張龍生 程小云 李 萍 張旭華 曹 容 車啟龍 趙方圓

（甘肅省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測監(jiān)督管理局/甘肅省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院， 甘肅 蘭州 730020）

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，具有生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、文化、休憩等多種功能，既是生態(tài)安全屏障的主體，又是社會經(jīng)濟(jì)、尤其農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的重要載體[1]，同時承擔(dān)著生態(tài)建設(shè)和林產(chǎn)品供給的重要任務(wù)，在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中具有不可替代的作用[2]。甘肅省森林生態(tài)系統(tǒng)作為青藏高原生態(tài)屏障、黃土高原—川滇生態(tài)屏障、北方防沙帶的重要組成部分，在保障國家生態(tài)安全中具有重要作用[3]。同時也是農(nóng)村扶貧攻堅(jiān)的主戰(zhàn)場，境內(nèi)森林資源對全省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)非常重要。

文章以40 多年來甘肅省森林資源連續(xù)清查和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，采用統(tǒng)計(jì)分析的方法，進(jìn)行全省森林資源動態(tài)分析研究，預(yù)估未來森林資源發(fā)展趨勢，為保護(hù)和發(fā)展森林資源提供借鑒。

1 研究區(qū)概況

甘肅省位于我國西北部，處黃河中上游，呈狹長狀，東西長1 655 km，南北最寬處約530 km，最窄處不足50 km。地理坐標(biāo)介于E92°13’～108°46’，N32°11’～42°57’，大 部 分 位 于中國地勢二級階梯上，國土總面積42.58 萬km2。甘肅氣候類型多樣，從南向北包括了亞熱帶季風(fēng)氣候、溫帶季風(fēng)氣候、溫帶大陸性（干旱）氣候和高原高寒氣候等四大氣候類型。年平均氣溫0～15℃，大部分地區(qū)氣候干燥，干旱、半干旱區(qū)占總面積的75%。全省各地年降水量在36.6～ 734.9 mm，大致從東南向西北遞減，烏鞘嶺以西降水明顯減少，隴南山區(qū)和祁連山東段降水偏多。具有太陽輻射強(qiáng)，日照時數(shù)多，溫差大，無霜期短，氣候干旱，降水量偏少，大風(fēng)多，風(fēng)沙危害嚴(yán)重，氣候垂直差異顯著的特點(diǎn)[4]。

2 數(shù)據(jù)來源

3 結(jié)果與分析

3.1 森林資源現(xiàn)狀及動態(tài)變化

3.1.1 林地面積 林地是總土地中已用于或規(guī)劃用于發(fā)展林業(yè)的土地，過去也稱林業(yè)用地[5]。根據(jù)2016 年甘肅省第九次森林資源清查結(jié)果，全省2016 年調(diào)查土地總面積4 497.34 萬hm2，其中林地面積1 046.35 萬hm2，非林地3 450.99 萬hm2。林地面積中，森林（有林地和國家特別規(guī)定的灌木林地之和）面積509.73 萬hm2，森林覆蓋率11.33%。林地各地類面積現(xiàn)狀見表1。林地變化情況如圖1。

如圖所示，全省林地面積從1975 年的630.87萬hm2增加到2016 年的1 046.35 萬hm2，增長65.9%。從林地面積變化趨勢來看，除了1996 年略微減小外，其它時間均呈現(xiàn)遞增趨勢，1996-2011 年增幅較大。主要是森林經(jīng)營政策由以采伐利用為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨鷳B(tài)保護(hù)為主以及重點(diǎn)林業(yè)生態(tài)工程實(shí)施的結(jié)果[6]。林地面積的持續(xù)增加，說明全社會對林業(yè)生態(tài)的逐步重視和林業(yè)生態(tài)建設(shè)的不斷發(fā)展。

3.1.2 森林面積 森林是以樹木和其他木本植物為主體的一種生物群落[7]，其概念內(nèi)涵和標(biāo)準(zhǔn)在森林資源連續(xù)清查過程中有過調(diào)整。森林資源連續(xù)清查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，1996年之前有林地為郁閉度0.3以上，之后將0.2～0.3的疏林地劃為有林地，因此造成了因技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)變化而引起的變化。但甘肅省疏林地面積一直較小，在1975年、1991年、1996年、2001年疏林地面積分別為32.92萬hm2、40.06萬hm2、21.58萬hm2、20.28萬hm2。將1996至2001年減少的全部疏林地以變?yōu)橛辛值赜?jì)算，其貢獻(xiàn)值約6.8%～9.6%。因此在1996年后的有林地中再不予核減。

由表2見，全省有林地由1975年的186.83萬hm2增加到2016年的263.89萬hm2，增加41.2%。森林面積（含國家特別規(guī)定灌木林）由2006年的470.67萬hm2增加到2016年的509.73萬hm2，增長8.3%。1996年后全省森林面積大幅增長，也是森林經(jīng)營方略由以采伐利用為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨鷳B(tài)保護(hù)為主、林業(yè)重點(diǎn)工程大規(guī)模實(shí)施的結(jié)果[8]。

3.1.3 森林蓄積動態(tài)變化 全省森林（林木）蓄積變化情況見表3。從上世紀(jì)70 年代至今，全省森林蓄積總體呈大幅增長態(tài)勢，活立木蓄積量由1975年 的19 566.29 萬m3增 加 到2016 年 的28 386.88萬m3，增長45.1%。喬木林蓄積量由1975 年的18 554.06 萬m3增 加 到2016 年 的25 188.89 萬m3，增長35.8%。其中，活立木蓄積量在1975-1996 年總體呈減少趨勢，從2001 年開始逐步增加。喬木林蓄積量在1975-1991 年總體呈減少趨勢，從1996年開始逐步增加。主要原因與上述森林面積的增長相同。

喬木林每公頃蓄積量總體呈輕微下滑的態(tài)勢，由1975年的99.31m3/hm2微降到2016年的95.45 m3/hm2，下降4%。尤其是上世紀(jì)90年代至2011年與上世紀(jì)90年代前相比有所下降，2016年與2011年相比，略有回升。其原因主要是近十幾年來，幼齡林面積大幅增加，拉低了平均單位面積蓄積量。同時也反映出全省林分質(zhì)量不高。

3.2 喬木林結(jié)構(gòu)及變化

3.2.1 樹種結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀 根據(jù)2016 年森林資源清查結(jié)果，全省喬木林各優(yōu)勢樹種（組）面積結(jié)構(gòu)如下表（表4）。

圖1 甘肅林地面積變化Fig.1 Changes of woodland area in Gansu province

表1 甘肅省第九次森林資源清查土地現(xiàn)狀（2016 年）Table1 The situation of the ninth forest resource inventory of Gansu province in 2016 萬hm2

表2 森林面積變化Table 2 Changes of forest area 萬hm2

表3 森林（林木）蓄積量變化Table 3 Changes of forest (arbor) stock

表4 2016 年甘肅省喬木林地各優(yōu)勢樹種（組）面積Table 4 Dominant tree species (Group) area of arboreal land in Gansu province in 2016 萬hm2

上表可知，喬木林地面積較大前20 個樹種（組）依次為闊葉混、刺槐、櫟類、樺木、云杉、冷杉、針闊混、其它硬闊類、楊樹、山杏、油松、華山松、落葉松、柏木、其它軟闊類、山楊、針葉混、榆樹、核桃、棗等，上述樹種面積之和占喬木林總面積的98.2%。

馬治國[7]認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)課程是一種虛擬課堂。徐崢、陳庚、袁希嵐[12]則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)課程就是通過互聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)課程的功能。林君芬、余勝泉[6]認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)課程,顧名思義就是用于網(wǎng)絡(luò)教育的課程。以上3種均是從字面意思上對網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行定義的。

3.2.2 樹種結(jié)構(gòu)變化 上世紀(jì)70 年代至今，面積位列前10 的主要樹種組成情況如下。

從上表可以看出，1991 年以前，面積排第一的樹種，分別是1974-1975 年冷杉，1987-1988 年是柏木，1991 年時櫟類，1991 年之后闊葉混交林的面積是最大的，說明甘肅省森林由純林向混交林演替，這主要是人為促進(jìn)的結(jié)果。

3.2.3 喬木林齡組結(jié)構(gòu)及變化 由表6 和圖2 可見，幼齡林面積及其在喬木林中的比例在2001 年前基本穩(wěn)定，2001 年后快速增加；中齡林面積在1991 年前呈下降趨勢，1991 年后又逐步回升，總體面積變化幅度較小。其面積所占比例在上世紀(jì)70-80 年代較高，其后逐步降低；近成過熟林面積及其比例在1991 年之前有所波動，其后穩(wěn)定增加。喬木林林齡面積結(jié)構(gòu)比例，1975 年幼齡林:中齡林:近成過熟林為28:44:28，呈兩頭小中間大的結(jié)構(gòu)；2016 年為34:29:37，呈兩頭大中間小的結(jié)構(gòu)?？傮w來看，目前中齡林占比過小、幼齡林和近成過熟林占比過大，齡組結(jié)構(gòu) 不佳。

表5 面積前10 的樹種統(tǒng)計(jì)Table 5 Statistical table of the top 10 tree species in area 萬hm2

表6 喬木林地各齡組面積變化Table 6 Area change of each age group of arboreal land 萬hm2

3.3 森林資源發(fā)展趨勢預(yù)估

3.3.1 森林面積 截止2016 年，甘肅省宜林地面積為367.5 萬hm2，隨著生態(tài)環(huán)境的改善和造林技術(shù)的提高。可以預(yù)估未來喬木林和灌木林面積將保持增長。

（1）喬木林地 通過對九期數(shù)據(jù)（表2）回歸分析，結(jié)果表明，自1975 年統(tǒng)計(jì)以來，甘肅省喬木林地面積保持線性增長，線性回歸方程擬合系數(shù)為0.901 8?？尚哦容^高，見圖2。

根據(jù)此回歸方程預(yù)估喬木林地面積發(fā)展趨勢，雖然面積增長有所波動，但總體趨勢保持增長，預(yù)計(jì)到2020 年、2025 年、2035 年和2050 年林地面積分別達(dá)到273.75 萬hm2、284.96 萬hm2、296.18 萬hm2和341.03 萬hm2。

（2）特殊灌木林地 由于特殊灌木林地面積數(shù)據(jù)較少，相關(guān)性較差，但特殊灌木林在前期是統(tǒng)計(jì)到一般灌木林，故本研究采用一般灌木林地的變化趨勢來預(yù)估特殊灌木林發(fā)展趨勢。

建立灌木林地面積回歸方程如圖3，回歸方程擬合系數(shù)0.83 44。以2006-2016 年數(shù)據(jù)測算，特殊灌木林占灌木林地的面積比例為65.3%～67.7%，取均值66.2%測算特殊灌木林地面積如下。

（3）森林面積及森林覆蓋率 根據(jù)喬木林地和特殊灌木林地預(yù)估結(jié)果，甘肅省森林面積逐年增加，除2006 年跳躍增加（特殊灌木林地納入森林計(jì)算）外，增加趨勢區(qū)域平穩(wěn)，預(yù)估2050 年森林面積達(dá)742.68 萬hm2、森林覆蓋率達(dá)16.51%。詳細(xì)結(jié)果見表7。

圖2 甘肅省喬木林面積變化趨勢Fig.2 Change trend of arboreal lands areain Gansu province

圖3 甘肅省灌木林地面積Fig. 3 The area of shrubland in Gansu province

圖4 甘肅省特殊灌木林地面積預(yù)估Fig.4 the area prediction of shrubs specified by the state in Gansu province

3.3.2 森林蓄積量預(yù)估 （1）活立木蓄積量預(yù)估 根據(jù)歷次活立木蓄積量數(shù)據(jù)（表3）建立回歸方程如下。

回歸方程擬合系數(shù)為0.877。由擬合公式計(jì)算得出： 2020 年活立木蓄積量為28 925.23 萬m3，2025 年活立木蓄積量為30 481.39 萬m3，2035 年活立木蓄積量為35 559.82 萬m3，2050 年活立木蓄積量為44 845.19 萬m3。

（2）喬木林蓄積量預(yù)估 根據(jù)歷次喬木林蓄積量數(shù)據(jù)（表3）建立回歸方程如下：

回歸方程擬合系數(shù)為0.923。由擬合公式計(jì)算得出： 2020 年喬木林蓄積量為25 357.32 萬m3，2025 年喬木林蓄積量為27 521.5 萬m3，2035 年喬木林蓄積量為32 419.09 萬m3，2050 年喬木林蓄積量為41 406.9 萬m3。

（3）喬木林每公頃蓄積量預(yù)估 通過對喬木林面積和蓄積量的預(yù)估，可以計(jì)算出未來喬木林每公頃蓄積量的變化，見表8，可以看出喬木林每公頃蓄積量在逐步增大，預(yù)計(jì)2050 年可達(dá)到 121.42 m3/hm2。目前喬木林林齡結(jié)構(gòu)中，幼齡林面積較大，隨著幼齡林的成熟，每公頃蓄積量會逐漸增大，符合增長預(yù)期。

4 結(jié)論與討論

從上世紀(jì)70 年代至今，甘肅的林地和森林面積總體上呈波動式增加，1996 年以后有大幅增長。同林地面積相似，全省森林蓄積量總體呈大幅增長態(tài)勢，但喬木林每公頃蓄積量總體呈輕微下滑的態(tài)勢，主要是由于人工造林導(dǎo)致幼齡林面積增加較大。同時，也反映出全省林分質(zhì)量不高。

甘肅省喬木林主要以闊葉混、刺槐、櫟類、樺木、云杉、冷杉、針闊混、其它硬闊類、楊樹、山杏、油松、華山松、落葉松、柏木、其它軟闊類、山楊、針葉混、榆樹、核桃、棗等20 個樹種為主，樹種組成已由針葉純林向闊葉混交林和闊葉林演替。

早期喬木林林組結(jié)構(gòu)幼齡林:中齡林:近成過熟林為28:44:28，但是在2001 年以后幼齡林面積持續(xù)增加，至2016 年比例為34:29:37。總體來看，目前中齡林占比過小、幼齡林和近成過熟林占比過大，林組結(jié)構(gòu)不佳。

表7 甘肅省森林面積和森林覆蓋率預(yù)估Table 7 The prediction of forest area and coverage

圖5 甘肅省活立木蓄積量預(yù)估Fig. 5 The prediction of standing forest stock in Gansu province

圖6 甘肅省喬木林蓄積量預(yù)估Fig. 6 The prediction of arbor forest stock in Gansu province

表8 甘肅省喬木林每公頃蓄積量預(yù)估Table 8 The prediction of arbor volume per hectare in Gansu province

預(yù)計(jì)到2020 年、2025 年、2035 年和2050 年森林面積將分別達(dá)到535.62、570.13、639.15 和742.68萬hm2；森林覆蓋率分別達(dá)到11.91%、12.68%、14.21%和16.51%；森林蓄積量（活立木）將分別達(dá) 到28 925.23、30 481.39、35 559.82 和44 845.19萬m3；喬木林每公頃蓄積量分別達(dá)到92.63、96.58、109.46 和121.42 m3/hm2。