铜鼓县森林资源及生态承载力现状分析与发展对策

陈友根，李 婷

（1.铜鼓县林业局，江西 铜鼓336200；2.铜鼓县政法委，江西 铜鼓336200）

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区域概况

铜鼓县位于赣西北边陲，林地面积138 738.3 hm2，占土地总面积的89.3%；森林覆盖率88.04%，居江西省之首。铜鼓县地处中亚热带气候区，年均降水量1 600 mm，年均气温为16.2℃，气候温和，雨量充沛，霜期较短，四季分明。

铜鼓县总人口14 万人。拥有“中国长寿之乡”“南方红豆杉之乡”“中国黄精之乡”“国家重点生态功能区”“国家生态文明建设示范县”等称号。辖区内拥有的“江西南方红豆杉原始森林主题公园”“天柱峰国立原始森林主题公园”“官山国立自然保护区”三大生态自然生态主题公园，是长江中游地区鄱阳湖、洞庭湖和江汉三大平原之间的重要“生态孤岛”。

1.2 数据样本采集

该研究原始数据取自2012-2019 年编制的《铜鼓县统计年鉴》《中国生态足迹报告2012》及铜鼓县林业局网站、铜鼓县统计局网站、铜鼓县县情网站等相关官方网站。对于统计年鉴中缺失的数据采取无因次模型无量纲标准化进行计算比较和分析弥补[1]。对在林业网站采集森林资源清查数据中缺失的数据，则往前阶段（2012 年之前）最近一次（即2009 年）清查数据中采集。

1.3 生态足迹概念

每个现存总人口（某个人，某个城市或某个国度）生成这种因人所耗费的一切各种资源和形成的一切废弃物所需的生物生产区（包括土地和水）称为生态足迹[2-3]。它是一项自然资产的综合核算方式，它用对土地空间的占有比例来反映可持续发展的重要程度。其基本思路是把人们消费所需的资源量，与自然条件形成的生物承载力水平转换为人们可以共同比较的资源用地面积[4]。

生态足迹有六种生态生产性土地，即耕地、林地、水域、草地、化石能源用地和建筑用地，其标准化单位为“全球性公顷”（ghm2），即折算成相应的生物生产性面积，从而统一了区域内六种生物生产性土地类型（以下简称六类土地）生态足迹的计量单位，最终实现同量化的计算和比较[5]。六类土地如下：1）耕地，主要产品是人类消费的粮食、油料及植物纤维等，是六类土地中生产能力最强的；2）草地，主要用途是用来饲养牲畜从而获得人类所需要的各类肉类、皮毛和奶等消费品，一般指未进行改良的放牧地或适用于发展畜牧业的地区；3）林地，主要是指能够向人类提供所需的木材产品及油料和水果等具有经济价值的产品，一般包括天然林和人工林；4）水域，一般指为人类提供各种水产品和海产品的区域，包括可以从事渔业捕捞或者水产养殖的水域区域；5）建设用地，人类一切建设活动产物，如住房、交通、工业和水电站等基础设施所占用的土地，通常耕地被建设用地所占用；6）能源土地，也称为碳足迹，是指吸收化石能源燃烧过程中所排放CO2所需的林地面积（其中不包括燃烧化石能源及其产品所散发出的其他有害气体和海洋区域）[6]。

1.4 生态足迹模型及公式

1.4.1 模型前提假设

生态足迹的计算依据了某些假设。主要为5 个基本假定：1）能够在统计上得出人们社会耗费的主要资源，及其人类社会在制造与消费过程中所形成的废弃物总量；2）资源及废弃物能够转换为产品及消费的生物生产区；3）对于六类以上不同类别的土壤，可按照其相应的产出给予相应的权重，并换算为标准化的“世界公顷”单元。土壤类别在空间结构上是互斥的；4）自然资源的国际环境和生态服务供给也可能体现为世界公顷面积，这是生态生产区的一个体现；5）一旦生态足迹数超过生态承载力，将陷入高赤字状况，生态赤字为平均水平。在其他地区进口资源，在其他地区处置废物，或超支该地区未来的自然资本存量[7]。

1.4.2 生态足迹公式

生态足迹的计算公式[8-9]如下：

（1）式中：EF－总生态足迹，N－人口数；ef－人均生态足迹。

文章研究的对象为铜鼓县森林资源特征及其生态足迹。人们在考虑森林生态系统的用途时更多考虑的是其经济用途和自然景观；生态价值一般包含涵养水源、保肥固土、释氧固碳、高效提升室内空气品质和维持海洋生物多样化等方面。在应用生态足迹模型计算森林的主要功能时，其经济价值和吸收CO2两方面分别占用林地和能源用地两种土地类型[10]。另外还有部分研究人员从旅游资源角度对生态足迹进行测算，从游览方式和旅游住宿等方面估算生态的占用，但是铜鼓县森林公园的旅游数据较难统计，且本区域森林旅游生态占比较少，因此本文未对森林旅游资源的生态足迹进行测算。

关于人均总环境足迹，依托联合国粮农组织(FAO)2009 年发布的《粮农组织统计年鉴2007-2008》和铜鼓县本地森林资源状况，将铜鼓县森林的总生态产量主要分为杉木、红豆杉等。并根据铜鼓县农业统计年鉴的统计资料，分别测算各农产品消费者的平均生态生产性用地面积，即为林产资源消费生态足迹。在总生态足迹统计模型中，计算总生态产量用的则是某一产品的平均消费量数据，在实际操作中都默认使用产量数据。

计算公式如下:

1.4.3 生态承载力

电导率定义为溶液的导电能力[22]，受酒体中离子浓度和性质的影响。酒类储藏期间酒体内物质发生的氧化聚合、酯化等各种反应都会使电导率产生变化。

生态承载力公式[8-9,11]如下：

（3）式中：EC－该地区总生态承载力（hm2），即环境吞吐量；N－该地区总人口数；ec－人均生态承载力（hm2·人-1）；rj－平衡系数；aj－生物生产的林地面积（hm2·人-1）；Yj－生产因子。产量系数是指以不同国家或地区的特定类型的生物产区表示的本地产量与全球平均产量之间的差异。本文采用了全球一致的均衡因子[12,13]，产量因子结果均采用Wackernagel 等对中国生态足迹计算时取值[14]。平均生产率是各类型土地的全球平均生产率。通过生态足迹算法，使用产量系数与平衡系数调整平均土地面积，即可得到铜鼓县的平均环境吞吐量，在扣减了生物多样性保护区面积的12%后，就可以得到人均可使用的环境评价人口承载能力。

1.4.4 森林碳储量

林木碳存量的估计，是以林木生物数量为基础计算的。森林的生物量采用量源法，即将收集到的每种森林类型的生物量和库容样本图数据与文献中的相关研究结论相结合，并结合全国森林资源清查所得数据进行估算。每个森林类型区域的面积和累积统计量被替换相关公式和模型，以估计每个森林类型的生物量[15-16]。

回归方程式为:B=aV+b，式中:B-每公顷生物量，V-每公顷积累量，a、b-关系参数。该研究采用含碳率0.45 进行计算。

2 铜鼓县2012-2019 年生态足迹、承载力和森林资源动态变化分析

2.1 铜鼓县2012-2019 年人均生态足迹动态变化分析

采用生态足迹模型对2012-2019 年铜鼓县生态足迹变化进行动态分析，然后根据2012-2019 年铜鼓县生态承载力的变异性变化数据来评估两项动态研究的结果。通过比较分析以获得2012-2019 年铜鼓县的生态足迹变化。根据生态足迹模型，将采集的铜鼓县生物资源总消费量，按上述生态足迹公式计算得出铜鼓县生物资源人均生态足迹。

表1、表2 和图1 数据显示，由于近年来社会主义市场经济的快速发展以及人民生活的改善，2012-2019 年，铜鼓人均生态足迹从2012 年的1.38 hm2·人-1开始持续增长，到2019 年增至1.47 hm2·人-1，净增长0.09378 hm2·人-1，年均增长1%，虽然其中有些年份有些小波动，但总体仍成增长态势。生态足迹的增加表明铜鼓区域内人均消费在增加，说明人们追求生活质量的提高，需要更多的天然产品，并且后续增加的趋势明显。此外，随着经济的发展和人们生态意识的提高，铜鼓民众对化石燃料的消费也在增加，而对生态系统的破坏则在减缓。在六类土地中，化石能源用地是导致铜鼓县人均生态足迹逐年增加的重要组成内容。耕地的变化在国家政策的约束下，变化不大或略有增加，说明随着人民生活水平的改善，对食品来源和场所及种类，普通大众的需求逐渐会有所区别，可以考虑的因素包括食品安全性、健康和保健食品与发展，由于人口保持相对稳定发展与人们生活水平的日益改善，铜鼓县对健康食品的需求会持续增长，这也将带来改善和提高生态足迹及生态承载力的紧迫性，应采取一些良好措施来尽快实现生态铜鼓的目标。

图1 铜鼓县2012-2019 年间人均生态足迹动态变化Fig.1 Dynamic changes of per capita ecological footprint in Tonggu County from 2012 to 2019

表1 铜鼓县生物资源账户人均生态足迹/ hm2·人-1Tab.1 Tonggu County biological resource account per capita ecological footprint

表2 2012-2019 年铜鼓县人均各类生态足迹变化/ hm2·人-1Tab.2 Changes in per capita ecological footprint of Tonggu County from 2012 to 2019

从铜鼓县人均生态足迹的构成来看，林地对铜鼓县的生态足迹影响最大。建筑用地生态足迹所占比例最小，不到2%。草地、能源用地和耕地全都在波动，其比例是相等的，变化程度相对稳定。生态足迹的变化提供了对居民营养膳食和工业领域发展变化下的深入理解：首先，生态足迹的变化影响了铜鼓县商业模式的变化。在工业领域，第一市场的份额正在下降，而在房地产行业中，第二和第三产业的份额正在逐渐增加。其次，生态足迹的变化要考虑居民消费发展结构形式的改变。铜鼓县民众在解决了温饱问题以后，对动物产品、水产品和林产品的需求必将继续增长。同时，能源消耗会随着各类农林产品消耗的增加而持续增加。所有这些都反映了伴随经济发展后居民的生活方式正在发生显著变化，人们的需求也在增长。

2.2 铜鼓县2012-2019 年生态承载力动态变化分析

表3 2012-2019 年铜鼓县各类人均生态承载力变化/ hm2·人-1Tab.3 Changes in per capita ecological carrying capacity of Tonggu County from 2012 to 2019

2012-2019 年，铜鼓县的人均生态承载力出现了先上升再下降最后上升的趋势，但总体却有所上升。全县人均生态承载力从2012 年的1.0242 hm2·人-1增加到2019 年的1.0402 hm2·人-1。从六类土地开垦利用的角度来看，从2012-2019 年，各类土地类型都处于一个缓慢增长态势。表3 和图2 表明了铜鼓县可利用的人均生态承载力年度间动态变化。

图2 显示，铜鼓县的人均可利用环境吞吐量从2012 年的人均1.0242 hm2·人-1增加到2019 年的1.0402 hm2·人-1，净增加了0.0160 hm2·人-1，7 年增长了1.5%，年均增长率为0.2%。

图2 铜鼓县可利用人均生态承载力动态变化Fig.2 Dynamic changes of available per capita ecological carrying capacity in Tonggu County

表3 和图2 总体反映了铜鼓县2012-2019 年区域经济发展和对六类土地的利用趋于上升态势，资源消耗日趋增多。

2.3 铜鼓县2012-2019 年生态盈余或赤字动态变化分析

按照铜鼓人均生态足迹和人均生态吞吐量值，计算出铜鼓县的生态赤字或生态盈余。

生态赤字或生态过剩的公式为：

表4 显示,2012-2019 年间，铜鼓县人口增长保持相对稳定，人均生态足迹总量保持盈余，且呈增长趋势，2019 年人均生态足迹总量比2012 年增加21.8%，说明六类土地资源总量满足铜鼓县域经济可持续发展，其中林地和能源用地资源比较丰盈，占据主导地位。但值得警醒的是，连续7 a，耕地和水域生态足迹始终为赤字，反映铜鼓这两类土地资源呈现过度开发和透支利用。铜鼓县在今后发展中，要重视保护耕地资源和节约水域资源，建立健全更加科学配套的保护机制，降赤字保盈余。

表4 2012-2019 年铜鼓县人均生态足迹盈余或赤字动态变化/ hm2·人-1Tab.4 Dynamics of Tonggu County′s ecological footprint surplus or deficit, 2012 to 2019

从图3 可知，在过去的7 a 中，铜鼓人均生态足迹从2012 年的1.38044 hm2·人-1增长至2019 年的1.47422 hm2·人-1，净增长0.09378 hm2·人-1，人均环境足迹增长7%。虽然其间有些年份有些小波动，但总体仍呈增长趋势，年平均增长率为0.2%。

图3 铜鼓县人均生态赤字动态变动情况Fig.3 Dynamic changes of per capita ecological deficit in Tonggu County

2.4 铜鼓县2009-2015 年森林碳储量动态变化分析

将铜鼓县2009 年、2015 年连续两期森林资源清查数据进行研究对比（注：本次研究计划采集2015年、2019 年两期森林资源清查数据，但在采集时，2019 年森林资源清查数据还未官方发布，未能获取，后改采集2009 年森林资源清查数据，本次研究分析仅反映2009 年至2015 年间的动态变化情况），可以得到铜鼓县森林生物量及碳储量的消长变化数据，分析其动态变化特征和规律可知，2009 年铜鼓县森林总碳储量为817 607 t，平均碳储量为7.84 t·hm-2，其中杉木林总碳储量507 074 t，单位面积碳储量为7.79 t·hm-2（见表5），表中数据表明，杉木、硬阔类、混交林是铜鼓县区域内碳储量的主要贡献者，软阔类、马尾松类的碳储量较少，不到总量的3%。尽管杉木的碳储量排位第一，但在现实的生产经营中，近年来，因为经济林收益高，见效快，所以林农营造经济林的积极性比营造杉木用材林高，但由此也带来经济林比杉木用材林的投入高、碳泄漏也相对突出的问题。而杉木作为铜鼓县主要的用材林树种，在全国木材市场比较紧缺用材的情况下，经营杉木为主的造林树种具有为国家贡献用材和固碳增汇的巨大潜力。

表5 的数据显示，2015 年的森林资源清查数据与2009 年相比，铜鼓县区域内森林碳储量有较大的下降，森林面积和木材总蓄积量也呈现总体下降趋势，如2015 年铜鼓县总碳储量为714 131 t，总量比2009 年下降14.4%，但2015 年铜鼓单位面积总碳储量为9.22 t·hm-2，比2009 年有一定增加，说明森林质量有所提升，如杉木的总碳储量为454 897 t，单位面积的碳储量2015 年为8.32 t·hm-2，比2009 年增加7%。

从表5 和图4 主要森林类型林地面积变化图表可知，铜鼓县相隔5 a 几乎所有类型的森林面积均减少。杉木林从65 093 hm2减少到58 395 hm2，面积减少了10.3%。其他松类森林和马尾松林面积均减少了81.4%。从面积变化可以看出铜鼓县两次清查期间森林变化波动较大，随着经济的发展，占用林地现象普遍，各类森林面积均大幅下降。

图4 2009 年与2015 年森林类型面积变化Fig.4 Forest area variation in different types between 2009 and 2015

表5 不同类型森林特征变化统计Tab.5 Stand characters variety within different forest types

从图5 可知，从2009-2015 年，除了杉木林的蓄积量是升高外，其他类型森林的蓄积量均为降低。5 a 内铜鼓县森林总蓄积量从8 836 511 m3降到7 857 130 m3，这与铜鼓县森林面积减少有必然关系。但根据杉木蓄积量数据分析发现，尽管杉木林面积也下降较大，但森林蓄积量却反而上升，这是森林质量和生产力提升的表现，反映出铜鼓县近年来开展杉木大径材培育和发展林下经济的经营策略对森林质量提升相辅相成、相互促进。

图5 主要森林类型林木蓄积变化Fig.5 Forest volume variation in different types between 2009 and 2015

综合上述森林类型林木蓄积变化分析发现，铜鼓县森林碳储量变化以碳储量大幅减少后缓慢上升为特征。大部分森林类型蓄积量随面积减少而下降，质量改善不明显，是该地区碳储量减少的主要原因。可见，铜鼓县虽然是林业县，但森林和林产资源数量也已经略显不足，满足不了林业和生态经济发展的需求。目前，铜鼓人均林地面积为0.158 hm2，林地总面积低于世界平均水平的75%，人均森林蓄积量只有12.578 m3，只占全世界平均水平的约1/6。而且，由于森林资源质量并不高，对森林的维护与管理压力也较大，现存低效林低产林面积大，还存在森林滥伐和破坏开垦等现象。

3 解决铜鼓森林资源和生态问题的对策

3.1 提高铜鼓民众对林业经济可持续发展的认识

鉴于森林资源在铜鼓县生态环境建设中的重要作用，政府主管部门、林业工作者以及整个社区都应该提高对于森林可持续发展的认知，并充分考虑森林经营价值和生态效益之间的相互关系，盘活做大增量，补齐短板，使充分利用好森林资源贯穿林业经济发展全过程。一方面，我们应该保护好森林资源。另一方面也要科学合理地挖掘和利用好林产资源，提升资源利用率。因此，要大力加强宣传力度，普及森林资源和森林经营的可持续发展理念，为铜鼓林业健康发展而共同努力。

3.2 提高铜鼓林业资源管理的科技水平

近年来，中国森林资源管理水平确实得到了很大的提高与发展，但同发达国家比较仍处在相对较低水平。铜鼓县目前的林业人才极度缺乏，年龄结构和知识结构老龄化，科技能力也日趋弱化，远远无法适应现代林业和国家造林计划、专业调查研究、森林资源监测、森林保护等工作的要求。尽管全县林业技术创新和普及教育工作的组织体系和运行机制已基本建立，但人才缺乏仍然严重，相关部门需要加强统筹规划、指导，重视人才培养和引进，以便最大程度地引导各类资金、技术、人力、数据等市场要素向林业行业聚集，通过多举措提高铜鼓县林业经营水平和森林资源管理的科技水平。

3.3 重视建设铜鼓山水林田草生态系统和生态林业的发展

近年来，习近平总书记提出了山水林田湖草是生命共同体的理念，实际上，山水林田湖草是多个生态系统自然综合体的形象说法，不同地域有不同的生态系统成分，对于铜鼓县而言，首先主要关注点应该是山水林田草几个主要因素，因此要用山水林田草自然综合体的系统观点去考虑铜鼓地区社会经济发展的宏观战略，确立各自然综合体内各组分的体量和布局以及需要调整和修复生态系统的需求及其方向和技术，因地制宜地确立铜鼓县域土地利用的总体安排，才能为铜鼓县域可持续发展打下良好的基础。其次，生态林业的发展也离不开其他行业的发展与维护，必须解决各行业间矛盾的方方面面。要加快发展生态农业，积极发展草业和林木加工业，建立绿色食品工程和农村生态建设工程，发展多样化的营造林模式，实行退耕还林还草等政策措施。同时要强化森林旅游区的生态管理，保护生物多样性，开展可持续利用农林业项目建设，推动林业生态的全面发展。

3.4 加强基础研究，优化铜鼓林业经济结构

为进一步优化铜鼓林业经济结构，铜鼓县应该以全面封山育林为抓手，做好生态资源“保护”和“提升”。1）要维护天然林，落实我国天然林保护工程建设，制止对天然阔叶林商业性采伐；2）要限采人工林。增加现有林地的成熟采伐批准期限，铜鼓县杉木种植林地批准采伐的成熟标准需要从现在的20 a 增加到25 a；3）要管好公益林，建立健全公益林管护机制，建设一支“召之即来，来之能干，干之能胜”且分工明确、责任到人的护林队伍，并建立考核管理制度；4）要大力发展毛竹产业，2022 年计划实现毛竹林国家重点工程建设6 666.7 hm2，建设全国标准化的笋竹两用林基地2 000 hm2，竹林低改基地4 666.7 hm2，并带动地方实施政府主体投资2 000 余万元进行毛竹资源开发利用。并在此基础上，逐步明确“笋权”概念，放宽毛竹采伐、冬春笋采挖管理，除自然保护区以外的毛竹取消采伐证和运输证。并重点指导农民开展科技育竹、合理采挖。以优化林业经济结构为主线，做好生态优势“利用”文章。

3.5 发展铜鼓林下经济

铜鼓县是林业大县，具有得天独厚的森林资源优势，为发展林下经济，提高土地利用率，增加单位面积经济产量和经济效益提供了优良发展之路。可实现资源共享、优势互补、循环相生，近期得利、长期得林、远近结合、以短补长、协调发展。且由于其具备发展模式多、就业容量大、从业门槛低的显著优势，应该成为铜鼓林权改革林地承包到户后林农发展林业的首要选择和主要内容。

因此，铜鼓县应该尽可能多地利用林区特殊的自然环境，充分发挥现有林业资源和森林生态系统的自然优势，开展林业、农业、畜牧业、草业、森林旅游业等多产业的综合生产活动与经营。促进林业、农业和畜牧业的协调发展模式。根据当地情况，开展各种形式的林下养殖、林下种植、林下旅游等活动，以多种形式的林下经济模式创造财富，巩固脱贫成果，衔接乡村振兴之大业。

3.6 践行“两山理论”使铜鼓的绿水青山变成金山银山

“绿水青山就是金山银山”是习近平总书记对林业建设提出的重要表述，也明确了保护和发展的辩证关系。对于铜鼓县而言，“绿水青山”指的就是铜鼓县良好的森林资源和生态环境，“金山银山”指的是林业可以获取的物质财富，包括了林农有较高的收入水平。因此，铜鼓在践行习近平主席“两山”理念的同时，首先需要努力建造好铜鼓县的绿水青山这个优良的生态环境，然后努力安排好、经营好、管理好绿水青山这个自然综合体，使它发挥好最强的功能，取得最大的效益，最后才能得到真正的金山银山。在保障国家生态安全的前提下，铜鼓县应该本着实事求是，理论和实践结合的原则，以“两山论”[18]为指导，以促进农民增收，提高林地综合利用水平为目标，以效益为核心，通过严格的规划，制定相应的林业政策措施，建立和实施森林可持续发展领导干部责任制，积极向规模化、工业化方向发展森林经济。努力确保森林资源得到充分、有效地利用，使其真正发展成为支柱产业，实现林业的可持续发展。同时，要促进农村劳动力的转移，拓宽收入渠道，不仅要在林区培育新的经济增长点，还要确保森林生态系统的安全，让“不砍伐树而致富”的目标成为现实，实现铜鼓山水林田草自然生态系统的可持续经营，让铜鼓县的绿水青山与金山银山有机统一，并产生实质性转变。

致谢：本项目在研究过程中得到了江西农业大学郭晓敏教授等精心指导！