塞罕壩機械林場森林資源評價與森林經(jīng)營成效分析

彭志杰

（河北省塞罕壩機械林場，河北 承德 068450）

塞罕壩機械林場地處冀北山地與內(nèi)蒙古高原交匯區(qū)生態(tài)脆弱帶，其將維護森林生態(tài)系統(tǒng)健康、穩(wěn)定和高效發(fā)展作為己任，為生態(tài)文明建設(shè)作出了積極的貢獻。本文系統(tǒng)介紹了塞罕壩機械林場多年來在森林資源評價及森林經(jīng)營技術(shù)方面的探索，以期為經(jīng)濟社會發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)木材。

1 林場地理及氣候特征

塞罕壩林場位于河北省最北部，冀蒙交界地，屬陰山山脈與大興安嶺余脈的交接地帶，地勢北高南低，呈現(xiàn)由北向南傾斜之勢，是壩下、壩上過渡帶和森林—草原、森林—沙漠交錯帶，地理坐標為116°51′～117°39′ E，42°02′～42°36′ N。海拔1 010.0～1 939.9 m，平均坡度20°[1]。

林區(qū)屬寒溫性大陸季風氣候。年均氣溫-1.3 ℃，極端最高氣溫33.4 ℃（2000年），極端最低氣溫-43.3 ℃（2010年）。無霜期短，年均64 d。年均降水量460 mm，積雪時長達7 個月。年平均蒸發(fā)量1 339.2 mm，年均相對濕度為68%。風多是本區(qū)氣候的主要特點之一，年均大風日數(shù)53 d，最多年份達114 d[2]。

2 林場森林資源結(jié)構(gòu)

2.1 各類林地資源

塞罕壩機械林場土地總面積93 337.62 hm2。其中，喬木林地面積74 777.45 hm2，占土地總面積的80.12%；疏林地面積19.78 hm2，占0.02%；特別規(guī)定灌木林地面積1 801.73 hm2，占1.93%；未成林造林地面積3 060.05 hm2，占3.28%；苗圃地面積42.77 hm2，占0.05%；無立木林地面積925.89 hm2，占0.99%；宜林地面積4 134.0 hm2，占4.43%；輔助生產(chǎn)林地面積1 561.16 hm2，占1.67%（表1）[3]。

表1 各類林地面積統(tǒng)計 單位：hm2

2.2 喬木林面積、蓄積

林場活立木總蓄積量10 367 970 m3。其中，喬木林蓄積10 367 661 m3，占總蓄積量的99.997%；疏林蓄積309 m3，占總蓄積量的0.003%。喬木林平均單位蓄積為138.6 m3/hm2。

下屬6 個分場中，B 分場喬木林面積最大，為16 937.26 hm2，占比為22.7%；D分場蓄積量最大，為2 395 937 m3，占比為23.1%；D 分場的單位蓄積最大，為169.9 m3/hm2（表2）。

表2 喬木林面積、蓄積和單位蓄積統(tǒng)計

2.3 喬木林林種

防護林面積30 448.9 hm2，蓄積4 000 968 m3，分別占40.7%和38.6%；特種用途林面積18 607.6 hm2，蓄積2 712 568 m3，分別占24.9%和26.2%；用材林面積25 720.9 hm2，蓄積3 654 125 m3，分別占34.4%和35.2%；全場無薪炭林和經(jīng)濟林。喬木林總面積和蓄積上均以防護林占優(yōu)。

2.4 喬木林樹種

全場喬木林優(yōu)勢樹種為華北落葉松、樺樹和樟子松，其面積占總樹種面積分別為51.1%、21.4%和16.1%，3 種之和達88.6%；蓄積占總蓄積分別為63.5%、19.2%和13.3%，之和達96.1%。全場喬木林單位蓄積為138.6 m3/hm2，各樹種中落葉松單位蓄積最高，為172.5 m3/hm2；其次是樺樹，為124.2 m3/hm2；再次為樟子松，單位蓄積為114.4 m3/hm2（表3）。

2.5 喬木林齡組

在面積上，中齡林木占比重最大，達到30.4%；幼齡林和近熟林次之，分別為27.9%和24.6%；成熟林和過熟林面積占比較低，合計為17.0%。在蓄積上，近熟林占比較大，達到了3 861 804 m3，占37.2%；中齡林和成熟林次之，分別占27.1%和25.8%；過熟林蓄積量極低，僅占總蓄積的1.7%（表4）。

表4 喬木林各齡組面積、蓄積和單位蓄積統(tǒng)計

3 林場林地質(zhì)量

3.1 單位蓄積

全場喬木林平均蓄積量138.6 m3/hm2。按起源分，天然林單位蓄積量為106.6 m3/hm2，人工林150.7 m3/hm2，人工林單位蓄積高于天然林；按森林類別分，公益林單位蓄積量為134.1 m3/hm2，商品林146.5 m3/hm2，商品林單位蓄積略高于公益林；按優(yōu)勢樹種分，單位蓄積最大的分別為落葉松172.5 m3/hm2、樺樹124.2 m3/hm2、樟子松114.4 m3/hm2，其他樹種單位蓄積量均低于100 m3/hm2。

3.2 單位生長量

利用機械林場境內(nèi)一類資源，連續(xù)清查固定樣地中蓄積變化量，根據(jù)普雷斯勒公式計算主要樹種、齡級的生長率，用各樹種立木生長率代替林分生長率，計算當前林分生長量。

經(jīng)計算，全場年均生長量為492 593 m3，喬木林年均生長量為6.59 m3/hm2。按起源分，天然林年均生長量為3.41 m3/hm2，人工林7.78 m3/hm2；按森林類別分，公益林6.11 m3/hm2，商品林7.26 m3/hm2；按優(yōu)勢樹種分，落葉松8.82 m3/hm2，樟子松6.55 m3/hm2，油松4.55 m3/hm2，樺樹4.04 m3/hm2，柞樹1.03 m3/hm2。人工林的單位年均生長量高于天然林，商品林略高于公益林，單個樹種中落葉松最高。

3.3 徑階

全場喬木林各胸徑等級中，中徑組喬木林面積、蓄積所占比例最大，分別為53.5%和66.6%；單位蓄積最大的是大徑組（25.0～29.9），為218.1 m3/hm2（表5）。

表5 各徑組面積、蓄積和單位蓄積統(tǒng)計

3.4 密度結(jié)構(gòu)

全場喬木林面積蓄積中，按密度等級劃分占前3位的依次是750～1 499、300～749和1 500～2 249株/hm2，所占比例分別為39.7%、28.3%和13.5%，3個密度區(qū)間面積占總面積的81.5%；而蓄積百分比占前3位的也是這3 個區(qū)間，所占比例分別為43.9%、33.0%和13.2%，3個區(qū)間蓄積占總蓄積的90.1%。

各密度等級中，單位蓄積最大為300～749株/hm2喬木林，單位蓄積為161.5 m3/hm2，從林齡結(jié)構(gòu)分析，在此密度的林分多處于近熟林及以上階段，其近、過熟林占比達72.2%；其次是750～1 499 株/hm2喬木林，單位蓄積為153.3 m3/hm2，該密度林分多處于中齡林階段，中齡林占比為40.5%；最小的是大于3 000 株/hm2的喬木林，單位蓄積為38.1 m3/hm2，其林齡主要處于幼齡林階段，幼齡林占比高達93%。

4 林場森林經(jīng)營需求

4.1 生態(tài)服務(wù)

林場是一個天然的自然資源寶庫，在涵養(yǎng)水源、保育土壤、防風固沙、抵御災害、固碳釋氧、保持生物多樣性和提供森林康養(yǎng)游憩場所等方面發(fā)揮了重要作用。隨著生態(tài)文明建設(shè)要求和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求的提高，加強森林經(jīng)營、完善森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能尤為重要。

4.2 森林安全

通過對落葉松、樟子松等人工林進行森林撫育、擇伐、林冠下補植其他樹種和修枝等森林經(jīng)營活動，降低林分密度、改善林分結(jié)構(gòu)、促進森林天然更新，增加生物多樣性，從而提高森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、降低火險等級、提高森林健康水平，增強森林抵御有害生物的自身能力[4]。

4.3 產(chǎn)品需求

從塞罕壩機械林場森林稟賦和市場需求來看，該林場森林可持續(xù)經(jīng)營，要在保障森林生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定的前提下，以市場需求為導向，為社會經(jīng)濟發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)木材及苗木，不斷提高林場自身可持續(xù)發(fā)展能力。

4.4 社會經(jīng)濟

林場的發(fā)展有利于帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。近年來，該地區(qū)每年拿出部分資金，幫助周邊農(nóng)村修建學校、修繕道路以及科技扶貧等。林場的旅游帶動了周邊軍馬場、圍場縣的旅游產(chǎn)業(yè)；另外，林場每年能為社會勞力提供240 萬工日，林場所在地的各種產(chǎn)業(yè)、事業(yè)也提供了大量的就業(yè)崗位[5]。

4.5 文化教育

林場在高海拔地區(qū)實施工程造林、森林經(jīng)營、防沙治沙、有害生物防治、野生動植物資源保護與利用等方面取得了許多創(chuàng)新成果，共同鑄就了塞罕壩獨特的森林文化。塞罕壩作為全國生態(tài)文明建設(shè)范例，為開展生態(tài)教育奠定了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)和文化內(nèi)涵。通過森林經(jīng)營為森林文化節(jié)、森林體驗、森林觀光和攝影節(jié)等各類環(huán)境教育項目的開展提供良好的森林環(huán)境，是新時期該林場森林經(jīng)營的重要任務(wù)[6-7]。

4.6 產(chǎn)業(yè)發(fā)展

研究區(qū)以森林景觀為主體，兼具草原、河流、湖泊和天象等自然景觀，有木蘭秋狝文化的底蘊和滿蒙民族文化風俗，森林蔥郁，景色壯觀[8]。立足豐富的生態(tài)資源和滿族風情，申報全國森林體驗基地、全國森林養(yǎng)生基地試點，主要打造森林康養(yǎng)、冬季雪鄉(xiāng)、公眾教育和觀光休閑等項目。以林場美麗的自然風光為依托，充分利用區(qū)域獨特的自然、地理、文化資源區(qū)位優(yōu)勢，打造獨具魅力的觀光游覽、科普考察、休閑度假和康體運動等系列旅游產(chǎn)品。因此，森林經(jīng)營工作必須以服務(wù)森林康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境教育為導向，在主要景點周邊、路網(wǎng)沿線、康養(yǎng)基地和紀念林等區(qū)域，降低林分密度、調(diào)整樹種結(jié)構(gòu)，增加林分美景度和舒適度，以提高森林康養(yǎng)功能[9-10]。

5 林場森林經(jīng)營實踐

該地區(qū)以“增加面積、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提升質(zhì)量”為三大發(fā)展定位，高標準經(jīng)營培育優(yōu)質(zhì)、高效、健康的森林資源，充分發(fā)揮森林的多種效能，逐步推進森林可持續(xù)經(jīng)營工作[11-12]。

5.1 培育優(yōu)質(zhì)資源

為科學培育后備資源，實現(xiàn)“雙增”目標，結(jié)合全場造林地實際，把土層瘠薄、巖石裸露的“硬骨頭”地塊作為綠化重點，啟動實施了困難立地攻堅造林工程。主要措施是全部選用高規(guī)格容器苗造林，采取大穴魚鱗坑整地、客土、薄膜覆蓋和澆水等措施，保證造林成活率；在苗木裝運上，采取專人負責，并購置了容器苗運輸箱，實現(xiàn)容器苗運輸管理的規(guī)范化、科學化；在容器苗栽植上，全部采取割底清除盤結(jié)根系、側(cè)面劃開，培土撤桶栽植的方式，全力提高造林成效。目前，全場完成石質(zhì)山地造林0.53 萬hm2，平均造林成活率在95%以上[13]。

5.2 調(diào)整資源結(jié)構(gòu)

通過機械疏伐、低保留撫育間伐、定向目標伐、塊狀皆伐和引闊入針等作業(yè)方式，營造樟子松、云杉塊狀混交林。實施林苗一體化經(jīng)營，促進林下灌、草生長和誘導異種進入；通過天然化經(jīng)營，培育復層異齡混交林；加速林地“自肥”和物質(zhì)循環(huán)，使森林的各種成分均處于均衡有序狀態(tài)。全面發(fā)揮人工林的經(jīng)濟和生態(tài)雙重效能，逐步使塞罕壩林分形成幼、中、近、成和過熟林呈現(xiàn)近正態(tài)分布的森林空間結(jié)構(gòu)和樹種組成結(jié)構(gòu)[14]。

5.3 改培低效次生林

針對塞罕壩以樺樹為主的天然次生林單位蓄積量低、生長速度慢、森林的經(jīng)濟價值和生態(tài)功能不強以及林地生產(chǎn)力浪費等情況，林場采用近自然經(jīng)營擇伐模式，突破現(xiàn)有規(guī)程對公益林采伐強度的限制，對低效天然次生林實施強度疏伐，去除枯死、病腐、干擾木和非目的樹種[15-16]。通過人工手段誘導天然林正向演替，林下引栽針葉和珍稀樹種，營造復層異齡混交林。全場已完成改培609.1 hm2，有力改善了天然次生林的生態(tài)功能。

5.4 細化利用樹種

全場現(xiàn)有樟子松人工林1.2 萬hm2，是我國華北地區(qū)最大的樟子松人工林基地和主要樟子松種源基地。塞罕壩采取動態(tài)目標樹經(jīng)營措施，根據(jù)樹勢，分多次選擇保留木，逐步降低林分密度，分階段實施修枝作業(yè)，培育無節(jié)良材。目前林場已培育樟子松大徑材目標林（主林層高度＞20 m，直徑＞40 cm）達0.4萬hm2，蓄積量在225 m3/hm2以上。

5.5 保障資源管護

為切實加強資源保護，鞏固造林成果，一是推行由第一責任人負總責的造林成果撥交管護制度，即在工程結(jié)束后，由資源科、護林防火辦公室、生產(chǎn)等部門聯(lián)合驗收，達到標準后，將造林成果向管護單位轉(zhuǎn)移。二是實行森林資源管護責任制，推行護林員績效掛鉤機制，采取競爭上崗的措施，把管護任務(wù)承包到人，簽訂管護責任書，明確責任與獎懲。三是實施全面架設(shè)圍欄的舉措，最大限度地保證造林成果。四是嚴格落實撫育措施，保障苗木有充足的生長空間，將幼林撫育作為最重要一環(huán)，做到應(yīng)撫盡撫，確保苗木健康生長。

6 林場森林經(jīng)營成效

6.1 喬木林面積增加

經(jīng)調(diào)查，上一期喬木林面積為68 842.5 hm2，此次喬木林面積為74 777.45 hm2，增加了5 934.95 hm2；森林覆被率由75.5%增加到82.0%［（喬木林+特灌）/土地總面積］。經(jīng)過多年的造林活動，疏林地面積得到有效控制，逐步恢復為喬木林；特灌面積增大主要是因為此次調(diào)查將人工營造的山杏、柳樹劃入特灌列表；無立木林地和宜林地的減少得益于該地實施的荒山造林舉措；林業(yè)輔助生產(chǎn)用地的增加說明在上個經(jīng)營期內(nèi)，防火線和林路得到了進一步改善（表6）。

表6 2012—2020年各地類面積變化對比

6.2 活立木蓄積增長

上一期調(diào)查全場活立木總蓄積量為8 106 388 m3，本次調(diào)查全場活立木總蓄積量為10 367 970 m3，經(jīng)營期內(nèi)年蓄積凈增長323 083 m3，全場蓄積保持增長；上個經(jīng)營期內(nèi)，全場林分蓄積消耗量為126.2萬m3，其中撫育消耗蓄積98.4 萬m3，主伐消耗蓄積27.8 萬m3。

7 結(jié)語

該林場經(jīng)過多年努力，森林經(jīng)營取得了一定的成效，林場喬木林面積大幅增加，宜林地和無立木林地面積減少，活立木蓄積持續(xù)增長，為經(jīng)濟社會發(fā)展提供了優(yōu)質(zhì)木材。但仍然存在一些問題：以人工純林為主導的森林生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定；天然次生林分質(zhì)量低亟待修復提高；森林安全保護體系建設(shè)滯后；林業(yè)產(chǎn)業(yè)體系亟待升級；森林文化體系建設(shè)有待提高；基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要進一步加強。

實踐中，要以培育健康穩(wěn)定高效的森林生態(tài)系統(tǒng)為林業(yè)發(fā)展核心目標定位，開展森林多功能經(jīng)營區(qū)劃布局，推廣落實森林多功能經(jīng)營技術(shù)體系，全面提升森林經(jīng)營技術(shù)水平。實現(xiàn)森林資源數(shù)量不斷增加、森林資源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化、森林質(zhì)量精準提升、森林生態(tài)安全及生態(tài)服務(wù)功能不斷加強的森林經(jīng)營目標。