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广西国有林场森林生物多样性变化评价



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 24(6):524—528 2004年 11月
广西国有林场森林生物多样性变化评价
刘代汉 ,周天福2,黄寿昌1,杨振科1,唐 芸1
(1.广西生态工程职业技术学院,广西柳州 545004;2.广西自然博物馆,广西南宁 530012)
摘 要:采用压力一状态一响应评价法对 1990~2001年广西国有林场森林生物多样性进行了研究,发现林场
森林生物多样性十多年来呈下降趋势。导致森林生物多样性减少的主要根源是林场人口急剧增长和不当的
森林经营方式。提出了控制人口增长、转变森林经营方式以遏制林场森林生物多样性减少、保护森林生物多
样性的对策。
关键词:国有林场;森林生物多样性;评价
中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2004)06—0524—05
Evaluation 0n changing 0f forest biodiversity
0n state一0WneI=I[orest t arm S ln uanRxl1 · · 一 ·n ● 1 ●
LIU Dai-han1,ZHOU Tian-fu2,HUANG Shou—chang1,
YANG Zhen—keI。TANG Yun1
(1.Guangxi Eco—engineering Vocational and Technical College。Liuzhou 54 5004,
China:2.Guangxi Natural Museum,Nanning 530012。China)
Abstract:The method of press—state-echo from l 990to 200 l,has been used to study forest biodiversity in this
paper.By analyzing the forest biodiversity changing,the downtrend is found out in the forest biodiversity on
State-owned Forest Farms in Guangxi.There are two main reasons in reducing the forest biodiversity,one is
that the population rises sharply on state-owned forest farms and the other is that improper forest management
system has been carried out in the past decade.Reducing population and changing forest management system
are good methods in preventing forest biodiversity from downtrend.
Key words:state-owned forest farm;forest biodiversity;evaluation
森林是实现环境与发展的关键和纽带,是陆地
生态系统的主体,是 自然界功能最完善的资源库和
基因库(中华人民共和国林业部,1995),对改善生态
环境,维护生态平衡起着决定性的作用。森林生物
多样性又是保持森林生态系统稳定,维护森林生态
系统平衡的基础(ITTO,2001)。国有林场作为林
业生产和生态建设的主力军,其森林生物多样性既
是国有林场为社会提供生态服务的重要基础,也是
国有林场赖以生存和社会经济得以持续发展的保
障。因此,探讨广西国有林场森林生物多样性变化
趋势及其原因,对于国有林场实施可持续经营和建
构广西生态安全体系将具有重要的意义。
研究方法与材料收集
1.1压力一状态一响应评价法原理
森林生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、
生态系统多样性 3个层次,但 目前人们对每个层次
收稿 日期:2004—02—04 修订 日期 :2004—06—12
基金项目:广西“十五”林业科技项 目资助(20036)
作者简介:刘代汉(1959一),男,广西桂林人,博士、副教授,研究方向:森林可持续经营。参加本研究的还有:张力、谭玉禄、王
伟、王力峰
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的认识都非常有限,即存在不确知(Uncertainly—
Known)特性。另外,森林生物多样性作为一种资
源或一个系统,本身也处于发展变化之中,是一个发
展中系统(Developing System)。森林生物多样性
评价的状态变量的数目众多和分散(Decentraliza—
tion),也使对森林生物多样性的评价具有不确定性
(Uncer—tainly)。因此,森林生物多样性是一个典型
的“黑箱”系统(张颖,2002)。压力一状态一响应评
价法从森林生物多样性构成的整体人手,不去探究
其具体的每一构成,运用控制论中的“黑箱”理论,借
助于与森林生物多样性密切联系的森林数量和质量
的一些指标,利用社会经济发展对它造成的压力和
系统对这些压力的反应来评价森林生物多样性的变
化(图 1)。
⑩ 圈 ⑩
图 1 “黑箱”理论不恿图
Fig.1 Sketch of the dark box theory
压力 :社会经济发展对森林生物多样性的压力 ;状态 ;森林生物
多样性系统及其内部构成;响应 :森林生物多样性系统对
社会经济发展对其造成的压力状态的响应。
· L
1.2评价指标、指数和计算公式(张颖,2002)
压力一状态一响应评价法评价指标是根据生物
多样性的定义和我国生物多样性资源的现有调查数
据、我国人口和森林资源调查监测的统计资料,经采
用 SPSS统计软件分析其相关度而确定的。本研究
选取下列指标作为评价广西国有林场森林生物多样
性变化的依据。
1.2.1压力指标与指数 包括人口、森林皆伐面积、
造林面积、疏林地面积和经济林面积 5项指标。用
来反映社会经济活动对森林生物多样性造成的压
力。其指数计算公式为:
T Jl+J2+J3+ J4+ J5 ,,、
一 — — — — — — 一 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ u
式中:J ,一森林生物多样性压力指数;J 一人口
数;J 一森林皆伐面积指数;J 造林面积指数;J 一疏
林地面积指数和经济林面积指数;J 一五项指标。
1.2.2响应指标和指数 包括森林生态系统多样性
指标和森林物种多样性指标。(1)森林生态系统多
样性包括有林地面积、未成林地面积和无林地面积
3项指标。其指数计算公式为:
r.一_7一
J⋯ 一 一 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯ (2)
式中:J 一一森林生态生态系统多样性的响应
指数;J 一有林地面积指数;J 一无林地面积指数。
(2)森林物种多样性包括阔叶林面积、阔叶林蓄
积、森林火灾受灾面积、森林火灾次数和防治病虫害
面积5项指标。其指数计算公式为:
T J8+ J9+ J10+ Jl1+ Jl2 ,¨
一 — — — — — — 一 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯
式中:J 一森林物种多样性响应指数;J。一阔叶
林面积指数;J。一阔叶林蓄积指数;J 。一森林火灾受
灾面积指数;J 一森林火灾次数指数;J 一防治病虫
害面积指数。
1.2.3森林生物多样性变化的总指数 其计算公式
为:J Ⅲ 一 J⋯州 +J
9
式中:Iuoa;一sity-森林生物多样性变化的总指数;
森林生态系统多样性指数;J 一;I species-森林物种
多样性指数。
1.3材料收集
按现有的 l51个国有林场 l5 的比例,选择区
内东南西北中均有分布,隶属关系为区直、地市、县
属都有及林场性质属生态公益型、商品经营型兼有
的23个国有林场进行调查。调查的林场包括高峰、
良凤江、钦廉、大桂山、三门江、雅长、沙塘、大容山、
丁当、老山、石塘、祥周、城东、凉水山、鹿寨、六峰、山
口、庆远、鸡笼山、咸水、姑婆山、十万大山、金秀共
23个。通过典型调查收集林场 1990年来森林资
源、生产经营、社会经济等方面的资料。
2 结果
2.1调查结果
根据调查收集的资料整理结果如表 1。
表 l显示,从 1990~2001年,广西国有林场的
人口数、森林皆伐面积、造林面积、速丰桉面积、经济
林面积、竹林面积和农作物面积均呈增加趋势,而疏
林地和无林地面积则呈减少趋势;十多年来,森林火
灾次数与面积基本稳定。
2.2森林生物多样性变化
2.2.1森林生物多样性压力变化 森林生物多样性
压力变化的评价主要通过压力指数的变化来反映。
各项指标以某一年的调查统计数据为基数(本文统
一 以1990年的数据为基数),定为 100,其它年度的
数据与之相比较,所得的相对数即为该项指标的指
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数(以下评价的指数计算方法与此相同)。在计算压
力指数时,速丰桉面积与疏林地面积合并在一起计
算;竹林面积、农作物面积与经济林面积归在一起计
算。根据公式(1)计算的 1990~2001年广西国有林
场生物多样性压力指数及各项压力变化评价指标指
数的具体计算值如表2。
从表2可以看出,随着广西国有林场人口数的
增加,人口指数呈增加趋势,由1990年 100.O0增至
2001年的 143.65,增幅较大的是 1992~1994年和
1998~2000年。森林皆伐面积指数由 100.O0增至
163.71,但 1998至2000年略有减少。造林面积指
数,总体增加,但有波幅,1990~1992年增加,1992
~ 1994年减少,1994~1996年略增加,1996~1998
年增幅大,1998~2000年增加,2000年~2001年有
所减少。疏林地面积指数呈减少趋势。经济林面积
指数呈增加趋势。广西国有林场森林生物多样性压
表 1 广西国有林场生物多样性评价基础数据表
Table 1 Basic data of the biodiversity on state-owned forest farms in Guangxi
表 2 广西国有林场生物多样性压力指数表 (单位: )
Tabl e 2 Index of biodiversity press on state-owned forest farms in Guangxi(Unit: )
力指数呈增加趋势,2001年是 1990年的1.83倍。
2.2.2森林生物多样性变化 (1)森林生态系统多
样性变化:森林生物多样性包括物种多样性、遗传基
因多样性和生态系统多样性。在它们之中,生态系统
多样性是物种多样性和遗传基因多样性的体现,保护
了生态系统的多样性,也就意味着物种和基因多样性
被保护了。根据(2)式计算的广西国有林场森林生态
系统多样性各项评价指标指数的具体值(表 3)。
从表 3可知,有林地面积指数由 100.O0增至
129.17,其中 1990~1992年增幅大,1992~1994年
减少,由127.66减少至 107.10,1994~2O01年后逐
年增加。无林 地指数逐年 减少,减幅较大,由
100.O0减至27.80。生态系统多样性指数逐年减
少,由1O0.O0减至78.49,但 1990~1992年略增加。
(2)森林物种多样性变化:在计算森林物种多样
性指数时,根据广西属热带、亚热带地区,国有林场石
山灌木林面积较大,林中生物物种资源丰富的实际情
况,将石山灌木林面积归人阔叶林面积计算。根据表
1,利用(3)式计算的各项评价指标指数值(表4)。
从表 4可知,石山灌木林面积逐年增加,由
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12655 hm。增至 19169 hm。。阔叶林面积 1990~
1996年逐年减少,1996~2001年逐年增加,增幅较
大的是1998~2000年。阔叶林蓄积总体增加,但
199O~1992年略增加,1992~1996年逐年减少,
1996~2001年逐年增加。森林火灾次数和受灾面积
基本稳定。防治病虫害面积总体增加,但 1992~1996
年减少,1998年后森林物种多样性指数总体增加。
(3)森林生物多样性变化:根据(2)、(3)式计算
结果,按照森林生物多样性变化评价的总指数计算
公式(4),计算 1990~2001年广西国有林场森林生
物多样性总指数(表 5)。
从表 5可知:森林生态系统多样性指数 1990~
1994年处于上升阶段,但 自 1992年后逐年下降。
总体上处于下降趋势,并且降幅较大;森林物种多样
性指数 1992~1994年间处于下降阶段,1994年后
逐年增加,总体上处于上升趋势,但增幅不大。森林
生物多样性指数变化取决于森林生态系统多样性和
森林物种多样性变化,总体上处于下降趋势。
表 3 广西国有林场森林生态系统多样性指数表 (单位: )
Table Index of forest ecosystem diversity Oil state-owned forest farms in Guangxi(Unit: )
表4 广西国有林场森林物种多样性指数计算表 (单位: )
Table 4 Index of the forest species diversity on state-owned forest farms in Guangxi(Unit: )
项 目Items 1990 a 1992 a 1994 a 1996 a 1998 a 2000 a 2001 a
阔叶林面积指数 Index of broad leaved forest area 100.00 1O1.16 97.30 96.17 1OO.10 126.94 145.6O
阔叶林蓄积指数 Index of broad leaved forest volume 100.00 1O4.54 99.98 96.14 99.83 119.20 121.59
森林火灾面积指数 Index of forest fire area 1 00.OO 88.37 72.O9 79.O7 6O.47 83.72 9O.7O
森林火灾次数指数 Index of forest fire occurrence 100.00 13O.76 115.39 69.23 92.31 107.69 1O7.69
防治病虫害面积指数 1O0.O0 84.61 89.16 57.13 76.54 107.61 124.73
Index of prevented forest diseases and insects
森林物种多样性指数 Index of forest species diversity 1O0.O0 1O1.89 94.78 79.55 85.85 109.O3 118.06
森林生态系统多样性指数 Index of forest ecosystem diversity
森林物种多样性指数 Index of forest species diversity
森林生物多样性指数 Index of forest biodiversity
3 结论与讨论
3.1结论
(1)1990~2001年,广西国有林场森林生物多样
性的压力指数越来越大,11年增加了 83个百分点,
同期广西国有林场木材产量 1990年 101.17万 m
(广西年鉴编委会,1991),2001年则达到 175.02万
m (广西年鉴编委会,2002),增长了74个百分点,两
者几乎同步增长,表明随着广西经济社会的发展,增
加了对森林资源的消耗,使得森林生物多样性减少。
(2)虽然十多年来广西国有林场大力开展人工造
林,森林面积有所增加,但由于实行大面积皆伐并栽
植大面积人工纯林,因此,森林生态系统多样性并不
增加,相反,2001年森林生态系统多样性指数只有
1990年的 72.83 ,整体呈下降趋势。
(3)广西国有林场森林物种多样性指数从 1990
~ 1996年呈下降趋势,由 100降至 79.55;从 1996~
2001年呈上升趋势,其中升幅较大的是 1998~2000
年。总体呈上升趋势,这是广西国有林场在这近十年
时间内注重封山育林,加强对阔叶林的保育,积极预
防森林火灾和做好森林病虫害防治工作的结果。
(4)广西国有林场森林生物多样性总的态势是“局
部改善,整体恶化。”从总指数变化来看,1990~1992
年从 100上升至 III.66,到 1998年逐步降至86.55,
其中降幅较大的是 1994~1996年由 104.33降至
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88.43;1998~2000年升至95.57,2000~2001年又略
降至95.45,整体呈下降趋势,表现出波浪状变化。
(5)针对广西地处北热带、亚热带地区,蕴藏丰富
的生物多样性,但广西国有林场与全国各省的国有
林场一样,缺乏生物多样性基础调查资料,而与生产
经营有关的森林资源调查资料却较为齐全的实际情
况,运用压力一状态一响应评价法对 1990~2001年
广西国有林场生物多样性变化进行评价,评价结果
符合广西国有林场的实际,表明此法是可行的。
3.2讨论
(1)造成广西国有林场森林多样性减少的根本原
因是林场人口数量增长过快,2001年比 1990年增
长了 43.65 ,是广西同期人 口增长(12.93 )的 3
倍多(广西年鉴编委会,1991,2002)。因此,控制人
口数量,提高人口质量是保护国有林场森林生物多
样性的基础和关键所在。
(2)大面积皆伐、人工纯林等不当的森林经营方
式是导致森林生物多样性减少的另一主要原因。因
此,应转变经营方式,对生态公益林实行生态系统经
营,切实加强天然林保护,这是森林生物多样性保护
的重点(Gerald,2000);对商品林实行近自然经营,
实行择伐,大力发展混交阔叶林。
参考文献:
广西年鉴编委会.1 991.广西年鉴[M].南宁:广西年鉴出版
社 ,100—287.
广西年鉴编委会.2002.广西年鉴[M].南宁:广西年鉴出版
社 ,289—552.
中华人民共和国林业部.1 995.中国 21世纪林 业行动计划
[M].北京:中国林业出版社 ,6.
国际热带木材组织(ITTO).洪菊生,等(译).2001
可持续经营指南[M].北京 :中国林业出版社 ,1】
张 颖.2002.中国森林生物多样性评价[M].北京
业出版社,3.
热带林
中国林
Gerald W ,Wiliams. 2000. The USDA Forest Service-The
First Century[M].Washington:The USDA Forest Seviee,
142— 148.
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参考文献:
Bhaduri PN.1 933.Chromosome numbers of some solanaeeous
plants of Bengal~J-].J Indian Bot Soc,12:56—64.
Khan AH ,Rao GR,Khan R.1 977.Biosystematies of the So—
lanum nigrum complex[J].Indian Journal of Genetics Pi—
ant Breeding,37(3):444— 449.
Li Y(李 莺),Wang H(王 虹).1 999.Preparation of chro—
mosome for immature fruit of Solanum nigrum(龙葵幼果的
染色体制片)[J].Bulletin of Biology(生物学通报),34
(8):次且Ⅱ.
Nakamura M.1 937.Cytogenetical studies in the genus Sola—
hum I.Autopolyploidy of Solanum nigrum L.[J-I.Cytolo—
gia Fujii Jubilee,vo1.:57—68.
Rao GR,Khan R,Khan AH.1977.Cytom0rpho1ogy and na—
ture of sterility barriers of interspeciftc hybrids of some spe—
cies of Solanum nigrum complex[J].Indian Journal of
Genetics Plant Breeding,37(1):54—61.
Tandon SL,Rao GR. 1 966.Interre1ationshiD within the Sol‘工一
hum nigrum complex[J].Indian Journal of Genetics Plant
Breeding,26(2):1 3O一 141.
Yang YN(杨永年),Zhang HY(张海洋),wu GY(吴国宜).
】994. The cytological analyses and studies of geographic
distribution in Solanum nigrum complex of China(中国龙葵
复合种细胞学分析和地理分布的研究)[J-I.Bull Bot Res
(植物研究),14(2):208—213.
Yang DK(杨德奎),Zhou JY(周俊英),Miao MS(苗明升),et
n .1 996.A study on ghromosome of Solanum nigrum(龙
葵的染色体研究)[J].Shandong Sci(山东科学),9(1):70
— 71.
Zhang HY(张海洋),Jiang XJ(姜祥君),Dong XW(董锡文),
et a1.1 999.Numerical taxonomic studies on Solanu7n ig一
~rum in China(中国产龙葵数值分类的研究)[J-I.Bull Bot
Res(植物研究),19(2):1 27—131.
Zhang HY(张海洋),Xu XF(徐秀芳),Dong XW(董锡文).
2000. Observation of trichome types and development in
three species nigheshade(
.~.种龙葵表皮毛类型及发育过程
观察研究)[J-I.Acta Bot Boreal—Occident Si”(西北植物学
报),20(2);31 3~31 6.
维普资讯 http://www.cqvip.com