云勇林场不同林业发展模式森林资源动态分析

唐敏聪，陈世清，杨 清，苏木荣，王 锋

(1. 广东省龙眼洞林场，广东 广州 510520； 2. 华南农业大学，广东 广州 510642； 3. 广东森科园林绿化工程有限公司，广东 广州 510520； 4. 佛山市云勇生态林养护中心，广东 佛山 528518；5. 广东省德庆林场，广东 德庆 526600)

纵观世界各国的林业发展，大多都是经过由木材利用到木材培育和利用，再到可持续发展的过程[1]。林业发展模式与国民经济发展、林业产业定位，森林经营理念及林业管理模式、政策支撑与国家发展战略等息息相关[2]。而森林资源的变化是社会、经济、环境协调发展对林业产品培育与保护利用的反映[3-5]。国有林场是植树造林、森林资源培育、保护和合理利用资源、维护国家生态安全的重要机构[6]，国有林场森林资源数量、培育产品和利用力度与林业发展模式关系密切。根据国有林场改革指导思想，我国现有公益性国有林场通过改革，林业发展模式必须实现由木材生产为主转变为生态修复和建设为主、由利用森林获取经济利益为主向保护森林提供生态服务为主的生产经营转变[7]。佛山市云勇林场是广东省较早转制成公益一类事业单位性质的国有林场，历经不同的林业发展模式，对其不同林业发展模式下森林资源变化进行研究，分析总结发展变化规律，可为进一步推动国有林场发展提供参考。

1 研究区概况

佛山市云勇林场(以下简称“云勇林场”)位于佛山市高明区，现有经营面积1 958.29 hm2，其中林业用地面积1 922.39 hm2。属低山丘陵地形，年均温22 ℃，年降雨量1 720 mm，土壤主要为花岗岩发育而成的赤红壤。现有植被主要为亚热带常绿阔叶人工林。林场始建于1958年，原为广东省属林场，于1984年下放给佛山市管理。林场自成立至今已有61年，属性历经生产性事业单位、自主自收事业单位(事业单位企业管理)转制成广东省较早公益一类事业单位性质的国有林场[8]。伴随着属性的转变，其林业发展历经以培育松树、杉木、桉树等用材林资源为主，通过获取木材为主要目的林业发展模式(1958—2001年)，以生态修复和建设为主、木材生产和生态建设并重的综合性林业发展模式(2002—2013年)和以生态建设为主保护森林提供生态服务为主要目的林业发展模式(2013年至今)。

2 材料与方法

2.1 研究数据来源

采用的基本资料为1993、2001、2012、2018年云勇林场不同林业发展模式转变节点森林资源二类调查主要因子数据，以及1993—2018年连续25年云勇林场主要森林资源培育和利用的档案材料。

2.2 研究方法

参考我国林业发展历史[1]，以我国森林分类经营起始时间1993年作为研究时间起始点，结合云勇林场的森林经营历史沿革[7]，选用1993—2001年代表以木材生产为主的林业发展模式(下简称Ⅰ)，2002—2011年代表以生态修复和建设为主的林业发展模式(下简称Ⅱ)和2012—2018年代表保护森林提供生态服务为主林业发展模式(下简称Ⅲ)起止年度的森林资源二类调查数据中反映森林资源数量的乔木林面积、森林覆盖率、森林总蓄积量和反映资源质量的乔木林单位蓄积量、生态公益林比例、混交林比例以及反映森林资源利用的生态功能等级和森林景观等级等主要资源因子，不同林业发展模式时期与国有林场主要职能“植树造林，森林资源培育、保护和合理开发利用”[6]密切相关的林木采伐量，造林面积、应用树种等主要经营产品为对象，纵向对比分析3种林业发展模式下森林资源数量、质量和生态景观因子等数据变化。

2.3 数据统计分析

采用Excel 2019软件对数据进行统计整理，纵向比较分析4个年份3个发展模式云勇林场森林资源动态变化数据，研究其变化规律。

1)乔木林面积占比

乔木林面积占比(%)通过公式(1)计算：

Yi=100×Fi/Di

(1)

式中：Yi为表现i年度乔木林地类面积占总面积百分率；Fi表示i年度乔木林面积；Di表示i年度有林地总面积；有效数字保留两位小数。

2)森林覆盖率

区域内单位森林面积(郁闭度0.2以上的乔木林地和竹林地面积)与土地面积的之比的百分数。

森林覆盖率(P，%)通过公式(2)计算：

P=100×(森林面积/土地经营总面积)

(2)

式中：森林面积和土地面积的计算单位为hm2；有效数字保留两位小数。

3)森林资源因子增长率/下降率

主要指的是本期值比上一统计周期的增长量/减少量与上一个统计周期的比值，通常以百分数的形式表现，该公式主要应用于不同时期与上一周期之间相同内容之间的比较，林木主要资源因子中，不同林业发展阶段乔木林面积占比、森林覆盖率、林木总蓄积量与乔木林单位面积蓄积量、不同年份林种占比均使用公式(3)进行比较和计算：

Gr(Rr)=(Ci-Bi/Bi)×100%

(3)

式中：Gr为增长率；Rr为下降率；Ci为当期起始数据；Bi为上一终止期数据，如果计算值为正值(+)，则称增长率，如果计算值为负值(-)，则称下降率(减少率)；有效数字保留两位小数。

3 结果与分析

3.1 森林资源数量变化分析

3.1.1乔木林面积变化

根据云勇林场3个不同林业发展模式起止时间节点4个年份森林二类调查数据库资料显示，林场的经营面积处在动态变化之中，主要原因是：(1)部分数据更新不及时；(2)调查技术手段提高带来精度提升；(3)国土与林业部门对林缘边耕地、园地等是否作为林地的标准不统一；(4)不同年份林业部门对办公、生产、生活场所，护林站及林区公路等辅助生产林地与非林地统计方式不统一，导致数据有差异性[9]。为直观比较，乔木林森林资源数量变化采用各年度乔木面积占经营面积百分比进行比较(表1)。

从表1的数据分析可知，乔木林面积占比从Ⅰ模式起始年的1993年的81.94%到Ⅲ模式2018年的98.95%，总体上呈增加趋势。从增长幅度变化分析，以Ⅲ模式增幅最大，达11.63%，而Ⅰ与Ⅱ模式增幅相差较小，分别为4.82%和3.20%(表1)。究其原因有3点，(1)由于Ⅰ～Ⅲ模式林木采伐面积小于造林面积；(2)1993年的采伐迹地34.1 hm2通过造林转变成乔木林地，而2016年后林场已停止林木主伐，只对林分进行森林抚育；(3)在Ⅲ模式，一些竹林、苗圃、灌木林和辅助林地转变成乔木林地。

表1 云勇林场不同发展时期主要时间节点森林资源数量因子变化

3.1.2森林覆盖率变化

从表1的数据分析可知，森林覆盖率从Ⅰ模式起始年1993年的80.80%上升到Ⅲ模式2018年的98.17%，总体上呈增加趋势。从增长幅度分析，以Ⅲ模式时期增幅最大，达12.02%，其次为Ⅰ模式，增幅为6.39%，Ⅱ模式的增幅最小，仅为1.95%。究其原因，与乔木林面积增幅大体相似，造林面积大于采伐面积，Ⅲ模式将竹林、苗圃、灌木林和辅助林地通过造林转变成乔木林地，在Ⅱ模式，由于林场要转变为生态型林场，需要加大对用材树种的采伐力度，营造更多生态功能更强的乡土阔叶树种，达到生态修复建设成效，造成Ⅱ模式增幅最低(表2)。

表2 云勇林场不同发展时期主要林木资源培育与利用产品变化

3.1.3森林总蓄积量变化

从表1的数据分析可知，森林总蓄积量呈先降后升趋势。从Ⅰ模式起始年1993年的125 813 m3(最高)一直下降到Ⅱ模式终止期2012年的56 200 m3(最低)，随后再上升到Ⅲ模式2018年的123 147 m3。降幅最大的为Ⅱ模式，下降了43.54%，增幅最大的是Ⅲ模式，增长了119.12%。究其成因，在Ⅰ模式和Ⅱ模式，为获得木材利益和加快生态建设，林木采伐量始终居高不下，大量蓄积量较大的成、近熟林被采伐，而Ⅰ模式和Ⅱ模式新栽林木因林龄小，生长量小，林木资源得不到恢复补充，造成总蓄积量不断下降，到Ⅱ模式后期达到最低点，而到了Ⅲ模式，伴随采伐量剧减，Ⅰ模式和Ⅱ模式前期栽植林木开始进入中龄，生长量加大，林木蓄积量不断增加，逐步回升。

3.2 森林资源培育产品变化分析

3.2.1造林树种与林分的变化

伴随着林场主要职能的转变，其森林资源培育的树种发生了重大改变。以木材生产为中心的Ⅰ时期，林场种植的树种以用材特性更突出的杉、松、桉、速相思为主，其造林面积达到849.4 hm2，占85.94%，以纯林为主；乡土阔叶树种应用数量仅24种，造林面积119.4 hm2，占14.06%，为阔叶混交林。以生态修复和建设为主的Ⅱ时期，林场种植树种以生态功能更强大的乡土阔叶树种为主，应用种类达134种，其造林面积达到1 429.0 hm2，占97.09%，与Ⅰ时期相比，乡土树种应用种类增加了110种，阔叶混交林增加了1 309.7 hm2。进入Ⅲ时期，种植的树种以生态功能强大、同时兼顾商品价值更高的降香黄檀、闽楠、格木、土沉香等11种乡土阔叶树种为主，全部为阔叶混交林，其造林面积达128.32 hm2，占100%(表2)。

3.2.2林种的变化

伴随着林场主要职能的转变，其森林类别中的林种随之发生变化。以木材生产为中心的Ⅰ时期，林场生态公益林比例起始年为“0”，1999年后，为完成国家下达的生态林建设任务，2年内把原有商品林分中的75.10%划定为生态公益林(树种及所有经营措施均未改变)。以生态修复和建设为主的Ⅱ时期，林场从树种培育根源上主动求变，实现生态建设的转型，生态公益林比例上升到96.85%。提供生态服务为主的Ⅲ时期，林场充分挖掘地类潜力，把生态公益林比例提高到98.61%(表3)。

3.2.3乔木林单位蓄积量

伴随着林场主要职能的转变，其树种与经营目的随之发生变化，从而导致乔木林单位蓄积量改变。在Ⅰ时期起始之前，林场经营森林的目的是获取木材，乔木林单位蓄积量最高，达80.90 m3/hm2，而到了末期，需要完成上级下达的生态林建设任务，种植的树种也发生改变，单位面积蓄积量开始下降至60.09 m3/hm2，其后，在经营转型的Ⅱ时期，为加快生态修复建设任务，林场加大用材树种采伐力度，乔木林单位蓄积量下降率达到最大，为46.80%，到Ⅱ时期末期，乔木林单位蓄积量仅为31.97 m3/hm2，之后，林场进入Ⅲ时期，林木采伐大幅度下降，而早期种植的树木进入快速生长初始阶段，乔木林单位蓄积量出现正向增长，增长率最大达102.52%，到Ⅲ时期的2018年，乔木林单位蓄积量达64.74 m3/hm2，预计未来，生长量随林分年龄增大而增加，乔木林单位蓄积量会更大(表3)。

表3 云勇林场不同发展时期主要时间节点森林资源质量因子变化

3.3 森林资源利用变化分析

3.3.1林木资源利用

“植树造林，森林资源培育、保护和合理开发利用”是国有林场的主要职能，通过大力造林、科学营林、减少商业性采伐是增强生态功能，提升森林质量的重要举措[6]。从表2的分析数据可知，在Ⅰ时期的9年内，云勇林场基本按“法正林”理论进行林木资源经营，年均采伐面积100.9 hm2，年均利用木材量达11 230.6 m3，提供的年均木材资源最大；Ⅱ时期，林场为加快生态修复建设，加大了利用木材资源数量，年均采伐面积为141.3 hm2，年均利用木材量达10 289.1 m3；林场进入Ⅲ时期，林木利用大幅度下降，年均采伐面积18.6 hm2，年均利用木材量为1 905.6 m3，且大多为低效林改造更新及改善森林环境而开展的林木采伐利用。

3.3.2生态功能等级变化

以林分林层、植被盖度、郁闭度、生物多样性、枯枝落叶层5个因子综合评判森林生态功能等级，对森林资源的生态状况评价具有重要作用，综合得分越大，生态功能等级越高，当林分生态功能一、二级占比超过50%，可认为该林分生态状况达到较优水平[10]。广东自2002年建立生态等级评价标准以来，对森林生态功能的优劣有了较为系统的评判标准。云勇林场的生态状况一直处于较优水平，但生态功能等级比重随着不同林业发展模式的转变发生着不断变化。其中，生态功能一、二级林分合计数量，Ⅰ时期末年和Ⅲ时期2018年均高于Ⅱ时期末年；随着林业发展模式的转变，生态功能等级为一级的林分面积占比呈上升趋势，所占比例由11.46%上升至26.77%；生态功能等级为二级的林分面积占比则呈先降后升，总体呈上升的趋势；生态功能等级为三级的林分面积占比呈先升后降趋势；而生态功能等级为四级的林分面积比重则呈先升后降趋势，至2018年林分面积占比为0(表4)；由于Ⅱ时期林场进行较大面积的更新造林，而Ⅲ时期更新改造面积逐年减少，新造林分随着年龄增长，其林分的各种生态因子逐步恢复，生态功能逐渐变强。

表4 云勇林场不同发展时期主要森林生态资源变化

3.3.3森林植物景观变化

森林植物景观是最重要的森林资源利用要素。通过查阅及分析《广东云勇森林公园总体规划(2001-2012》《云勇生态型林场总体规划(2002-2012)》及云勇林场1993—2018年4个年份森林资源二类调查相关数据发现(表5)，林场3种林业发展模式其主要森林植物景观类型数量变化不大，始终维持在7～8种范围，但各森林植物景观类型斑块面积则发生较大变化，其中杉树、松树林、桉树林、相思林景观及其景观斑块面积不断减少，甚至消失，逐步被纯阔叶林、阔叶混交林、针阔混交林3种植物景观所替代；同时，依托纯阔叶林、阔叶混交林及针阔混交林景观资源，按照不同的景观要素，云勇林场构建了红花林、芳香林、百果园、珍贵树种园、木兰园、保健林等多种森林景观，极大地丰富了森林景观资源的内涵，吸引了众多游客前来休闲、游憩，逐步实现了森林资源从获取木材为主向提供生态服务产品的转变。

表5 云勇林场不同年份森林植物景观类型变化

4 结论与建议

基于云勇林场25年3个不同林业发展模式起止时间节点4个年份森林资源规划设计调查数据资料分析，结果表明，Ⅰ～Ⅲ时期林业发展模式，随时间推延，林场的乔木林面积，森林覆盖率，生态公益林面积，一、二生态功能等级林分面积比例，应用乡土树种种类数量及种植阔叶混交林面积不断增大；森林植物景观变化更加丰富，斑块面积更趋均匀。森林总蓄积量及乔木林单位蓄积量呈先降后升趋势。年均获取的木材资源越来越少，造林面积呈先升后降趋势，整体呈现森林干扰不断减弱，生态景观功能不断增强的良好态势。

剖析云勇林场25年森林资源动态变化可得到以下结论：国有林场属性决定林场的林业发展模式，进而决定其森林资源总量、培育产品和利用力度。当前，随着广东省大多数林场转变为公益事业单位，其主要功能已明确定位为保护培育森林资源、维护国土生态安全和提供生态公益服务[11]。因此，如何通过科学的森林资源经营提升森林资源质量成为国有林场改革的主要目标[12]。基于云勇林场的森林资源现状提出如下建议。

1)加强中幼林抚育措施。云勇林场自1999年进行生态公益林建设以来，以种植乡土阔叶树种为主，造林密度为1 665株/hm2，目前林分郁闭度大多达到0.6以上，林木处于中幼龄，乔木树种生长竞争大，因此，必须加强中幼林抚育力度，通过科学的密度调控，培育大径级乔木林，促进单位蓄积量快速增长。

2)加快公共绿色生态产品培育开发。目前云勇林场森林覆盖率高，生态公益林中以乡土阔叶树种组成的混交林比例大，除发挥水源涵养、水土保持的生态功能外，必须充分挖掘和利用优质森林的其他属性，如加快森林康养、林下经济、科普自然教育、独特森林植物景观建设，同时利用现有森林环境，加大旅游基础设施建设，使之成为珠三角休闲游憩的好场所。

3)及时总结乡土阔叶树种应用成果，为广东省生态建设提供科学参考。自林场开展生态修复和建设以来，应用乡土阔叶树种达147种，其中不泛珍稀和珍贵树种，截至目前，大多数林木生长良好，但随着时间的推移，有些树种成为群落优势种群，有些树种成为群落亚乔木层树种或下木，而有些树种逐步在竞争中处于劣势，甚至死亡消失。因此，需要根据目前的森林资源现状及时进行科学分析，提出林场未来森林资源科学经营的技术措施。