宜章县天然商品林区划界定调查

汤海弋，魏艳萍，龙 维

(湖南省农林工业勘察设计研究总院，湖南 长沙 410007)

天然林不仅可以提供各种林产品，同时在提供维持生物多样性、调节水文循环等生态系统服务方面发挥着不可替代的重要作用[1]。天然林通过与大气交换能量、水分、二氧化碳等物质而对气候产生影响[2-5]，大部分天然林以生产经营状态存在，即所谓的天然商品林。为了保护天然林，防止天然林被破坏或面积减少，相关人员做了很多政策、技术等方面的研究和区划，包括林地分类[6-9]、林业生态服务功能评价[10]、天然林区划[11]、天然商品林生态补偿标准[12-13]、天然商品林经营管理[14-15]、天然商品林禁伐问题[16-18]等。天然林区划界定对于保护重点脆弱生态地区环境、改善生态平衡和保护区域物种资源有着十分重要的作用[19]。为促进湖南省天然商品林的保护和发展，本文对湖南省宜章县天然商品林的区划界定进行了调查研究。

1 研究区概况

宜章县位于湖南省南部，南岭山脉东段的北麓。地理坐标为112°37′35″—113°20′29″E，24°53′38″—25°41′53″N。地貌特征大体上从南、北部向中部，从西部向东部，形成中山—低山—丘陵—岗地—平原的逐级过渡、梯状分布的格局。属亚热带向热带过渡的湿润季风气候区，气候温暖，热量充足，降水集中，但雨量分布不均、春早多变、夏热期长、秋短湿凉、冬无严寒、霜雪不多、四季分明。年平均气温18.2 ℃，无霜期292 d，年均降水量1 474.7 mm，年均日照时数1 603.1 h。根据“十二五”森林资源二类数据可知，宜章县国土总面积为208576.0hm2，其中：林地面积为151809.7hm2，占土地总面积的72.78%；非林地面积为56 766.3hm2，占土地面积的27.22%。

2 调查内容与方法

2.1 区划界定内容

根据《湖南省天然商品林区划界定办法》中关于天然商品林区划界定的对象和区划界定的范围，确定内容如下：

2.1.1 天然商品林区划界定的对象 本区划界定的对象为商品林(地)中的天然林。省级以上公益林(地)中的天然林不属于区划界定对象。

2.1.2 天然商品林区划界定的范围 本区划界定的天然商品林范围，包括连续面积在0.1 hm2及以上，天然形成或人工促进天然更新的有林地、灌木林地、疏林地和未成林封育地。

2.1.3 天然商品林区划界定调查内容 确定天然商品林经营单位的境界线，并在经营管理范围内复查或重新调查经营区划与林地区划；调查天然商品林各类土地面积林地权属；调查天然商品林各类森林、林木蓄积及权属；调查天然商品林各类林种和生长质量。

2.2 区划界定方法

2.2.1 判读区划 判读区划的过程分为数据更新、外业调查图层形成、外业调查手图输出和小班调查表输出等 4 个步骤。

(1)数据更新。利用地理信息系统(GIS)软件对“十二五”森林资源规划设计调查以后所实施的人工造林地、采伐迹地和火烧迹地等达不到天然林区划标准的林地进行数据更新。

(2)外业调查图层的形成。数据更新后，根据小班划分条件，结合林地变更调查成果、公益林数据库和影像图，进行小班室内区划和小班编号，形成外业调查使用的新小班图层。

(3)外业调查手图的输出。将新的小班图层按 1∶10000 比例尺输出为外业调查手图(以影像图为底图)。

(4)小班调查表输出。将小班属性按小班调查表格式输出为外业调查表。

2.2.2 外业调查核实 在全县开展实地调查，逐小班对外业调查手图和调查表进行核实、修正和界定。小班调查、记载和修正的重点内容主要包括：空间位置、权属、面积、经营主体名称、地类、林种、起源、优势树种(组)、平均年龄、平均胸径、平均树高、蓄积、郁闭度(覆盖度)、自然度、群落结构、森林灾害等级、森林健康、经营主体类型、林权证号等，并注明调查日期、调查员姓名等。

3 结果与分析

3.1 天然商品林面积

根据调查结果可知，宜章县现有天然商品林面积18411.5hm2，占全县林地面积的12.13%，所占比例较低。

3.1.1 林地权属 天然商品林中，林地面积所有权为国有的有1188.0 hm2，占比6.45%；林地所有权为集体的有15908.7 hm2，占比86.41%，林地所有权为农户家庭承包经营的有1314.8 hm2，占比7.14%。各权属按地类统计结果详见表1。

表1 宜章县天然商品林权属统计情况Tab.1Ownership of natural commercial forests in Yizhang Coun-tyhm2林地权属地类合计乔木林地灌木林地疏林地竹林国有1 188.01 149.51.6036.8集体15 908.79 761.73 641.102 505.9农户家庭承包经营1 314.8599.295.80619.8合计18 411.511 510.43 738.503 162.5

3.1.2 各类林地面积 在天然商品林中，有林地面积为14 673.0 hm2，占比79.69%；灌木林地为3 738.5 hm2，占比20.31%。 在有林地中，乔木林地为11 510.4 hm2，占比78.45%；竹林地3 162.5 hm2，占比 21.55%。在乔木林地中，各树种面积详见表2。 乔木林面积中阔叶林面积 8 226.2 hm2，占71.47%，其中尤以硬阔类阔叶树树种面积较大，说明树种丰富多样、树种结构合理。

表2 乔木林中各树种面积Tab.2 Areas of various tree species in arbor forests树种面积/hm2占比/%阔叶混交林7 897.368.62马尾松林2 806.424.38杉木林450.43.91檫木林139.31.21椴树林103.70.90樟木林33.70.29泡桐林30.00.26针阔混交林27.40.24木荷林22.20.19合计11 510.4100.00

乔木林中各龄组面积详见表3。由表3可知，乔木林中中幼龄林面积比例达 84.13%，说明宜章县天然商品林低龄组乔木林所占比重过大、乔木林低龄化现象明显、林龄结构不合理，不利于森林资源的累积和森林效益的发挥，林龄结构亟待改善。

表3 乔木林中各龄组面积Tab.3 Areas of each age group in arbor forests龄组面积/hm2占比/%幼龄林6 026.652.36中龄林3 657.231.77近熟林569.84.95成熟林1 069.29.29过熟林187.61.63合计11 510.4100.00

乔木林按起源分，纯天然起源面积为10 837.4 hm2，占比94.15%；人工促进起源面积为45.0 hm2，占比0.39%；萌生起源面积为628.2 hm2，占比5.46%。

3.1.3 各林种面积 在天然商品林中，一般用材林面积为14 666.7 hm2，占比79.66%；薪炭林面积为3 744.8 hm2，占比20.34%。

3.2 天然商品林蓄积

宜章县天然商品林活立木总蓄积307 595.5 m3，各项分类统计详见表4、表5。

表4 蓄积量分类统计情况Tab.4 Stand volume classification statistics分类蓄积量/m3占比/%天然 301 465.998.01起源人工1 568.4 0.51萌生4 561.21.48国有27 293.7 8.87权属集体265 524.5 86.32个人14 777.3 4.80马尾松 147 985.748.11优势树种阔叶混 132 148.842.96其他树种27 461.08.93幼龄林19 476.8 6.33中龄林148 241.4 48.19龄组近熟林36 240.011.78成熟林81 949.0 26.64过熟林 21 688.47.05林种商品林307 595.5100.00总蓄积量纯林285 848.3 72.93混交林21 747.2 27.07

从表4中可以看出，在宜章县总蓄积量中，天然林提供了98.01%的蓄积量，说明人工林生产力较为低下，同时宜章天然商品林还存在纯林所占比重过大，中幼林所占比重过大，林种、树种结构单一等问题。从表5中可以看出，胸径6～12 cm的小径阶组蓄积量为155 360.1 m3，占乔木林总蓄积的50.50%；胸径14～24 cm的中径阶组蓄积量为148 693.3 m3，占乔木林总蓄积量的48.30%；胸径26～36 cm的大径阶组蓄积量为3 542.1 m3，占乔木林总蓄积量的1.20%；中小径组占比高达98.80%，可见宜章天然商品林中以中小径组为主。3.3 天然商品林资源情况

3.3.1 乔木林地和疏林的单位面积蓄积 宜章县天然商品林中乔木林面积11 510.4 hm2，蓄积量307 595.5 m3，平均蓄积量为26.7 m3·hm-2，为全省乔木林单位面积蓄积量 53.4 m3·hm-2的 50%，为全国平均数 89.8 m3·hm-2的29.73%，且以中小径组为主，林地生产力较低，森林蓄积量还有较大提升空间。乔木林按优势树种各龄组单位面积蓄积量见表6。

表6 乔木林按优势树种各龄组单位面积蓄积量统计情况 Tab.6 Statistics of unit area volume of arbor forests by domi-nant tree species in each age group(m3·hm-2)树种(组)平均幼龄林中龄林近熟林成熟林过熟林平均26.73.240.563.676.6115.6马尾松52.78.442.857.280.2119.8杉木33.511.935.669.067.8115.6樟木60.0043.1084.90木荷38.4036.855.426.10椴树33.3032.958.700檫木33.615.233.80040.1泡桐32.3032.3000阔叶混16.72.740.773.772.3114.2针阔混14.69.517.9000

3.3.2 自然度与群落结构 宜章县天然商品林各自然度情况和各群落结构面积分布情况见表7、表8。

表7 天然商品林各自然度面积统计Tab.7 Statistics of naturalness of natural commercial forestshm2自然度I级II级III级合计面积1 173.214 461.22 771.118 411.5

表8 天然商品林各群落结构面积统计Tab.8Statistics of community structure of natural commercial forestshm2群落结构简单结构复杂结构完整结构合计面积9 326.85 274.23 810.518 411.5

从表7中可以看出，宜章县天然商品林自然度以第II等级为主，达78.54%，而I级仅占6.37%，林分自然度还有较大提升空间。

从表8中可以看出，宜章县天然商品林群落结构以简单结构为主，占比50.66%，群落结构完整的占20.69%，林分群落结构还须进一步调整完善。

3.3.3 资源质量特点

(1)天然商品林面积比例较低。宜章县林地面积 151 809.7 hm2，其中商品林面积 68 883.0 hm2。本次宜章县天然商品林区划界定的天然商品林面积为 18 411.5 hm2，占全县商品林面积的 26.73%，所占比例较低。

(2)乔木林林龄结构不合理。宜章县天然商品林的乔木林中，幼中龄林面积比例达 84.13%、蓄积比例达 54.52%，说明宜章县天然商品林低龄组乔木林所占比重过大，乔木林低龄化现象明显，林龄结构不合理，不利于森林资源的累积和森林效益的发挥，林龄结构亟待改善。

(3)森林质量有待提高。宜章县天然商品林以自然度II和III度为主、群落结构以简单和复杂结构为主，绝大部分天然商品林森林灾害等级为无、森林健康等级为健康，说明区内天然商品林资源质量较好；但宜章县天然商品林中乔木林单位面积蓄积量仅 26.7 m3·hm-2，为全省平均水平的 50%，为全国平均水平的 29.73%，且以中小径组为主，林地生产力较低，森林蓄积还有较大提升空间。

(4)阔叶林比重大。宜章县天然商品林乔木林面积中阔叶林面积8226.2 hm2，占比71.47%，其中尤以硬阔类阔叶树树种面积较大，树种丰富多样、树种结构合理。

(5)森林资源地域分布不均。宜章县天然商品林涉及 6 个乡、14 个镇和 3 个国有林场，但天然商品林面积主要集中在杨梅山镇、玉溪镇、迎春镇、五岭镇等乡镇。天然商品林资源分布不均，对全县天然林的保护、生态环境的改善和林业产业结构的优化调整带来一定的不利影响。

3.4 森林生态效益

根据中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008)中的森林生态效益系统服务功能评估方法，对宜章县森林生态系统的涵养水源、固土、保肥、固碳、释氧、森林储能和净化大气等7项生态服务功能进行了物质量和价值量评估计算，相关计算公式见表9、表10。

表9 森林生态系统服务功能实物量评估公式Tab.9 Physical quantity evaluation formulas for forest ecosystem service functions功能类别指标计算公式和参数说明涵养水源调节水量G调=10A(P-E-C)G调为林分调节水量功能m3·a-1;P为降水量mm·a-1;E为林分蒸散量mm·a-1;C为地表径流量mm·a-1;A为林分面积,单位:hm2保育土壤固土保肥G固土=A(X2-X1);GN=AN(X2-X1);Gp=AP(X2-X1);Gk=AK(X2-X1)G固土为林分年固土量 t·a-1;X1为林地土壤侵蚀模数t·hm2·a-1;X2为无林地土壤侵蚀模数t·hm2·a-1;GN为减少的氮流失量t·a-1;GP为減少的磷流失量t·a-1;GK为减少的钾流失量t·a-1;N为土壤含氮量%;P为土壤含磷量%;K为土壤含钾量%;A为林分面积hm2G植被固碳=1.63R碳AB年G植被固碳为植被年固碳量t·a-1;R碳为CO2中碳的含量,为27.27%;B年为林分浄生产力t·hm2·a-1;A为林分面积hm2固碳固碳释氧G土壤固碳=AF土壤G土壤固碳为土壤年固碳量t·a-1;F土壤为单位面积林分土壤年固碳量t·hm2·a-1;A为林分面积hm2释氧G氧=1.19AB年G氧为林分年释氧量t·a-1;B年为林分浄生产力t·hm2·a-1;A为林分面积hm2

续表9 森林生态系统服务功能实物量评估公式Continued Tab.9 Physical quantity evaluation formulas for forest ecosystem service functions功能类别指标计算公式和参数说明积累营养物质林木营养积累G氮=AN营养B年;G磷=AP营养B年;G钾=AK营养B年G氮为林分固氮量t·a-1;G磷为林分固磷量t·a-1;G钾为林分固钾量t·a-1; N营养为林木氮元素含量%;P营养为林木磷元素含量%;K营养为林木钾元素含量%;B年为林分净生产力t·hm2·a-1;A为林分面积hm2吸收二氧化硫量G二氧化硫=Q二氧化硫AG二氧化硫为林分年吸收二氧化硫量t·a-1;Q二氧化硫为单位面积林分吸收二氧化硫量kg·hm-2·a-1;A为林分面积hm2净化大气环境吸收氟化物量G氟化物量=Q氟化物量AG氟化物量为林分年吸收氟化物量t·a-1;Q氟化物量为单位面积林分吸收氟化物量kg·hm-2·a-1;A为林分面积hm2吸收氮氧化物量G氮氧化物量=Q氮氧化物量AG氮氧化物量为林分年吸收氮氧化物量t·a-1;Q氮氧化物量为单位面积林分吸收氮氧化物量kg·hm-2·a-1;A为林分面积hm2

表10 森林生态系统服务功能价值量评估公式Tab.10 Evaluation formula for the value of forest ecosystem service functions功能类别指标计算公式和参数说明涵养水源调节水量U调=10C库A(P-E-C)U调为林分调节水量价值,元·a-1;P为降水量mm·a-1;E为林分蒸散量mm·a-1;C为地表径流量mm·a-1;A为林分面积hm2;C库为水库建设单位库容投资(占地拆迁补偿、工程造价、维护费用等等),元·m-3保育土壤固土保肥U固土=AC土(X2-X1)/ρ;U肥=A(X2-X1) (NC1/R1+PC1/R2+KC2/R3+MC3)U固土为林分年固土量,元·a-1;U肥为林分年保肥价值,元·a-1;X1为林地土壤侵蚀模数t·hm2·a-1;X2为无林地土壤侵蚀模数t·hm2·a-1;C土为挖取和运输单位体积土方所需费用,元·m-3;A为林分面积hm2;ρ为林地土壤容重t·m-3;N为林分土壤平均含氮量%;P为林分土壤平均含磷量%;K为林分土壤含钾量%;M为林分土壤有机质含量%;R1为磷酸二铵化肥含氮量%;R2为磷酸二铵化肥含磷量%;R3为氯化钾化肥含钾量%;C1为碱酸二铵化肥价格,元·t-1;C2为氯化钾化把价格,元·t-1;C3为有机质价格,元·t-1固氮释氧固氮U碳=AC碳(1.63R碳B年+F土壤碳)U碳为植被年固碳价值,元·a-1;B年为林分浄生产力t·hm2·a-1;C碳为固碳价格,元·t-1;R碳为CO2中碳的含量,为27.27%;F土壤碳为单位面积林分土壤年固碳量t·hm2·a-1;A为林分面积hm2释氧U氧=1.19C氧AB年U氧为林分年释氧价值,元·a-1;B年为林分浄生产力t·hm2·a-1;C氧为氧气价格,元·t-1;A为林分面积hm2积累营养物质林木营养积累U营养=AB年 (N营养C1/R1+P营养C1/R2+K营养C2/R3) ;U营养为林分年营养物质积累价值,元·a-1;A为林分面积hm2;N营养为林木含氮量%;P营养为林木含磷量%;K营养为林木含钾量%;R1为磷酸二铵化肥含氮量%;R2为磷酸二铵化肥含磷量%;

续表10 森林生态系统服务功能价值量评估公式Continued Tab.10 Evaluation formula for the value of forest ecosystem service functions功能类别指标计算公式和参数说明R3为氯化钾化肥含钾量%;C1为碱酸二铵化肥价格,元·t-1;C2为氯化钾化把价格,元·t-1;C3为有机质价格,元·t-1;B年为林分浄生产力t·hm2·a-1吸收二氧化硫量U二氧化硫=K二氧化硫Q二氧化硫AU二氧化硫为林分年吸收二氧化硫价值,元·a-1;K二氧化硫为二氧化硫治理费用,元·kg-1;Q二氧化硫为单位面积林分吸收二氧化硫量kg·hm-2·a-1;A为林分面积hm2净化大气环境吸收氟化物量U氟化物量=K氟化物量Q氟化物量AU氟化物量为林分年吸收氟化物量价值,元·a-1;K氟化物量为氟化物量治理费用,元·kg-1;Q氟化物量为单位面积林分吸收氟化物量量kg·hm-2·a-1;A为林分面积hm2吸收氮氧化物量U氮氧化物量=K氮氧化物量Q氮氧化物量AU氮氧化物量为林分年吸收氮氧化物量价值,元·a-1;K氮氧化物量为氮氧化物量治理费用,元·kg-1;Q氮氧化物量为单位面积林分吸收氮氧化物量kg·hm-2·a-1;A为林分面积hm2

宜章县天然商品林生态效益总价值 84.34 亿元，其中，森林涵养水源水量 3.16万t，价值 4.37亿元；森林保肥增加纯氮1.32万t，纯磷 0.07万t，纯钾 0.34万t，折成磷酸二氢铵6.54万t,氯化钾0.64万t，价值5.12亿元；森林吸收二氧化碳总量668.32万t，固碳总量182.12万t，价值19.8亿元；森林释放氧气总量455.98万t，价值43.77亿元；森林减少泥土被侵蚀量311.00万t，价值0.18亿元；森林的主干、枝、根储能总量636.25亿MJ，价值6.89亿元；森林吸收二氧化硫总量1.07万t，吸收氟化物总量0.04万t，吸收氮氧化物总量0.05万t，价值4.21亿元。

4 结论

宜章县天然商品林面积比例较低，其乔木林面积中阔叶林面积比重大，其中尤以硬阔类阔叶树树种面积较大，树种丰富多样、结构合理；但低龄组乔木林所占比重过大，乔木林低龄化现象明显，林龄结构不合理，不利于森林资源的累积和森林效益的发挥。同时，该县天然商品林自然度以II度为主，群落结构以简单结构为主，且多为中小径组，林地生产力较低，森林质量还需进一步提升。

天然商品林在宜章县的经济发展和生态建设中具有举足轻重的地位，此次区划调查有助于科学经营现有天然商品林资源，做到保护、利用、发展相结合，实现绿色可持续发展，推进生态宜章建设。因此宜章县在今后的天然商品林建设中应当主要抓好三件事：一是优化龄组结构，在继续保持推进国土绿化工作的同时，保护好天然商品林，积极开展森林经营，逐步调整林分林龄结构，提高森林质量，增加木材生产；二是进一步优化树种结构，通过森林抚育、退化林改造等措施进一步加强树种结构调整力度，大力发展优良乡土珍贵树种，培育珍稀和大径级森林资源，提升宜章县天然林生态功能，提高生物多样性；三是提高林地生产力，加强森林资源的保护和管护，通过封山育林、抚育间伐和补植补造、低效林改造等措拖，提高森林质量，增加森林蓄积，促进林地生产力和生态功能提升。