广东省国家级公益林生态脆弱性及改善

刘金山，张 蓓，黎 明，陈日强，陈志标

(1.国家林业和草原局中南调查规划设计院，长沙 410014； 2.广东省林业政务服务中心，广州 510173；3.封开县林业局，广东 封开 526500)

国家级公益林是指生态区位极为重要或生态状况极为脆弱，对国土生态安全、生物多样性保护和经济社会可持续发展具有重要作用，以发挥森林生态和社会服务功能为主要经营目的的防护林和特种用途林。根据《国家级公益林区划界定办法》，广东省国家级公益林生态脆弱地区主要分布在岩溶地区基岩裸露率在35%～70%之间的石漠化山地。岩溶地区造土能力差、土层浅薄，加之森林植被稀少，极易遭到雨水及地表水侵蚀、冲刷致使水土流失严重，生态系统趋于逆向演替，脆弱程度日益加剧[1]。石漠化是岩溶地区土地退化的极端形式，是我国当前最为严重的生态问题之一[2-4]。广东省国家级公益林是珠江的重要补给区，具有重要的生态屏障作用[5]。作为生态脆弱区，石漠化集中分布地区的调水蓄水能力和土壤保持能力面临严峻挑战，该区域的生态保护和恢复尤为重要。通过研究国家级公益林岩溶地区坡度、土壤侵蚀状况、基岩裸露度等自然差异与植被盖度差异，分析岩溶地区的生态脆弱性，掌握国家级公益林石漠化状况、分布及动态变化，为公益林管理和建设提供支撑。

1 研究方法

利用2019年广东省国家级公益林完善落界成果，结合广东省新一轮森林资源规划设计调查和岩溶地区第二次、第三次石漠化监测数据，进行地理空间分析，研究国家级公益林石漠化状况及变化情况。

2 地形地质情况

2.1 坡度分布情况

国家级公益林按坡度分，坡度<25°的面积135 119 hm2，占9.60%；坡度≥25°的面积1 272 958 hm2，占90.40%。非岩溶地区国家级公益林中，坡度<25°的面积93 541 hm2，占8.50%；坡度≥25°的面积1 006 909 hm2，占91.50%。岩溶地区国家级公益林中，坡度<25°的面积41 578 hm2，占13.52%；坡度≥25°的面积266 050 hm2，占86.48%。可以看出，国家级公益林90%的面积分布在陡坡、急坡和险坡，生态保护的意义十分重要。详见图1。

2.2 土壤侵蚀状况

国家级公益林按土壤侵蚀程度分，无侵蚀、轻微侵蚀、中度侵蚀和强度侵蚀的面积分别为1 266 855，38 320，84 952 hm2和17 951 hm2；分别占89.98%，2.72%，6.03%和1.27%。非岩溶地区国家级公益林地中，无侵蚀、轻微侵蚀、中度侵蚀和强度侵蚀的面积分别为1 003 971，29 343，53 550 hm2和13 586 hm2；分别占91.23%，2.67%，4.87%和1.23%。岩溶地区国家级公益林地中，无侵蚀、轻微侵蚀、中度侵蚀和强度侵蚀的面积分别为262 884，8 977，31 402 hm2和4 365 hm2；分别占85.45%，2.92%，10.21%和1.42%。图2可看出，岩溶地区土壤侵蚀程度要重于非岩溶地区，尤其是发生中等侵蚀程度的比例。

图1 坡度分布

图2 土壤侵蚀状况

就不同地类来看，红树林地、乔木林地、竹林地土壤无侵蚀或轻微侵蚀的比例为90%以上，疏林地、灌木林地土壤无侵蚀或轻微侵蚀的比例为80%～90%，未成林地和其它林地土壤侵蚀程度较严重，发生中度或强度侵蚀的比例分别为30.83%和60.84%。详见表1。

表1 土壤侵蚀程度发生比例%地类国家级公益林非岩溶地区岩溶地区无或轻微侵蚀中度或强度侵蚀无或轻微侵蚀中度或强度侵蚀无或轻微侵蚀中度或强度侵蚀乔木林地95.444.5695.784.2292.347.66红树林地97.982.0297.982.02竹林地91.388.6292.297.7188.9411.06疏林地89.2910.7189.7810.2286.9013.10灌木林地83.1516.8572.9627.0486.1913.81未成林地69.1730.8368.7231.2875.9824.02其它林地39.1660.8437.2562.7558.4241.58

由此可见，土壤侵蚀与植被生长状况息息相关，植被生长越茂盛，发生土壤侵蚀的程度越低，这是因为植物生长带来的凋落物为土壤提供了养分来源，同时在土壤表面堆积形成具有防止水土流失的功能[6-8]。岩溶地区土壤发生侵蚀的程度高于非岩溶地区，包括乔木林地、竹林地、疏林地(表1)。灌木林地、未成林地、其它林地非岩溶地区土壤侵蚀程度高于岩溶地区，一方面因为树种结构不同，岩溶地区多为天然起源的灌木林，非岩溶地区灌木林部分为生态、经济兼用树种，地表枯落物相对较少，易发生土壤侵蚀；另一方面由于南方水热条件较好，植被易于生长，非岩溶地区水肥条件良好的区域多已恢复为有林地，“少林”“无林”小班多为自然、地质、土壤条件较差的区域，植被难以自我恢复，需通过人工辅助方式促进天然更新，减少土壤侵蚀。需注意的是，并非土壤侵蚀水土流失强度越高的地区石漠化越严重，岩溶地区土壤侵蚀模数较小，却存在大面积基岩裸露形成的石漠化，其独特的侵蚀和成土环境决定了其允许侵蚀量远小于非岩溶地区，同等侵蚀程度造成的危害较非岩溶地区更严重[9-10]。

2.3 岩溶地区基岩裸露度

岩溶地区国家级公益林中，基岩裸露度在0～29%，30%～49%，50%～69%和≥70%之间的面积分别为49 666，94 341，92 151 hm2和71 470 hm2；分别占16.14%，30.67%，29.96%和23.23%。

3 植被情况

3.1 地类

岩溶地区国家级公益林地中，灌木林地、乔木林地和竹林地的面积分别为186 711，108 221 hm2和10 899 hm2；分别占60.69%，35.18%和3.54%。非岩溶地区国家级公益林地中，乔木林地、灌木林地和竹林地面积分别为986 822，55 852 hm2和29 185 hm2；分别占89.67%，5.08%和2.65%。国家级公益林地类构成的差异，反映出岩溶地区植被类型的差异，岩溶地区以灌木型为主，植被生长状况明显差于非岩溶地区。岩溶地区植被退化过程是植被和土壤协同作用的结果，植被退化是土地石漠化过程的先导过程，植被减少造成土壤侵蚀和石漠化程度的加重，随着石漠化程度加重，植物种数和丰富度又逐渐减少，乔木树种向灌木和藤本植物演替[11-12]。不同区域国家级公益林各地类面积详见图3 。

图3 不同区域国家级公益林各地类面积

3.2 植被总盖度

国家级公益林按植被总盖度分，Ⅰ级(≥70%)1 319 943 hm2，占93.74%；Ⅱ级(50%～69%)71 917 hm2，占5.11%；Ⅲ级(<50%)16 218 hm2，占1.15%。非岩溶地区国家级公益林按植被总盖度分，Ⅰ级1 038 435 hm2，占94.36%；Ⅱ级47 943 hm2，占4.36%；Ⅲ级14 072 hm2，占1.28%。岩溶地区国家级公益林按植被总盖度分，Ⅰ级281 508 hm2，占91.51%；Ⅱ级23 974 hm2，占7.79%；Ⅲ级2 146 hm2，占0.70%。

4 石漠化面积转化

4.1 石漠化状况及变化

岩溶地区国家级公益林地中，石漠化土地、潜在石漠化土地和非石漠化土地面积分别为27 094，230 868 hm2和49 666 hm2；分别占8.81%，75.05%和16.14%。石漠化土地、潜在石漠化土地合计比例83.86%，反映出岩溶地区国家级公益林地生态的脆弱性和保护的重要性。其中，灌木林地中，各石漠化状况土地面积分别为22 212、150 511 hm2和13 988 hm2；分别占11.90%，80.61%和7.49%。乔木林地中，各石漠化状况土地面积分别为4 567，70 268 hm2和33 386 hm2；分别占4.22%，64.93%和30.85%。竹林地中，各石漠化状况土地面积分别为277，9 016 hm2和1 606 hm2；分别占2.54%，82.72%和14.74%。详见图4。

图4 岩溶地区国家级公益林地石漠化类型

2011—2016年，岩溶地区国家级公益林地中，石漠化土地、非石漠化土地面积分别减少1 994 hm2和1 968 hm2，潜在石漠化土地面积增加3 962 hm2(表2)。就不同石漠化状况面积转化来看，石漠化土地转为潜在石漠化土地面积4 300 hm2，转为非石漠化土地面积34 hm2(表3)；潜在石漠化土地转为石漠化土地面积2 287 hm2，转为非石漠化土地面积473 hm2；非石漠化土地转为石漠化土地面积53 hm2，转为潜在石漠化土地面积2 422 hm2。

4.2 石漠化程度及变化

国家级公益林石漠化土地按石漠化程度分，轻度、中度、重度和极重度石漠化土地面积分别为3 855，9 417，13 211 hm2和611 hm2；分别占14.23%，34.76%，48.76%和2.25%(表4)。其中，灌木林地中各石漠化程度土地面积分别为2 367，7 706，11 567 hm2和573 hm2；分别占10.66%，34.69%，52.07%和2.58%。乔木林地中，各石漠化程度土地面积分别为1 393，1 631，1 508 hm2和36 hm2；分别占30.49%，35.71%，33.02%和0.78%。竹林地中，各石漠化程度土地面积分别为85,81,109 hm2和2 hm2；分别占30.67%，29.13%，39.38%和0.82%。

表3 国家级公益林地石漠化状况面积变化矩阵hm2石漠化状况后期石漠化土地潜在石漠化土地非石漠化土地非岩溶土地总计石漠化土地 2475443003429088潜在石漠化土地2287224146473226906前期非石漠化土地 5324224915951634非岩溶土地 11004501100450总计270942308684966611004501408078

2011—2016年，国家级公益林石漠化土地中，中和180 hm2。就不同石漠化程度面积转化来看，轻度石漠化土地转为中度石漠化土地面积79 hm2；中度石漠化土地转为轻度、重度、极重度石漠化土地面积分别为454，511 hm2和226 hm2；重度石漠化土地转为轻度、中度石漠化土地面积分别为27 hm2和387 hm2；极重度石漠化土地转为重度石漠化土地面积为53 hm2。

表4 石漠化土地石漠化程度变化情况石漠化程度2011年2016年面积/hm2比例/%面积/hm2比例/%两期面积差值/hm2轻度石漠化3 43011.793 85514.23425中度石漠化11 53339.659 41734.76-2 116重度石漠化13 69447.0813 21148.76-483极重度石漠化4311.48611 2.25180总计29 08810027 094100-1 994

度石漠化、重度石漠化面积分别减少2 116 hm2和483 hm2(表5)，轻度石漠化、极重度石漠化面积分别增加425 hm2

表5 国家级公益林石漠化土地石漠化程度面积变化矩阵hm2石漠化状况后期轻度石漠化中度石漠化重度石漠化极重度石漠化其它总计轻度石漠化 18977914543430中度石漠化 4548251511226209111533前期重度石漠化 273871252975113694极重度石漠化5334038431其它 14777001184513766501378990总计385594171321161113809841408078

5 结论

国家级公益林90%的面积分布在陡坡、急坡和险坡，生态保护的意义十分重要；国家级公益林土壤发生中度侵蚀、强度侵蚀程度的比例为7.3%，而岩溶地区土壤侵蚀程度要重于非岩溶地区，尤其是发生中等侵蚀程度的比例。基岩裸露度在0～29%，30%～49%，50～69%和≥70%之间的面积分别为49 666，94 341，92 151 hm2和71 470 hm2；分别占16.14%，30.67%，29.96%和23.23%。非岩溶地区植被以乔木林为主，岩溶地区以灌木林为主，植被生长状况明显差于非岩溶地区，植被覆盖度也低于非岩溶地区。

2011—2016年，岩溶地区国家级公益林地中，石漠化土地、非石漠化土地面积分别减少1 994 hm2和1 968 hm2，潜在石漠化土地面积增加3 962 hm2；国家级公益林石漠化土地中，中度石漠化、重度石漠化面积分别减少2 116 hm2和483 hm2，轻度石漠化、极重度石漠化面积分别增加425 hm2和180 hm2。我国岩溶地区生态状况呈良性发展态势，其中，人工造林种草、封山育林和植被保护对石漠化土地逆转发挥着主导作用，贡献率达72%[13]。石漠化土地面积减少，石漠化程度减轻，表明国家级公益林充分发挥了对生态脆弱地区的生态恢复的作用。