王亮,杨玉龙,赵庭伟,谢继全,王鸿毅
(1.甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区管理局,甘肃瓜州 736100;2.甘肃省生态环境监测监督管理局,甘肃兰州 730000;3.甘肃林园绿化设计咨询有限公司,甘肃兰州 730000)
森林资源是林地及其所生长的森林有机体的总称,是生态环境保护和生态文明建设的重要物质基础,也是林业可持续发展的根本保证[1,2]。反映森林资源数量的主要指标是森林面积和森林蓄积量。森林调查是以林地、林木,以及林区范围内生长的动、植物及其环境条件为对象的林业调查[3]。森林资源调查结果是制定区域国民经济发展规划和林业发展规划,实行森林生态效益补偿和森林资源资产化管理,指导和规范森林经营单位科学经营森林的重要依据[4]。
安西极旱荒漠自然保护区地处甘肃河西走廊西端,属荒漠生态系统类型保护区,自1987 年成立以来,虽先后组织开展了3次综合科学考察,摸清了区内自然地理环境及生物多样性家底,但在2008年全省集中开展森林资源二类调查时,保护区因属环保系统而未在单独调查范围内,所以保护区林地资源本底不清,相关数据尚属空白。因此,2019 年对保护区内森林资源现状进行调查,为今后保护区建立或更新森林资源档案,制定各类发展规划和林业工程规划设计,落实森林生态效益补偿制度,科学保护林地资源奠定了基础。
安西极旱荒漠国家级自然保护区位于甘肃省瓜州县境内,总面积8.0×105hm2,海拔1 300~3 300 m,分南北两个片区,南片区位于39°49′39″~40°34′34″N、95°50′50″~96°48′34″E,北片区位于41°10′28″~41°47′33″N、94°41′10″~95°47′52″E,地貌主要由低山丘陵、剥蚀准平原地形和山前冲积平原三种组成。保护区属典型的干旱荒漠气候,降水极少,蒸发量大,空气相对湿度低,日照时间长,热量充沛,昼夜温差大,风大沙多。年均温变化在7.8~10 ℃之间,年均光照时数为2 940.4~3 171.9 h,全年日照率为73%,年均降水量52.0 mm以下,年蒸发量2 754.9 mm。保护区境内共有高等植物63科210属455种,主要以典型的中亚4 大荒漠植被泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)、红砂(Reaumuria soongorica)、黑柴(Sympegma regelii)、珍珠猪毛菜(Salsola passerina)为保护对象,其中国家Ⅰ级保护植物有裸果木(Gymnocarpos przewalskii),植物区系的主要成分是亚洲中部成分。境内分布有脊椎动物29目65科210种,列入《国家重点保护野生动植物名录》的36种,其中国家Ⅰ级保护动物有普氏野马(Equus przewalskii)、蒙古野驴(Equus hemionus)、雪豹(Uncia uncia)、北山羊(Capra ibex)、金雕(Aquila chrysaetos)、白唇鹿(Gervus albirostris)等9种;国家Ⅱ级保护动物有猞猁(Lynx lynx)、鹅喉羚(Gazella subgutturosa)、岩羊(Pseudois nayaur)、盘羊(Ovis ammon)、大天鹅(Cygnus cygnus)等27种。区内昆虫有10目95科261属387种(含天敌昆虫)[5-7]。
本次调查以生态环境部备案保护区矢量界线为准,总面积7.509×105hm2。根据《甘肃省森林资源规划设计调查技术操作细则》[8],本次调查采用“保护区管理局—保护站—林班”的自然保护区三级区划系统区划,以有利于开展经营活动,便于管理和组织生产,界线一般以山脊、河流、巡护道路为界。
采用2018 年保护区高空间分辨率卫星遥感数据作为遥感数据源,将校正处理后遥感数据作为区划底图的基础上,结合已有档案、近年来保护区科学考察及保护区总体规划等有关资料,利用计算机目视解译判读并进行人机交互区划小班,然后抽取10%以上的小班到现地验证和修正界线。对草地、非林地等难以判读区划的小班全部到现地进行区划。对根据解译标志划分的小班,利用GPS、PDA到现地进行实测或目测调查,记录地类、灌木树种、覆盖度等因子,简要描述地面形态特征(地貌类型、地形、植被类型特征等)。
根据保护区的森林状况小班面积确定为0.1~20 hm2,公益林小班面积可适当放大;宜林地、非林地小班面积不限。小班面积采用GIS自动求算。按“层层控制,分级量算,按比例平差”的原则,根据总体面积由计算机进行平差形成小班面积。
本次调查的保护区总面积为750 900 hm2,其中林地面积77 508.82 hm2,占保护区总面积的10.32 %;非林地面积673 391.18 hm2,占总面积的89.68%。林地中有林地面积384.26 hm2,占林地面积的0.50%;灌木林地面积54 073.75 hm2,占林地面积的69.76%;宜林地面积23 050.81 hm2,占林地面积的29.74 %。可以看出,保护区林地以灌木林为主,其面积是乔木林(有林地)的140 倍。有林地中防护林面积110.52 hm2,占有林地面积的28.76%;特用林面积273.74 hm2,占有林地面积71.24%(表1)。
表1 保护区地类面积的构成
保护区活立木总蓄积35 473 m3,全部为有林地蓄积。按类型分:全部为有林地蓄积,其中:纯林蓄积35 431 m3,占总蓄积的99.88%;混交林蓄积42 m3,占总蓄积的0.12 %。按权属分:国有30 432 m3,占85.79%;个人5 041m3,占14.21%。乔木林地资源中,按龄组分:中龄林面积81.89 hm2,蓄积4 031 m3;近熟林面积5.07 hm2,蓄积116 m3;成熟林面积7.71 hm2,蓄积622 m3;过熟林面积289.59 hm2,蓄积30 704 m3(表2)。
表2 保护区乔木林分龄组面积、蓄积表
3.3.1 起源
保护区森林资源(有林地和灌木林地)总面积54 458.01 hm2,其中:人工起源的森林面积259.84 hm2,占森林资源总面积的0.48%;天然起源的森林面积54 198.17 hm2,占总面积的99.52%。可以看出,保护区森林以天然林为主,其面积是人工林的209 倍之多。人工起源的森林面积中,有林地面积102.51 hm2,占39.45 %;灌木林地面积157.33 hm2,占60.55 %。天然起源的森林面积中,有林地面积281.75 hm2,占0.52%;灌木林地面积53 916.42 hm2,占90.48%。
3.3.2 森林类别
保护区林地类别以生态公益林为主,其面积77 484.79 hm2,占林地总面积的99.97%;商品林面积24.03 hm2,占林地面积的0.03%。公益林按地类分:有林地面积384.26 hm2,占公益林地的0.50 %;灌木林地面积54 049.72 hm2,占69.75 %;宜林地面积23 080.51 hm2,占29.75%。按权属分:国有面积77 354.37 hm2,占公益林地的99.83%;集体面积130.42 hm2,占0.17%。商品林全部为灌木经济林。
3.3.3 林种结构
保护区有林地和灌木林地中,林种以特种用途林为主,防护林次之,其中:防护林面积8 769.84 hm2,占16.11 %;特种用途林面积45 664.14 hm2,占83.85%;经济林面积24.03 hm2,占0.04%。防护林中,乔木防护林面积110.52 hm2,(其中防风固沙林面积70.29 hm2,农田牧场防护林面积40.23 hm2);灌木防护林面积8659.32 hm2(全部为防风固沙林)。特种用途林中,乔木林面积273.74 hm2,灌木林面积45390.40 hm2。
3.3.4 树种结构
乔木林以胡杨、杨树为主要树种。其中,胡杨林面积274.37 hm2,占乔木林面积的71.4 %,蓄积29 646 m3,占有林地蓄积的83.57 %;杨树林面积105.63 hm2,占乔木林面积的27.49%,蓄积5 700 m3,占有林地蓄积的16.07%;沙枣面积3.07 hm2,占乔木林面积的0.8%,蓄积19 m3,占有林地蓄积的0.05%;柳树、榆树等其他树种面积1.19 hm2,占乔木林面积的0.31%,蓄积108 m3,占有林地蓄积的0.31%。
灌木林中天然起源占绝对优势,以合头草、膜果麻黄和柽柳为主要树种。其中,合头草17 511.77 hm2,占32.39 %;麻黄14 211.83 hm2,占26.28 %;柽柳8 817.15 hm2,占16.31 %;其他灌木13 375.67 hm2,占24.73%;人工灌木林157.33 hm2,其中梭梭99.01 hm2,占0.18%;枸杞48.97 hm2,占0.09%;柽柳9.35 hm2,占0.02%。
一是保护区地处亚洲中部温带荒漠、极旱荒漠和典型荒漠的交汇处,是全球和中国荒漠生态系统中的生物多样性关键区域和生态敏感区域,生态系统和功能极其脆弱[9]。保护区内的主要河流疏勒河和榆林河,均发源于祁连山,是区内重要的湿地供给水源,荒漠植被是该地区农业生产、人畜饮水的主要水源的重要保障。因此,保护区大面积的森林资源为维持该地区生态平衡,促进生态系统的良性循环,减少自然灾害等起到了重要作用[10]。
二是保护区属中亚荒漠植被区,森林资源以灌木林为主,且大多分布在山前冲积平原,人为活动较少,森林群落类型多样,植物物种丰富,野生动物食物资源丰富充足,为蒙古野驴、北山羊、鹅喉羚、岩羊、盘羊等国家珍稀濒危野生动物提供了理想的栖息场所,对其物种的生存繁衍具有重要意义。
三是本次仅针对保护区森林资源现状进行了调查,由于此前保护区未开展过森林资源普查或调查工作,无历史数据和文献资料,所以无法与以往的数据进行对比,无法分析保护区森林资源消长变化,本研究仅为现状调查和资料补充。
四是保护区林地面积大,个别区域植被覆盖度较高,高达60%以上,长势相对较好,如保护区社区锁阳城镇一带,加之保护区夏季炎热、冬季寒冷、降水极少、蒸发量大、冬春风大,火灾风险隐患大,应加强保护区林地管理,预防火灾,将火灾发生率降到最低。