松林改造提升對福建森林資源影響的推演分析

潘俊忠，周 奇，方曉敏，黃朝法，張珍珠

(福建省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，福州 350003)

松材線蟲病又稱松枯萎病，是一種毀滅性蟲害。松材線蟲通過松墨天牛等媒介昆蟲傳播于松樹體內(nèi)，從而引發(fā)松材線蟲病。被松材線蟲感染后的松樹針葉黃褐色或紅褐色，萎蔫下垂，樹脂分泌停止，樹干可觀察到天牛侵入孔或產(chǎn)卵痕跡，病樹整株干枯死亡，最終腐爛。1982年我國在南京市中山陵首次發(fā)現(xiàn)松材線蟲病，在隨后十幾年內(nèi)相繼在江蘇、安徽、山東、福建等地發(fā)生并流行成災(zāi)[1]。福建省是馬尾松林分占比相對較高的省份之一。為切實(shí)減少以馬尾松為主的松樹純林比重，降低因松材線蟲病造成松林大面積死亡的風(fēng)險，優(yōu)化林分樹種結(jié)構(gòu)，構(gòu)建健康、穩(wěn)定、高效的森林生態(tài)系統(tǒng)，福建省林業(yè)局于2020年下發(fā)了《福建省松林改造提升行動方案》(以下簡稱《方案》)，并于2021年出臺了《福建省松林改造提升技術(shù)要點(diǎn)(試行)》的通知，提出“十四·五”期間，全省實(shí)施松林改造提升總面積66.67萬hm2(1 000萬畝)(以下稱為“研究區(qū)域”)，其中：擇(間)伐撫育改造提升26.67萬hm2，帶狀采伐改造提升24.00萬hm2，皆伐改造提升16.00萬hm2。實(shí)施松林改造提升后，福建省森林資源將發(fā)生一系列變化。為了科學(xué)客觀地評價這種變化，本文采用最新森林資源檔案數(shù)據(jù)，根據(jù)《方案》要求，在假定條件滿足前提下，分析松林改造提升前后森林資源變化狀況。

1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)預(yù)處理

以福建省2020年度森林資源建檔數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)《福建省森林采伐管理辦法》及相關(guān)要求，采用Oracle數(shù)據(jù)庫存儲、管理資源數(shù)據(jù)，使用SQL語言分析、匯總、提取松類林分檔案數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)提取過程中，根據(jù)小班樹種組成信息，將松類林分按組成比不同依次分為1成、2成直至10成，共分十類；按照起源不同，分成天然和人工兩類；森林類別分成國家級公益林、省級公益林(含省級以下公益林)和商品林三類；將齡組分成幼中近熟林和成過熟兩類；將郁閉度分成0.2、0.3、0.4、0.5和0.6以上(含0.6)5類。將符合條件的小班按照起源、森林類別、齡組、郁閉度、松林比例5個類別進(jìn)行分類匯總，形成基礎(chǔ)分析數(shù)據(jù)。

2 假設(shè)條件

為便于推演，特作如下假設(shè)：①近5年各類改造對象均為郁閉度達(dá)0.5以上的松類林分，各年度間不同改造類型林分面積保持均等；②林分中各樹種分布相對均勻；③除皆伐外，只采伐松樹，不采伐其他樹種；④擇(間)伐撫育和帶狀總采伐強(qiáng)度均為40%；⑤當(dāng)年采伐，當(dāng)年更新，3年成林。

3 技術(shù)線路

圖1 推演技術(shù)路線

收集福建省2020年森林資源建檔數(shù)據(jù)庫、第九次全國森林資源清查福建省森林資源清查(簡稱“一類”調(diào)查)結(jié)果、《方案》和福建森林采伐管理辦法等資料，對森林資源檔案數(shù)據(jù)進(jìn)行歸并、分類和匯總等預(yù)處理。根據(jù)《方案》和采伐管理辦法要求，確定研究區(qū)域和各類松林的改造強(qiáng)度。根據(jù)假設(shè)條件，推演實(shí)施松類改造提升后研究區(qū)域和全省森林資源狀況(圖1)。

4 結(jié)果

4.1 研究區(qū)域概況

按郁閉度從高到低優(yōu)先級篩選松類林分改造地塊。人工商品林成過熟林安排皆伐；天然林和省級公益林安排擇伐或帶狀采伐；人工商品林幼中近熟林安排撫育采伐；國家級公益林不安排改造。篩選結(jié)果：需要采取皆伐措施的松類人工成過熟商品林面積16.00萬hm2；需要采取擇伐或帶狀采伐的天然商品林和人工省級公益林共計24.00萬hm2；采取擇(間)伐撫育的地塊面積26.67萬hm2。上述各類林分總面積66.67萬hm2(1 000萬畝)(表1)。

表1 擬改造區(qū)域松林資源概況

4.2 改造后各類松林郁閉度

在假設(shè)條件成立的前提下，對研究區(qū)域松林進(jìn)行采伐后，各類松林郁閉度將產(chǎn)生不同程度的下降。人工商品林中的成過熟林皆伐后地塊變?yōu)椴煞ホE地；郁閉度0.6及以上的松類林分，改造后該指標(biāo)將下降至0.36；郁閉度為0.5的松類林分，經(jīng)改造后該指標(biāo)下降至0.3。實(shí)施帶狀采伐和擇(間)撫育采伐改造的松類林分，郁閉度保持在0.3以上，仍然符合喬木林地標(biāo)準(zhǔn)(表2)。

表2 經(jīng)改造后各類松林郁閉度

4.3 改造后各類松林蓄積量

改造前各類松林林分總蓄積8 360.54萬m3。人工商品林中的成過熟林皆伐后原林分蓄積滅失，其余地塊經(jīng)改造后林分蓄積經(jīng)過測算將下降至3 738.60萬m3，降幅達(dá)55.28%(表3)。

表3 經(jīng)改造后各類林分蓄積 萬m3

5 分析與討論

5.1 研究區(qū)域森林資源影響分析

5.1.1 對各類松林面積影響分析

對研究區(qū)域天然林、生態(tài)公益林和人工商品林中幼林采取帶狀采伐或擇伐改造，改造后仍然達(dá)到喬木林地標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)測算，皆伐人工商品林成過熟松林面積16.00萬hm2，占區(qū)內(nèi)松林面積的24.00%。其中松類占10成、9成、8成的松林面積分別占區(qū)內(nèi)相應(yīng)類型松類林分面積的31.09%、30.00%和20.82%。

5.1.2 對各類松林蓄積量影響分析

研究區(qū)域經(jīng)改造后，將采伐各類松林蓄積量4 621.94萬m3，占區(qū)內(nèi)松林蓄積的55.28%。其中：純松林蓄積量從3 274.45萬m3下降至1 977.63萬m3，降幅39.60%；松類占9成松林蓄積量從1 735.32萬m3下降至1 016.47萬m3，降幅41.42%；松類占8成松林蓄積量從2 261.10 萬m3下降至1 193.06萬m3，降幅達(dá)47.24%；松類占7成松林蓄積量從1 089.67萬 m3下降至434.78萬m3，降幅60.10%。

實(shí)施的擇伐或帶狀采伐將涉及生態(tài)公益林蓄積25.07萬m3，占改造前該類生態(tài)公益林蓄積的39.91%；將采伐天然松林蓄積1 283.25萬m3，占改造前天然松林蓄積的39.90%。實(shí)施上述三類改造后，純松林蓄積量降幅最大達(dá)64.40%，松類占7成林分及天然起源松類林分蓄積量降幅較小，均為39.90%。

研究區(qū)改造前森林蓄積8 360.54萬m3，其中：松類蓄積7 407.88萬m3，非松類蓄積952.65萬m3。改造后，該區(qū)域森林蓄積量為3 738.60萬m3，其中：松類蓄積量2 936.67萬m3，占比由88.61%下降至78.55%；非松類蓄積量801.93萬m3，占比由11.39%上升至21.45%。兩者變化幅度約為10%。

5.2 全省森林資源影響分析

5.2.1 對全省森林覆蓋率和森林蓄積量的影響

根據(jù)第九次福建省森林資源清查結(jié)果[2]，福建省國土面積1 214.94萬hm2，森林面積811.58萬hm2，活立木蓄積79 711.29萬m3，森林蓄積72 937.63萬m3。預(yù)計開展的松林改造提升行動將皆伐松林16.00萬hm2?；谒闪指脑旆?年等面積實(shí)施的假設(shè)，每年采伐3.2萬hm2，同年更新造林，3年林分基本郁閉，即造林成功。經(jīng)改造后的第1～7年，全省森林覆蓋率降幅分別為-0.26%、-0.52%、-0.78%、-0.78%、-0.78%、-0.52%和-0.26%，至第8年全部恢復(fù)成林。松林改造提升將采伐森林蓄積量4 621.94萬m3，分別占活立木蓄積量和森林蓄積量的5.80%和6.34%。因此，松林改造對全省森林覆蓋率的影響較小，而對森林蓄積量的影響較大。

5.2.2 對全省松林的影響

據(jù)2020年森林資源建檔統(tǒng)計數(shù)據(jù)，福建省有馬尾松林分236.89萬hm2，森林蓄積量24 964.00萬m3。其中幼中近熟林面積134.35萬hm2，森林蓄積量11 998.37萬m3；成過熟林面積102.54萬hm2，森林蓄積量12 965.63m3。通過松林改造提升行動涉及全省馬尾松林面積的28.14%、森林蓄積量的18.51%。皆伐8成及以上的松林涉及全省馬尾松林面積的6.75%，蓄積量的0.86%；涉及成過熟馬尾松林面積的15.60%，森林蓄積量的16.50%。撫育、擇伐或帶狀采伐的幼中進(jìn)熟松林涉及全省馬尾松林面積的21.39%，森林蓄積量9.94%；涉及幼中近熟馬尾松林面積的37.71%，森林蓄積量的20.69%。全省馬尾松林占喬木林面積比例由35.50%下降至33.11%，凈減2.39%，其中馬尾松成過熟林面積比例由15.37%下降至12.97%。

5.2.3 對生態(tài)公益林的影響

對生態(tài)公益林采用擇伐或帶狀采伐，改造后林分郁閉度均在0.3以上，符合林分標(biāo)準(zhǔn)，對生態(tài)公益林面積不產(chǎn)生影響。采伐森林蓄積量25.07萬m3，占全省生態(tài)公益林蓄積量28 373.59萬m3的0.09%。

5.2.4 對天然林的影響

對天然商品林采用擇伐或帶狀采伐，改造后林分郁閉度均在0.3以上，達(dá)到有林地標(biāo)準(zhǔn)，因此，對天然林面積不產(chǎn)生影響。采伐森林蓄積量1 283.25萬m3，占全省天然林蓄積量38 630.86萬m3的3.32%。

5.2.5 對人工商品林的影響

福建現(xiàn)有人工商品林277.77萬hm2，森林蓄積量29 204.86萬m3，其中馬尾松林面積90.98萬hm2，森林蓄積量9 217.11萬m3。松林改造提升行動將采伐全省人工商品林面積的5.76%、人工商品馬尾松林面積的17.58%；采伐森林蓄積量2 139.28萬m3，占人工商品林蓄積量的7.33%、人工商品馬尾松林蓄積量的23.21%。

6 結(jié)論與建議

松林改造提升行動對全省森林覆蓋率有一定的影響，影響最大年份為實(shí)施改造提升后的第3～5年，屆時全省森林覆蓋率將下降0.78%，直至第8年，當(dāng)未成林造林地進(jìn)入郁閉后，這種影響才全面消失。鑒于此，建議各縣(市、區(qū))應(yīng)合理安排改造任務(wù)，(如前期可適當(dāng)多安排采伐任務(wù))，以避免森林覆蓋率下降幅度形成較大峰值。

松林改造提升將采伐森林蓄積量4 621.94萬m3，分別占全省活立木蓄積和森林蓄積的5.80%和6.34%，占改造區(qū)域松林蓄積的55.28%，無論對全省或研究區(qū)域而言，短期內(nèi)松類蓄積量均呈明顯下降態(tài)勢。但從長遠(yuǎn)上看，本行動將有效降低抗病蟲害能力差的松類林分比例，再通過補(bǔ)植以鄉(xiāng)土樹種為主的闊葉樹種，有助于培育健康森林，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

為了有效降低松類改造提升行動對全省森林資源的負(fù)面影響，建議采取如下措施：對皆伐地塊及時安排更新造林，帶狀采伐地塊應(yīng)及時補(bǔ)植補(bǔ)種；在造林和補(bǔ)植補(bǔ)種時，應(yīng)加大鄉(xiāng)土樹種造林比例，提倡良種壯苗造林，并加強(qiáng)管理，以提高造林成效；在間伐、撫育采伐地塊，提倡采取近自然經(jīng)營法，以提高森林健康度，充分發(fā)揮其生態(tài)功能。

致謝：本文得到陳信旺、施恭明兩位教授級高工指點(diǎn)，特此致謝。