塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)森林資源質(zhì)量分析與評(píng)價(jià)

王 棟 ，馮楷斌 ，尹 鑫 ，張宏偉 ，李 爽

（1.河北省塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)，河北 圍場(chǎng) 068455；2.承德市農(nóng)林科學(xué)院，河北 承德 067000；3.承德市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物管理站，河北 承德 067000）

塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)處于國(guó)家京津風(fēng)沙源治理工程區(qū)，經(jīng)過(guò)50多年持續(xù)培育和保護(hù)，部分森林已經(jīng)納入國(guó)家和省級(jí)森林生態(tài)效益補(bǔ)償范圍。在2008～2018年間，全場(chǎng)人工造林完成8623.0hm2，封山育林完成10667.0hm2，幼林撫育完成 12239.0hm2，幼林修枝撫育完成7425.1hm2。主伐完成3880.0hm2，中齡林為主的撫育間伐完成13907.8hm2，各類大苗經(jīng)營(yíng)累計(jì)面積5916.6hm2/次，木材經(jīng)營(yíng)以生產(chǎn)礦柱材為主，共消耗立木蓄積1216393.5m3。目前，宜林荒山造林的要求有所降低，但撫育間伐、調(diào)整林分結(jié)構(gòu)和森林資源保護(hù)的任務(wù)仍相當(dāng)艱巨，同時(shí)還需承擔(dān)國(guó)家和省級(jí)大量科研、實(shí)驗(yàn)、試點(diǎn)、示范任務(wù)。

1 研究方法

本研究根據(jù)林學(xué)、森林經(jīng)理學(xué)、森林生態(tài)學(xué)等一系列相關(guān)學(xué)科理論與實(shí)踐基礎(chǔ)[1]，通過(guò)對(duì)塞罕壩林場(chǎng)的代表性林分進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，并搜集大量的文獻(xiàn)、資料，在廣泛的吸收和借鑒其他地區(qū)研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)本研究區(qū)的森林資源的管理及健康經(jīng)營(yíng)展開(kāi)全面系統(tǒng)的研究。

2 分析與評(píng)價(jià)

2.1 森林資源現(xiàn)狀

2.1.1 林地資源

根據(jù)調(diào)查顯示，塞罕壩林場(chǎng)總經(jīng)營(yíng)面積為92050.8hm2，森林覆蓋率75.98%。依據(jù)現(xiàn)行林地保護(hù)利用規(guī)劃，全部為林地。按林地使用現(xiàn)狀可劃分9類，具體劃分類型見(jiàn)表1。

表1 林地使用現(xiàn)狀面積及所占比重

通過(guò)表1可知：有林地面積在9個(gè)類型中所占面積最大，達(dá)到68842.5hm2（含櫟類、沙棘、山丁子、榆樹(shù)等樹(shù)種的矮林1019.7hm2），占經(jīng)營(yíng)面積的74.79%。其次為保留林地和宜林地，面積分別為8373.0hm2和5982.2hm2，占總經(jīng)營(yíng)面積的9.09%和6.50%。未成林地和無(wú)立木林地面積為4294.4hm2和1890.0hm2，分別占總經(jīng)營(yíng)面積的4.67%和2.05%。剩余類型包括疏林地、灌木林地、苗圃地和輔助林業(yè)生產(chǎn)用地，面積共計(jì)2668.7hm2，共占經(jīng)營(yíng)面積的2.9%，其中疏林面積占總經(jīng)營(yíng)面積的0.65%、灌木林地為1.19%、苗圃地為0.04%、輔助林業(yè)生產(chǎn)用地1.02%。

2.1.2 林木資源

（1）林木總蓄積量。經(jīng)營(yíng)范圍內(nèi)胸徑達(dá)到或超過(guò)5cm的喬木樹(shù)種（一般不含列入經(jīng)濟(jì)林的各類果樹(shù)）總蓄積量，通常按林木所在小班的林地利用現(xiàn)狀劃分為森林蓄積、疏林蓄積、散生木蓄積和四旁樹(shù)蓄積。有時(shí)按林木生長(zhǎng)狀況分為活立木蓄積、枯立木蓄積和倒木蓄積。由于塞罕壩林場(chǎng)以近、中、幼齡林為主，枯立木、倒木蓄積幾乎為零，散生木和四旁樹(shù)稀少，蓄積量小至可忽略，林木總蓄積和活立木蓄積基本差異不大。根據(jù)小班調(diào)查、核算，分級(jí)匯總，全場(chǎng)林木總蓄積（或活立木蓄積）8106388m3。

（2）森林面積及蓄積量。按約定俗成的用法，森林泛指有林地和國(guó)家特別規(guī)定的灌木林。由于塞罕壩林場(chǎng)不存在經(jīng)濟(jì)林，這里的森林均為非經(jīng)濟(jì)林有林地。森林有林地面積68842.5hm2，蓄積量8099222.0m3，占林木總蓄積的99.91%。其中落葉松、樟子松、云杉、樺樹(shù)、山楊等高大喬木組成的森林面積67822.8hm2，蓄積8094323.0m3，分別占森林面積、蓄積的98.52%和99.94%；柞樹(shù)、沙棘、山榆等矮小喬木組成的森林面積1019.7hm2，蓄積4899.0m3，分別占有林地面積、蓄積的1.48%和0.06%。

（3）疏林地面積及蓄積量。疏林地面積為597.0hm2，占林地面積的0.65%。蓄積量7166m3，占林木總蓄積的0.09%。

2.1.3 野生動(dòng)植物資源

2.1.3.1 森林植物資源

塞罕壩擁有豐富的植物資源，是華北地區(qū)重要的種質(zhì)資源庫(kù)，主要包括蕨類植物、裸子植物和被子植物在內(nèi)的自生維管植物81科、295屬、603種（含種下等級(jí)），見(jiàn)表2。

表2 塞罕壩森林植物種類分類

按生活形態(tài)統(tǒng)計(jì)分類，塞罕壩植物資源可分3類，分別為種數(shù)最多的草本植物，達(dá)500余種，占種類總數(shù)的80%左右；其次為木本植物，最少為藤本植物。

按生態(tài)型統(tǒng)計(jì)分類，塞罕壩植物資源可分為4類，其中中生植物種類最多，近500種，約占種類總數(shù)的70%；其次為旱生植物，第三為濕生或沼生植物，最少為水生植物。

2.1.3.2 野生動(dòng)物資源

（1）鳥(niǎo)類資源。鳥(niǎo)類以雀形目種類最多，計(jì)98種，隼形目22種，鸻形目20種，雁形目16種，鶴形目8種，形目和雞形目各5種，鸛形目鵑形目、鸮形目各4種，鴿形目、鸊鷉目各3種，佛法僧目2種，鵜形目、戴勝目各1種（表3）。

表3 塞罕壩鳥(niǎo)類資源分布統(tǒng)計(jì)

（2）哺乳類資源。獸類有6目14科36種。種類以嚙齒目最多有17種，食肉目次之有10種，偶蹄目5種，翼手目有2種，食蟲(chóng)目、兔形目各1種（表4）。

表4 塞罕壩哺乳類資源分布統(tǒng)計(jì)

（3）昆蟲(chóng)類資源。昆蟲(chóng)類有14目127科547種。種類以鱗翅目最多有212種，鞘翅目次之有102種，半翅目有82種，雙翅目有52種，直翅目有40種，膜翅目有29種，蜻蜓目有9種，脈翅目有6種，蜚蠊目和螳螂目各4種，毛翅目3種，纓翅目2種，革翅目和蜉蝣目各1種（表5）。

（4）保護(hù)動(dòng)物。國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)的有益的或有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究?jī)r(jià)值的野生動(dòng)物183種，占保護(hù)區(qū)陸生脊椎動(dòng)物的70.11%，代表種有中華大蟾蜍、無(wú)斑雨蛙、青蛙、中國(guó)林蛙、達(dá)烏爾猬、紅點(diǎn)錦蛇、鴻雁、赤麻鴨、豆雁、翹鼻麻鴨、鳳頭百靈、云雀、家燕、豬獾、狍等（表 6）。

表5 塞罕壩昆蟲(chóng)類資源分布統(tǒng)計(jì)

表6 塞罕壩保護(hù)動(dòng)物資源分布統(tǒng)計(jì)

2.2 森林資源結(jié)構(gòu)分析

2.2.1 樹(shù)種結(jié)構(gòu)分析

塞罕壩林場(chǎng)的有林地林分類型大多數(shù)為純林，樹(shù)種組成大體一致，因此，除了一小部分混合起源林分以外，優(yōu)勢(shì)樹(shù)種便可視為組成樹(shù)種。由表7可知：在所有林分類型中，不同優(yōu)勢(shì)樹(shù)種林分的面積及蓄積量比例有明顯差異，其中優(yōu)勢(shì)樹(shù)種為落葉松的林分所占面積比例和蓄積量比例均最高，其值分別為52.04%和65.41%。其次為樺樹(shù)，其面積和蓄積量所占比例分別為25.36%和20.14%。所占比例最小的為栽培楊，其比例分別為0.03%和0.01%。就面積比例而言，油松、栽培楊和山楊的值均低于1%；蓄積量比例低于1%的為油松、栽培楊、山楊以及一些其他的樹(shù)種。

2.2.2 林種結(jié)構(gòu)分析

現(xiàn)行的林種劃分標(biāo)準(zhǔn)中，塞罕壩林場(chǎng)只有用材林、防護(hù)林和特用林3個(gè)林種，無(wú)薪炭林和經(jīng)濟(jì)林。其中，用材林面積為30601.4hm2，蓄積量為4513341m3，分別占總體的44.45%和55.73%；防護(hù)林面積為20248.0hm2，蓄積量為1769605m3，分別占總體的29.41%和21.85%；特種用途林面積為17993.1hm2，蓄積量為1816276m3，分別占總體的26.14%和22.43%。其直觀比例見(jiàn)圖1。在所有的林種類型中，用材林的面積和蓄積量所占比例均為最高，其面積分別為防護(hù)林和特種用途林的1.51倍和1.7倍；蓄積量分別為防護(hù)林和特種用途林的2.55倍和2.48倍。

表7 各優(yōu)勢(shì)樹(shù)種林分面積、蓄積量

圖1 有林地各林種類型蓄積、面積占比

2.2.3 齡組結(jié)構(gòu)分析

塞罕壩林場(chǎng)由高大喬木組成的有林地面積為67822.8hm2，蓄積量為8094323m3，單位蓄積量達(dá)119.35m3/hm2，各個(gè)齡組面積、蓄積量占比情況見(jiàn)表8。由數(shù)據(jù)可知：不同齡組林分中的幼、中、近熟林的林分面積較大，屬中齡林所占比例最高，但三者相差不大，均在31%～33%之間；過(guò)熟林所占比率最低，其值為40%。就不同齡組林分蓄積量而言，近熟林所占比率明顯高于其他林分，其值為45.15%，其次為中齡林，為34.82%，過(guò)熟林和成熟林面積占比很少，兩者之和不到6%。

表8 各齡組林分的面積、蓄積占比

2.2.4 徑階結(jié)構(gòu)分析

研究區(qū)不同徑級(jí)的林分中（表9），中徑組有林地面積、蓄積量所占比率最大，其值分別為62.93%和83.25%，其次是小徑組林分，其面積、蓄積量所占比率分別為30.45%和12.81%。單位蓄積量最大的是大徑組，為182.64m3/hm2，其次是中徑級(jí)，為155.63m3/hm2。

表9 有林地各個(gè)徑級(jí)面積、蓄積以及單位蓄積統(tǒng)計(jì)

2.2.5 蓄積結(jié)構(gòu)分析

在研究區(qū)不同林分類型中，不同蓄積量等級(jí)情況如表10。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知：面積占比前三位的依次是每公頃蓄積量在 1～29、120～149、90～119m33個(gè)區(qū)間，所占比率分別為 15.82%、14.95%和13.56%；而蓄積占比前三位的依次是每公頃蓄積量在 120～149、150～179、180～209m33 個(gè)區(qū)間，所占比率分別為16.99%、15.84%和14.64%。

2.3 森林生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值分析與評(píng)價(jià)

森林具有多種綜合效益[2-3]，在涵養(yǎng)水源、保持水土、凈化空氣及生物多樣性保護(hù)等方面具有重要的作用[4]。隨著逐步的發(fā)展，對(duì)森林建設(shè)的效益評(píng)價(jià)也越來(lái)越引起人們的重視[5]。有關(guān)森林評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究也取得了較大進(jìn)展。國(guó)內(nèi)外的研究報(bào)道主要是對(duì)森林效益的評(píng)價(jià)，側(cè)重于生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三個(gè)方面。Cairns J P認(rèn)為森林生態(tài)系統(tǒng)綜合價(jià)值是指森林為人類生存和發(fā)展提供的各種生態(tài)系統(tǒng)的資源價(jià)值和生態(tài)功能價(jià)值的總和[6]，森林資源的綜合效益可以概括為森林資源及森林生態(tài)過(guò)程中所形成的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效用的總稱[7]。由于森林覆蓋率、喬灌草組成、樹(shù)種及群落類型的不同，其在調(diào)節(jié)空氣溫度、濕度、凈化空氣、固碳釋氧、保育水土等方面均有所差異。

表10 有林地各個(gè)蓄積量等級(jí)面積、蓄積和單位蓄積統(tǒng)計(jì)

2.3.1 生態(tài)效益

森林生態(tài)功能是自然資源資產(chǎn)質(zhì)量的重要體現(xiàn)[5]，生態(tài)效益用生態(tài)系統(tǒng)對(duì)森林的有效響應(yīng)表示，如涵養(yǎng)水源等[8]。通過(guò)專家評(píng)估報(bào)告顯示，塞罕壩林場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)每年向周邊地區(qū)及京津區(qū)域提供的生態(tài)服務(wù)價(jià)值超過(guò)120億元。巨大的生態(tài)價(jià)值澤被著京津，造福著地方，也因此，塞罕壩林場(chǎng)被譽(yù)為“華北的綠寶石”。其生態(tài)效益主要體現(xiàn)在：

一是阻沙涵水。塞罕壩百萬(wàn)畝林海聳立在渾善達(dá)克沙地南源，為北京和天津筑起了一道堅(jiān)不可摧的綠色屏障，有效阻滯了沙地的南侵，為改善京津地區(qū)生態(tài)環(huán)境做出了巨大貢獻(xiàn)。同時(shí)，塞罕壩是灤河和遼河的發(fā)源地之一，成為供給京津地區(qū)的飲用水源，每年為河流下游地區(qū)涵養(yǎng)水源、凈化淡水1.37億m3。因此，塞罕壩有著“水源衛(wèi)士，風(fēng)沙屏障”的崇高贊譽(yù)。

二是凈化空氣。林木的生長(zhǎng)過(guò)程是林木對(duì)空氣中二氧化碳固化的過(guò)程，通過(guò)林科院價(jià)值評(píng)估報(bào)告可知，塞罕壩百萬(wàn)畝森林每年可吸收空氣中二氧化碳74.7萬(wàn)t，同時(shí)釋放氧氣54.5萬(wàn)t，可供199.2萬(wàn)人呼吸一年之用，每年釋放萜烯類物質(zhì)約1.05萬(wàn)t，空氣負(fù)離子最大含量是北京市市區(qū)最大量的112倍，平均含量是北京市區(qū)的6倍。

三是調(diào)節(jié)氣候。經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的經(jīng)營(yíng)與發(fā)展，塞罕壩及周邊區(qū)域小氣候與上世紀(jì)五十年代相比得到有效改善。現(xiàn)在年均大風(fēng)天數(shù)為53d，與建場(chǎng)初期的83d相比，足足減少了30d；無(wú)霜期天數(shù)和建場(chǎng)初期的52d相比增加了12d，達(dá)到了64d；年均降水量則由初期的不足410mm增加到460mm，增加了50mm。通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，如今塞罕壩林區(qū)內(nèi)的空氣濕度比林區(qū)外空氣濕度平均高出近50%。

四是拱衛(wèi)生態(tài)。塞罕壩巨大的森林資源，使其生態(tài)環(huán)境和物種資源恢復(fù)到放圍開(kāi)墾前，成為華北地區(qū)與內(nèi)蒙古高原區(qū)域?qū)氋F的動(dòng)植物物種基因庫(kù)?，F(xiàn)如今，在塞罕壩林區(qū)及周邊區(qū)域有陸生野生脊椎動(dòng)物261種、魚(yú)類32種、昆蟲(chóng)547種、大型真菌179種、植物603種。其中國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物有183種、國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物有9種。

五是旅游休閑。清涼宜人的氣候、優(yōu)美良好的生態(tài)環(huán)境、層巒疊翠的自然風(fēng)光，成為人們休閑度假、與大自然親近接觸的理想場(chǎng)所，已發(fā)展成為華北地區(qū)最著名的森林生態(tài)旅游勝地。

2.3.2 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

森林的經(jīng)濟(jì)價(jià)值包括森林生產(chǎn)的木材、薪炭材、果品和藥材等產(chǎn)品的直接價(jià)值；社會(huì)價(jià)值則包括對(duì)地方文化、休閑娛樂(lè)、科學(xué)研究、增加就業(yè)等帶來(lái)的直接價(jià)值，及由此產(chǎn)生的間接價(jià)值[9-10]。

建場(chǎng)至今，有林地面積增長(zhǎng)了近5倍；林木總蓄積量與建場(chǎng)初期相比，增長(zhǎng)了30倍；同時(shí)累計(jì)為國(guó)家提供中小徑級(jí)木材192萬(wàn)m3。最新數(shù)據(jù)顯示，塞罕壩林場(chǎng)森林資產(chǎn)總價(jià)值已達(dá)到202億元。同時(shí)林場(chǎng)的良好發(fā)展為周邊區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)改善，當(dāng)?shù)厣揭百Y源采集、森林旅游等產(chǎn)業(yè)，每年可為當(dāng)?shù)厣鐣?huì)提供5000多萬(wàn)元的收入。

經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)發(fā)展林場(chǎng)取得了突出的社會(huì)效益，具體表現(xiàn)以下三方面：

一是弘揚(yáng)時(shí)代精神。塞罕壩林場(chǎng)發(fā)展到如今取得了巨大的成就，并得到國(guó)家及社會(huì)各界的認(rèn)可和贊譽(yù)，林場(chǎng)先后獲得“國(guó)有林場(chǎng)建設(shè)標(biāo)兵”稱號(hào)和“時(shí)代楷?！狈Q號(hào)，塞罕壩事跡已掀起全社會(huì)學(xué)習(xí)塞罕壩精神的高潮。如今塞罕壩精神已經(jīng)超越了地域和行業(yè)界限，成為了全國(guó)林業(yè)系統(tǒng)干部職工的共同理想追求和全社會(huì)的寶貴精神財(cái)富。

二是助推區(qū)域發(fā)展。塞罕壩林場(chǎng)累計(jì)上繳利稅已近億元。林區(qū)的經(jīng)營(yíng)發(fā)展向周邊地區(qū)提供了大量的就業(yè)崗位，并改變了區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，尤其是林業(yè)產(chǎn)業(yè)特別是森林旅游的發(fā)展，帶動(dòng)了周邊地區(qū)的鄉(xiāng)村游、農(nóng)家樂(lè)、養(yǎng)殖業(yè)、山野特產(chǎn)、手工藝品、交通運(yùn)輸?shù)韧鈬a(chǎn)業(yè)的發(fā)展，每年可提供6億多元社會(huì)收入。

三是示范推廣作用。塞罕壩林場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)效益得到上級(jí)和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)的肯定，通過(guò)實(shí)地考察后，認(rèn)為塞罕壩林場(chǎng)建場(chǎng)與發(fā)展模式在相似區(qū)域可進(jìn)行示范推廣，隨即作出在張家口、承德兩市“再造三個(gè)塞罕壩林場(chǎng)”的重要指示。河北省隨后在整個(gè)北部地區(qū)開(kāi)始實(shí)施建設(shè)塞北林場(chǎng)、千松壩林場(chǎng)和御道口林場(chǎng)，構(gòu)筑起了更為牢固的京津冀生態(tài)防護(hù)林體系。林場(chǎng)的生態(tài)建設(shè)成就引起了國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，林場(chǎng)在做好日常經(jīng)營(yíng)發(fā)展的同時(shí)，積極與各高校各科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展廣泛交流與合作，為全國(guó)生態(tài)文明建設(shè)發(fā)揮積極作用。