浙江省森林资源监测数据分析及预测
2013-01-26吴伟志
徐 军,谭 莹,吴伟志,陈 晟
(浙江省森林资源监测中心,浙江 杭州 310020)
浙江省森林资源监测数据分析及预测
徐 军,谭 莹,吴伟志,陈 晟
(浙江省森林资源监测中心,浙江 杭州 310020)
结合浙江省森林资源发展历史,对1994、1999、2004、2009年全省森林资源连续清查数据和2005-2010年全省森林资源动态监测数据进行了动态变化趋势分析;以2005年为起始年,以2005-2010年全省森林资源年度动态监测数据为主要依据,运用二次指数平滑模型对2011-2020年浙江省林地面积、森林面积(包括它灌林)、森林蓄积、林分单位面积蓄积4项主要指标进行了预测,以此为基础,得出未来十年里,全省林地面积将继续减少,森林面积将呈现增长难,增长幅度小的特点,而全省森林蓄积量以及林分单位面积蓄积都将继续呈现高速增长态势。
森林资源;监测数据;分析;预测
1 森林资源历史沿革
浙江省“七山一水二分田”,历史上森林茂密。1949年新中国成立时全省林地面积392.95万hm2,森林蓄积1.14亿m3,森林覆盖率38.60%。然而,由于国家建设和经济发展对木材的需求增加,森林资源受到了一定程度的破坏,至1979年森林覆盖率减少到33.7%。1980年后,全省加大了造林绿化和封山育林的力度,森林资源得以恢复与发展,至1986年森林覆盖率回升到39.66%。80年代中后期到20世纪末,浙江省大力加强了对森林资源的管理与培育,完成了“五年消灭荒山,十年绿化浙江”等一系列造林绿化任务,森林资源得到快速发展,至1999年全省林地面积654.79万hm2,活立木蓄积1.38亿m3,森林覆盖率达到59.43%[1]。进入新世纪后,浙江林业迎来了历史性的发展机遇,确立了全面推进林业现代化建设的发展战略,全省森林资源保护发展事业取得显著成效。根据2009年国家森林资源连续清查浙江省第六次复查结果显示[2],全省林地面积660.74万hm2,森林面积601.36万hm2,森林覆盖率60.58%,活立木总蓄积2.42亿m3,森林蓄积2.17亿m3。从2005年开始,浙江省林业厅在全国森林资源清查体系的基础上,利用三分之一样地开始实施森林资源年度监测,根据2011年浙江省森林资源年度监测报告显示[3],2010年全省林地面积661.85万hm2,森林覆盖率60.63%,活立木总蓄积2.54亿m3,森林蓄积2.28亿m3。
2 森林资源监测数据动态变化趋势(1994-2010年)
以浙江省1994、1999、2004、2009年连清结果和2005-2010年动态监测数据(森林资源监测数据均推迟一年统计发布)为主要依据,分析自1994年以来的全省森林资源发展态势(表1)。
从表1可以看出,全省林地面积16年来呈现前期上升,中期平稳,后期下降态势。1994-2004年,林地面积以年均2.8万hm2的速度呈快速增长趋势,年均增长比率为0.44%;2004-2007年,林地面积略微上升,2006年达到相对高位,但均线基本稳定在669万hm2左右;2007年以后出现拐点,以年均2.6万hm2左右的幅度下降,年均下降比率为0.38%。但2010年开始有所回升。全省森林面积(包括其它灌木林)在1994-2004年呈快速上升趋势,年均上升比率达到1.08%;2005年开始总体处于高位徘徊状态。森林蓄积量与林分单位面积蓄积除2008年严重雪灾冰冻之外,其它年份均有较大幅度的提高。从1994-2010年,森林蓄积量上升比率达到104.7%,林分单位面积蓄积上升比率达到70.8%。
3 森林资源发展趋势预测
由于近年来浙江省山地造林日趋成熟,森林覆盖率已达到60.63%的高位,而社会经济高速发展,对土地的需求日益“旺盛”,农地等非林地转为林地的来源日趋减少,通过外延式扩张增加森林面积难度甚大,林地、森林面积已经难以提高[6]。而当前我国对林业建设高度重视,胡锦涛主席在首届亚太经合组织林业部长级会议讲话中,明确提出:“中国将继续加快林业发展,力争到2020年森林面积比2005年增加4 000万公顷、森林蓄积量比2005年增加13亿立方米”[7],预示森林面积和蓄积的提升将会是一个长期的重点工作任务。所以,本次以2005年开展森林资源动态监测为起始年,以2005-2010年监测数据为主要依据,预测今后至2020年浙江省林地面积、森林面积(包括它灌林)、森林蓄积量、林分单位面积蓄积4项主要指标。森林覆盖率预测数据由预测的森林面积(包括它灌林)除以浙江省土地总面积求得。
3.1 预测方法
2005-2010年的森林资源年度监测结果,真实地再现了浙江省林地面积的变化轨迹。考虑到森林资源监测数据中,面积、蓄积变化的惯性和连续性,其变化在某段时间内大致沿着某一基础线(趋势线)变化,因此,可采用数学方法进行林地面积、森林面积、林木蓄积量、森林蓄积量变化趋势预测,本次应用的数学预测方法为时间序列趋势分析。时间序列趋势分析常用模型有线性回归模型、一次平滑模型、二次滑动平均模型、二次指数平滑模型、三次指数平滑模型等[8]。通过比较,选择拟合度较高,决定系数大,相对误差较小的模型作为时间序列趋势分析模型,本次选用的模型是二次指数平滑模型。
二次指数平滑模型的优势在于充分利用历史数据,趋势预测的实质就是对历史数据的加权平均。基本模型公式为[9]:
3.2 预测数据及模型
利用DPS数据处理系统对表1中的2005-2010年度林地面积、森林面积、森林蓄积量数据进行趋势分析,分别得到如下预测模型:
林地面积二次指数平滑模型:
森林面积(包括它灌林)二次指数平滑模型:
森林蓄积量二次指数平滑模型:
林分单位面积蓄积二次指数平滑模型:
t = 2010,当T = 1时,分别可以预测2011年林地面积、森林面积、林木蓄积量、森林蓄积量;当T = 2时,预测2012年林地面积、森林面积、林木蓄积量、森林蓄积量,……以此类推。
3.2 预测结果及分析
预测结果见表2。
根据二次指数平滑模型预测,如按原来的增长速度,至2015年,浙江省林地面积为654.34万hm2,将比2010年净减少7.51万hm2,5 a下降比率为1.17%;森林面积为618.44万hm2,比2010年增长1.2万hm2,5 a增长比率为0.19%;森林覆盖率为60.75%,比2010年增长0.12%。至2020年,浙江省林地面积为647.93万hm2,将比2010年净减少13.92万hm2,10 a下降比率为2.1%;森林面积为618.64万hm2,比2010年增长1.4万hm2,10 a增长比率为0.23%;森林覆盖率为60.77%,比2010年增长0.14%。然而,随着林地面积与森林面积差距的缩小,林地面积的减少对森林面积的影响日趋明显。所以,至2020年,浙江省森林面积要达到预测的理论数值其实已十分困难。
根据二次指数平滑模型预测,全省森林蓄积量继续呈现高速增长态势,至2020年,将达到30 064.41万m3的最高值,与2010的相比,增长比率为32.07%。林分单位面积蓄积也继续呈现高速增长态势,至2020年,将达到70.03 m3/hm2,与2010的相比,增长比率为27.12%。
4 结论与分析
综上所述,近20年来,全省森林资源的发展具有以下几个方面的特点。20世纪90年代后,全省在加强造林绿化和封山育林的基础上,着重加强了对森林资源的管理和保护,森林资源得到了迅速发展。进入新世纪后,浙江省委省政府对林业生态建设高度重视,全省森林资源保护意识得到进一步强化,森林资源数量不断增加,林分结构逐步改善,质量逐年提高,生态建设成效十分显著。“十一五”期间,由于农地等非林地转为林地的来源日趋减少,通过外延式扩张增加森林面积难度较大。而国家提出严格控制“农转非”和确保农田“占补平衡”的目标,给林地资源保护带来了很大的压力,导致森林面积虽稍有提升,但幅度十分有限。同时,由于原农用地上的经济林、竹林等面积受市场波动的影响,种植结构调整而逆转为农地、水域等非林地的面积增加,导致林地面积相对减少。
所以,结合浙江省森林资源发展历史,以2011-2020年的预测情况为依据,可基本得出以下结论:在未来的十年里,全省林地面积将持续大幅度减少,森林面积将呈现增长难,增长幅度小的特点。森林覆盖率已到高位徘徊阶段,要持续大幅度上升几乎不可能,在2020年要达到及保持在61%以上也十分困难。而主要的阻力是因林地面积减少而带来的压力。此外,全省森林蓄积量以及林分单位面积蓄积都将继续呈现高速增长态势。
[1] 浙江省森林资源监测中心. 浙江省森林资源分析与预测报告[R]. 2010.
[2] 国家林业局华东森林资源监测中心,浙江省林业厅. 浙江省森林资源连续清查第六次复查成果报告(2009年)[R]. 2010.
[3] 浙江省林业厅,2005-2010年浙江省森林资源年度监测报告[R] .浙江:浙江省林业厅,2006、2007、2007、2008、2009、2011.
[4] 国家林业局华东森林资源监测中心,浙江省林业厅. 浙江省森林资源连续清查第四次复查成果报告(1999年)[R]. 2000.
[5] 国家林业局华东森林资源监测中心,浙江省林业厅. 浙江省森林资源连续清查第五次复查成果报告(2004年)[R]. 2005.
[6] 孙孟军,刘安兴,徐军,等. 平原地区经济林发展探析[J]. 浙江林业科技,2011,31(5):76-80.
[7] 中国林业信息网. 林业新闻[EB/OL]. http://www.lknet.ac.cn/news/20110907120000J1bgFMbd0QG8 vkacqkWEV6f2LDexmh7okSa9I@1@zy 3ThdicKzw-69CQ.htm,2011-09-07.
[8] Geoge E P Box,Gwilym M Jenkins. 顾岚(译). 时间序列分析预测与控制[M]. 北京:中国统计出版社,1997.
[9] 张忠平. 指数平滑法[M]. 北京:中国统计出版社,1996.
Analysis on Monitoring of Forest Resources in Zhejiang and Prediction
XU Jun,TAN Ying,WU Wei-zhi,CHEN Sheng
(Zhejiang Forest Resources Monitoring Center, Hangzhou 310020, China)
Analysis were conducted on continuous inventory for provincial forest resources in 1994, 1999, 2004 and 2009, as well as on dynamic monitoring from 2005 to 2010 in Zhejiang. Forested areas, forest area(including shrub), volume of forest stock, unit area volume from 2011 to 2020 were predicted by second exponential model. The result demonstrated that forest area would decrease, forest area would increase slowly, volume of forest stock and unit area volume would increase quickly in Zhejiang.
forest resources; monitoring data; analysis; prediction
S757.2
A
1001-3776(2013)03-0043-04
2013-01-25;
2013-03-05
徐军(1980-),男,浙江衢州人,工程师,从事森林资源监测、森林经营工作。