趙同林,徐偉恒*,蘇志芳,林 宏
(1.西南林業(yè)大學 計算機與信息學院,云南 昆明 650224;2.昆明學院 數(shù)學系,云南 昆明 650214)
隨著我國基礎設施建設的推進和國民生活水平的提高,木材需求持續(xù)增長,對我國造成了巨大的木材供給壓力。2010年,我國木材總供給量達到43189.92萬m3,比2004年增加了1.3億m3,年增長率為5.9%,超過了近期林木蓄積的年均凈生長率。期間木材進口量從10903.94萬m3增長到18356.08萬m3,平均年增長率為9.1%,進口依存度從36%上升到2010年的43%。2010年中國為進口木材及其制品花費達到了304.75億美元,成為我國鋼鐵、化肥后的第三用匯大戶[1]。
而我國現(xiàn)今人均木材年消耗量0.31 m3/人,僅世界平均水平的一半左右,可以預見未來很長一段時間內我國木材需求還將繼續(xù)增長。而我國的木材依存度已經超越了國家安全警戒線[2],依靠進口填補供需缺口并非長久之計,我們不得不把眼光投向國內的森林資源,寄希望于自給自足能力的提高。開發(fā)利用國內森林資源,需要對已有的資源總量和結構有詳細的了解。
根據2008年截止的第7次森林資源清查報告,我國林業(yè)用地面積達到30590.41萬hm2,占國土面積的31.9%,森林面積為19545.22 hm2,森林覆蓋率為20.36%。活立木蓄積和森林蓄積分別為149.13億m3和137.21億m3。人均森林面積為0.145 hm2/人,不到世界平均水平的1/4;人均森林蓄積為10.151 m3/人,僅世界平均水平的1/7左右。由于缺乏長期地、科學地經營,森林質量不如人意。喬木林的單位面積蓄積為85.73 m3/hm2,而世界平均水平為132 m3/hm2,林業(yè)發(fā)達國家的單位面積蓄積甚至是我國的2至3倍。郁閉度不到0.6,低于平均水平,只相當于正常密度的67%,反映大量林分的生產力沒有得到充分地利用和有效地更新。全國林木蓄積年均凈生長量57157.38萬m3。喬木林平均每公頃年生長量為3.85 m3,也只達到林業(yè)發(fā)達國家的1/2。如果考慮自然地理條件,大興安嶺林區(qū)與芬蘭比,小興安嶺與瑞典比,不但不差,甚至還有優(yōu)勢,但卻難以像他們那樣每年從每公頃森林拿出3~5 m3木材進行深加工,而不影響正常發(fā)揮森林生態(tài)功能[3]。
式中:Mg為一類清查期內國內木材供給量,Zκ為同時期森林蓄積采伐消耗總量。使用第7次一類清查期的數(shù)據使用公式(1)進行計算,結果得到綜合利用率α=56%?!笆濉焙汀笆晃濉辈煞ハ揞~中商品材的出材率分別為60%和63%,綜合利用率小于出材率的部分正好可以由造材以外的損耗解釋。發(fā)達國家的綜合利用率可以達到90% ~95%[4],可見我國對采伐林木的綜合利用水平還有很大的提升空間。
表1 近期森林年采伐限額Tab.1 Forest harvest limitation for different periods
第7次清查期間覆蓋了“十五”(2001—2005年)和“十一五”(2006—2010年)兩個階段,可以看出清查期內的實際采伐消耗量遠遠高于采伐限額(表1)。為了了解超限額采伐引起的計劃外木材,需要估算計劃外木材產量與計劃內木材產量的比值系數(shù)(δ)[5]。這里將該比值系數(shù)定義超采比例,即一定時期內,森林資源清查得到的森林蓄積采伐消耗量超過采伐限額的部分占采伐限額的比例。中國木材市場供需研究課題組根據森林資源消耗結構調查及每年統(tǒng)計的木材產量,計算出δ在1984—1988年間為30.9%;在1989—1993年間為33.9%;在1994—1997年間為36.9%[6]。這里根據第7次清查期間的采伐限額和林木蓄積采伐消耗計算,超采比例達到59.2%,可見隨著木材資源愈發(fā)緊張,超額采伐問題沒有得到有效解決,而是有加重的趨勢。超限額采伐直接反映了我國突出的木材供需矛盾。
由于木材主伐都在成過熟林中進行,這里不考慮可及度和其他國家政策的限制,從林齡的角度嘗試對木材供給潛力進行分析。
我國的喬木林面積15559.00萬hm2,蓄積133.63億m3。其中成熟林和過熟林面積分別為1871.25萬hm2和919.04萬hm2,合計僅占喬木林總面積的17.93%;蓄積分別為31.59億m3和22.05億m3,合計占總喬木林蓄積40.14%。從現(xiàn)今依賴進口并且每年近37911.71萬m3林木蓄積采伐量來看,近54億m3成過熟林蓄積最多能夠支撐木材采伐消耗約14年,之后的木材采伐將依靠新成熟林分。
式中:Ew為年伐蓄積,m為成、過熟林蓄積,u為一個齡級期年數(shù);運用公式(2)時,假設以下條件:
(1)起源相同,所處地域相同的同一優(yōu)勢樹種的所有資源視為一個經營單位;(2)公益林通過撫育間伐能實現(xiàn)等同于主伐一樣的完全利用,因此不考慮采伐政策、采伐可及性的影響;(3)森林資源一類清查的結果相當于清查期末那一年的資源現(xiàn)狀;(4)不考慮可及度和國家政策的限制。
各優(yōu)勢樹種的齡級、齡組劃分標準參照《國家森林資源連續(xù)清查技術規(guī)定》,不考慮各省對短輪伐期樹種自行制定齡組的情況,表中未列出的樹種通過查閱相關資料獲得。然后分別優(yōu)勢樹種、分別地域、分別起源進行計算。
齡級最短的樹種以5年為一個齡級,因此成熟度法的計算可確定近5年的成過熟林可采蓄積資源。根據計算結果,未來5年平均每年可采伐成過熟林蓄積為49928.8萬m3。從起源來看,人工林可采的成過熟林蓄積僅占12.3%,天然林占到87.7%。其中針葉純林占比例為41.2%,闊葉純林為27.5%,混交林為31.3%??刹煞チ孔疃嗟念愋蛢?yōu)勢樹種從大到小依次為冷杉、云杉、楊樹、樺木、杉木,各自占總量的比例在5% ~10%。人工起源可采蓄積中,53.4%為針葉純林,39.5%為闊葉純林,其他為混交林,南部和北部的比例接近2∶1。人工林可伐蓄積最多的類型優(yōu)勢樹種為杉木、楊樹、馬尾松、濕地松、柳杉,蓄積占人工林總量的75.1%,僅杉木和楊樹就占63.6%。天然起源的可采蓄積中,39.5%為針葉純林,25.8%為闊葉純林,34.7%為混交林。南部和北部的比例接近3∶1。不考慮天然林中的混交林,天然林可伐蓄積最多的五個樹種從大到小依次為冷杉、云杉、樺木、高山松、櫟類,占天然林總量的37.2%。相較而言,可伐的人工起源樹種結構單一,不具有天然林的多樣性。計算結果低于現(xiàn)今我國林木蓄積年生長量。人工林可伐蓄積所占的比例與“十二五”采伐限額中人工林采伐限額占總量的70%的比例相距甚遠。從絕對值來看,6160.9萬m3的人工可伐蓄積僅“十二五”18830.1 m3的人工林采伐限額的1/3。分析可能的原因,一是這里的計算沒有考慮到地區(qū)對短輪伐期樹種自行確定的齡組較小的情況,二是這里的計算相較采伐限額缺失了對疏林、四旁樹、散生木、及經濟林的采伐,三是采伐限額編制中相當一部分人工林的采伐轉移到了中幼林齡,反映出人工可采資源的不足。若將計算的總采伐量乘以上文所得出的第7次全國森林資源清查期間的綜合利用率56%,則2020年國內成過熟林能提供的木材為27960.1萬m3。如果綜合利用率能提高到90%,木材供給將直接增長16975.8m3,達到44935.9萬m3,從2010年的消耗來看,也剛好自給自足而已。如果加上一些林地不可及的限制以及暴風雪、林火對林木生長和收獲的影響,國內成過熟林可提供的木材將更為有限。
表2 近5年成過熟林合理年采伐Tab.2 Reasonable harvest volume in future 5 years
圖1 主要優(yōu)勢樹種林分合理年采伐量;Fig.1 Reasonable harvest volume of main species in future 5 years;
對成過熟林的分析暫時沒有納入政策對部分森林資源采伐的限制因素,也沒有考慮地理不可及對采伐利用造成的困難,而這種困難較難解決。然而以此計算的可采蓄積,與我國的木材需求和將繼續(xù)增長的趨勢相比,顯得捉襟見肘。要緩和我國的木材供需矛盾,各方學者提出了節(jié)約代用、拓寬進口市場的對策和建議,都是為了給國內森林資源休養(yǎng)生息的機會[9]。做好國內資源的規(guī)劃、培育和經營利用,提高森林資源總量和質量,使其在未來能夠更大程度的可持續(xù)滿足國人的木材需求,減少對進口的依賴,解除國家進口安全危機[10]。對我國木材市場供需發(fā)展趨勢的預測和分析是十分必要的,這為木材流通領域的宏觀調控提供正確的決策依據[11]。從本文的分析內容來看,綜合利用率的提高有很大的發(fā)展空間,應該對其有關環(huán)節(jié)進行更深入研究和控制。超額采伐現(xiàn)象需要加強懲治力度,否則我們所做的規(guī)劃,尤其是森林經營方案和限額編制都成為一紙空文,森林資源得不到休養(yǎng)生息,只會在過度采伐利用中變得越來越稀缺。
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