大興安嶺呼中林業局30年間森林資源動態分析

劉會鋒 張秋良王立中 李海臣韋昌雷

（1. 內蒙古農業大學林學院，內蒙古 呼和浩特 010019；2. 大興安嶺地區農業林業科學研究院，黑龍江 加格達奇 165000；3.黑龍江嫩江源森林生態系統國家級定位觀測研究站，黑龍江 大興安嶺 165000；4.大興安嶺呼中林業局，黑龍江 呼中 165036）

森林資源作為一種可再生動態資源，兼具生態、經濟、社會和文化等多重功能[1]，其變化是社會、經濟、環境協調發展對林業產品培育與保護利用的反映[2]。森林資源面積、蓄積和質量是森林資源研究的基礎研究內容[3]，森林蓄積量也是計算碳儲量的基礎[4]。由于人為因素和自然因素的影響，森林資源始終處于動態變化之中， 森林資源動態變化及其成因始終是森林資源研究的基礎性關鍵問題[5]。國外學者對森林動態變化方面進行了大量的研究工作，監測手段先進，研究深入[6-9]；國內學者在森林資源的可持續經營對策[10]、動態驅動因子[11]、制約因子[12]、碳庫[13]、生態功能[14]、康養功能[15]、健康質量評價[16]、監測技術[17,18]、調查新設備的應用[19]以及國內外森林資源調查差異性[20]方面均進行了大量的研究。

大興安嶺林區是我國重要的木材生產基地，森林資源是林區的命脈，自1964年開發大興安嶺至2014年全面停止天然林商業性采伐，大興安嶺實現了以木材生產為主向生態建設為主的根本性轉變，隨著天保工程的實施，資源培育和管護力度的加大，使森林質量不斷得到提升。呼中林業局位于大興安嶺重點國有林區中心地帶，森林生態環境脆弱，建局以來進行了長期的木材生產，森林資源質量下降明顯[21]。呼中林業局森林資源在大興安嶺生態保護建設中具有舉足輕重的地位，是重要的生態屏障，對維護大興安嶺林區的生態良性循環起著十分重要的作用[22]。本文以1987～2017年間，大興安嶺呼中林業局進行的4次森林資源規劃設計調查結果為依據，分析了30年間呼中林業局森林資源面積、蓄積變化動態及森林資源質量現狀，為掌握和分析呼中林業局森林資源變化提供理論基礎和科學依據。

1 研究地域概況

呼中林業局地處大興安嶺三大河流之一的呼瑪河上游，伊勒呼里山北坡。北與塔河、阿木爾林業局接壤，南至伊勒呼里山分水嶺與松嶺、阿里河林業局相鄰，東與新林林業局毗鄰，西與呼中自然保護區和內蒙古自治區滿歸林業局為界，屬于大興安嶺北部石質中低山山地，坡度在35°以下，海拔500～1400m；地理坐標為51°14′～52°25′N，122°36～124°15′E。河流水系屬黑龍江水系呼瑪河支流，結凍期10月上旬至翌年的4月下旬；屬于寒溫帶大陸性季風氣候，夏季受海洋氣團影響，溫暖而多雨，風向多為偏東南風，冬季嚴寒而干燥，風向多為西北風；年平均氣溫-4.3 ℃，年平均降水量為497.7mm，年均無霜期85天左右；土壤以棕色針葉林土為主，分布面積最大，其次有草甸土、沼澤土、石質土等，在局部地區還有小面積的河灘森林土分布；植被屬于寒溫帶針葉林區，代表性植被興安落葉松。

2 研究方法

2.1 數據來源

研究數據來源于1987～2017年呼中林業局森林資源規劃設計調查資料，運用數理統計、對比分析等方法對呼中林業局森林面積、蓄積以及森林覆蓋率等方面進行動態分析，采用Microsoft Excel2007進行數據處理和圖形繪制。

2.2 計算方法

文中涉及林地面積包括有林地、疏林地、灌木林地、苗圃地、采伐跡地、火燒跡地、未成林造林地和天然更新林地等。森林蓄積為活立木總蓄積量，包括喬木林蓄積、疏林地蓄積和散生木蓄積。單位面積蓄積量計算方法如下：

式中：M為單位面積蓄積量（m3/hm2）；D為森林蓄積量（m3）；S為林地面積（hm2）。

3 結果與分析

3.1 林地資源動態變化

1987～2017年，呼中林業局總經營面積一直沒有變化，呈穩定態勢，但是林地資源一直呈上升趨勢，非林地資源呈減少趨勢（圖1）。30年間，呼中林業局林地面積共增加了2.16萬hm2，林地增加面積為非林地減少面積。

據圖1所示，30年間呼中林業局林地面積一直呈增長趨勢，林地面積總體增長了2.9%，增長速度為“慢-快-慢”。1987～2001年呼中林業局林地面積增加了3 510hm2，增長了0.47%，增長幅度較小；2001～2011年林地面積增加了2.05萬hm2，增幅2.75%，增長幅度較大、數量多；2011～2017年林地面積增加了3 600hm2，增幅0.48%，增長數量和幅度與1987～2001年相近。歷次調查結果顯示，1987～2017年間，呼中林業局林地面積在總經營面積中占比一直很大，依次為96.72%、97.17%、99.17%、99.53，相應非林地面積占比依次為3.28%、2.83%、0.83%、0.47%。

圖1 30年間呼中林業局林地、非林地資源面積變化情況

3.2 森林覆蓋率

30年間，呼中林業局森林覆蓋率先增后降，總體呈增長趨勢，從1987年的89.3%增長到2017年的95.41%，共增長了6.11%，具體變化為1987～2011年為增長期，2011～2017年略微有所降低（圖2）。其中，1987～2001年為呼中林業局森林覆蓋率快速增長期，增長了5.9%，2001～2011年增長緩慢，增長了1.75%，2011～2017年森林覆蓋率有所降低，降低了1.54%，回到了2011年水平。

圖2 30年間呼中林業局森林覆蓋率

3.3 森林蓄積動態變化

3.3.1 蓄積動態變化

30年間，呼中林業局森林蓄積量總體呈現微增加態，具體變化為先減少后增加，1987～2011年為森林蓄積快速減少期，2001～2017年為森林蓄積穩定增加恢復期，喬木林蓄積量變化趨勢與森林總蓄積量變化相近（圖3）。其中，森林總蓄積量在1987～2001年間減少了885.72萬m3，2001～2011年增加了506.41萬m3，2011～2017年增加了450.46萬m3，30年間呼中林業局森林蓄積量共增加71.15萬m3。

圖3 30年間呼中林業局活立木、喬木林地蓄積變化

1987～2001年間呼中林業局喬木林蓄積共減少了771.03萬m3，疏林地蓄積減少了137.50萬m3，散生木蓄積在此期間為增加狀態，共增加22.80萬m3。2001～2011年間，喬木林蓄積增加了571.84萬m3，疏林地蓄積減少了1.73萬m3，散生木蓄積減少了63.70萬m3。2011～2017年呼中林業局喬木林蓄積、疏林地蓄積、散生木蓄積實現了全增長，喬木林蓄積增加了445.22萬m3，疏林地蓄積增加了0.67萬m3，散生木蓄積增加了4.57萬m3（圖4）。

圖4 30年間喬木林、疏林地、散生木蓄積量動態

由圖5可知，30年間呼中林業局喬木林蓄積在森林總蓄積中占比較大，均在96%以上，且總體呈增長趨勢，由1987年占比96.81%增長到了2017年的99.48%，共增長2.67%，總體變化為先增長后略微減少；具體變化為1987～2001年間增長了1.52%，2001～2011年間增長1.19%，2011～2017年間有微弱的減少，減少0.04%。30年間呼中林業局疏林地蓄積在森林總蓄積中占比一直較小，總體為減少趨勢，由1987年的2.13%減少到2017年的0.02%，共減少2.11%；具體變化為1987～2001年減少了2.09%，為快速減少期，2001～2011年期間為緩慢減少期，減少0.3%，2011～2017年疏林地蓄積在森林蓄積中占比有微小的增加，增加0.01%。30年間呼中林業局散生木蓄積在活立木總蓄積占比中總體呈減小趨勢，由1987年的1.07%減少到2017年的0.51%，總體減少0.56%，但是動態較為明顯，1987～2001年期間增加0.56%，2001～2011年期間減少了1.16%，2011～2017年期間又增加了0.04%。

圖5 30年間喬木林、疏林地、散生木蓄積量在森林總蓄積量中占比

喬木林蓄積在呼中林業局森林蓄積中占主體地位，1987～2001年間，喬木林蓄積減少量占森林總蓄積減少量的87.05%；2001～2011年，喬木林蓄積增加量是森林蓄積增加量的1.13倍，喬木林蓄積增加量大于森林蓄積增加量；2011～2017年，森林蓄積增加量幾乎全部為喬木林蓄積增加量，比例高達98.84%。

3.3.2 單位面積蓄積量

森林資源質量的高低是森林生態系統功能可否有效發揮的一個重要因素[23]，30年間，呼中林業局森林資源單位面積蓄積量總體為減少趨勢，具體為先減少后增加動態，單位面積森林蓄積量協同喬木林單位面積蓄積量同步變化。其中1987～2001年是單位面積森林蓄積量快速下降期，2001～2017年是單位面積森林蓄積量穩定增長恢復期（圖6）。

圖6 30年間呼中林業局活立木、喬木林單位面積蓄積量動態變化

30年間，呼中林業局單位面積森林蓄積量由1987年的88.23m3/hm2降低至2017年的86.67m3/hm2，降低了1.56m3/hm2，降幅1.77%；喬木林單位面積蓄積量由1987年的94.98m3/hm2降低至2017年的89.93m3/hm2，減少了5.05m3/hm2，降幅5.32%。其中，1987～2001年，單位面積森林蓄積量減少了12.25m3/hm2，降幅13.88%，幅度較大；喬木林單位面積蓄積量減少了18.16m3/hm2，降幅19.12%，幅度巨大。2001～2011年，單位面積森林蓄積量增加了5.1m3/hm2，喬木林單位面積蓄積量增加了6.33m3/hm2；2011～2017年，單位面積森林蓄積量增加了5.59m3/hm2，喬木林單位面積蓄積量增加了6.78m3/hm2。

4 結 論

天然林保護工程實施后，呼中林業局森林資源保護和恢復取得了顯著的成效。30年間，呼中林業局林地面積保持了持續增長狀態，林地和喬木林蓄積變化為先降低后增加，單位面積蓄積量變化和蓄積變化一致。30年間，呼中林業局林地面積由74.48萬hm2增加到76.64萬hm2，凈增2.16萬hm2。森林覆蓋率由89.3%提高到95.41%，提高了6.11%。森林蓄積由6 571.03萬m3增加到6642.18萬m3，凈增71.15萬m3；喬木林蓄積由6 361.35萬m3增加到6 607.39萬m3，凈增246.04萬m3。林地和喬木林單位面積蓄積量自2001年的75.98m3/hm2和76.82m3/hm2開始穩定增長，分別增加了10.69m3/hm2和13.11m3/hm2，雖然森林資源質量在2001年后開始穩定恢復增長，但是也未能恢復到1987年水平。喬木林蓄積變化是呼中林業局森林資源變化的主體。無論是1987～2001年間的森林蓄積量減少，還是2001～2017年的蓄積量增加，喬木林蓄積的增減量均占森林蓄積變化量的87%以上。

第九次全國森林資源清查結果顯示我國森林資源數量持續增加、質量穩步提升［24］。數量是質量的基礎，森林資源質量的提高是森林培育永恒的目標[25]。依據2017年森林資源調查數據，呼中林業局單位面積森林蓄積量為86.67m3/hm2，喬木林單位面積蓄積量為89.93m3/hm2，雖然較2001年有了大幅度的增長，但是和世界平均水平137.1m3/hm2差距依然巨大[26]。

5 討 論

天然林保護工程開展前，大興安嶺以木材生產為主，森林資源采伐量大于其自然生長量，是呼中林業局1987～2001年間活立木蓄積大幅度減少的主要原因[27]；長時間的木材生產使得大面積的成、過熟林被幼、中齡林代替[28]，幼、中齡林比重增大的同時也拉低了單位面積蓄積量，是導致森林質量降低的主要原因。天然林保護工程實施以后，呼中林業局大幅度調減木材生產計劃，同時加大森林資源管護力度，有效保護了林地資源的破壞和退化，同時有效遏制了各類亂砍濫伐、無證采伐等違法行為，使得森林資源生長量大于消耗量，森林資源總量得以恢復和增長[28]，是2001年以來呼中林業局立木蓄積、單位面積蓄積量穩定增長的主要原因。

要實現森林質量精準提升，首先應該明確森林質量的科學內涵及核心指標，在傳統森林資源質量指標的基礎上，擴展森林景觀空間層、林分層和單木個體等三個層面指標，以滿足社會對森林生態環境服務、景觀文化和物質生產等多種功能的需求[31]。在當前生態文明建設思想的背景下，森林質量提升將是今后相當長一個時期內林業發展的主題、目標及任務[31]。呼中林業局應該結合實際情況，加強中幼林撫育和退化林修復，加大人工林改造力度，優化調整林分結構，增加混交林比例以增加碳匯能力；開展多功能森林經營，提高林地生產力和林下產品產出、發展森林康養等方面進行森林經營規劃，以保障森林生態屏障功能，達到持續提升森林資源經營管理水平、提高森林生態系統質量和穩定性，全面推進生態文明建設。