浙江龍泉公益林生長與樹種結(jié)構(gòu)變化研究

游昌順，張建章，瞿懋良

（浙江省龍泉市林業(yè)局，浙江 龍泉 323700）

龍泉市地處甌江、錢塘江一級支流烏溪江和閩江一級支流寶溪的源頭。全市林業(yè)用地面積26.56萬hm2，占總面積87.17%，森林蓄積量1 455.9萬m3，森林覆蓋率84.2%，境內(nèi)森林密布，是浙西南的生態(tài)屏障，具有重要的生態(tài)區(qū)位。1999年列入全省21個江河源頭縣、重點林區(qū)縣生態(tài)公益林建設(shè)先行試點。2001－2003年每年實施公益林面積7.733 3萬hm2，2004－2008年每年實施省重點公益林面積7.466 7萬hm2，2009－2012年每年實施省重點公益林10.866 7萬hm2，占龍泉市林業(yè)用地面積的41%。

公益林建設(shè)的生態(tài)成效是有目共睹的，但是，公益林長期封山育林后的生長與林分結(jié)構(gòu)變化研究結(jié)果卻鮮見報道。現(xiàn)將龍泉市公益林136個監(jiān)測樣地2004年與2011年的調(diào)查結(jié)果進行對比分析研究，試圖尋找其生長與林分結(jié)構(gòu)變化規(guī)律，為進一步做好公益林建設(shè)，實現(xiàn)林業(yè)生態(tài)與林業(yè)產(chǎn)業(yè)的平衡發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。

1 樣地設(shè)置與調(diào)查

龍泉市于1989年設(shè)立固定樣地，1992年、1996年進行了二次復查工作。原樣地布置方案是在省級樣地4 km×6 km網(wǎng)上系統(tǒng)加密為1 km×3 km，共布設(shè)了1 015個樣地，為了減少人為因素對固定樣地的干擾，避免縣級樣地和省級樣地的交叉影響，2004年調(diào)查方案將間隔抽取橫向公里網(wǎng)上樣點，縱坐標為奇數(shù)的樣點向東移動1 km。移動后固定樣地點數(shù)為1 010個，其中136個樣地落在當年起實施的7.466 7萬hm2重點公益林中。樣地為28.28 m×28.28 m，樣地面積0.08 hm2。

2004年與2011年分別對136個樣地進行了全面調(diào)查。2004年樣木胸徑實測15 857株，2011年樣木胸徑實測20 333株（比2004年增加了進階木4 476株）。調(diào)查方法按照浙江省林業(yè)廳2004年發(fā)布的《浙江省森林資源連續(xù)清查第五次復查技術(shù)操作細則》執(zhí)行。將2次調(diào)查結(jié)果輸入計算機進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 公益林樣地內(nèi)各樹種的生長變化

從表1可以看出，136個樣地林木總株數(shù)2011年為20 333株，比2004年（15 857株）增長4 476株，增長率為28.2%。樣地內(nèi)優(yōu)勢樹種由闊葉樹、針葉樹和灌木組成，其中闊葉樹增長3 817株，增長率50.80%，占增長總株數(shù)的85.28%；針葉樹增長519株，增長率6.74%，占增長總株數(shù)的11.6%；灌木增長140株，增長率22.00%，占增長總株數(shù)的3.13%。

表1 龍泉市公益林136個樣地2次調(diào)查結(jié)果Table1 Two investigations of 136 permanent sample plots in ecological forest in Longquan

136個樣地總蓄積2011年比2004年增長366.55m3，增長率為71.00%。其中闊葉樹增長116.94 m3，增長率69.3%，占增長總蓄積的31.90%；針葉樹增長247.19 m3，增長率72.86%，占增長總蓄積的67.44%；灌木增長2.43 m3，增長率28.5%，占增長總蓄積的0.66%。

龍泉公益林內(nèi)各樹種所占比例2011年與2004年相比，針葉樹株數(shù)百分比下降明顯，蓄積百分比卻略有上升；闊葉樹卻相反，株數(shù)百分比上升明顯，蓄積百分比卻略有下降；灌木的株數(shù)百分比和蓄積百分比都有輕微下降。針葉樹中，株數(shù)百分比和蓄積百分比都是杉木有較明顯上升，松木有較明顯下降，互為相反。

從表1還可以看出，2004年至2011年平均年生長量4.81 m3/hm2，其中闊葉樹1.53 m3/hm2，貢獻率為31.90%；針葉樹3.24 m3/hm2，貢獻率為67.44%；灌木0.03 m3/hm2，貢獻率為0.66%。針葉樹中的杉、松分別占針葉樹貢獻率的70%與30%，也就是說，杉木的生長量占了年平均生長總量的近一半。

2004年至2011年樣地調(diào)查每年平均增加進階木58.77株/hm2，其中闊葉樹50.115株/hm2，貢獻率為85.28%；針葉樹6.81株/hm2，貢獻率為11.6%；灌木1.84株/hm2，貢獻率為3.13%。針葉樹中的杉松分別占針葉樹貢獻率的99.42%與0.05%。也就是說，樣地調(diào)查每年平均增加的進階木株數(shù)闊葉樹占絕對優(yōu)勢，其次是針葉樹。這可能與樹種組成及其天然更新和萌芽更新能力大小有關(guān)。相較于針葉樹只有杉松2個樹種，闊葉樹的組成樹種就多得多，其生物多樣性就多得多，其天然更新和萌芽更新能力也大得多，所以，在7 a生長期間，進階木增加占絕對優(yōu)勢；而針葉樹種中的松類為馬尾松和黃山松均沒有萌芽能力，其種子飛籽成林的天然更新能力雖然很強，但由于沒有煉山清理林地的前提條件，效果不明顯。因此，針葉樹中的新增進階木株數(shù)幾乎都是杉木。

2.2 公益林內(nèi)各林分的生長變化

2.2.1 公益林內(nèi)各林分生長差異

2.2.1.1 林分劃分依據(jù)與面積 以《浙江省森林資源連續(xù)清查第五次復查技術(shù)操作細則》的技術(shù)標準為林分劃分依據(jù)，優(yōu)勢樹種蓄積所占比例低于65%為混交林、大于等于65%為該優(yōu)勢樹種（相對）純林的標準[1]，龍泉公益林樣地以優(yōu)勢樹種構(gòu)成的林分，分為針葉林、闊葉林和針闊混交林3種林分，其中針葉林又分為杉木林、松木林和杉松混交林3種林分（表2）。

表2 不同林分結(jié)構(gòu)年生長量計算Table2 Mean annual increment of different forest types

從表2可以看出，以2011年的樣地調(diào)查結(jié)果，按照各林分樣地個數(shù)占樣地總個數(shù)的比例推算，龍泉市2008年前確立實施的7.466 7萬hm2公益林中，針葉林占公益林總面積的53.7%，比例最高；其次是闊葉林占31.6%；第三是針闊混交林占14.7%。針葉林中，杉木林所占比例最高，占針葉林總面積的52.1%；其次為松林，占30.1%；第三是杉松混交林，占17.8%。

2.2.1.2 各林分蓄積生長量 從表2還可以看出，2011年龍泉公益林總蓄積量為606.01萬m3，平均81.15 m3/hm2，其中針葉林蓄積量最多，占總蓄積量的61.79%；其次是闊葉林占23.10%；第三是針闊混交林占15.11%。針葉林中，杉木林所占比例最高，占針葉林總面積的49.56%；其次為松林，占26.74%；第三是杉松混交林，占23.70%。

2.2.2 公益林內(nèi)各林分年度變化趨勢

2.2.2.1 各林分年度面積變化趨勢 從表3可以看出，2011年調(diào)查時闊葉樹樣地數(shù)量（面積）占樣地總數(shù)（總面積）的比例比2004年調(diào)查時增加8.1百分點，針葉林沒有增減，針闊混交林則減少8.1百分點。針葉林中，杉木林增加5.5百分點；松類林與杉松混交林則分別減少1.4百分點和4.1百分點。

表3 分樹種結(jié)構(gòu)樣地數(shù)量年度變化Table3 Annual variation of species composition in sample plots

按森林資源抽樣調(diào)查的理論，分樹種結(jié)構(gòu)林分樣地數(shù)量年度變化，也就是該林分面積的變化。因此，筆者認為，7 a龍泉公益林各林分面積變化趨勢是闊葉林面積增加，針闊混交林面積減少，它們平均每年增減的幅度相同，均為 1.157個百分點；而針葉林面積沒有變化。闊葉林的生態(tài)功能大于針葉林，經(jīng)過嚴格的封山育林，現(xiàn)在闊葉林的面積顯著增加了，達到了持續(xù)建設(shè)公益林，不斷增強森林生態(tài)功能的初衷。

2.2.2.2 各林分年度蓄積變化趨勢 從表4可以看出，2011年調(diào)查時闊葉樹樣地蓄積量占樣地總蓄積量的比例比2004年調(diào)查時增加1.69百分點，針葉林增加5.11百分點，針闊混交林則減少6.8百分點。針葉林中，杉木林增加1.76百分點，松類林減少5.76百分點，杉松混交林增加3.91百分點。

從表4還可以看出，不同樹種結(jié)構(gòu)的林分單位面積蓄積增長率是不同的。增長率最高是杉木林，2011年調(diào)查時比2004年增長86%，其次為針闊混交林，第三為闊葉林。針葉林中，最高為杉松混交林，其次為杉木林，第三為松類林。

表4 不同林分結(jié)構(gòu)單位面積平均蓄積量年度變化Table4 Annual variation of per unit area stock in different forest types

2.2.2.3 各林分年度變化趨勢的面積與蓄積對比 從表4可以看出，面積與蓄積占龍泉市公益林總面積及總蓄積的百分比各林分是有年度變化的。針葉林面積沒有增減，蓄積增加了5.44百分點，闊葉林面積增加8.1百分點是蓄積1.69百分點的4.79倍，而針闊混交林則雙雙減少（面積-8.1百分點、蓄積-6.8百分點）。針葉林中，杉木林雙雙增加（面積5.5百分點、蓄積1.76百分點），松類林卻正好與之相反，雙雙減少（面積－1.4百分點、蓄積-5.67百分點，杉松混交林則呈一減一增趨勢（面積－4.1百分點、蓄積3.91百分點）。

3 結(jié)論與建議

3.1 各樹種株數(shù)與蓄積變動

龍泉公益林由針葉樹、闊葉樹和灌木組成，7 a間闊葉樹株數(shù)平均每年增加50.115株/hm2，占增加總株數(shù)的85.28%。針葉樹蓄積增長247.19 m3，占增長總蓄積的（67.44%）2/3強。也就是說經(jīng)7 a的嚴格封山育林，公益林經(jīng)營處于近自然狀態(tài)下，由此狀態(tài)下，闊葉樹種的萌芽能力強于針葉樹種，因此株數(shù)增長比針葉樹快；而針葉樹中由杉、松2個樹種組成，以杉木為主（占69.85%），并且多為人工林的中齡林，由此，蓄積增長比闊葉樹種快。

3.2 各樹種平均年生長率

調(diào)查結(jié)果表明，7 a間蓄積平均年生長率闊葉樹9.90 %、松木7.67%與2007年龍泉市森林資源清查的全市平均數(shù)相當（分別為硬闊8.65%，軟闊8.99%和松木7.68 %）；而杉木年平均生長率12.30%，比2007年龍泉市森林資源清查8.57%多了3.72百分點，與當時杉木中齡林年平均生長率12.03%相當。由于蓄積增長總量中的近半數(shù)為杉木樹種，拉高了公益林的平均年生長率10.14%比2007年龍泉市森林資源清查8.70%[2]多了1.44百分點；灌木平均年生長率為4.07%。也就是說，本次調(diào)查的公益林的平均年生長率與2007年龍泉市森林資源清查數(shù)據(jù)差不多。呈現(xiàn)出杉木﹥闊葉樹﹥松木﹥灌木現(xiàn)象，其中，杉木是灌木的3倍，是闊葉樹、松木的近1.5倍。

3.3 各林分面積與蓄積

龍泉公益林由針葉林、闊葉林和針闊混交林3種林分構(gòu)成，7年間針葉林面積沒有變化，蓄積卻增加明顯（＋5.11）；闊葉林面積增加明顯（＋8.1）、蓄積略有增加（＋1.69）；針闊混交林面積減少明顯（－8.1）、蓄積減少也明顯（－6.8）。也就是說，3種林分中只有闊葉林的面積和蓄積達到了雙雙增加。闊葉林的生物多樣性等生態(tài)功能大于針葉林，經(jīng)過嚴格的封山育林，現(xiàn)在闊葉林的面積和蓄積都增加了，達到了持續(xù)建設(shè)公益林，不斷增強森林生態(tài)功能的初衷。

3.4 各林分年平均生長量

7 a間公益林年均總生長量為4.8 m3/hm2，其中針葉林最高，年均生長量為6.15 m3/hm2；其次為針闊混交林（5.4 m3/hm2）；最低為闊葉林（2.25 m3/hm2）。針葉林中最高是杉松混交林（11.25 m3/hm2）；其次為杉木林（5.4 m3/hm2）；第三為松林（4.5 m3/hm2）。也就是說，龍泉公益林各林分間的蓄積年均生長量差異顯著，針葉林與針闊混交林的蓄積生長速度是闊葉林的2倍以上，是公益林蓄積增長的主要依靠，也是龍泉公益林森林碳匯生態(tài)功能的主要支撐，王春梅等指出快速生長的樹種可以比生長慢的樹種在收獲時固定更多的碳。許多占據(jù)不同生態(tài)位的樹種可以相互補充，以至于混交林的生物量產(chǎn)量高于純林[3]。據(jù)此，筆者認為，森林生態(tài)功能中的生物多樣性與森林碳匯二個方面，針葉林與闊葉林各有所長，生物多樣性方面是闊葉林大于針葉林，而森林碳匯方面則是針葉林大于闊葉林。最理想的林分是針闊混交林，生物多樣性與森林碳匯二個方面都能兼而有之。

3.5 評論

經(jīng)過7 a的嚴格封山育林，龍泉公益林建設(shè)取得實效，闊葉林的面積和蓄積增長比例達到了雙增加，公益林的平均年生長率（10.14%）超過了2007年龍泉市森林資源清查（8.70%），生長速度大于龍泉市全市森林平均生長速度。增強了森林的生態(tài)與商品功能。

存在不足之處是森林結(jié)構(gòu)不合理，無論是面積還是蓄積，都存在著針葉林太多和針闊混交林太少的問題，需要今后加以解決。

3.6 建議

根據(jù)龍泉市重點公益林建設(shè)的實際，提出如下建議：

（1）調(diào)查結(jié)果表明，嚴格的封山育林措施效果顯著，是龍泉公益林建設(shè)的最得力技術(shù)措施，今后應該繼續(xù)加大力度，不可松懈，否則會前功盡棄。

（2）由于針葉林的比例（面積與蓄積分別占53.7%和61.79%）過高，其中杉木林的比例又占半數(shù)以上，杉木林的林齡又處于中齡林及以上，隨著時間的推移，逐漸進入成過熟林，其生態(tài)功能會逐漸降低，拖累龍泉公益林的整體生態(tài)功能。建議采用小面積皆伐更新的技術(shù)，加大針葉林改造成針闊混交林的力度，實現(xiàn)龍泉公益林內(nèi)的林分比例為針闊混交林最高，闊葉林次之，針葉林最低的目標，為實現(xiàn)龍泉林業(yè)生態(tài)與林業(yè)產(chǎn)業(yè)的平衡發(fā)展作出不懈的努力。

[1]浙江省林業(yè)廳.浙江省森林資源連續(xù)清查第五次復查技術(shù)操作細則[Z].2004.28－34.

[2]吳智敏，張先祥，游昌順，等.龍泉市森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查成果報告[Z].2008.

[3]王春梅，王汝南，藺照蘭，等.提高碳匯潛力：量化樹種和造林模式對碳儲量的影響[J].生態(tài)環(huán)境學報，2010，19（10）：2 501－2 505.