中、幼龄林为主,占森林总面积的87.00%~91.32%,存在单位面积蓄积量低、病虫害严重等问题。进一步强化森林经营管理、优化森林资源结构、提高森林生产力水平,是今后江西省实现森林资源可持续发展的有效途径。

关键词:森林资源;动态变化;驱动力;森林经营;主要对策;江西省

中图分类号: S718.5文献标志码: A

文章编号:1002-1302(2017)14-0215-04

森林是陆地生态系统中最大的碳库,森林生物量约占陆地生物量的90%,在应对全球气候变化、维护生物多样性和平衡碳水循环过程中起着重要的作用[1-2]。森林资源的质量直接影响森林生态系统功能的发挥。对森林资源动态变化及驱动力进行全面客观的评价,可为保护森林资源、提高森林碳汇、实现森林可持续经营提供科学依据。目前,国内外研究人员对不同尺度的森林资源动态及其监测技术进行研究并取得了一定的研究成果。如Siddiqui等运用地理信息系统(简称GIS)技术监测了河岸森林的动态变化[3];Knight通过不同时期的遥感数据、地貌数据对不同流域的森林动态变化进行了分析[4];张煜星利用1950—2003年6次森林清查数據对我国森林资源结构变化进行了分析[5];石春娜等在对森林资源质量再认识的基础上,分析了第1次清查以来我国森林资源的变化情况[6];林媚珍等对广东省1983—2005年森林资源数据进行了比较分析[7];袁传武等对20 世纪60—80年代湖北省森林资源变化进行了分析和评价[8]。综上,对于森林资源动态变化的研究多以现状数据分析为主,对于森林资源动态变化与驱动力之间的相互关系研究较少。亚热带森林生态系统在全球陆地生态系统中有着独特的作用,是常绿阔叶林的典型分布区域。江西省位于中亚热带的东部,全省是一个完整的流域生态系统,良好的水热条件是树木生长的必要条件,其森林资源动态变化过程较为复杂,体现出不同的干扰过程。森林生态系统通过自然干扰(雨雪冰冻灾害、火灾、虫灾等)和人为干扰共同影响着森林资源的质量和数量分布,也反映了不同森林分布区的变化进程。通过分析1994—2013年4次全国森林资源连续清查数据,系统分析了江西省森林资源的动态变化及驱动力,为该地区森林资源的保护和经营提供了科学依据。

1区域概况与研究方法

1.1区域概况

江西省地处我国中部偏南,位于长江中下游南岸,地理位置为24°07′~29°09′ N、114°02′~117°97′ E。全省属亚热带季风湿润气候带,光照充足,年平均气温16.3~19.5 ℃,雨量充沛,年降水量1 341~1 940 mm,特殊的地理位置与气候孕育了丰富的植被类型,主要有常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、针叶林、针阔混交林等。据第8次全国森林资源清查数据显示,全省有林地总面积1.002×107 hm2,占土地总面积的60.09%,活立木总蓄积4.703×108 m3,森林覆盖率达到6001%。各主要森林类型中,幼、中龄林面积分布最大,占森林总面积的87.36%,成熟林、过熟林面积相对较小,只有森林总面积的6.08%。

1.2数据来源

本研究数据来源于1994—2013年全国森林资源连续清查资料、1994—2013年江西统计年鉴。数据主要包括各类林地面积、主要林分类型的龄级、面积、蓄积量、森林健康状况等。

2江西省森林资源质量动态变化

2.1森林覆盖率与生产力

森林覆盖率与生产力是反映森林资源质量指标的重要组成部分。森林生产力直接体现了森林的生产能力,是评估森林资源质量的重要基础,本研究选取了有林地比重、单位面积蓄积量来衡量森林生产力。

2.1.1森林覆盖率变化

从近20年全国森林资源清查数据来看,江西省的森林覆盖率呈稳步增长的趋势,变化依次是:53.37%、55.86%、58.32%,至2013年覆盖率达60.01%,逐步接近可用林地极限。20世纪80年代之前,因过度垦殖与盲目砍伐,江西省森林覆盖率降低,随着 “灭荒造林”“集体林权制度改革” “森林城市建设”等恢复生态措施,森林可持续发展能力增强,2013年森林覆盖率提高到60.01%。

2.1.2林地利用变化

从近20年全国森林资源清查数据来看,江西省林地面积呈现先降后升的变化趋势,2003年最小,只有1.04×107 hm2,至2013年林业用地达到1.07×107 hm2,占土地总面积的64.16%;而随着人口增多和经济的发展,各项建设用地比重迅速增加,对林地的认识不足、管理不重视,存在重耕地轻林地的错误思想,是导致全省林地面积逐年减少的主要原因。随着政府对林业重视的提高,“退耕还林”等林地保护政策的实施,林地面积逐年增加[9]。有林地面积呈现稳步增长,从第5次清查的8.898×106 hm2增加到第8次清查时的1.001×107 hm2,20年间增加1.112×106 hm2;有林地占林业用地的比重逐年上升,第5次清查有林地占林业用地比重为85.12%,到第8次比重达到9366%,以平均每5年2.85百分点的幅度增加,共计增加854%(图1)。

2.1.3单位面积蓄积量变化

单位面积蓄积量是衡量森林资源质量高低的重要指标之一。从最近20年全国森林资源清查数据来看,江西省森林面积、蓄积、单位面积蓄积量总体上呈稳步增长趋势(表1)。

按不同林分起源分析,江西省天然林面积呈先升后降的变化趋势,蓄积量、单位面积蓄积量均呈稳步上升的态势(图2);人工林面积、蓄积量均呈增长态势,单位面积蓄积量却呈先增后降的变化规律,从最近4次清查结果来看,人工林森林面积、蓄积量增长明显,分别由第5次清查的192.7万hm2、0.514 9亿m3增加到第8次清查时的258.0万hm2、1.112亿m3,但人工林的单位面积蓄积量却没有随着面积、蓄积量的逐年增加而升高(图3)。

2.2江西省森林资源结构动态变化

森林结构主要指林木格局及其属性在空间的排列方式,森林结构决定了森林的功能,构成是否合理直接影响到森林生态系统功能的发挥,是评价森林资源质量的重要组成部分[10]。通过对林种构成、龄组结构、天然林比重变化等指标分析江西省森林资源质量动态变化。

2.2.1林种构成变化

1994—2013年,江西省林种主要以用材林为主,随着时间的推移,用材林和薪炭林面积比、蓄积比合计分别从第5次清查时的94.25%、94.20%下降到第8次清查时的49.67 %、46.76%;而防护林和特用林面积比、蓄积比合计则从第5次清查时的5.75%、5.80%上升到第8次清查时的50.33%、53.24%(表2)。生态公益林比重的增加和商品林比重的下降、林种结构的变化均表明,森林的功能逐渐由以木材生产为主到以生态建设为主的转变。到2013年,全省防护林面积、蓄积量达到3.623×106 hm2、1.826×108 m3,与用材林相近。

2.2.2龄组结构变化

各龄组比重是衡量森林資源质量的一个重要指标,《中国可持续发展林业战略研究》指出森林资源幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林面积比例为 2 ∶[KG-*3]1 ∶[KG-*3]1 ∶[KG-*3]2 ∶[KG-*3]1,是比较理想的状态[11]。江西省森林资源主要以幼中龄林为主,占森林总面积的87.00%~89.35%(表3)。随着时间的推移,幼龄林先逐渐减少后又增加,中龄林比重先增加后减小,其他龄组变化幅度相对较小(图4);各龄组蓄积比重方面,成熟林蓄积变化幅度较大,中龄林蓄积先增加后减小,过熟林蓄积量一直呈下降趋势(图5)。

2.2.3天然林比重变化

天然林在森林资源中的比重,直接影响和决定着江西省森林资源总体质量,是重要的指标之一。

近年来,虽然天然林比重出现了下降趋势,1994—2013年期间4次清查共减少了4.77%。但从近20年全国森林资源清查数据来看,天然林面积主要呈现出增长的变化趋势,从第5次清查时的4.980×106 hm2增加到第7次清查时的5.550×106 hm2,第8次清查时,天然林面积减少2.304×105 hm2,同上次比较下降4.33%。

2.3江西省森林火灾与病虫害发生情况

自然干扰对森林生态系统有显著影响,不仅直接造成森林资源质量下降,还可能改变森林生态系统的结构与功能。本研究从火灾和病虫害方面分析了江西省森林资源质量动态变化。

2.3.1森林火灾

森林火灾是影响和破坏森林资源的一个重要因素,反映了森林资源的受损情况。2005—2012年,江西省共发生森林火灾2 053次,年平均约257次,受灾面积 20 565 hm2,年平均约2 570 hm2。其中,人工林受灾面积达到19 853 hm2,占森林受灾总面积的96.54%,这与人工林结构单一、抗性较低有关,江西省人工林存在或面临的问题也是我国南方人工林经营管理过程中普遍存在的问题。森林火灾发生次数变化幅度较大,其中2008年为森林火灾高发年,达到572次,是多年平均次数的2.23倍,这可能与2008年冰雪灾害后,森林地表可燃物积累增多,引发高频率森林火灾有关[12]。总体来说,虽然火灾发生次数变化幅度大,但受灾次数与面积处于持续减少趋势。

2.3.2森林病虫害

森林病虫害不仅影响林木正常生长,对林木具有破坏性和毁灭性,同时还伴随着生物灾害的长期性,严重影响森林资源的质量。森林病虫害发生面积表明了病虫害的严重程度,是衡量森林资源质量的一个重要指标。从图6可以看出,江西省森林病虫害主要以虫害为主,森林虫害发生面积呈先上升后下降的变化趋势,森林病害方面相对稳定。

[FK(W11][TPZL666.tif;S+3mm]

3江西省森林资源变化驱动力分析

森林资源变化是自然、社会、经济变化的综合体现,是自然干扰和人为干预共同作用的结果。森林生长过程中不仅有来自林木生长、枯损、自然灾害的影响,也受到人类活动影响。

3.1自然干扰

1994—2013年江西省并没有发生大规模森林病虫害和特大森林火灾,但其间却经历了严重的冰雪灾害。冰雪灾害是森林生态系统重要的非生物干扰因子, 往往会对森林造成

很大的破坏。2008年1—2月发生了时间长、范围广的冰雪灾害,造成江西省森林资源大面积受损,森林生态系统遭到难以估量的破坏。对亚热带常绿阔叶林区来说,树冠成为这次冰雪灾害的主体,特别是海拔高度为500~1300 m的迎风区域受灾更加严重,大面积树冠折断,森林的垂直结构发生了变化,林地景观破坏严重[13]。研究表明,冰雪灾害不仅直接造成树木的损害、改变林分结构与功能,灾后还会引起森林中光照、土壤、凋落物等非生物因素的变化及病虫害的暴发,这都将对森林生态系统造成更严重的损害[14-16]。

3.2人为干扰

人類活动对森林资源变化有正反方向双重影响,正向促进资源增加,反向导致资源减少,而重大工程和林业政策的实施也是森林资源变化的转折点。江西省近30年间影响林业的政策及重大工程主要有1991年开始实施长江防护林建设项目、1998年春季正式启动实施的“中德造林”工程、2000年5月开始“退耕还林”工程以及2004—2008年实行的“林权制度改革”政策。工程区宜林荒山面积减少,森林覆盖率提高,有林地面积增加,森林资源大幅度增长,加快了全省绿化进程,森林生态效益显著。

3.3驱动结果

从亚热带区域之间的对比(表5)来看,森林面积从大到小依次是江西省、湖南省、福建省、湖北省、贵州省、浙江省。与森林面积第一不同的是,江西省森林蓄积总量、单位面积蓄积量较低,单位面积蓄积量仅高于湖南省和湖北省。从森林资源健康状况来看,江西省健康森林面积只有60.21%,仅高于湖北省,森林健康状况最好的是福建省,其面积达到总面积的94.80%。江西省森林资源受灾严重,居我国亚热带地区第1位,达到35.17%,是最低福建省的14.78倍。从各项指标的对比分析不难看出,总体来讲,江西省的森林资源质量与我国亚热带其他区域相比还存在一定差距,特别是与福建省的单位面积蓄积量相比,差距更是明显。

4提升江西省森林资源质量对策

4.1正确认识森林数量与质量的辩证关系

从1994—2013年森林资源变化来看,江西省森林资源一直保持面积、蓄积量双增长,但森林资源质量却在下降。森林覆盖率的提升空间是有限的,唯有重新认识森林数量与质量的辩证关系,实现江西省森林资源由数量扩张型向质量效益型转变,才能达到提高森林资源质量的目的。

4.2加强幼、中龄林抚育,合理优化龄组结构

江西省森林资源以幼、中龄林为主,占全省乔木林的8736%,加快中幼林抚育步伐,是提升江西省森林资源质量的必然选择。根据江西省森林资源龄组结构不合理的实际情况以及现行的采伐限额,坚持采伐、抚育相结合,合理利用森林资源,科学开展森林资源经营,确保森林的年龄结构向正向转移,最终以优化结构的方式实现森林资源可持续,从而使江西省森林的现实森林生产力逐步回升。

4.3改变森林结构,调整林分密度,营造针阔混交林

江西省长期以来造林树种单一,形成了大面积结构差、质量低的马尾松和杉木纯林,积极开展林分结构优化,变针叶纯林为针阔混交林,重点对过密过疏、林木分化明显、病虫危害严重的纯林,采取调整密度、补植适宜树种等措施,逐步形成生态功能稳定的森林群落,提高江西省森林总体生产力水平。

4.4严控森林火灾,加强森林病虫害防治

江西省森林病虫害及火灾受灾面积达到35.17%,森林虫害有上升的趋势,特别是人工林,林火与虫害频发。管理过程中应科学做好防火林带建设规划,减少火灾发生频率,注重病虫害防治工作,加大对松材线虫等林业有害生物的防控和检疫力度,及时开展松材线虫病死木清理。通过增强森林资源管理与保护,着力提升森林资源质量和效益。

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