塞罕坝机械林场森林资源质量分析与评价

王 栋 ，冯楷斌 ，尹 鑫 ，张宏伟 ，李 爽

（1.河北省塞罕坝机械林场，河北 围场 068455；2.承德市农林科学院，河北 承德 067000；3.承德市农业经济作物管理站，河北 承德 067000）

塞罕坝机械林场处于国家京津风沙源治理工程区，经过50多年持续培育和保护，部分森林已经纳入国家和省级森林生态效益补偿范围。在2008～2018年间，全场人工造林完成8623.0hm2，封山育林完成10667.0hm2，幼林抚育完成 12239.0hm2，幼林修枝抚育完成7425.1hm2。主伐完成3880.0hm2，中龄林为主的抚育间伐完成13907.8hm2，各类大苗经营累计面积5916.6hm2/次，木材经营以生产矿柱材为主，共消耗立木蓄积1216393.5m3。目前，宜林荒山造林的要求有所降低，但抚育间伐、调整林分结构和森林资源保护的任务仍相当艰巨，同时还需承担国家和省级大量科研、实验、试点、示范任务。

1 研究方法

本研究根据林学、森林经理学、森林生态学等一系列相关学科理论与实践基础[1]，通过对塞罕坝林场的代表性林分进行实地调查，并搜集大量的文献、资料，在广泛的吸收和借鉴其他地区研究成果的基础上，对本研究区的森林资源的管理及健康经营展开全面系统的研究。

2 分析与评价

2.1 森林资源现状

2.1.1 林地资源

根据调查显示，塞罕坝林场总经营面积为92050.8hm2，森林覆盖率75.98%。依据现行林地保护利用规划，全部为林地。按林地使用现状可划分9类，具体划分类型见表1。

表1 林地使用现状面积及所占比重

通过表1可知：有林地面积在9个类型中所占面积最大，达到68842.5hm2（含栎类、沙棘、山丁子、榆树等树种的矮林1019.7hm2），占经营面积的74.79%。其次为保留林地和宜林地，面积分别为8373.0hm2和5982.2hm2，占总经营面积的9.09%和6.50%。未成林地和无立木林地面积为4294.4hm2和1890.0hm2，分别占总经营面积的4.67%和2.05%。剩余类型包括疏林地、灌木林地、苗圃地和辅助林业生产用地，面积共计2668.7hm2，共占经营面积的2.9%，其中疏林面积占总经营面积的0.65%、灌木林地为1.19%、苗圃地为0.04%、辅助林业生产用地1.02%。

2.1.2 林木资源

（1）林木总蓄积量。经营范围内胸径达到或超过5cm的乔木树种（一般不含列入经济林的各类果树）总蓄积量，通常按林木所在小班的林地利用现状划分为森林蓄积、疏林蓄积、散生木蓄积和四旁树蓄积。有时按林木生长状况分为活立木蓄积、枯立木蓄积和倒木蓄积。由于塞罕坝林场以近、中、幼龄林为主，枯立木、倒木蓄积几乎为零，散生木和四旁树稀少，蓄积量小至可忽略，林木总蓄积和活立木蓄积基本差异不大。根据小班调查、核算，分级汇总，全场林木总蓄积（或活立木蓄积）8106388m3。

（2）森林面积及蓄积量。按约定俗成的用法，森林泛指有林地和国家特别规定的灌木林。由于塞罕坝林场不存在经济林，这里的森林均为非经济林有林地。森林有林地面积68842.5hm2，蓄积量8099222.0m3，占林木总蓄积的99.91%。其中落叶松、樟子松、云杉、桦树、山杨等高大乔木组成的森林面积67822.8hm2，蓄积8094323.0m3，分别占森林面积、蓄积的98.52%和99.94%；柞树、沙棘、山榆等矮小乔木组成的森林面积1019.7hm2，蓄积4899.0m3，分别占有林地面积、蓄积的1.48%和0.06%。

（3）疏林地面积及蓄积量。疏林地面积为597.0hm2，占林地面积的0.65%。蓄积量7166m3，占林木总蓄积的0.09%。

2.1.3 野生动植物资源

2.1.3.1 森林植物资源

塞罕坝拥有丰富的植物资源，是华北地区重要的种质资源库，主要包括蕨类植物、裸子植物和被子植物在内的自生维管植物81科、295属、603种（含种下等级），见表2。

表2 塞罕坝森林植物种类分类

按生活形态统计分类，塞罕坝植物资源可分3类，分别为种数最多的草本植物，达500余种，占种类总数的80%左右；其次为木本植物，最少为藤本植物。

按生态型统计分类，塞罕坝植物资源可分为4类，其中中生植物种类最多，近500种，约占种类总数的70%；其次为旱生植物，第三为湿生或沼生植物，最少为水生植物。

2.1.3.2 野生动物资源

（1）鸟类资源。鸟类以雀形目种类最多，计98种，隼形目22种，鸻形目20种，雁形目16种，鹤形目8种，形目和鸡形目各5种，鹳形目鹃形目、鸮形目各4种，鸽形目、鸊鷉目各3种，佛法僧目2种，鹈形目、戴胜目各1种（表3）。

表3 塞罕坝鸟类资源分布统计

（2）哺乳类资源。兽类有6目14科36种。种类以啮齿目最多有17种，食肉目次之有10种，偶蹄目5种，翼手目有2种，食虫目、兔形目各1种（表4）。

表4 塞罕坝哺乳类资源分布统计

（3）昆虫类资源。昆虫类有14目127科547种。种类以鳞翅目最多有212种，鞘翅目次之有102种，半翅目有82种，双翅目有52种，直翅目有40种，膜翅目有29种，蜻蜓目有9种，脉翅目有6种，蜚蠊目和螳螂目各4种，毛翅目3种，缨翅目2种，革翅目和蜉蝣目各1种（表5）。

（4）保护动物。国家重点保护的有益的或有重要经济、科学研究价值的野生动物183种，占保护区陆生脊椎动物的70.11%，代表种有中华大蟾蜍、无斑雨蛙、青蛙、中国林蛙、达乌尔猬、红点锦蛇、鸿雁、赤麻鸭、豆雁、翘鼻麻鸭、凤头百灵、云雀、家燕、猪獾、狍等（表 6）。

表5 塞罕坝昆虫类资源分布统计

表6 塞罕坝保护动物资源分布统计

2.2 森林资源结构分析

2.2.1 树种结构分析

塞罕坝林场的有林地林分类型大多数为纯林，树种组成大体一致，因此，除了一小部分混合起源林分以外，优势树种便可视为组成树种。由表7可知：在所有林分类型中，不同优势树种林分的面积及蓄积量比例有明显差异，其中优势树种为落叶松的林分所占面积比例和蓄积量比例均最高，其值分别为52.04%和65.41%。其次为桦树，其面积和蓄积量所占比例分别为25.36%和20.14%。所占比例最小的为栽培杨，其比例分别为0.03%和0.01%。就面积比例而言，油松、栽培杨和山杨的值均低于1%；蓄积量比例低于1%的为油松、栽培杨、山杨以及一些其他的树种。

2.2.2 林种结构分析

现行的林种划分标准中，塞罕坝林场只有用材林、防护林和特用林3个林种，无薪炭林和经济林。其中，用材林面积为30601.4hm2，蓄积量为4513341m3，分别占总体的44.45%和55.73%；防护林面积为20248.0hm2，蓄积量为1769605m3，分别占总体的29.41%和21.85%；特种用途林面积为17993.1hm2，蓄积量为1816276m3，分别占总体的26.14%和22.43%。其直观比例见图1。在所有的林种类型中，用材林的面积和蓄积量所占比例均为最高，其面积分别为防护林和特种用途林的1.51倍和1.7倍；蓄积量分别为防护林和特种用途林的2.55倍和2.48倍。

表7 各优势树种林分面积、蓄积量

图1 有林地各林种类型蓄积、面积占比

2.2.3 龄组结构分析

塞罕坝林场由高大乔木组成的有林地面积为67822.8hm2，蓄积量为8094323m3，单位蓄积量达119.35m3/hm2，各个龄组面积、蓄积量占比情况见表8。由数据可知：不同龄组林分中的幼、中、近熟林的林分面积较大，属中龄林所占比例最高，但三者相差不大，均在31%～33%之间；过熟林所占比率最低，其值为40%。就不同龄组林分蓄积量而言，近熟林所占比率明显高于其他林分，其值为45.15%，其次为中龄林，为34.82%，过熟林和成熟林面积占比很少，两者之和不到6%。

表8 各龄组林分的面积、蓄积占比

2.2.4 径阶结构分析

研究区不同径级的林分中（表9），中径组有林地面积、蓄积量所占比率最大，其值分别为62.93%和83.25%，其次是小径组林分，其面积、蓄积量所占比率分别为30.45%和12.81%。单位蓄积量最大的是大径组，为182.64m3/hm2，其次是中径级，为155.63m3/hm2。

表9 有林地各个径级面积、蓄积以及单位蓄积统计

2.2.5 蓄积结构分析

在研究区不同林分类型中，不同蓄积量等级情况如表10。根据统计结果可知：面积占比前三位的依次是每公顷蓄积量在 1～29、120～149、90～119m33个区间，所占比率分别为 15.82%、14.95%和13.56%；而蓄积占比前三位的依次是每公顷蓄积量在 120～149、150～179、180～209m33 个区间，所占比率分别为16.99%、15.84%和14.64%。

2.3 森林生态系统价值分析与评价

森林具有多种综合效益[2-3]，在涵养水源、保持水土、净化空气及生物多样性保护等方面具有重要的作用[4]。随着逐步的发展，对森林建设的效益评价也越来越引起人们的重视[5]。有关森林评价指标的研究也取得了较大进展。国内外的研究报道主要是对森林效益的评价，侧重于生态、经济、社会三个方面。Cairns J P认为森林生态系统综合价值是指森林为人类生存和发展提供的各种生态系统的资源价值和生态功能价值的总和[6]，森林资源的综合效益可以概括为森林资源及森林生态过程中所形成的生态、经济、社会效用的总称[7]。由于森林覆盖率、乔灌草组成、树种及群落类型的不同，其在调节空气温度、湿度、净化空气、固碳释氧、保育水土等方面均有所差异。

表10 有林地各个蓄积量等级面积、蓄积和单位蓄积统计

2.3.1 生态效益

森林生态功能是自然资源资产质量的重要体现[5]，生态效益用生态系统对森林的有效响应表示，如涵养水源等[8]。通过专家评估报告显示，塞罕坝林场生态系统每年向周边地区及京津区域提供的生态服务价值超过120亿元。巨大的生态价值泽被着京津，造福着地方，也因此，塞罕坝林场被誉为“华北的绿宝石”。其生态效益主要体现在：

一是阻沙涵水。塞罕坝百万亩林海耸立在浑善达克沙地南源，为北京和天津筑起了一道坚不可摧的绿色屏障，有效阻滞了沙地的南侵，为改善京津地区生态环境做出了巨大贡献。同时，塞罕坝是滦河和辽河的发源地之一，成为供给京津地区的饮用水源，每年为河流下游地区涵养水源、净化淡水1.37亿m3。因此，塞罕坝有着“水源卫士，风沙屏障”的崇高赞誉。

二是净化空气。林木的生长过程是林木对空气中二氧化碳固化的过程，通过林科院价值评估报告可知，塞罕坝百万亩森林每年可吸收空气中二氧化碳74.7万t，同时释放氧气54.5万t，可供199.2万人呼吸一年之用，每年释放萜烯类物质约1.05万t，空气负离子最大含量是北京市市区最大量的112倍，平均含量是北京市区的6倍。

三是调节气候。经过近半个世纪的经营与发展，塞罕坝及周边区域小气候与上世纪五十年代相比得到有效改善。现在年均大风天数为53d，与建场初期的83d相比，足足减少了30d；无霜期天数和建场初期的52d相比增加了12d，达到了64d；年均降水量则由初期的不足410mm增加到460mm，增加了50mm。通过数据对比发现，如今塞罕坝林区内的空气湿度比林区外空气湿度平均高出近50%。

四是拱卫生态。塞罕坝巨大的森林资源，使其生态环境和物种资源恢复到放围开垦前，成为华北地区与内蒙古高原区域宝贵的动植物物种基因库。现如今，在塞罕坝林区及周边区域有陆生野生脊椎动物261种、鱼类32种、昆虫547种、大型真菌179种、植物603种。其中国家重点保护动物有183种、国家重点保护植物有9种。

五是旅游休闲。清凉宜人的气候、优美良好的生态环境、层峦叠翠的自然风光，成为人们休闲度假、与大自然亲近接触的理想场所，已发展成为华北地区最著名的森林生态旅游胜地。

2.3.2 经济和社会效益

森林的经济价值包括森林生产的木材、薪炭材、果品和药材等产品的直接价值；社会价值则包括对地方文化、休闲娱乐、科学研究、增加就业等带来的直接价值，及由此产生的间接价值[9-10]。

建场至今，有林地面积增长了近5倍；林木总蓄积量与建场初期相比，增长了30倍；同时累计为国家提供中小径级木材192万m3。最新数据显示，塞罕坝林场森林资产总价值已达到202亿元。同时林场的良好发展为周边区域经济发展及产业发展带来改善，当地山野资源采集、森林旅游等产业，每年可为当地社会提供5000多万元的收入。

经过多年的建设发展林场取得了突出的社会效益，具体表现以下三方面：

一是弘扬时代精神。塞罕坝林场发展到如今取得了巨大的成就，并得到国家及社会各界的认可和赞誉，林场先后获得“国有林场建设标兵”称号和“时代楷模”称号，塞罕坝事迹已掀起全社会学习塞罕坝精神的高潮。如今塞罕坝精神已经超越了地域和行业界限，成为了全国林业系统干部职工的共同理想追求和全社会的宝贵精神财富。

二是助推区域发展。塞罕坝林场累计上缴利税已近亿元。林区的经营发展向周边地区提供了大量的就业岗位，并改变了区域产业发展模式，尤其是林业产业特别是森林旅游的发展，带动了周边地区的乡村游、农家乐、养殖业、山野特产、手工艺品、交通运输等外围产业的发展，每年可提供6亿多元社会收入。

三是示范推广作用。塞罕坝林场的经营效益得到上级和国家领导的肯定，通过实地考察后，认为塞罕坝林场建场与发展模式在相似区域可进行示范推广，随即作出在张家口、承德两市“再造三个塞罕坝林场”的重要指示。河北省随后在整个北部地区开始实施建设塞北林场、千松坝林场和御道口林场，构筑起了更为牢固的京津冀生态防护林体系。林场的生态建设成就引起了国际国内相关领域的广泛关注，林场在做好日常经营发展的同时，积极与各高校各科研机构开展广泛交流与合作，为全国生态文明建设发挥积极作用。