祁连山自然保护区天然林保护工程的成效分析

杨全生，汪有奎，李进军，郭生祥，张建奇，王 零

(1.甘肃省林业工作站管理局，甘肃 兰州 730046；2.甘肃祁连山国家级自然保护区管理局，甘肃 张掖 734000)

祁连山自然保护区天然林保护工程的成效分析

杨全生1，汪有奎2，李进军2，郭生祥2，张建奇2，王 零2

(1.甘肃省林业工作站管理局，甘肃 兰州 730046；2.甘肃祁连山国家级自然保护区管理局，甘肃 张掖 734000)

祁连山天然林生态服务功能巨大。2001～2010年祁连山自然保护区实施了天然林保护一期工程，加强了森林保育。采用样地调查及“3S”技术监测资料对该天然林保护工程进行了分析。结果表明：工程实施期间，保护区有林地、疏林地、灌木林地、未成林地面积分别增加了4.8％、26.9％、54.3％、283.6％，每年新增森林生态系统服务价值155.82亿元•a-1；森林覆盖率增长1.3％，活立木蓄积增加212.47万m3；封山育林区与未封育区相比，天然更新幼树密度、青海云杉幼树年均高生长量、植物种数量、灌木盖度、灌木平均高分别增加了557.6％、28.7％、18.8％、57.5％和180.0％，植物种多度提高；退化林地植被群落多样性随封山育林时间增加呈增大趋势；物种丰富度指数、多样性指数和优势度指数在空间结构上的变化表现为草本层＞灌木层＞乔木层，而均匀度指数变化相反；林区野生动物种群数量显著增加。指出了工程实施中存在的问题，提出了改进和提高天然林保护二期工程建设质量的对策建议。

天然林保护工程；成效分析；问题与对策；祁连山自然保护区

祁连山北坡天然林是祁连山北坡水源涵养生态系统的重要组成部分。加强祁连山天然林资源管护与培育，对加快退化林地恢复、保护生物多样性、优化生态环境、促进河西地区社会经济可持续发展都具有十分重要的作用[1]。近现代以来，人类生产经营活动对祁连山森林资源的干扰和破坏日益增加，森林质量下降，森林生态服务功能降低，越来越不适应河西乃至甘肃省经济社会可持续发展的要求[2]。为了加快祁连山天然林保护和建设，国务院于2000年批复将祁连山自然保护区列入“长江上游黄河中上游地区天然林资源保护工程”实施范围。2001年，祁连山自然保护区管理局编制了《甘肃祁连山国家级自然保护区天然林资源保护工程实施方案(2001～2010年)》，报经省林业厅批复实施[3]。天然林保护一期工程(以下简称“天保一期工程”)实施10年来，保护区管理局按照工程实施方案要求，严格落实天然林管护责任，全面停止一切形式的森林采伐，不断加强现有林管护，积极开展封山育林，野生动物种群数量显著增加，实现了森林面积、蓄积双增长的目标。现将保护区天保一期工程实施的技术措施及成效总结报道如下。

1 工程概况及调查分析方法

1.1 天然林保护工程区域概况

甘肃祁连山国家级自然保护区天保一期工程区位于祁连山北坡中、东段，包括22个自然保护站，区内有60多个乡镇，450多个村，20多万人。地理位置为东经97°25'～103°38'，北纬36°45'～39°30'，项目区总面积272.2万hm2。2000年保护区林地面积60.7万hm2，其中，纳入天然林保护工程林地54.74万hm2，活立木蓄积2164.7万m3，森林覆盖率18.44％。有林地优势树种以青海云杉Picea crassifolia和祁连圆柏Sabina przewalskii为主[4]。

1.2 天然林保护工程措施与技术

1.2.1 林木采伐管理

天保一期工程区天然林全面禁止采伐，实现森林资源消耗和木材产量为零的目标。

1.2.2 保护管理措施

保护区各级管理部门均成立了天保一期工程领导小组和森林防火联防委员会，负责工程建设的组织领导工作。建立健全了工程管理制度，加强执法队伍建设，规范森林资源管理行为，加大执法力度，严厉打击破坏森林资源的违法犯罪行为。依据森林分类经营区划，按沟系和林班把管护面积及范围落实到管护人员，工程管护面积落实率达到100％。

1.2.3 退化林地恢复技术

依据祁连山区立地类型及实际情况，采用封山育林方法，对因过度放牧、砍伐和樵采等人为干扰造成的疏林地和稀疏灌丛地等退化林地进行恢复。封育类型全部采用重点封育[5]。封育方式为全封，即采取铁丝围栏或生物围栏全面封护，禁止人类生产活动，通过自然力恢复森林。封育年限10～15a。每个封育区指定专人管护，责任落实到人；封育区建立宣传标牌；建立健全封育区档案，建立固定样地，定期观测记录，掌握资源变化动态[6]。

1.3 调查分析方法

1.3.1 保护区林地面积及林木蓄积量变化调查

全面搜集保护区天保一期工程实施方案、每年的检查报告，掌握工程实施初2000年的森林资源情况。2010～2013年，应用法国SPOT5卫星5m分辨率全色、10m分辨率多光谱影像和ARCGIS判读解译，对保护区森林面积、蓄积进行调查，与工程实施初各类林地面积对比分析森林资源消长情况[7]。

1.3.2 退化林地封山育林效果调查

在古城、乌鞘岭、哈溪、华隆、夏玛、祁连保护站的天保一期工程区选择9块封山育林区，选取具有代表性的封山育林样地，在周围未封山育林地段设立对照区。采用随机抽样的方法，在乔木型封育样地设长宽为4m×4m样方20块，灌木型封育样地各设10m×10m样方5块，调查林木天然更新、林木高生长、植物种类、多度、灌木高度、覆盖度，对比分析封山育林效果[8]。植物多度依据德氏(Drude)多度系统7级多度级分类标准进行分析[9]。

1.3.3 天保一期工程对野生动物的保护效果

依据基层管护人员日常巡护掌握的野生动物活动情况，分析说明野生动物数量变化情况。

1.3.4 天保一期工程新增森林生态服务功能评估

依据国家林业局颁发的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008)确定的评估模型，采用祁连山森林生态系统长期连续定位观测数据、天保一期工程期间保护区增加的林地数据及社会公共数据，对保护区天保一期工程增加林地的森林生态系统服务功能价值进行评估[13]。

2 结果与分析

通过天保一期工程的实施，建立健全了以森林资源保护为主的保护区综合管理制度及考核办法，全面加强了森林资源保护，保护区内林政案件发生数量由2000年的1492起下降到2010年的235起，查处率由63％上升到95％以上，破坏森林资源的行为大幅度减少[14]。祁连山保护区天然林资源得到有效保护和扩展，野生动植物种群数量显著增加。

2.1 林地面积与蓄积变化情况

天保一期工程实施以来，祁连山自然保护区范围内停止了一切形式的天然林采伐，实现了森林资源消耗和木材产量为零的目标。通过对林地的严格管理和公益林建设，森林资源呈现恢复性增长。调查结果显示，工程实施10a来，林地面积增长了44.0％，面积增加量最大的是灌木林地，增长率最大的是未成林地(见表1)。活立木蓄积由2 164.7万m3增加到2377.1万m3，增加了212.47万m3。森林覆盖率由21.3％增加到22.6％，增长了1.3％[15]。

表1 祁连山自然保护区林地面积变化Table 1 Changes of dorest land area in Qilian Mountains National Nature Reserve

2.2 封山育林区植被恢复情况

自2001年天保一期工程实施以来，保护区共拉设围栏75万m，埋设界桩3.6万个，修建标志碑120个，悬挂宣传牌1.1万块，对2.8万hm2退化林地进行了封山育林。封育10a来，绝大部分封育地段植被恢复明显，林草综合盖度达到了设计要求。样地调查表明，封育区天然更新幼树平均密度比未封育的对照区增加了557.6％(见表2)[16]。青海云杉幼树(6～20年生)的年均高生长量比对照区增加22.2mm，平均增加了28.7％(见图1)。

封山育林区与未封育的对照区相比，植物种类(乔、灌、草)总数平均增长了18.8％，其中，草本增长了18.3％，木本增长了19.3％。在不同植物类型中，乔灌型(杨桦)植物种增加数量最大为14种·hm-2，增长了3.17倍(见表3)。封育区灌木覆盖度比未封育的对照区增加了57.5％，平均高增加了180.0％(见表4)。调查表明，封山育林区所有封育类型的植物多度均属Soc(极多)等级，未封育区植物多度在Cop2～Cop3(较多～很多)之间。

调查结果表明，通过封山育林，退化林地的林木株数密度、树高生长量、植物种类数量、植物多度、灌木覆盖度、灌木高度均显著增长，说明林地生产力显著增加，退化林地得到初步恢复。

乌鞘岭保护站封育区样地调查表明，随着封山育林时间的增加，退化林地植被群落的总体多样性指数呈增大的规律[17]。物种丰富度指数、多样性指数和优势度指数在空间结构上的变化表现为：草本层＞灌木层＞乔木层，而均匀度指数变化相反。从整个恢复过程来看，乔木层的种数虽然较未封育前有所增加，但仍显单一，物种丰富度与多样性远低于灌木、草本层(见图2)。

表2 封山育林对林分天然更新影响调查Table 2 Investigation about effect of closed forest on stand natural regeneration (株·hm-2)

图1 封山育林对青海云杉树高生长影响Fig.1 Investigation about effect of closed forest on height growth of Picea crassifolia

表3 封山育林对植物种数影响调查Table 3 Investigation about effect of closed forest on plant species number

表4 封山育林区灌木覆盖度和高度情况调查Table 4 Investigation about shrub coverage and height in closed forest area

2.3 野生动物种群数量变化

随着森林的逐步恢复和盗猎野生动物案件查处力度加大，保护区内野生动物生存环境显著改善，野生动物种类逐年增多。岩羊Pseudois nayaur、马鹿Cervus elaphus、蓝马鸡Crossoptilon auritum等国家重点保护动物数量增加，马麝Moschus sifanicus、雪豹Panthera uncia等踪迹罕见的国家一级保护动物在多处发现[18-19]。天保一期工程实施前，国家一级保护动物藏野驴Equus kiang数量曾一度下降到100只左右，目前数量上升到1000只左右；在祁丰保护站的野马大泉一带，常常会发现成群的藏野驴，最大群体可达100只以上。马鹿、狍鹿Capreolus capreolus、血雉Ithaginis cruentus、斑尾榛鸡Tetrastes sewerzowi等林栖性动物的遇见率是天保工程实施以前的2～4倍，分布范围也明显扩大。昌岭山、大黄山等保护站的岩羊在20世纪90年代以前几乎绝迹，难得一见，而现在护林员在巡护过程中几乎每次都能见到，在海拔3 000m以上的高山裸岩、高山流石滩、高山草甸随处可见几十只，甚至几百只岩羊活动。

图2 植被恢复过程中群落多样性变化Fig.2 Changes of community diversity in process of vegetation recovery

2.4 天保一期工程新增森林生态服务功能

天保一期工程实施10a间，祁连山自然保护区有林地、灌木林地、疏林地、未成林地分别增加 了 7 992.31、224 167.09、3 199.10、3 167.92hm2。分别应用《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008)确定的评估模型和祁连山区森林生态系统功能参数[20]，估算增加的有林地、灌木林地、疏林地(包括未成林地)每年产生的森林生态系统服务价值分别为8.97、142.94、3.90亿元•a-1，合计为155.82亿元•a-1(见表5)。可见，通过天保工程的实施使祁连山自然保护区森林生态效益有较大的增加。

3 结论与讨论

祁连山北坡天然林是祁连山北坡水源涵养生态系统的重要组成部分，发挥着巨大的生态服务功能[20]。近现代以来，由于人类乱开滥伐、毁林垦荒、超载放牧等不合理开发活动影响，祁连山森林面积较少，森林结构破坏，生态服务功能下降。2001年，祁连山自然保护区森林纳入天然林保护工程，管理局采取建立健全组织机构、全面加强制度建设、严格落实管护责任、认真进行巡山查林、广泛开展宣传教育、大力改善管护条件、努力提高职工素质、积极开展研究监测、规范运行项目资金等措施，保障了天然林保护工程的顺利实施。通过禁止林木采伐、严厉打击乱砍滥伐和盗伐林木行为、加强现有林管护、封山育林等措施，使保护区天然林资源得到有效保护和扩展。天然林保护工程实施10a来，保护区林地面积增长了44.0％，有林地、灌木林地、疏林地、未成林地分别增加了7 992.31、224 167.09、3 199.10、3 167.92hm2，森林覆盖率增长了1.3％，活立木蓄积增加了212.47万m3。林木密度、高生长、盖度、植物种类、植物种丰富度指数及林区野生动物种群数量显著增加，促进了退化林地恢复。增加的有林地、灌木林地、疏林地(包括未成林地)每年产生的森林生态系统服务价值分别为8.97、142.94、3.90亿元•a-1，合计为155.82亿元•a-1。但是，工程实施中还存在工程管护补助标准较低、封山育林补助经费不足、保护区林地没有全面纳入天保工程计划、工程建设内容单一、工程管理经费缺乏、监测研究不到位等问题，制约了天保工程实施的质量[21]。应系统总结推广天保一期工程所取得的好经验好做法，并采取措施弥补存在的不足，全面提升天保二期工程的质量和效益[22]。主要采取以下措施：

表5 祁连山自然保护区天保一期工程新增森林生态系统服务价值评估Table 5 Assessment of increment of forest ecosystem services values during first phase of Natural Forest Protection Project in National Nature Reserve of Qilian Mountains

一是提高天保工程补助标准。依据管护人员工资、补植、抚育、森林火灾预防与扑救、有害生物预防与救治、档案管理、管护基础设施建设、检查验收等项目开支，核算工程费用，全部纳入工程补偿范围，由国家财政给予补偿。

二是科学培育森林资源，提高森林质量。一方面要加大封山育林力度，将保护区退化林地全面纳入天保工程封山育林计划，加快退化林地恢复。同时要允许对实验区内结构不合理的林分进行适度抚育，开展可持续经营，在稳定和提升林分生态功能的基础上发挥应有的经济效益，实现森林资源可持续利用[23]。

三是协调解决保护区林地、牧草地权属重叠问题。取消灌木林、疏林地、宜林地上的草场使用权，明确保护区林地权属，禁止林地内放牧；将封山育林与退牧还草工程相结合，保证封山育林育草能够有效实施。

四是尽快建立保护区全面长久的生态补偿机制。应科学计量森林生态服务功能价值，将保护区内林地和草地均纳入生态补偿范围，实施全面补偿[24]。除了给予生态管理部门充分的保护管理经费外，更重要的是给予农牧民群众和当地政府合理的生态效益补偿，帮助农牧民发展生态旅游、生态农业，转变粗放的农牧业生产方式，禁止或限制水源区资源开发，加快生态恢复进度，提高水源涵养能力。

五是实施保护区生态移民。将自然保护区核心区、缓冲区内的农牧民及一部分实验区农牧民全部转移安置到保护区外，减轻人类生产生活对生态环境的过度干扰，从根本上控制人为破坏生态环境的因素。

六是开展森林生态定位监测。建立保护区森林生态定位监测站，立项开展天然林保育、封山育林、荒山造林、森林演替、森林健康、森林生态环境变化等方面的监测研究，为天保工程实施有效管理提供技术支撑[25]。

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Effective analysis on natural forest protection project in National Nature Reserve of Qilian Mountains

YANG Quan-sheng1,WANG You-kui2,LI Jin-jun2,GAUO Sheng-xiang2,ZHANG Jian-qi2,WANG Ling2
(1.Gansu Forestry Station Administration Bureau,Lanzhou 730046,Gansu,China; 2.Management of Gansu Qilian Mountains National Nature Reserve,Zhangye 734000,Gansu,China)

The natural forest in Qilian Mountains has great ecological service functions.From 2001 to 2010,the fi rst phase of the natural forest protection project had been implemented in Nature Reserve of Qilian Mountains,and the forest conservation was strengthened.By using sample survey method and the“3S” technical monitoring data of the natural forest protection project，the effective analysis of the natural forest protection project was conducted.The results show that during the fi rst phase of natural forest protection project implementation,the area of forested land increased by 4.8％,open forest land by 26.9％,shrub land by 54.3％ and un-closed afforestation land by 283.6％,and the forest ecosystem services value increased by 15.582 billion Yuan annually; The forest coverage increased by 1.3％,and the living tree volume increased 2.12 million m3; Compared within non-fencing area,in the closed region for afforestation,the density of natural regeneration sapling increased by 557.6％,the average height increment of Qinghai spruce(Picea crassifolia Kom.)sapling by 28.7％,the quantity of plant species by 18.8％,the shrub coverage by 57.5％ and the mean height of shrub by 180.0％,and the abundance of plants increased to the level Soc(abundant)by Drude abundance levels; The vegetation community diversity in degraded forest land showed an increasing trend with the increase of the closed time of the land for reforestation; The variation of space structure of Patrick diversity index,Shannon-Wiener diversity index and Simpson dominance index showed that the index of the herb layer was greater than that of the shrub layer and the shrub layer was greater than that of the tree layer,while the Pielou evenness index was in the opposite way; The quantity of national key protected animals in forest region increased,and particularly,some fi rst-grade state protection animals such as Moschus sifanicus,Panthera uncial,appeared in many spaces.The problems existing in the project were pointed out,and the countermeasures and suggestions were put forward to improve the quality of the second phase of natural forest protection project.

natural forest protection project；effective analysis；problem and countermeasure；National Nature Reserve of Qilian Mountains

S750

A

1673-923X(2015)01-0089-07

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.01.017

2014-01-10

国家林业局天然林保护工程科技支撑项目(林规发[2011]21号)；甘肃省科技重大专项计划(编号：092NKDG040)；甘肃省科技支撑项目(0804NKCG111)

杨全生，正高级工程师，硕士；E-mail：qlsyqs@163.com

汪有奎，正高级工程师；E-mail：qlswyk@163.com

杨全生,汪有奎,李进军,等.祁连山自然保护区天然林保护工程成效分析[J].中南林业科技大学学报，2015,35(1):89-95.

[本文编校：谢荣秀]