浙江省林地面積變化分析與預(yù)測

楊紹欽，季碧勇

（浙江省森林資源監(jiān)測中心，浙江 杭州 310020）

浙江省林地面積變化分析與預(yù)測

楊紹欽，季碧勇

（浙江省森林資源監(jiān)測中心，浙江 杭州 310020）

利用浙江省60多年來森林資源監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用極值法和馬爾可夫轉(zhuǎn)移矩陣法，對浙江省林地面積進(jìn)行分析和預(yù)測。結(jié)果表明，林地變化具有明顯的階段性，建國后至改革開放前（1949－1978年），浙江省林地資源波動(dòng)較大；改革開放后到2006年（1979－2006年），林地面積持續(xù)增長；近年來（2007－2012年），林地資源總體呈現(xiàn)下降的發(fā)展趨勢。對林地面積變化趨勢預(yù)測表明，2014年和2019年林地面積仍呈現(xiàn)逐步減少的態(tài)勢。最后提出了緩解林地減少趨勢的若干建議。

林地；變化；預(yù)測；浙江省

林地是重要的自然資源和戰(zhàn)略資源，是森林賴以生存與發(fā)展的根基，是建設(shè)生態(tài)文明的重要基礎(chǔ)[1]。浙江省地處我國東南沿海經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)，隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展、人口的增長和城市化進(jìn)程的加快，各項(xiàng)建設(shè)對土地的需求增大，由于浙江“七山一水二分田”的省情，林地資源日益受到工業(yè)等土地利用的經(jīng)濟(jì)競爭，部分林地非林化利用趨勢不可逆轉(zhuǎn)，使得林地保護(hù)與利用的矛盾日益突出。

本文在分析了建國以來浙江省林地資源動(dòng)態(tài)變化的基礎(chǔ)上，運(yùn)用馬爾可夫過程原理建立土地利用的動(dòng)態(tài)變化模型，對未來林地資源保有量進(jìn)行了預(yù)測，以期為加強(qiáng)林地保護(hù)，合理利用林地資源，協(xié)調(diào)林地供需之間的矛盾提供依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源

解放前，浙江省未開展過全省范圍的森林資源調(diào)查。解放后至改革開放前，開展了“一五”（1953－1957年）和“四五”（1973－1975年）兩次全省性森林資源調(diào)查。1979年，浙江省開始建立全省森林資源連續(xù)清查體系，且一般按照5年間隔期進(jìn)行復(fù)查，至今，浙江省已完成了7次森林資源連續(xù)清查。為提高森林資源監(jiān)測成果的時(shí)效性，滿足社會公眾對森林資源和生態(tài)環(huán)境狀況的信息需求，浙江省在2004年完成國家森林資源連續(xù)清查浙江省第五次復(fù)查后，以連清復(fù)查資源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)年數(shù)據(jù)，連續(xù)開展了全省森林資源年度監(jiān)測工作。

因此，本文所用數(shù)據(jù)主要來源于了浙江省“一五”和“四五”兩次全省性森林資源調(diào)查資料、1979－2009年森林資源連續(xù)清查數(shù)據(jù)以及2005－2012年森林資源年度監(jiān)測數(shù)據(jù)[2~18]（表1）。

表1 浙江省林地面積變化動(dòng)態(tài)Table 1 Dynamic change of forest land area in Zhejiang province ×104hm2

2 研究方法

2.1 極值法

根據(jù)建國后至今浙江省歷次森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)，繪制林地面積變化散點(diǎn)圖（圖 1），采用極值法，結(jié)合浙江省不同社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段對林地變化的影響，分析其變化過程特點(diǎn)。

圖1 浙江省林地面積變化Figure 1 Dynamic change of forest land area in Zhejiang province

若一個(gè)函數(shù)的某一點(diǎn)存在某一鄰域，在該鄰域內(nèi)函數(shù)處處都有定義，而該點(diǎn)的函數(shù)值為最大（?。?，則該函數(shù)在該點(diǎn)處的值就是一個(gè)極大（?。┲?。曲線上的最高點(diǎn)或最低點(diǎn)即稱為極值點(diǎn)，根據(jù)林地面積的時(shí)間軸上的分布，提取林地面積極值點(diǎn)。

2.2 馬爾可夫轉(zhuǎn)移矩陣法

利用2004年與2009年森林資源連續(xù)清查樣地資料，建立馬爾可夫鏈轉(zhuǎn)移概率模型，對未來林地面積變化趨勢進(jìn)行預(yù)測。

馬爾可夫鏈理論是一種用于隨機(jī)過程系統(tǒng)的預(yù)測和優(yōu)化控制問題的理論。它研究的對象是事物的狀態(tài)及狀態(tài)的轉(zhuǎn)移，通過對各種不同狀態(tài)初始占有率及狀態(tài)之間轉(zhuǎn)移概率的研究，來確定系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，從而達(dá)到對未來系統(tǒng)狀態(tài)的預(yù)測的目的[19]。馬爾可夫過程是指具有“無后效性”的特殊隨機(jī)過程，即某隨機(jī)過程在t＋1時(shí)刻的狀態(tài)與t時(shí)刻的狀態(tài)有關(guān)，而與以前的狀態(tài)無關(guān)的性質(zhì)[20]。這一性質(zhì)對于研究土地利用的動(dòng)態(tài)變化較為適宜，因?yàn)樵谝欢l件下，土地利用的動(dòng)態(tài)演變具有馬爾可夫的性質(zhì)：一方面一定區(qū)域內(nèi)，不同土地利用類型之間具有相互可轉(zhuǎn)化性；另一方面土地利用類型之間的相互轉(zhuǎn)化過程包含著較多尚難用函數(shù)關(guān)系準(zhǔn)確描述的事件。根據(jù)馬爾可夫性質(zhì)可以列出一組狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率Pij，構(gòu)成一個(gè)轉(zhuǎn)移概率矩陣，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

式中，N為研究區(qū)土地利用類型的數(shù)目，Pij為初始到末期時(shí)由類型i轉(zhuǎn)移為類型j的概率。

ij也包含在內(nèi)，，其中系統(tǒng)停留在狀態(tài)i的概率P又由于Pij是概率，故有0≤Pij≤1。

根據(jù)馬爾可夫性質(zhì)和條件概率的定義，推導(dǎo)出如下馬爾可夫過程的基本方程：

3 結(jié)果與分析

3.1 林地面積變化分析

從表1、圖1可以看出，建國后至今，林地變化動(dòng)態(tài)可分為三個(gè)階段：一是改革開放前（1949－1978年）林地面積恢復(fù)與震蕩波動(dòng)階段；二是從進(jìn)入改革開放后到2006年（1979－2006年）林地面積快速增長和增長滯緩階段；三是近年來（2007－2012年）林地面積減少與相對平衡階段。

3.1.1 較快恢復(fù)與反復(fù)震蕩階段（1949－1978年） 建國后至改革開放前（1949－1978年），林地資源經(jīng)歷了“較快恢復(fù)階段”和“反復(fù)震蕩階段”。建國后至“一五”時(shí)期林地資源得到較快增長，為“較快恢復(fù)階段”；“二五”至改革開放前，受國家宏觀形勢和政治影響支配，全省林地資源經(jīng)歷了幾次反復(fù)震蕩，林地面積出現(xiàn)幾次波動(dòng)，為“反復(fù)震蕩階段”。

3.1.1.1 建國后至“一五”時(shí)期（1949－1957年）較快恢復(fù)階段 中華人民共和國成立以后，人民政府重視林業(yè)生產(chǎn)，全省造林、撫育和封山育林的面積逐年擴(kuò)大。根據(jù)《浙江省林業(yè)志》等有關(guān)資料[2]，1950－1957年，全省共造林78.29萬hm2，造林面積為國民黨統(tǒng)治浙江22 a所造林面積的25.8倍，民國時(shí)期的林地與森林資源破壞得到很大恢復(fù)，林地資源出現(xiàn)良好增長勢頭。

3.1.1.2 “二五”至改革開放前（1958－1978年）反復(fù)震蕩階段 1958－1959年的“大躍進(jìn)”時(shí)期，基建與工業(yè)需材量劇增，給浙江森林與林地造成嚴(yán)重破壞。1960－1962年困難時(shí)期，糧食緊張，山區(qū)毀林開荒搞“百斤糧”隨處可見，林地遭受嚴(yán)重侵蝕。1958-1962年是浙江省林地與森林資源破壞最嚴(yán)重時(shí)期。1963年起，隨著貫徹中共中央和國務(wù)院關(guān)于禁止亂砍濫伐森林和停墾還林政策的落實(shí)，全省造林面積逐年上升，森林和林地資源資源又逐漸恢復(fù)。1967年起，受“文化大革命”的影響，造林面積連續(xù)幾年下降。

“一五”時(shí)期（1953－1957年）林地面積為627.93萬hm2，到“四五”時(shí)期（1973－1975年），林地面積凈減少了16.23萬hm2，林地資源總體呈現(xiàn)下降的發(fā)展趨勢。

3.1.2 快速增長和增長滯緩階段（1979－2006年） 改革開放后，隨著林業(yè)生產(chǎn)責(zé)任制的落實(shí)和穩(wěn)定，以及國家采取限額采伐等措施，破壞森林情況得到制止。此外，隨著改革開放深入和國民經(jīng)濟(jì)迅速增長，山區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)多元化和山地人口承載量的減少，較大地減輕了山地森林和林地破壞的壓力，促進(jìn)了林地資源的增長。80年代中期以后，由于海涂圍墾開發(fā)水果比重較大，部分水利條件不大好的山坡地及溪灘，改種果蠶，使林地增加較快。1989年，浙江省委、省政府提出“兩年準(zhǔn)備，五年消滅荒山，十年綠化浙江”的號召，有力地促進(jìn)了綠化進(jìn)度，在掀起造林綠化高潮的同時(shí)，林地資源也得到了較快增長。

進(jìn)入新世紀(jì)以后，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步和人民生活水平的提高，社會對加快林業(yè)發(fā)展、改善生態(tài)狀況的要求越來越迫切，林業(yè)發(fā)展經(jīng)歷著以木材生產(chǎn)為主向以生態(tài)建設(shè)為主的歷史性轉(zhuǎn)變。在廣大農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)民的生活能源結(jié)構(gòu)也發(fā)生著較大變化，減少了對薪炭林資源的消耗。隨著全省生態(tài)建設(shè)力度的加大，尤其是退耕還林、高標(biāo)準(zhǔn)平原綠化等重點(diǎn)林業(yè)生態(tài)建設(shè)工程的實(shí)施以及農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整（主要是在耕地上發(fā)展經(jīng)濟(jì)林、竹林等），全省林地面積繼續(xù)大幅增長。

從圖1可以看出，改革開放后至2004年，浙江省林地面積呈快速增長態(tài)勢。林地面積從1979年的589.83萬hm2，一路攀升到2004年相對高位的667.97萬hm2，累計(jì)凈增加78.14萬hm2，這一階段，為林地快速增長階段。2005年、2006年林地面積仍逐年增加，但增量較小，年均增量為0.97萬hm2，是林地增長滯緩階段，林地面積在2006年達(dá)到歷史高峰669.90萬hm2。

3.1.3 林地面積減少與相對平衡階段（2007－2012年） 近年來（2007－2012年），林地面積進(jìn)入減少和相對平衡階段。這與國民經(jīng)濟(jì)與社會的快速發(fā)展使土地供需矛盾日益突出，用地形勢日益嚴(yán)峻相關(guān)。在國家嚴(yán)格控制“農(nóng)轉(zhuǎn)非”和確保耕地總量占補(bǔ)平衡的情況下，林地轉(zhuǎn)為非林地的壓力將愈來愈大，林地的保護(hù)和利用矛盾日益突出。

2007年，林地面積出現(xiàn)微幅減少，這是自 1979年建立森林資源連續(xù)清查體系后林地面積首次出現(xiàn)減少。此后至2009年，林地面積均逐年減少，其中2008年減少最多，減少面積達(dá)到5.12萬hm2。2009年，在2008年基礎(chǔ)上林地面積繼續(xù)減少，減少面積為3.72萬hm2。但2010年林地面積有所回升，2011年又開始下降，2012年保持相對穩(wěn)定，這與近年平原綠化和森林城市創(chuàng)建，使綠化土地面積增加有關(guān)，但由于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對建設(shè)用地的需求依然強(qiáng)勁，林地面積仍存在較大的下降可能。2012年與2006年669.90萬hm2的全省高位相比，減少8.63萬hm2，2007－2012年，浙江省林地資源總體呈現(xiàn)下降的發(fā)展趨勢。

3.2 林地面積變化預(yù)測

根據(jù)2004年與2009年浙江省森林資源連續(xù)清查樣地，建立喬木林地、竹林地、疏林地、國家特灌林地、一般灌木林地、未成林地、其它林地（苗圃地、無立木林地和宜林地）和非林地的一階概率轉(zhuǎn)移矩陣P(1)和二階概率轉(zhuǎn)移矩陣P(2)：

2009年的喬木林地、竹林地、疏林地、國家特灌林地、一般灌木林地、未成林地、其它林地和非林地現(xiàn)狀為系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)，即：

由于間隔期為5 a，因此，預(yù)測2014年、2019年各類土地面積為：

據(jù)此，可計(jì)算2014年林地預(yù)測面積為654.86萬hm2，2019年林地預(yù)測面積為649.86萬hm2。

因此，根據(jù)馬爾可夫鏈轉(zhuǎn)移概率模型的預(yù)測結(jié)果，到2019年，全省林地面積為649.86萬hm2，將比2009年凈減少10.88萬hm2。

4 結(jié)論與建議

（1）林地變化的特點(diǎn)：建國后至“一五”時(shí)期林地資源得到較快增長，“二五”至改革開放前，受國家宏觀形勢和政治影響支配，全省林地資源出現(xiàn)較大波動(dòng)。改革開放后，隨著林業(yè)生產(chǎn)責(zé)任制的落實(shí)和穩(wěn)定，以及國家采取限額采伐等措施，破壞森林情況得到制止，促進(jìn)了全省林地資源的增長；20世紀(jì)90年代后，浙江省委、省政府高度重視造林綠化工作，林地資源得到了快速增長；進(jìn)入新世紀(jì)后，隨著浙江省林業(yè)生態(tài)建設(shè)力度的加大，林地面積繼續(xù)大幅增長。但近年來（2007－2012年），由于農(nóng)地等非林地轉(zhuǎn)為林地的來源日趨減少，而國家提出嚴(yán)格控制“農(nóng)轉(zhuǎn)非”和確保耕地“占補(bǔ)平衡”的目標(biāo)，給林地資源保護(hù)帶來了很大的壓力；同時(shí)，由于原農(nóng)用地上的經(jīng)濟(jì)林、竹林等面積受市場波動(dòng)的影響，種植結(jié)構(gòu)調(diào)整而逆轉(zhuǎn)為農(nóng)地、水域等非林地的面積增加，導(dǎo)致林地面積相對減少。

（2）林地變化的趨勢：根據(jù)馬爾可夫鏈轉(zhuǎn)移概率模型預(yù)測結(jié)果，結(jié)合建國以來浙江省林地資源變化歷史，如果林地面積按目前的發(fā)展趨勢變化而不采取相應(yīng)措施，未來全省林地面積將持續(xù)大幅度減少，說明浙江省完成林地保有量目標(biāo)的形勢不容樂觀。

（3）緩解林地減少趨勢的建議：一是嚴(yán)格林地管理，進(jìn)一步深化林地管理制度改革，建立更加嚴(yán)格的用地審核審批制度和林地監(jiān)管體系，加強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目用地的計(jì)劃管理和預(yù)審管理，嚴(yán)格控制林地供應(yīng)總量，健全使用林地補(bǔ)償和安置機(jī)制，完善森林植被恢復(fù)費(fèi)收繳補(bǔ)償政策，實(shí)行林地優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)、不同林地利用方向差別化經(jīng)濟(jì)調(diào)控制度，促進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目科學(xué)用地，節(jié)約用地，減少林地逆轉(zhuǎn)；二是加強(qiáng)林地保護(hù)，正確處理農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與保護(hù)林地的關(guān)系，禁止毀林開墾等將林地轉(zhuǎn)化為其他農(nóng)用土地，在農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、耕地占補(bǔ)平衡、土地整理過程中，不得擠占林地，對國有林場和坡度25°以上已經(jīng)開墾種植、毀壞的林地要逐步還林，嚴(yán)格控制低丘緩坡開發(fā)將林地轉(zhuǎn)化為其他農(nóng)用地，堅(jiān)決像守住耕地紅線一樣守住林地紅線，進(jìn)一步嚴(yán)格森林的占補(bǔ)平衡制度，保持森林?jǐn)?shù)量和質(zhì)量的動(dòng)態(tài)平衡；三是積極補(bǔ)充林地資源，各級政府要加大對林業(yè)建設(shè)的投入力度，在保護(hù)好現(xiàn)有林地的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加快平原綠化和森林城市（城鎮(zhèn)）等建設(shè)，加強(qiáng)廢棄工礦等宜林閑置地的整治，加強(qiáng)山區(qū)移民區(qū)生態(tài)修復(fù)力度，充分挖掘林地增長潛力。

[1] 程小玲，吳滿元，唐小平. 我國林地保護(hù)利用管理政策研究[J]. 中國林業(yè)經(jīng)濟(jì)，2013，3（120）：16－19.

[2] 浙江省林業(yè)志編纂委員會. 浙江省林業(yè)志[M]. 北京：中華書局，2001.

[3] 浙江省林業(yè)局勘察設(shè)計(jì)隊(duì). 浙江省森林資源連續(xù)清查初查調(diào)查報(bào)告[R]. 1979.

[4] 浙江省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)院. 浙江省森林資源連續(xù)清查第一次復(fù)查報(bào)告（1979-1986）[R]. 1987.

[5] 林業(yè)部華東森林資源監(jiān)測中心，浙江省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)院. 浙江省森林資源連續(xù)清查第二次復(fù)查成果匯編[Z]. 1990.

[6] 林業(yè)部華東森林資源監(jiān)測中心，浙江省林業(yè)廳（林勘院）. 浙江省森林資源連續(xù)清查第三次復(fù)查成果資料（1994年）[Z]. 1995.

[7] 浙江省森林資源監(jiān)測中心. 浙江省森林資源連續(xù)清查第四次復(fù)查報(bào)告[R]. 2000.

[8] 國家林業(yè)局華東森林資源監(jiān)測中心，浙江省林業(yè)廳. 浙江省森林資源連續(xù)清查第五次復(fù)查成果報(bào)告（2004 年）[R]. 2005.

[9] 國家林業(yè)局華東森林資源監(jiān)測中心，浙江省林業(yè)廳. 浙江省森林資源連續(xù)清查第六次復(fù)查成果報(bào)告（2009 年）[R]. 2010.

[10] 浙江日報(bào). 2005年浙江省森林資源狀況[N]. 2006-01-20(016).

[11] 浙江日報(bào). 浙江省森林資源年度公告(2006)[N]. 2007-02-01(009).

[12] 浙江日報(bào). 2007浙江省森林資源年度公報(bào)[N]. 2008-01-16(016).

[13] 浙江日報(bào). 2008浙江省森林資源年度公報(bào)[N]. 2009-01-19(007).

[14] 浙江日報(bào). 2009浙江省森林資源年度公報(bào)[N]. 2010-01-25(009).

[15] 浙江日報(bào). 浙江省森林資源狀況及其功能價(jià)值(2010)[N]. 2011-01-16(012).

[16] 浙江日報(bào). 浙江省森林資源及其生態(tài)功能價(jià)值公告(2011年)[N]. 2012-01-12(006).

[17] 浙江日報(bào). 浙江省森林資源及其生態(tài)功能價(jià)值公告(2012年)[N]. 2013-01-25(016).

[18] 浙江日報(bào). 浙江省森林資源及其生態(tài)功能價(jià)值公告(2013年)[N]. 2014-01-17(016).

[19] 李貞猷. 林地利用趨勢的預(yù)測與控制的研究[J]. 華東森林經(jīng)理，2001，15（4）：5－8.

[20] 盛聚，謝式千，潘承毅. 概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M]. 北京：高等教育出版社，2001. 316－324.

Analysis and Prediction of Forest Land Area in Zhejiang Province

YANG Shao-qin，JI Bi-yong
（Forest Resources Monitoring Centre of Zhejiang, Hangzhou 310020,China）

Based on monitoring data of forest resources of Zhejiang province during 1953-2012, analysis and prediction was carried out on change of forest land areas in the province using extremum method and Markov transfer matrix method. Results showed that the variation had several stages: forest land area decreased during 1949-1978, increased during 1979-2006 and had a tendency of decrease during 2007-2012. The prediction shows that forest land in 2014 and 2019 will be reduced. Propositions were offered for conservation of forest land in Zhejiang province.

forest land; variation; prediction; Zhejiang province

S758

A

1001-3776（2014）05-0043-05

2014-03-20；

2014-08-15

楊紹欽（1978－），男，浙江平陽人，工程師，主要從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。