2000—2010年全國森林生物災害發生、損失與趨勢分析

曾菊平，曾 城，歐陽芳，劉興平，戈 峰

（1.江西農業大學 林學院，江西 南昌 330045；2.中國科學院 動物研究所，北京 100101）

森林生物災害是我國主要的自然災害之一，對森林資源保護、林業發展、國土生態安全與生態文明建設威脅較大[1]，被稱為“不冒煙的森林火災”[2-3]。我國是森林生物災害發生最嚴重的國家之一，盡管近 10多年來我國林業有害生物防治工作進展迅速，但由于基礎設施薄弱、防治手段落后、科技含量低等原因，森林生物災害管理依然任重而道遠[4]。尤其，伴隨人工純林的增加、全球氣候的變暖、經濟貿易的活躍、物流活動頻繁等因素的作用與干擾[5-6]，生物災害對森林資源安全的威脅正日益加重，治理形勢日趨嚴峻。

在我國，森林生物災害主要包括病害、蟲害、鼠害等，能造成森林危害的生物有200余種，造成嚴重危害的有20余種[7]，如楊樹天牛[8]、松毛蟲[9]、小蠹蟲、森林鼠害、松材線蟲病、松象蟲、楊樹食葉害蟲、針葉樹病害、竹類病蟲害、松葉蜂、栗山天牛、楊樹病害等類別，造成損失巨大。蘇宏鈞[10]統計 1998至2001年間林業生物災害造成的直接經濟和生態服務價值損失達880億元。尤其，進入21世紀后，我國的經濟建設、資源開發迅猛提速，各種人類活動對生態環境的干擾強度空前提高，外加自然災害、全球氣候變化及國家對生態環境建設（如林業重點工程建設）投入的變化，致使生物災害格局日趨復雜。因而，有必要對近十多年來生物災害的特點、趨勢進行判定、分析，為當前及今后我國生物災害的管理提供重要參考。但是，有關這方面的研究仍較少[11]，亟待補充。為此，本研究以森林為對象，在基于2000至2010年森林生物災害數據上，計算獲得災害損失數據，并根據各年份數據走向，分析近10多年來我國森林生物災害的發生特點與變化趨勢。

1 方法與資料

1.1 數據采集

從2000年、2005年和2010年土地覆蓋分類數據中，提取森林植被數據，將森林植被覆蓋區域作為森林生物災害發生或潛在的發生范圍、區域。全國森林病蟲鼠害發生面積、發生程度、蓄積損失等數據主要來自《中國林業統計年鑒》及全國各次森林資源清查結果等，物價指數等社會公共數據來源于國家統計局。直接經濟損失與生態服務價值損失主要在參考宋玉雙等[11]方法并適當調整后計算獲得，直接經濟損失評估采用傳統的實物量價值核算方法，核算內容包括：立木資源損失，苗木、種子、松脂、果實等非木質林產品損失，林地無效利用損失，防治費用。生態服務價值損失利用生物量的減少值進行估算獲得[11]。

1.2 數據分析

用多元線性回歸法等對病蟲鼠害發生面積、發生程度、損失及年份（2000至2010年）數據進行分析，確定最佳回歸模型，預測發展趨勢，獲得各自變量因子對因變量變化的作用大小（貢獻率）。數據分析均用SPSS 13.0實現。

2 結果與分析

2.1 2000—2010年全國森林生物災害發生范圍及其變化

從2000年、2005年和2010年土地覆蓋分類數據中，提取森林植被數據，結合2000至2010年中國林業統計年鑒中關于病蟲鼠害發生的省市數據，確定森林生物災害發生范圍或面積。圖1顯示，2010年森林有害生物全國各地區發生面積比例分別為：西南23.71%、東北 15.65%、華東15.08%、華北13.71%、西北11.06%、華中11.05%和華南 9.74%；全國各省市發生面積比例分別為黑龍江 8.63%、四川 8.04%、云南7.61%、內蒙古7.29%、廣西5.34%、湖南4.57%、西藏4.13%、吉林3.97%、廣東3.65%、河北3.53%、陜西3.51%、江西3.43%、河南3.30%、湖北3.18%、新疆3.12%、遼寧3.05%和甘肅3.03%。

隨著全國森林面積的增加，森林有害生物發生面積也潛在地隨之增加，2010年較2000年的森林有害生物發生范圍增加0.61%，其中，2005年較2000年增加0.36%，2010年較2005年增加0.26%。

圖1 全國森林生物災害發生范圍（2010年）

表1 2000—2010年全國森林病蟲鼠害發生面積年際變動線性分析

3 2000—2010年全國森林生物災害發生分析

3.1 發生面積與變化趨勢

2000至2010年，全國森林病蟲鼠害發生面積呈顯著增加趨勢（表1，圖2），從2000年的8.52×106公頃次增加到2010年的1.16×107公頃次，增長36.7%，對該趨勢影響最大的是蟲害，貢獻率為54.2%，其次為鼠害，貢獻率為33.3%，而病害貢獻率最小，為12.5% （Y=1.004X1+0.963X2+1.054X3+212 453.567 75R2= 1.0，F=25 169.389,P<0.001；Y為病蟲害發生面積，X1為病害發生面積，X2為蟲害發生面積，X3為鼠害發生面積）。

同樣地，2000至2010年，全國森林病害、蟲害及鼠害的發生面積也均呈顯著增加趨勢（表1，圖2），例如，病害發生面積2010年較2000年增長38.11%；蟲害發生面積2010年較2000年增長27.35%；鼠害發生面積2010年較2000年增長105.18%。

3.2 發生程度與變化趨勢

2000至2010年，全國森林病蟲鼠害輕度發生面積呈顯著增加趨勢（表1，圖2），而重度發生面積則呈顯著下降趨勢，這說明期間新增的病蟲鼠害發生面積多為輕度發生區域，例如，輕度發生面積的貢獻率為75%，中度發生面積為14%，而重度發生面積為11%（Y=X1+X2+X3+5.177，R2=1.0，F=132 609 480 542.9,P<0.001；Y為病蟲害發生面積，X1為輕度發生面積，X2為中度發生面積，X3為重度發生面積）。

圖2 2000—2010年全國森林病蟲鼠害發生面積與變化趨勢

2000至2010年全國病害、蟲害、鼠害的輕度發生面積也均呈顯著增加趨勢（表1，圖2），其余的發生程度，除蟲害的重度發生面積呈顯著下降趨勢與鼠害的中度發生面積也呈顯著增加趨勢外，均沒有顯著趨勢。故此，病害、蟲害新增的發生面積也多以輕度發生為主。例如，病害的輕度發生面積貢獻率為67.4%，中度發生面積貢獻率為20.6%，重度發生面積的貢獻率為12%（Y=X1+X2+X3+8.757，R2=1.0，F=12 521 653 042.58，P<0.001；Y為病害發生面積，X1為輕度發生面積，X2為中度發生面積，X3為重度發生面積）；蟲害的輕度發生面積貢獻率為72.8%，中度發生面積貢獻率為12.0%，重度發生面積的貢獻率為15.2%（Y=1.01X1+0.987X2-92 124.566，R2=1.0，F=14 732.825,P<0.001；Y為蟲害發生面積，X1為輕度發生面積，X2為中度發生面積，X3為重度發生面積）。然而，鼠害新增的發生面積為輕度或中度發生，其貢獻率分別為54.1%與45.9% （Y=0.833X1+1.558X2+27 408.785，R2=0.999，F=1 431.189，P<0.001；Y為鼠害發生面積，X1為輕度發生面積，X2為中度發生面積）。

3.3 災害損失與變化趨勢

用森林蓄積、直接經濟與生態服務價值來衡量全國森林生物災害所導致的損失。從2000至2010年，全國森林病蟲鼠害所導致森林蓄積損失總體上呈顯著增加趨勢（表2，圖3），例如，2000年的蓄積損失量為2 355.9萬m3，2007年蓄積損失量達到最高點，為2 809.3萬m3，此后稍有所下降，2010年為2 478.5萬m3，較2000年增長5.2%。同樣地，生態服務價值損失也呈顯著增加趨勢，如2010年較2000年增長28.5%，并且，影響該趨勢的主要是森林鼠害（Y=0.89X+379.037，R2=0.795，F=34.897，P<0.001；Y為生態服務價值損失量，X為鼠害損失量）。然而，全國森林病蟲鼠害導致的直徑經濟損失在2000至2010年期間的趨勢并不顯著（表2，圖3）。

表2 2000—2010年全國森林病蟲鼠災害損失（森林蓄積、直接經濟、生態服務價值）年際變動線性分析

圖3 2000—2010年全國森林病蟲鼠災害損失（森林蓄積、直接經濟、生態服務價值）與變化趨勢

2000至2010年，病害導致的直接經濟與病害、蟲害導致的生態服務價值損失均未呈現出顯著趨勢，但蟲害導致的直接經濟損失、鼠害所導致的直接經濟與生態服務價值損失均呈顯著增加的趨勢（表2，圖3）。例如，2010年蟲害造成的直接經濟損失較2000年增長46.1%，2010年鼠害造成的直徑經濟與生態服務價值損失較2000年分別增長91.7%和44.2%。

4 小結與討論

我國是森林生物災害發生最嚴重的國家之一[4]，而導致森林資源受損的主要生物災害為森林病害、蟲害與鼠害等[7]。本文基于2000—2010年數據，分析了解到我國森林生物災害發生范圍（區域）正在以每5年0.32%左右的速度擴增，這可能與林地面積的增加有關，即在實施退耕還林、天保工程、造林工程等林業重點工程后[12]，林地面積正日趨增加，如2000—2010年累計造林6.035×107hm2，森林覆蓋率從2000年的16.55%提高到2010年的20.36%。然而，所增加的森林覆蓋有相當一部分為人工純林，如松杉林、楊樹林等純林，這在一定程度上為森林生物災害范圍的擴增提供了可能。如森林生物災害發生面積已從2000年的8.52×106公頃次增加到2010年的1.16×107公頃次，增長36.7%，上升趨勢明顯。其中，尤其是鼠害發生面積擴增最為嚴重，2010年較2000年增長105.18%。而森林鼠害主要發生在新植林和幼林，如以盼鼠、野兔等近年來在三北地區廣大新植林地猖獗危害，對中幼林和未成林造林地的林木構成嚴重威脅[7]。

但是，近10年來，在發生程度上，森林生物災害的重度發生情況并未表現出顯著的上升趨勢，其新增的發生面積多以輕度發生為主。例如，森林病蟲鼠害、病害、蟲害、鼠害發生面積在2000至2010年間均呈顯著增長趨勢，但對該趨勢影響最大的均為輕度發生程度，其貢獻率分別占到75%、67.4%、72.8%、54.1%。除了鼠害的中度發生程度抬頭趨勢明顯外，森林生物災害在發生面積、發生程度上主要表現出兩個特點：①發生面積不斷擴增；②發生區域（含擴增區域）生物災害多為輕度發生。

然而，2000至2010年間，伴隨森林生物災害的發生面不斷擴增，災害損失也與日劇增，盡管重度發生面并未顯著擴增。例如，森林蓄積損失呈逐年攀升趨勢，2010年蓄積損失2 478.5萬m3，較2000年增長5.2%。尤其，在森林鼠害的猖獗危害下，一些森林、退耕還林地、草場多成了不毛之地[7]，導致森林生態服務功能受損嚴重，如2010年生態服務價值損失達895.37億元，較2000年增長28.5%，近10年來的損失呈顯著上升趨勢。另外，2010年蟲害、鼠害造成的直接經濟損失分別較2000年增長46.1%與91.7%，上升趨勢同樣顯著。總的說來，本文研究結果說明：近10多年來，我國森林生物災害發生范圍正以每5年0.32%左右的速度擴增，發生面積顯著擴大，盡管新增地區多以輕度發生為主，但其所新增的蓄積損失、直接經濟損失、生態服務價值損失不容忽視。并且，隨著森林生物災害輕度發生面積的增加，重度發生及其迫害力將潛在地隨之增加，從而導致更多的森林資源遭受損失。

[1]劉春興, 劉海斌, 駱有慶.森林生物災害承災體脆弱性分析: 一個概念框架[J].世界林業研究, 2011, 24(2): 59-63.

[2]張真.森林有害生物的可持續治理與有害生物生態管理[J].北京林業大學學報, 1999, 21(4): 116-118.

[3]劉乃生.努力實現森林病蟲害的可持續控制[J].森林病蟲通訊, 1999, 18(1): 41-42.

[4]國家林業局.全國林業有害生物防治建設規劃（2011—2020年）[Z].北京, 2011.

[5]傅樺.全球氣候變暖的成因與影響[J].首都師范大學學報: 自然科學版, 2008, 28(6): 11-15.

[6]李博, 馬克平.生物入侵: 中國學者面臨的轉化生態學機遇與挑戰[J].生物多樣性, 2010, 18(6): 529-532.

[7]閆峻.我國林業生物災害管理的經濟學分析與對策研究[D].北京: 北京林業大學, 2008.

[8]駱有慶, 李建光.楊樹天牛災害控制的應用技術和基礎研究策略[J].北京林業大學學報, 1999, 21(4): 6-12）

[9]曾菊平, 戈峰, 蘇建偉, 等.我國林業重大害蟲松毛蟲的災害研究進展[J].昆蟲知識, 2010 (3): 451-459.

[10]蘇宏鈞, 趙杰, 尤德康, 等.我國森林病蟲害災害經濟損失[J].中國森林病蟲, 2004, 23(5): 1-6.

[11]宋玉雙, 蘇宏鈞, 于海英, 等.2006—2010 年我國林業有害生物災害損失評估[J].中國森林病蟲, 2011, 30(6): 1-4.

[12]周生賢.再造秀美山川的壯舉: 六大林業重點工程紀實[M].北京: 中國林業出版社, 2002.