基于GIS的太谷縣林業發展區劃研究

朱小敏 趙躍中 姚延梼

1 山西農業大學 山西太谷 030801

2 西北農林科技大學水利與建筑工程學院 陜西楊凌 712100

0 引言

林業區劃是林業生產和森林經營的基礎，為實現國土生態安全服務［1-4］。我國在20 世紀70年代曾全面研究和開展林業區劃，但是隨著現代林業的發展，舊的林業區劃已難以適應現代林業發展的要求。目前已可以利用GIS 的空間性和數據庫內調查因子的全面準確性，對該區域林業生產進行組織規劃，確定該區域今后的林業發展方向。

林地區劃對合理利用林地、科學制定林業經濟宏觀發展規劃，實行分區發展、科學布局，實現林業生產區域化、專業化與現代化，促進林業可持續發展具有重要意義［5-6］。林地區劃的目的就是通過加強優化林業用地結構、規范林地用途、平衡林地布局等林地管理手段，遏制亂墾濫占林地等現象;嚴格保護和合理開發利用林地，充分發揮林地生產潛力，滿足公眾的生態需求和森林主副產品的社會需求，提高林業的社會地位和三大效益［7］。林業發展區劃是對一定區域林業生產的組織規劃，確定該區域今后的林業發展方向［8］。在太谷縣林業局的協助下，本文通過對已有的太谷縣2009年林地資源進行補充調查，根據普查結果系統分析了該縣林業發展現狀，采用經驗區劃法［1］對太谷縣森林資源進行區劃，并在此基礎上結合太谷縣林業局的林業發展要求按區探討了太谷縣到2020年的林業發展方向，為太谷縣林業和生態建設可持續發展提供參考。

1 研究區概況

太谷縣位于太岳山北麓，晉中盆地東部，處于N 37°12' ～37°32'，E 112°28' ～113°01'。東北與榆次相連，東南與榆社交界，西南與祁縣毗鄰，西北與清徐接壤。全縣轄9 個鄉鎮、201 個行政村。東西長50 km，南北寬39 km，總面積104 706.78 hm2。

太谷縣境內地勢總體上由東南向西北降低，海拔767 ～1 914 m。太谷縣屬溫帶大陸性氣候，四季分明。冬季少雪，春季多風，夏季雨水集中，秋季天高氣爽。年降雨量集中于夏、秋季。冬春季節氣溫下降與回升都較快，兼有強烈的季風猛吹，使大氣干燥、土壤水分大量散失，瘠薄的土壤干土層可達20 ～30 cm，形成嚴重春旱，對造林成活與林木生長非常不利。年平均溫度9.9℃，年平均濕度62%，年平均日照時數2 592.2 小時，全年無霜期165 天，年降雨量449 mm。

根據2009年太谷縣森林資源二類調查數據，全縣林業用地51 536.57 hm2，占土地總面積的49.22%。有林地面積14 154.38hm2，森林覆蓋率13.51%，林木綠化率20.71%，活立木蓄積量711 059.44m3。境內原始植被久遭破壞。現有植被屬天然次生油松林與油松遼東櫟等針闊混交林，主要分布在縣境東南部范村鎮象峪河的上游。

太谷縣東南部為土石山區，最高海拔1 914 m;西北部為平川地帶，最低海拔767 m;中部為黃土丘陵區。全縣丘陵及山區面積達7 367hm2，占全縣總土地面積的63.2%。太谷縣最高峰跑馬坪海拔1 914m，以圪垯河、路家莊、磯瓦溝、熟銀溝、泊子嶺一線為界，分為東南和西北兩大林業主產區。

2 數據及區劃方法

2.1 數據來源

本次數據主要分為基礎數據和調查數據2 個部分。本次調查以2009年“集體林權制度改革”調查數據為基礎，借助“林地保護利用規劃與落界調查系統”(山西省規劃調查設計院基于GIS 自主研發，后稱“系統”)，依據現有森林資源規劃設計調查、公益林區劃界定等成果，以數字正射影像(DOM)為基礎，通過遙感判讀，在太谷縣林業局的協助下，結合熟悉當地林地情況的村民、村干部及鄉鎮林業站成員的現地調查，按照林地落界基本條件和精度要求，落實現有林地和依法可用于林業發展的其他土地的邊界和圖斑，于2012年10月完成調查并形成林地保護資源庫。數據源自系統自動生成的小班面積，通過計算機進行統計并輸出到Excel 表，比以往的林地資源調查更方便快捷，調查結果更精確。

2.2 區劃方法

2.2.1 技術路線

主要技術步驟為:1)核實縣界，確定縣域林地落界的區域;2)導入基礎地理數據，使之與遙感影像數據配準疊加;3)實地勘測后結合影像圖建立解譯標志;4)設計林地資源發展區劃的范圍;5)對林地界線進行調整以及將數據信息錄入系統，對于疑問大的進行補充調查;6)專題圖生成和面積計算通過地理信息系統軟件自動完成，即系統自動生成專題圖和小班面積，從而計算出區劃范圍和面積。參照區劃專題圖來明確生態建設和林業發展空間，落實林地用途管制，優化林地結構布局，提高林地利用效益。技術流程圖如圖1，其中關鍵技術指標為［7］:

1)“林地保護利用規劃與落界調查系統”操作要求:在相應遙感地圖1 ∶10 000 的圖幅上，明顯地界與DOM 上同名地物的移差不得大于0.5 mm，不明顯界限不大于1.0 mm;

2)縣界必須導入省控縣界;

圖1 技術流程圖

3)林地落界圖斑不存在拓撲錯誤，不重、不漏、不相交。

2.2.2 區劃方法

本次林業區劃主要采用了經驗區劃法，在保持行政區域基本完整和地域連片的基礎上，根據自然條件、生產條件和社會經濟發展水平的相似性，林地經營歷史、發展方向和經營措施的相對一致性，結合太谷縣林地資源的實際分布情況和立地環境特點，并遵循山西省林業區劃要求，進行林地利用的區域劃分與分工。

經驗區劃法的相關原則［1］:1)客觀條件的相似性。在自然、經濟條件與林業區劃要求基本相符合的情況下，可不采取純自然分界的方法，以照顧行政區域的完整性。2)區劃因子的綜合性。由于一個縣或林業局范圍小，地帶性因素的影響小，而大量的是非地帶性因素的影響;因此，縣域林地區劃應以非地帶性因素作為區劃的主要條件。3)發展方向的一致性。在林業區劃過程中要做到因地制宜，生產布局合理。

具體實施步驟:1)召集熟悉當地情況的干部或老農，配合調查人員，結合建立的解譯判讀標志確定調查地的林業資源分布情況;2)林業資源基礎數據搜集完畢后，采取座談討論的方式，確立大致的界線;3)收集和分析各種有關資料進行科學論證并做出相應的修改;4)參照系統生成的專題圖來明確生態建設和林業發展空間的區劃范圍，落實林地用途管制，優化林地結構布局，提高林地利用效益，確保如期實現林業發展戰略目標，促進區域生態文明，推動縣域經濟社會可持續發展。

3 結果與分析

根據整合匯總形成的太谷縣林地保護資源庫(見表1)，結合全省2020年末森林覆蓋率相對2009年提高7.63 個百分點的要求，全縣森林保有量增加10 775.38 hm2，達到2.49 萬hm2，森林覆蓋率達到23.81%。根據當地的實際條件，確定以鄉鎮及行政村為分區參考單元［9］，綜合考慮當地自然環境條件、社會經濟發展要求、森林資源特點和森林資源經營管理水平等要素，結合土地利用現狀，采用GIS 軟件進行單要素區域劃分，確定分區界限。結合《太谷縣林業區劃》《太谷縣域總體規劃(2010-2020)》《太谷縣生態環境功能區規劃》等相關材料，將太谷縣劃分為西部山地丘陵、中部平原和東部山地3個森林資源經營管理區塊(表2)。各區塊的森林資源經營管理目標和利用方向、原則一致，森林經營技術體系基本趨同，以利于對全縣森林資源經營管理實行分區施策，實現2020年林地發展目標(表3)。

Ⅰ區:西北部平川農田林網及生態村建設區。該區位于太谷縣西北部，地勢平坦，是各類農產品及工業區的主要集中地，如任村鄉的葡萄、胡村鎮的瑪鋼管件、水秀鄉的蔬菜等。該區海拔較低，≥10℃有效積溫為3 500℃，平均無霜期175 天，是太谷縣主要的農田林網分布區和農作物、蔬菜產區。該區的林業發展方向為借助對龍城高速、龍城高速連接線、108 國道、太太路等各級骨干道路的高標準綠化，建成樹種多樣、功能完備的農田林網，林業發展主導功能為庇護環境。

Ⅱ區:邊山丘陵苗木花卉林果觀光休閑產業區。該區大部分為丘陵溝壑區，地勢起伏較大，海撥為780 ～1 151 m。該區是太谷縣干、鮮水果的主要產區，全縣主要果品蘋果、梨、紅棗產區均集中于此。近幾年在太谷縣委政府的政策引導下，該區邊山沿線苗木花卉產業已成為支柱產業，是苗木花卉的主要生產基地，同時也是經濟林主要分布區。今后該區的發展仍然以百里林果帶為基礎，以紅棗經濟林為重點，積極扶持釀酒葡萄產業擴張，同時大力發展苗木花卉產業。另外，挖掘該區域歷史文化遺跡，發揮本區地處邊山的地理優勢，發展生態景觀工程。

Ⅲ區:東南部后山水源涵養林區。該區位于縣域東南部土石山區，是太谷縣主要的森林資源分布區，且多為國營林場范圍，經多年營林施工及采取封禁措施，森林植被恢復狀況趨于良好，集中了全縣84%的林業用地，是太谷縣國土生態安全的重要屏障。土壤為灰褐土類，養分豐富，土壤濕潤，適宜于側柏、山楊、樺樹和人工油松生長，是太谷縣發展林業的重要土壤類型和開展多種經營較理想的地區。該區林業發展方向為構建區域生態屏障體系，使林地生態效益得到逐年提高。同時以梅苑山莊、棋盤山濕地公園為依托，利用本區森林資源豐富等特點，在積極申報森林公園項目的基礎上，發展多種經營，發展林產品加工業，以提高經濟效益;林業發展主導功能為涵養水源、保持水土，營造水源涵養林。

表1 林地現狀統計

表2 太谷縣林業區劃

表3 太谷縣各區林業發展目標

4 結論與討論

太谷縣林地可開發資源較少，荒山造林成活率較低，自然災害發生頻繁，尤其是森林火災時常發生，加之林地立地質量較差，加強林地資源的保護和合理利用刻不容緩。本文根據太谷縣的林業特點，在研究其自然、經濟和地理位置的基礎上，分析、評價林業生產的特點與潛力，按照地域分異的規律進行分區劃片。在區域之間區別差異性，歸納相似性，予以合理分區，各區之間各具特點，發展方向各具特色。

為實現新時期林業區劃的目標，應遵循生態功能優先、協調區域平衡、保護生物多樣性、保持林業生產與區域經濟發展狀況相協調的原則［10-11］，林業發展與自然地理條件相適應，同時體現林業的經濟價值。太谷縣林地資源發展區劃具有以下特點:

1)資源資料的時效性。按照森林調查復查期的規定，資源資料不超過5年。本次林地資源區劃以2009年“集體林權制度改革”的調查數據為基礎，借助“林地保護利用規劃與落界調查系統”，依據現有森林資源規劃設計調查、公益林區劃界定等成果，資源資料具有實效性。

2)區劃過程的合理性。本次林業區劃主要采用了較為簡便快捷的經驗區劃法，組織熟悉當地情況的村民或村干部進行現地調查，同時結合全縣的自然地理條件，按照既定的區劃原則合理區劃。

3)規劃效果的可預見性。以現狀資源為基礎，在合理區劃的前提下，加強林地的撫育管理，科學有效地進行森林經營管理。對表2、表3 進行分析發現:在規劃期末實現林地和有林地面積的顯著增加，確保如期實現林業發展戰略目標，促進區域生態文明，推動太谷縣林業產業的可持續發展，切實保護好現有林地和森林資源。

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