浙江龙泉公益林生长与树种结构变化研究

游昌顺，张建章，瞿懋良

（浙江省龙泉市林业局，浙江 龙泉 323700）

龙泉市地处瓯江、钱塘江一级支流乌溪江和闽江一级支流宝溪的源头。全市林业用地面积26.56万hm2，占总面积87.17%，森林蓄积量1 455.9万m3，森林覆盖率84.2%，境内森林密布，是浙西南的生态屏障，具有重要的生态区位。1999年列入全省21个江河源头县、重点林区县生态公益林建设先行试点。2001－2003年每年实施公益林面积7.733 3万hm2，2004－2008年每年实施省重点公益林面积7.466 7万hm2，2009－2012年每年实施省重点公益林10.866 7万hm2，占龙泉市林业用地面积的41%。

公益林建设的生态成效是有目共睹的，但是，公益林长期封山育林后的生长与林分结构变化研究结果却鲜见报道。现将龙泉市公益林136个监测样地2004年与2011年的调查结果进行对比分析研究，试图寻找其生长与林分结构变化规律，为进一步做好公益林建设，实现林业生态与林业产业的平衡发展提供数据支持。

1 样地设置与调查

龙泉市于1989年设立固定样地，1992年、1996年进行了二次复查工作。原样地布置方案是在省级样地4 km×6 km网上系统加密为1 km×3 km，共布设了1 015个样地，为了减少人为因素对固定样地的干扰，避免县级样地和省级样地的交叉影响，2004年调查方案将间隔抽取横向公里网上样点，纵坐标为奇数的样点向东移动1 km。移动后固定样地点数为1 010个，其中136个样地落在当年起实施的7.466 7万hm2重点公益林中。样地为28.28 m×28.28 m，样地面积0.08 hm2。

2004年与2011年分别对136个样地进行了全面调查。2004年样木胸径实测15 857株，2011年样木胸径实测20 333株（比2004年增加了进阶木4 476株）。调查方法按照浙江省林业厅2004年发布的《浙江省森林资源连续清查第五次复查技术操作细则》执行。将2次调查结果输入计算机进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 公益林样地内各树种的生长变化

从表1可以看出，136个样地林木总株数2011年为20 333株，比2004年（15 857株）增长4 476株，增长率为28.2%。样地内优势树种由阔叶树、针叶树和灌木组成，其中阔叶树增长3 817株，增长率50.80%，占增长总株数的85.28%；针叶树增长519株，增长率6.74%，占增长总株数的11.6%；灌木增长140株，增长率22.00%，占增长总株数的3.13%。

表1 龙泉市公益林136个样地2次调查结果Table1 Two investigations of 136 permanent sample plots in ecological forest in Longquan

136个样地总蓄积2011年比2004年增长366.55m3，增长率为71.00%。其中阔叶树增长116.94 m3，增长率69.3%，占增长总蓄积的31.90%；针叶树增长247.19 m3，增长率72.86%，占增长总蓄积的67.44%；灌木增长2.43 m3，增长率28.5%，占增长总蓄积的0.66%。

龙泉公益林内各树种所占比例2011年与2004年相比，针叶树株数百分比下降明显，蓄积百分比却略有上升；阔叶树却相反，株数百分比上升明显，蓄积百分比却略有下降；灌木的株数百分比和蓄积百分比都有轻微下降。针叶树中，株数百分比和蓄积百分比都是杉木有较明显上升，松木有较明显下降，互为相反。

从表1还可以看出，2004年至2011年平均年生长量4.81 m3/hm2，其中阔叶树1.53 m3/hm2，贡献率为31.90%；针叶树3.24 m3/hm2，贡献率为67.44%；灌木0.03 m3/hm2，贡献率为0.66%。针叶树中的杉、松分别占针叶树贡献率的70%与30%，也就是说，杉木的生长量占了年平均生长总量的近一半。

2004年至2011年样地调查每年平均增加进阶木58.77株/hm2，其中阔叶树50.115株/hm2，贡献率为85.28%；针叶树6.81株/hm2，贡献率为11.6%；灌木1.84株/hm2，贡献率为3.13%。针叶树中的杉松分别占针叶树贡献率的99.42%与0.05%。也就是说，样地调查每年平均增加的进阶木株数阔叶树占绝对优势，其次是针叶树。这可能与树种组成及其天然更新和萌芽更新能力大小有关。相较于针叶树只有杉松2个树种，阔叶树的组成树种就多得多，其生物多样性就多得多，其天然更新和萌芽更新能力也大得多，所以，在7 a生长期间，进阶木增加占绝对优势；而针叶树种中的松类为马尾松和黄山松均没有萌芽能力，其种子飞籽成林的天然更新能力虽然很强，但由于没有炼山清理林地的前提条件，效果不明显。因此，针叶树中的新增进阶木株数几乎都是杉木。

2.2 公益林内各林分的生长变化

2.2.1 公益林内各林分生长差异

2.2.1.1 林分划分依据与面积 以《浙江省森林资源连续清查第五次复查技术操作细则》的技术标准为林分划分依据，优势树种蓄积所占比例低于65%为混交林、大于等于65%为该优势树种（相对）纯林的标准[1]，龙泉公益林样地以优势树种构成的林分，分为针叶林、阔叶林和针阔混交林3种林分，其中针叶林又分为杉木林、松木林和杉松混交林3种林分（表2）。

表2 不同林分结构年生长量计算Table2 Mean annual increment of different forest types

从表2可以看出，以2011年的样地调查结果，按照各林分样地个数占样地总个数的比例推算，龙泉市2008年前确立实施的7.466 7万hm2公益林中，针叶林占公益林总面积的53.7%，比例最高；其次是阔叶林占31.6%；第三是针阔混交林占14.7%。针叶林中，杉木林所占比例最高，占针叶林总面积的52.1%；其次为松林，占30.1%；第三是杉松混交林，占17.8%。

2.2.1.2 各林分蓄积生长量 从表2还可以看出，2011年龙泉公益林总蓄积量为606.01万m3，平均81.15 m3/hm2，其中针叶林蓄积量最多，占总蓄积量的61.79%；其次是阔叶林占23.10%；第三是针阔混交林占15.11%。针叶林中，杉木林所占比例最高，占针叶林总面积的49.56%；其次为松林，占26.74%；第三是杉松混交林，占23.70%。

2.2.2 公益林内各林分年度变化趋势

2.2.2.1 各林分年度面积变化趋势 从表3可以看出，2011年调查时阔叶树样地数量（面积）占样地总数（总面积）的比例比2004年调查时增加8.1百分点，针叶林没有增减，针阔混交林则减少8.1百分点。针叶林中，杉木林增加5.5百分点；松类林与杉松混交林则分别减少1.4百分点和4.1百分点。

表3 分树种结构样地数量年度变化Table3 Annual variation of species composition in sample plots

按森林资源抽样调查的理论，分树种结构林分样地数量年度变化，也就是该林分面积的变化。因此，笔者认为，7 a龙泉公益林各林分面积变化趋势是阔叶林面积增加，针阔混交林面积减少，它们平均每年增减的幅度相同，均为 1.157个百分点；而针叶林面积没有变化。阔叶林的生态功能大于针叶林，经过严格的封山育林，现在阔叶林的面积显著增加了，达到了持续建设公益林，不断增强森林生态功能的初衷。

2.2.2.2 各林分年度蓄积变化趋势 从表4可以看出，2011年调查时阔叶树样地蓄积量占样地总蓄积量的比例比2004年调查时增加1.69百分点，针叶林增加5.11百分点，针阔混交林则减少6.8百分点。针叶林中，杉木林增加1.76百分点，松类林减少5.76百分点，杉松混交林增加3.91百分点。

从表4还可以看出，不同树种结构的林分单位面积蓄积增长率是不同的。增长率最高是杉木林，2011年调查时比2004年增长86%，其次为针阔混交林，第三为阔叶林。针叶林中，最高为杉松混交林，其次为杉木林，第三为松类林。

表4 不同林分结构单位面积平均蓄积量年度变化Table4 Annual variation of per unit area stock in different forest types

2.2.2.3 各林分年度变化趋势的面积与蓄积对比 从表4可以看出，面积与蓄积占龙泉市公益林总面积及总蓄积的百分比各林分是有年度变化的。针叶林面积没有增减，蓄积增加了5.44百分点，阔叶林面积增加8.1百分点是蓄积1.69百分点的4.79倍，而针阔混交林则双双减少（面积-8.1百分点、蓄积-6.8百分点）。针叶林中，杉木林双双增加（面积5.5百分点、蓄积1.76百分点），松类林却正好与之相反，双双减少（面积－1.4百分点、蓄积-5.67百分点，杉松混交林则呈一减一增趋势（面积－4.1百分点、蓄积3.91百分点）。

3 结论与建议

3.1 各树种株数与蓄积变动

龙泉公益林由针叶树、阔叶树和灌木组成，7 a间阔叶树株数平均每年增加50.115株/hm2，占增加总株数的85.28%。针叶树蓄积增长247.19 m3，占增长总蓄积的（67.44%）2/3强。也就是说经7 a的严格封山育林，公益林经营处于近自然状态下，由此状态下，阔叶树种的萌芽能力强于针叶树种，因此株数增长比针叶树快；而针叶树中由杉、松2个树种组成，以杉木为主（占69.85%），并且多为人工林的中龄林，由此，蓄积增长比阔叶树种快。

3.2 各树种平均年生长率

调查结果表明，7 a间蓄积平均年生长率阔叶树9.90 %、松木7.67%与2007年龙泉市森林资源清查的全市平均数相当（分别为硬阔8.65%，软阔8.99%和松木7.68 %）；而杉木年平均生长率12.30%，比2007年龙泉市森林资源清查8.57%多了3.72百分点，与当时杉木中龄林年平均生长率12.03%相当。由于蓄积增长总量中的近半数为杉木树种，拉高了公益林的平均年生长率10.14%比2007年龙泉市森林资源清查8.70%[2]多了1.44百分点；灌木平均年生长率为4.07%。也就是说，本次调查的公益林的平均年生长率与2007年龙泉市森林资源清查数据差不多。呈现出杉木﹥阔叶树﹥松木﹥灌木现象，其中，杉木是灌木的3倍，是阔叶树、松木的近1.5倍。

3.3 各林分面积与蓄积

龙泉公益林由针叶林、阔叶林和针阔混交林3种林分构成，7年间针叶林面积没有变化，蓄积却增加明显（＋5.11）；阔叶林面积增加明显（＋8.1）、蓄积略有增加（＋1.69）；针阔混交林面积减少明显（－8.1）、蓄积减少也明显（－6.8）。也就是说，3种林分中只有阔叶林的面积和蓄积达到了双双增加。阔叶林的生物多样性等生态功能大于针叶林，经过严格的封山育林，现在阔叶林的面积和蓄积都增加了，达到了持续建设公益林，不断增强森林生态功能的初衷。

3.4 各林分年平均生长量

7 a间公益林年均总生长量为4.8 m3/hm2，其中针叶林最高，年均生长量为6.15 m3/hm2；其次为针阔混交林（5.4 m3/hm2）；最低为阔叶林（2.25 m3/hm2）。针叶林中最高是杉松混交林（11.25 m3/hm2）；其次为杉木林（5.4 m3/hm2）；第三为松林（4.5 m3/hm2）。也就是说，龙泉公益林各林分间的蓄积年均生长量差异显著，针叶林与针阔混交林的蓄积生长速度是阔叶林的2倍以上，是公益林蓄积增长的主要依靠，也是龙泉公益林森林碳汇生态功能的主要支撑，王春梅等指出快速生长的树种可以比生长慢的树种在收获时固定更多的碳。许多占据不同生态位的树种可以相互补充，以至于混交林的生物量产量高于纯林[3]。据此，笔者认为，森林生态功能中的生物多样性与森林碳汇二个方面，针叶林与阔叶林各有所长，生物多样性方面是阔叶林大于针叶林，而森林碳汇方面则是针叶林大于阔叶林。最理想的林分是针阔混交林，生物多样性与森林碳汇二个方面都能兼而有之。

3.5 评论

经过7 a的严格封山育林，龙泉公益林建设取得实效，阔叶林的面积和蓄积增长比例达到了双增加，公益林的平均年生长率（10.14%）超过了2007年龙泉市森林资源清查（8.70%），生长速度大于龙泉市全市森林平均生长速度。增强了森林的生态与商品功能。

存在不足之处是森林结构不合理，无论是面积还是蓄积，都存在着针叶林太多和针阔混交林太少的问题，需要今后加以解决。

3.6 建议

根据龙泉市重点公益林建设的实际，提出如下建议：

（1）调查结果表明，严格的封山育林措施效果显著，是龙泉公益林建设的最得力技术措施，今后应该继续加大力度，不可松懈，否则会前功尽弃。

（2）由于针叶林的比例（面积与蓄积分别占53.7%和61.79%）过高，其中杉木林的比例又占半数以上，杉木林的林龄又处于中龄林及以上，随着时间的推移，逐渐进入成过熟林，其生态功能会逐渐降低，拖累龙泉公益林的整体生态功能。建议采用小面积皆伐更新的技术，加大针叶林改造成针阔混交林的力度，实现龙泉公益林内的林分比例为针阔混交林最高，阔叶林次之，针叶林最低的目标，为实现龙泉林业生态与林业产业的平衡发展作出不懈的努力。

[1]浙江省林业厅.浙江省森林资源连续清查第五次复查技术操作细则[Z].2004.28－34.

[2]吴智敏，张先祥，游昌顺，等.龙泉市森林资源规划设计调查成果报告[Z].2008.

[3]王春梅，王汝南，蔺照兰，等.提高碳汇潜力：量化树种和造林模式对碳储量的影响[J].生态环境学报，2010，19（10）：2 501－2 505.