徐 軍,譚 瑩,吳偉志,陳 晟
(浙江省森林資源監測中心,浙江 杭州 310020)
浙江省森林資源監測數據分析及預測
徐 軍,譚 瑩,吳偉志,陳 晟
(浙江省森林資源監測中心,浙江 杭州 310020)
結合浙江省森林資源發展歷史,對1994、1999、2004、2009年全省森林資源連續清查數據和2005-2010年全省森林資源動態監測數據進行了動態變化趨勢分析;以2005年為起始年,以2005-2010年全省森林資源年度動態監測數據為主要依據,運用二次指數平滑模型對2011-2020年浙江省林地面積、森林面積(包括它灌林)、森林蓄積、林分單位面積蓄積4項主要指標進行了預測,以此為基礎,得出未來十年里,全省林地面積將繼續減少,森林面積將呈現增長難,增長幅度小的特點,而全省森林蓄積量以及林分單位面積蓄積都將繼續呈現高速增長態勢。
森林資源;監測數據;分析;預測
浙江省“七山一水二分田”,歷史上森林茂密。1949年新中國成立時全省林地面積392.95萬hm2,森林蓄積1.14億m3,森林覆蓋率38.60%。然而,由于國家建設和經濟發展對木材的需求增加,森林資源受到了一定程度的破壞,至1979年森林覆蓋率減少到33.7%。1980年后,全省加大了造林綠化和封山育林的力度,森林資源得以恢復與發展,至1986年森林覆蓋率回升到39.66%。80年代中后期到20世紀末,浙江省大力加強了對森林資源的管理與培育,完成了“五年消滅荒山,十年綠化浙江”等一系列造林綠化任務,森林資源得到快速發展,至1999年全省林地面積654.79萬hm2,活立木蓄積1.38億m3,森林覆蓋率達到59.43%[1]。進入新世紀后,浙江林業迎來了歷史性的發展機遇,確立了全面推進林業現代化建設的發展戰略,全省森林資源保護發展事業取得顯著成效。根據2009年國家森林資源連續清查浙江省第六次復查結果顯示[2],全省林地面積660.74萬hm2,森林面積601.36萬hm2,森林覆蓋率60.58%,活立木總蓄積2.42億m3,森林蓄積2.17億m3。從2005年開始,浙江省林業廳在全國森林資源清查體系的基礎上,利用三分之一樣地開始實施森林資源年度監測,根據2011年浙江省森林資源年度監測報告顯示[3],2010年全省林地面積661.85萬hm2,森林覆蓋率60.63%,活立木總蓄積2.54億m3,森林蓄積2.28億m3。
以浙江省1994、1999、2004、2009年連清結果和2005-2010年動態監測數據(森林資源監測數據均推遲一年統計發布)為主要依據,分析自1994年以來的全省森林資源發展態勢(表1)。
從表1可以看出,全省林地面積16年來呈現前期上升,中期平穩,后期下降態勢。1994-2004年,林地面積以年均2.8萬hm2的速度呈快速增長趨勢,年均增長比率為0.44%;2004-2007年,林地面積略微上升,2006年達到相對高位,但均線基本穩定在669萬hm2左右;2007年以后出現拐點,以年均2.6萬hm2左右的幅度下降,年均下降比率為0.38%。但2010年開始有所回升。全省森林面積(包括其它灌木林)在1994-2004年呈快速上升趨勢,年均上升比率達到1.08%;2005年開始總體處于高位徘徊狀態。森林蓄積量與林分單位面積蓄積除2008年嚴重雪災冰凍之外,其它年份均有較大幅度的提高。從1994-2010年,森林蓄積量上升比率達到104.7%,林分單位面積蓄積上升比率達到70.8%。
由于近年來浙江省山地造林日趨成熟,森林覆蓋率已達到60.63%的高位,而社會經濟高速發展,對土地的需求日益“旺盛”,農地等非林地轉為林地的來源日趨減少,通過外延式擴張增加森林面積難度甚大,林地、森林面積已經難以提高[6]。而當前我國對林業建設高度重視,胡錦濤主席在首屆亞太經合組織林業部長級會議講話中,明確提出:“中國將繼續加快林業發展,力爭到2020年森林面積比2005年增加4 000萬公頃、森林蓄積量比2005年增加13億立方米”[7],預示森林面積和蓄積的提升將會是一個長期的重點工作任務。所以,本次以2005年開展森林資源動態監測為起始年,以2005-2010年監測數據為主要依據,預測今后至2020年浙江省林地面積、森林面積(包括它灌林)、森林蓄積量、林分單位面積蓄積4項主要指標。森林覆蓋率預測數據由預測的森林面積(包括它灌林)除以浙江省土地總面積求得。
3.1 預測方法
2005-2010年的森林資源年度監測結果,真實地再現了浙江省林地面積的變化軌跡。考慮到森林資源監測數據中,面積、蓄積變化的慣性和連續性,其變化在某段時間內大致沿著某一基礎線(趨勢線)變化,因此,可采用數學方法進行林地面積、森林面積、林木蓄積量、森林蓄積量變化趨勢預測,本次應用的數學預測方法為時間序列趨勢分析。時間序列趨勢分析常用模型有線性回歸模型、一次平滑模型、二次滑動平均模型、二次指數平滑模型、三次指數平滑模型等[8]。通過比較,選擇擬合度較高,決定系數大,相對誤差較小的模型作為時間序列趨勢分析模型,本次選用的模型是二次指數平滑模型。
二次指數平滑模型的優勢在于充分利用歷史數據,趨勢預測的實質就是對歷史數據的加權平均。基本模型公式為[9]:
3.2 預測數據及模型
利用DPS數據處理系統對表1中的2005-2010年度林地面積、森林面積、森林蓄積量數據進行趨勢分析,分別得到如下預測模型:
林地面積二次指數平滑模型:
森林面積(包括它灌林)二次指數平滑模型:
森林蓄積量二次指數平滑模型:
林分單位面積蓄積二次指數平滑模型:
t = 2010,當T = 1時,分別可以預測2011年林地面積、森林面積、林木蓄積量、森林蓄積量;當T = 2時,預測2012年林地面積、森林面積、林木蓄積量、森林蓄積量,……以此類推。
3.2 預測結果及分析
預測結果見表2。
根據二次指數平滑模型預測,如按原來的增長速度,至2015年,浙江省林地面積為654.34萬hm2,將比2010年凈減少7.51萬hm2,5 a下降比率為1.17%;森林面積為618.44萬hm2,比2010年增長1.2萬hm2,5 a增長比率為0.19%;森林覆蓋率為60.75%,比2010年增長0.12%。至2020年,浙江省林地面積為647.93萬hm2,將比2010年凈減少13.92萬hm2,10 a下降比率為2.1%;森林面積為618.64萬hm2,比2010年增長1.4萬hm2,10 a增長比率為0.23%;森林覆蓋率為60.77%,比2010年增長0.14%。然而,隨著林地面積與森林面積差距的縮小,林地面積的減少對森林面積的影響日趨明顯。所以,至2020年,浙江省森林面積要達到預測的理論數值其實已十分困難。
根據二次指數平滑模型預測,全省森林蓄積量繼續呈現高速增長態勢,至2020年,將達到30 064.41萬m3的最高值,與2010的相比,增長比率為32.07%。林分單位面積蓄積也繼續呈現高速增長態勢,至2020年,將達到70.03 m3/hm2,與2010的相比,增長比率為27.12%。
綜上所述,近20年來,全省森林資源的發展具有以下幾個方面的特點。20世紀90年代后,全省在加強造林綠化和封山育林的基礎上,著重加強了對森林資源的管理和保護,森林資源得到了迅速發展。進入新世紀后,浙江省委省政府對林業生態建設高度重視,全省森林資源保護意識得到進一步強化,森林資源數量不斷增加,林分結構逐步改善,質量逐年提高,生態建設成效十分顯著。“十一五”期間,由于農地等非林地轉為林地的來源日趨減少,通過外延式擴張增加森林面積難度較大。而國家提出嚴格控制“農轉非”和確保農田“占補平衡”的目標,給林地資源保護帶來了很大的壓力,導致森林面積雖稍有提升,但幅度十分有限。同時,由于原農用地上的經濟林、竹林等面積受市場波動的影響,種植結構調整而逆轉為農地、水域等非林地的面積增加,導致林地面積相對減少。
所以,結合浙江省森林資源發展歷史,以2011-2020年的預測情況為依據,可基本得出以下結論:在未來的十年里,全省林地面積將持續大幅度減少,森林面積將呈現增長難,增長幅度小的特點。森林覆蓋率已到高位徘徊階段,要持續大幅度上升幾乎不可能,在2020年要達到及保持在61%以上也十分困難。而主要的阻力是因林地面積減少而帶來的壓力。此外,全省森林蓄積量以及林分單位面積蓄積都將繼續呈現高速增長態勢。
[1] 浙江省森林資源監測中心. 浙江省森林資源分析與預測報告[R]. 2010.
[2] 國家林業局華東森林資源監測中心,浙江省林業廳. 浙江省森林資源連續清查第六次復查成果報告(2009年)[R]. 2010.
[3] 浙江省林業廳,2005-2010年浙江省森林資源年度監測報告[R] .浙江:浙江省林業廳,2006、2007、2007、2008、2009、2011.
[4] 國家林業局華東森林資源監測中心,浙江省林業廳. 浙江省森林資源連續清查第四次復查成果報告(1999年)[R]. 2000.
[5] 國家林業局華東森林資源監測中心,浙江省林業廳. 浙江省森林資源連續清查第五次復查成果報告(2004年)[R]. 2005.
[6] 孫孟軍,劉安興,徐軍,等. 平原地區經濟林發展探析[J]. 浙江林業科技,2011,31(5):76-80.
[7] 中國林業信息網. 林業新聞[EB/OL]. http://www.lknet.ac.cn/news/20110907120000J1bgFMbd0QG8 vkacqkWEV6f2LDexmh7okSa9I@1@zy 3ThdicKzw-69CQ.htm,2011-09-07.
[8] Geoge E P Box,Gwilym M Jenkins. 顧嵐(譯). 時間序列分析預測與控制[M]. 北京:中國統計出版社,1997.
[9] 張忠平. 指數平滑法[M]. 北京:中國統計出版社,1996.
Analysis on Monitoring of Forest Resources in Zhejiang and Prediction
XU Jun,TAN Ying,WU Wei-zhi,CHEN Sheng
(Zhejiang Forest Resources Monitoring Center, Hangzhou 310020, China)
Analysis were conducted on continuous inventory for provincial forest resources in 1994, 1999, 2004 and 2009, as well as on dynamic monitoring from 2005 to 2010 in Zhejiang. Forested areas, forest area(including shrub), volume of forest stock, unit area volume from 2011 to 2020 were predicted by second exponential model. The result demonstrated that forest area would decrease, forest area would increase slowly, volume of forest stock and unit area volume would increase quickly in Zhejiang.
forest resources; monitoring data; analysis; prediction
S757.2
A
1001-3776(2013)03-0043-04
2013-01-25;
2013-03-05
徐軍(1980-),男,浙江衢州人,工程師,從事森林資源監測、森林經營工作。