内蒙古汗马国家级自然保护区森林资源动态变化1)
2013-08-09崔国发谷建才胡金贵
陈 瑜 崔国发 谷建才 胡金贵 李 烨
(北京林业大学,北京,100083) (河北农业大学) (内蒙古汗马国家级自然保护区管理局)
自然保护区保护效果研究是当前林业研究的重要课题之一。汗马自然保护区是我国最早实施保护的区域,它属于“森林生态系统类型”自然保护区,设置目的是对保护区内的森林资源类型及动植物品种进行保护。实施保护措施半个多世纪来,汗马自然保护区内森林资源无论植被类型还是动植物品种都发生了很大变化。期间曾进行过两次大规模的森林资源调查工作,并进行了简单的资源分析研究工作,但分析研究还较肤浅,远不能满足当前自然保护研究工作的需要。2007年组成的汗马自然保护区保护成效研究小组,以3次森林调查资料为基础,在补充调查的基础上,对汗马自然保护区保护成效进行了研究。本文是汗马自然保护区资源分析部分。
1 研究区概况
内蒙古汗马国家级自然保护区地处内蒙古大兴安岭西坡北部,位于伊勒呼里山西北部,内蒙古自治区根河市境内,地理坐标为东经122°23'34″~122°52'46″,北纬 51°20'2″~51°49'48″,地势北高南低,海拔在1 000~1 300 m之间,属中山山地,坡面较缓,坡度在10°~20°之间。属寒温带大陆性气候区,土壤以棕色针叶林土为主。内蒙古汗马国家级自然保护区属于"森林生态系统类型"自然保护区,主要保护对象为寒温带明亮针叶林及栖息于保护区中的野生动植物。内蒙古汗马国家级自然保护区是我国最早实施保护的区域。早在1958年原林业部批准的《大兴安岭开发规划总方案》中,汗马就被规划为落叶松原始森林和鸟兽自然保护区。1991年内建环字(91)第331号文批转的《内蒙古自然保护区总体规划》(1990—2005)中,保护区被列为“八五”期间建设项目,1991年被内蒙古自治区批建为自治区级自然保护区,1996年被批建为国家级自然保护区。内蒙古汗马国家级自然保护区内至今仍然保持着原始的、完整的森林生态系统和生物圈食物链结构,并保存着中国仅存的未被开发的寒温带原始针叶林,具有重要的保护和研究价值[1]。
2 研究方法
数据来源 本研究基础数据为1954年、1989年、2001年内蒙古汗马国家级自然保护区森林资源的调查资料[2-5]。
数据处理 运用EXCEL图表处理软件,对数据进行统计处理。
森林资源动态变化分析 对1954—2001年内蒙古汗马国家级自然保护区森林资源的数量、结构变化及原因进行分析,在此基础上对内蒙古汗马国家级自然保护区多年来森林保护成效进行探讨。
3 结果与分析
3.1 林地资源地类变化
内蒙古汗马国家级自然保护区1954年、1989年和2001年林业用地土地类型结构变化见图1。如图1所示,从1954年到2001年,内蒙古汗马国家级自然保护区有林地始终占保护区的主体地位且越来越显著。1954年有林地所占比例为64.8%,到2001年所占比例达到了87.6%,面积扩增22.8%。其余土地类型面积逐渐缩减,疏林地和灌木林地1954年所占比例为27.3%,到1989年时降到了15.5%,至2001年又降低到6.7%,降低了20.6%;1954年草地面积所占比例为7.9%,到1989年降至7.3%,2001年时缩减到5.7%。经过多年的保护,疏林地郁闭成林,转为有林地;灌木林地由于天然更新转入疏林地或有林地,致使有林地面积增加;因为有林地调查标准不同,1954年、1989年两次调查有林地郁闭度标准为0.4以上(包括0.4),2001年调查时郁闭度标准变成了0.2以上(包括0.2),致使1989年至2001年间各地类面积变化较1954年至1989年间变化幅度相对较大,原判别为草地的地类部分重新判别为疏林地或有林地,也是造成草地面积比例锐减、有林地面积比例激增的重要原因之一。
图1 内蒙古汗马国家级自然保护区林业用地结构
从1954年到2001年,内蒙古汗马国家级自然保护区森林覆盖率持续增长,由1954年的60.5%,增加到1989年的82.8%,再增加到2001年的88.4%,共提高了27.9个百分点。
3.2 林木资源变化
3.2.1 树种结构变化
3.2.1.1 主要树种面积变化
内蒙古汗马国家级自然保护区1954—2001年主要树种面积变化见表2。
表2 内蒙古汗马国家级自然保护区优势树种面积变化
如表2所示,内蒙古汗马国家级自然保护区优势树种主要为乡土树种——兴安落叶松、樟子松、白桦、甜杨、钻天柳。兴安落叶松始终占绝对优势地位且越来越显著,其他乡土树种面积也不断扩大。1954—2001年间,兴安落叶松面积由62 912 hm2增加到87580 hm2,面积增加24 668 hm2,增长了39%;白桦1954年为1 819 hm2,到2001年激增到4 579 hm2,增加2 760 hm2,增加了151%;钻天柳和甜杨1954年到2001年分别增加91 hm2和74 hm2。
3.2.1.2 主要树种蓄积变化
内蒙古汗马国家级自然保护区1954—2001年主要树种蓄积变化见表3。
表3 内蒙古汗马国家级自然保护区优势树种蓄积变化
如表3所示,内蒙古汗马国家级自然保护区兴安落叶松蓄积呈增长趋势,阔叶树蓄积也呈增长趋势。从1954—1989年,蓄积增加2 700 428 m3,增长了57%;白桦蓄积从1954年到2001年增加344 182 m3,增长了274%;钻天柳和甜杨从1954年到1989年一直作为伴生树种,没有形成林分,至2001年形成林分,林分蓄积分别为10 316 m3和10 113 m3。
1989年到2001年间,白桦面积和蓄积有一个大幅度增长的过程。经调查显示,内蒙古汗马国家级自然保护区北部1994年发生过雷击火,过火面积3 270 hm2,形成了火烧迹地,白桦作为先锋更新树种在火烧迹地上快速地萌发生长,并演替为以白桦为主的次生林,致使白桦面积、蓄积激增。1954年和1989年,钻天柳和甜杨均作为伴生树种出现,到2001年形成了林分,这使内蒙古汗马国家级自然保护区优势树种结构发生了很大变化,特别是乡土树种甜杨林分的形成,从侧面反映了汗马自然保护区对森林的保护卓有成效。
3.2.2 龄级结构变化
内蒙古汗马国家级自然保护区1954—2001年林分的龄级结构变化见表4。
表4 内蒙古汗马国家级自然保护区林分的龄级结构变化
1954—2001 年间,内蒙古汗马国家级自然保护区林分的龄级结构逐渐趋于高龄化。如表4所示,I~II龄级林分面积持续缩减,减少7 332 hm2,减少了98%;III~IV龄级林分面积增加965 hm2,增长了14%;V龄级林分面积从减到增,总体缩减3 781 hm2,减少了34%;VI龄级以上林分面积持续扩增,总体增加37 587 hm2,增长了96%。龄级蓄积结构变化很大,并逐渐向高龄级集中。1954—2001年,I~II龄级林分蓄积持续减少,减少112 400 m3,减少了98%;III~IV龄级林分蓄积增加186 657 m3,增加了45%;V龄级林分蓄积先降后升,总体减少391 313 m3,减少了46%;VI龄级以上林分蓄积增加3 367 653 m3,增长了97%。
3.2.3 单位面积蓄积变化
内蒙古汗马国家级自然保护区1954—2001年林分单位面积蓄积逐渐增加。从1954年到1989年,单位面积蓄积从65 m3/hm2增加到84 m3/hm2,增加了18 m3/hm2,年增长率0.8%;从1989年到2001年,单位面积蓄积从84 m3/hm2增加到91 m3/hm2,增加了 7 m3/hm2,年增长率 0.6% 。
4 结论与讨论
内蒙古汗马国家级自然保护区1954—2001年林地变化特点表现为:有林地地类始终占保护区主体地位,且越来越显著,2001年林业用地面积占保护区总面积的94.4%,有林地占林地总面积的87.6%,面积扩增22.8%。其余土地类型面积逐渐缩减,疏林地和灌木林地面积比例从1954年的27.3%降低到2001年的6.7%,降低了20.6%;草地面积比例从1954年的7.9%缩减到2001年的5.7%。经过近50 a的保护,疏林地郁闭成林,转为有林地;灌木林地由于天然更新,转入疏林地或有林地;无林地也逐渐向有林地转化。说明自然保护区森林得到了充分保护且效果明显。
内蒙古汗马国家级自然保护区1954—2001年树种变化特点表现为:优势树种主要为乡土树种——兴安落叶松、樟子松、白桦、甜杨、钻天柳,兴安落叶松始终占绝对优势地位且越来越显著,其他乡土树种面积也不断扩大。从1954—2001年间,兴安落叶松面积增加24 668 hm2,增长了39%;白桦面积激增2 760 hm2,增加了151%。据调查,白桦面积和蓄积大幅度增长的原因为:白桦在1994年雷击火形成的火烧迹地上天然更新,快速萌发、生长,并演替为次生林,致使白桦面积、蓄积激增。1954年和1989年,钻天柳和甜杨均作为伴生树种出现,到2001年形成林分,这使内蒙古汗马国家级自然保护区优势树种结构发生很大变化,特别是乡土树种甜杨林分的形成,从侧面反映了汗马自然保护区对森林的保护卓有成效。
内蒙古汗马国家级自然保护区1954—2001年龄级结构的变化特点表现为:各龄级林分间自然进级,龄级结构发生较大变化。高龄级林分面积、蓄积占显著优势,其中VI龄级以上林分面积持续扩增,总体增加37 587 hm2,增长了96%;低龄级林分面积有不同程度缩减,其中I~II龄级林分面积减少7 332 hm2,减少了98%。
内蒙古汗马国家级自然保护区1954—2001年森林覆盖率持续增长,由1954年的60.5%,增加到2001年的88.4%,提高了27.9个百分点。林分单位面积蓄积逐渐增加,从1954年到1989年,单位面积蓄积增加 18 m3/hm2,年增长率 0.8%;从1989年到2001年,单位面积蓄积增加7 m3/hm2,年增长率0.6%。
内蒙古大兴安岭汗马国家级自然保护区经过多年的保护,仍基本保持着原生性天然针叶林群落的特征,以兴安落叶松为主的顶级群落基本保持稳定,保持了寒温带原始林的特征。森林资源得到了有效的保护,保护区的功能得到了有效发挥,保护成效显著。
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