寒溫帶森林撫育工程作業(yè)驗證評價的探討

楊雪峰，李應(yīng)珍1，，李　湃1，，樊冬溫1，

(1.國家林業(yè)局哈爾濱林業(yè)機械研究所，哈爾濱 150086；2.中國林業(yè)科學(xué)院森林工程研究中心，哈爾濱 150086)

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寒溫帶森林撫育工程作業(yè)驗證評價的探討

楊雪峰2，李應(yīng)珍1，2，李湃1，2，樊冬溫1，2

(1.國家林業(yè)局哈爾濱林業(yè)機械研究所，哈爾濱 150086；2.中國林業(yè)科學(xué)院森林工程研究中心，哈爾濱 150086)

摘要：本文分析了驗證評價的功能、目的和依據(jù)，對寒溫帶林區(qū)森林撫育工程作業(yè)完成后需進行的驗證評價的準備和內(nèi)容進行了重點探討，驗證評價的準備包括確認工程作業(yè)的基本信息、撫育方式、撫育前林分條件和撫育后林分指標要求等，驗證評價的內(nèi)容包括森林生態(tài)環(huán)境指標、森林健康和生物多樣性指標、森林群落指標以及工程能力等，為工程作業(yè)的技術(shù)和質(zhì)量的持續(xù)改進提供支持。

關(guān)鍵詞：寒溫帶；森林撫育工程；驗證；評價

引文格式：楊雪峰，李應(yīng)珍，李湃，等.寒溫帶森林撫育工程作業(yè)驗證評價的探討[J].森林工程，2016，32(1)：29-32.

0引言

寒溫帶是年平均氣溫低于0℃，同時最熱月份的平均氣溫高于10℃的地區(qū)，寒溫帶森林分布于北半球，有東亞寒溫帶森林、北美寒溫帶森林以及歐洲寒溫帶森林，我國最大的寒溫帶森林區(qū)域是大興安嶺林區(qū)。大興安嶺林區(qū)位于內(nèi)蒙古東北部和黑龍江省北部，是我國唯一的寒溫帶明亮針葉林區(qū)，大興安嶺森林中的中幼齡林面積占全區(qū)有林地面積的60%以上，森林撫育是該區(qū)森林經(jīng)營的重要組成部分。

森林撫育工程作業(yè)是系統(tǒng)工程，其構(gòu)成為工程作業(yè)運行系統(tǒng)、運行控制系統(tǒng)和驗證評價系統(tǒng)[1-2]，其中工程作業(yè)運行系統(tǒng)為主體，其余二項為工程效果和質(zhì)量保證系統(tǒng)。本文只對工程作業(yè)驗證評價的功能和目的、依據(jù)、準備以及內(nèi)容進行探討。驗證評價是在確認撫育工程設(shè)計要求和相關(guān)的法規(guī)標準的基礎(chǔ)上，工程施工部門對工程作業(yè)達到工程設(shè)計要求的程度以及工程是否符合作業(yè)區(qū)域的森林生態(tài)系統(tǒng)特性要求等自行進行驗證的工程活動。驗證評價的對象為已進行的森林撫育工程作業(yè)，驗證評價的核心是在一定周期內(nèi)綜合評價工程作業(yè)實施的績效，即測試所采用的森林撫育工程技術(shù)在實際情況下的生態(tài)效果、經(jīng)濟效果等性能參數(shù)；驗證評價不判定技術(shù)是否合格，而是提供一系列客觀的性能績效數(shù)據(jù)供決策者、用戶參考[3-4]。

1驗證評價的功能和目的

工程作業(yè)驗證評價是森林撫育工程作業(yè)系統(tǒng)的重要組成部分，是工程作業(yè)質(zhì)量保證之一，驗證評價的功能和目的包括：

(1)驗證評價工程作業(yè)達到工程設(shè)計控制指標的程度。

(2)驗證評價工程作業(yè)達到工程設(shè)計質(zhì)量要求的能力——工程能力。

(3)驗證評價工程作業(yè)預(yù)算的符合程度。

(4)為工程作業(yè)的技術(shù)和質(zhì)量的持續(xù)改進提供信息和技術(shù)支持。

(5)為工程作業(yè)成效監(jiān)測提供技術(shù)和信息支持。

(6)為工程系統(tǒng)管理和工程系統(tǒng)中其他工程的實施提供技術(shù)和信息支持。

2驗證評價的依據(jù)

2.1通用文獻

通用文獻包括林權(quán)、森林類別、林種、保護級別、地類和起源等。

2.2生態(tài)環(huán)境

(1)氣候：氣象、常規(guī)氣候、森林小氣候。

(2)寒溫帶林區(qū)非生長季環(huán)境：凍土、凍融侵蝕、積雪和濕地等。

(3)森林土壤理化性能：森林枯枝落葉層、森林土壤物理性能、森林土壤化學(xué)性能和森林土壤碳素。

(4)森林水文：森林水量和森林水質(zhì)。

2.3森林群落

(1)森林群落結(jié)構(gòu)：平均樹高、平均胸徑、林分密度、林分郁閉度、樹種組成、主林層葉面積指數(shù)、林下植被平均高度和林下植被蓋度。

(2)森林群落生產(chǎn)力：樹高年生長量、胸徑年生長量、灌木層和草本層生長量。

2.4森林生態(tài)系統(tǒng)健康

(1)病蟲害、鼠害危害頻度、危害程度和防控措施。

(2)凍災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、旱災(zāi)、污染和火災(zāi)等災(zāi)害發(fā)生的時間、危害程度和防控措施。

(3)人為干擾程度和管理措施。

(4)林地土壤侵蝕強度、侵蝕模數(shù)和防控措施。

(5)國家和地方保護動植物的種類、數(shù)量，地方特有物的種類、數(shù)量和生物多樣性指數(shù)等。

2.5工程作業(yè)運行控制文獻

工程作業(yè)運行控制文獻包括運行控制記錄文獻、信息處理文獻和工程作業(yè)運行控制報告等。

2.6工程作業(yè)設(shè)計及其審核文獻

(1)森林撫育設(shè)計文獻：作業(yè)設(shè)計說明書、森林撫育作業(yè)設(shè)計匯總表、森林撫育作業(yè)設(shè)計一覽表、森林撫育小班外業(yè)調(diào)查表、森林撫育小班標準地每木調(diào)查表、森林撫育小班標準地每木調(diào)查匯總表、作業(yè)示意圖和作業(yè)設(shè)計圖等。

(2)森林撫育作業(yè)設(shè)計審核文獻。

2.7法規(guī)、標準文獻

法規(guī)、標準文獻包括森林撫育作業(yè)設(shè)計規(guī)定、GB/T 15781 森林撫育規(guī)程、GB/T 26424 森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查技術(shù)規(guī)程、LY/T 1646 森林采伐作業(yè)規(guī)程，以及地區(qū)或區(qū)域性森林撫育規(guī)定、規(guī)程和標準等[5-8]。

3驗證評價的準備

3.1確認基本信息

依據(jù)森林撫育作業(yè)審批文件、森林撫育小班外業(yè)調(diào)查表、森林撫育作業(yè)設(shè)計一覽表、森林撫育作業(yè)設(shè)計匯總表、森林撫育作業(yè)設(shè)計圖，還有森林撫育作業(yè)區(qū)位置示意圖等相關(guān)文獻驗證確認，其如下內(nèi)容。

(1)森林撫育作業(yè)區(qū)林分的權(quán)屬、森林類別、保護級別、起源和林種等基本信息。

(2)森林撫育作業(yè)區(qū)位置、作業(yè)面積和相鄰林分的基本情況。

(3)森林撫育作業(yè)預(yù)算和作業(yè)成本。

3.2確認撫育方式及其撫育前林分條件

確認森林撫育作業(yè)設(shè)計文件中規(guī)定的作業(yè)區(qū)域森林撫育所采取的撫育方式及其撫育前林分條件，此過程和確認森林撫育基本信息是同時進行的，每一種撫育方式都有對應(yīng)的撫育前林分應(yīng)具有的條件。

在新發(fā)布的林業(yè)行業(yè)標準“LY/T 2482.1-2015 東北內(nèi)蒙古林區(qū)森林撫育技術(shù)要求 第1部分：大興安嶺林區(qū)”中提出寒溫帶大興安嶺林區(qū)森林撫育方式包括透光伐、疏伐、生長伐、衛(wèi)生伐、割灌割草、補植、人工促進天然更新、修枝和綜合撫育等撫育方式，并對每一種撫育方式撫育前林分的條件作了規(guī)定，森林經(jīng)營組織可根據(jù)森林撫育作業(yè)區(qū)所在區(qū)域的特點調(diào)整提高森林撫育前林分的條件要求。表1列舉了LY/T 2482.1-2015和大興安嶺林業(yè)集團公司松嶺林業(yè)局森林經(jīng)營方案(2011-2020年)提出的透光伐及其撫育前林分條件的示例。

表1　大興安嶺林區(qū)透光伐撫育前林分條件[9-10]

3.3確認撫育后林分指標要求

依據(jù)森林撫育作業(yè)設(shè)計文獻、森林撫育作業(yè)設(shè)計審核文獻、森林撫育工程作業(yè)運行控制文獻、相關(guān)的法規(guī)和標準文獻等，確認森林撫育作業(yè)設(shè)計文件中規(guī)定的作業(yè)區(qū)域森林撫育后林分指標要求。

“LY/T 2482.1-2015東北內(nèi)蒙古林區(qū)森林撫育技術(shù)要求 第1部分：大興安嶺林區(qū)”規(guī)定了大興安嶺林區(qū)森林撫育后林分指標要求，表2為LY/T 2482.1 -2015和大興安嶺林業(yè)集團公司松嶺林業(yè)局森林經(jīng)營方案(2011~2020年)提出的透光伐撫育后林分指標要求(部分)。

表2　大興安嶺林區(qū)透光伐撫育后部分林分指標要求[9-10]

4驗證評價的內(nèi)容和要求

根據(jù)驗證評價的依據(jù)，對撫育后的指標要求參考相關(guān)標準(如GB/T 15781 森林撫育規(guī)程、LY/T 2482.1-2015 東北、內(nèi)蒙古林區(qū)森林撫育技術(shù)要求 第1部分：大興安嶺林區(qū))同工程設(shè)計指標進行比對驗證，在此基礎(chǔ)上，對森林撫育工程作業(yè)進行評價，評價的目的是對森林撫育工程作業(yè)實施后林分的發(fā)展趨勢、達到撫育工程總目標的可能性，以及對通過工程運行后驗證的工程設(shè)計提出改進和建議，為森林撫育工程作業(yè)后的成效監(jiān)測、林分的后期經(jīng)營、管理和持續(xù)改進提供技術(shù)支持。

4.1森林生態(tài)環(huán)境指標驗證評價

驗證下述森林生態(tài)環(huán)境指標符合森林撫育工程作業(yè)設(shè)計要求的程度。

(1)防止水土流失、土壤結(jié)構(gòu)破壞和土壤養(yǎng)分降低等指標要求。

(2)防止水源涵養(yǎng)能力降低、水質(zhì)污染和林地污染等指標要求。

(3)林地林隙、空地控制指標要求。

(4)林地林木生長環(huán)境和營養(yǎng)空間改善指標要求[11]。

在驗證撫育后生態(tài)環(huán)境指標符合工程作業(yè)設(shè)計要求程度后，結(jié)合作業(yè)區(qū)域的氣候、降水、水質(zhì)、海拔、地形、溫度、濕度和土壤等立地因子評價撫育后的林分生態(tài)環(huán)境演替的趨勢，以及撫育后對森林群落的結(jié)構(gòu)、生態(tài)過程、功能和生物多樣性的影響。

4.2森林生態(tài)系統(tǒng)健康和生物多樣性保護指標驗證評價

驗證下述森林生態(tài)系統(tǒng)健康和生物多樣性保護指標符合森林撫育工程作業(yè)設(shè)計要求的程度。

(1)病蟲害、鼠害清除和防控措施指標要求。

(2)冰、雪、風(fēng)、洪災(zāi)害清除和防控措施指標要求。

(3)森林火災(zāi)清除和防控措施指標要求。

(4)野生動植物保護及其保護措施指標要求。

在驗證森林生態(tài)系統(tǒng)健康與生物多樣性指標符合工程作業(yè)設(shè)計要求程度后，要進行森林撫育后生態(tài)系統(tǒng)健康與生物多樣性評價，包括如下內(nèi)容。

(1)評價撫育后病蟲害、鼠害、雪、凍、風(fēng)、洪等災(zāi)害清除的效果，并評價各種災(zāi)害對水文、植被、土壤理化和水質(zhì)等的影響，評估提出的防控措施的可行性。

(2)評價撫育后森林火災(zāi)危害的清除效果，還要評價森林火災(zāi)對水文、植被、土壤理化和水質(zhì)的作用效應(yīng)，大興安嶺林區(qū)是我國森林火災(zāi)嚴重的區(qū)域之一，也是我國雷擊火的主要發(fā)生地，所以要評估森林火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報、林地觀測措施，以及一旦發(fā)生了森林火災(zāi)的應(yīng)急措施等的可能性。

(3)評價國家和地方保護的動植物、地方特有物種保護措施的可行性。

(4)評價母樹、棲息樹和經(jīng)濟性高的物種保護措施的可行性。

(5)評估撫育后森林群落演替過程中生物多樣性對群落結(jié)構(gòu)、健康、穩(wěn)定和功能等的可持續(xù)性[12-13]。

4.3森林群落指標的驗證評價

驗證下述森林群落指標符合森林撫育工程作業(yè)設(shè)計要求的程度。

(1)樹種、樹種組成、目的樹種與輔助樹種比例等指標要求。

(2)撫育方式、撫育強度(株數(shù)強度、蓄積強度)、保留株數(shù)等指標要求。

(3)郁閉度、平均胸徑、林下植被蓋度等指標要求。

(4)群落結(jié)構(gòu)(樹種結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)、時間結(jié)構(gòu))、林木分布、植被類型和景觀異質(zhì)性等指標要求。

在驗證森林群落指標符合工程作業(yè)設(shè)計要求程度、撫育后森林生態(tài)環(huán)境指標評價和森林生態(tài)系統(tǒng)健康與生物多樣性評價的基礎(chǔ)上對森林群落進行評價。

(1)運用相克、相宜、相容原理對撫育后林分的群落結(jié)構(gòu)的可行性進行評價。

(2)評估撫育后林分群落在演替過程中的健康、穩(wěn)定和抗逆性；評估林分群落結(jié)構(gòu)的演替、生態(tài)過程的變化以及功能和生產(chǎn)力。

(3)對撫育后到林分成林這一時間跨度的經(jīng)營和管理提出建議。

4.4工程能力驗證評價

工程能力系指在穩(wěn)定受控狀態(tài)下滿足工程特性要求的能力，工程能力驗證評價的內(nèi)容一般包括以下內(nèi)容。

(1)評價森林撫育工程作業(yè)實施后工程特性要求(一般指林分撫育后林分指標要求)確定的是否合理。

(2)評價森林撫育工藝技術(shù)和裝備系統(tǒng)技術(shù)是否科學(xué)合理、經(jīng)濟實用。

(3)評價森林撫育工程作業(yè)運行控制系統(tǒng)的可操作性和可靠性。

5結(jié)束語

工程作業(yè)驗證評價是寒溫帶森林撫育工程作業(yè)的重要組成部分，也是工程作業(yè)保證體系的重要組成部分，驗證評價的目的不僅驗證工程作業(yè)是否達到設(shè)計要求的程度，還要評價工程是否符合作業(yè)區(qū)域的森林生態(tài)系統(tǒng)特性要求。

森林群落是森林生態(tài)系統(tǒng)的主體，生態(tài)環(huán)境(非生命生態(tài)因子)是森林群落的支持，而森林健康和生物多樣性是森林群落結(jié)構(gòu)、生態(tài)過程、功能和生產(chǎn)力的保證條件。本文探討了驗證評價的依據(jù)、準備，并從森林生態(tài)環(huán)境指標、森林健康和生物多樣性指標、森林群落指標以及工程能力方面重點分析探討了寒溫帶林區(qū)進行森林撫育工程作業(yè)后需進行驗證評價的內(nèi)容。

建議在寒溫帶林區(qū)進行撫育工程作業(yè)時更加規(guī)范工程作業(yè)的驗證評價工作，為工程作業(yè)的設(shè)計、持續(xù)改進，檢查驗收和成效監(jiān)測提供更加準確的信息和技術(shù)支持。

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Research on Validation and Evaluation for Forest TendingEngineering Work in the Cold Temperate Zone

Yang Xuefeng1，2，Li Yingzhen1，2，Li Pai1，2，F(xiàn)an Dongwen1，2

(1.Harbin Research Institute of Forestry Machinery，China State Forestry Administration，Harbin 150086；

2.Research Center of Forest Engineering in Chinese Academy of Forestry，Harbin 150086)

Abstract：In this article，the function，purpose and basis of validation and evaluation for forest tending engineering work were analyzed and the preparation and content of validation and evaluation after the completion of forest tending engineering in the cold temperate zone were mainly discussed.The preparation of the validation and evaluation includes confirming the basic information，tending method，stand conditions before tending，as well as stand index requirement after tending，etc.The content of the validation and evaluation includes the forest ecological environment index，forest health and biodiversity index，forest community index as well as engineering ability.The study can provide support for the continuous improvement of engineering operation technology and quality.

Keywords：cold temperate zone；forest tending engineering；validation；evaluation

作者簡介：第一楊雪峰，碩士，工程師。研究方向：森林工程標準化以及林業(yè)機械標準化的研究。E-mail：yangxuefeng126@126.com

基金項目：國家林業(yè)局林業(yè)行業(yè)標準制修訂項目(2015-LY-102)

收稿日期：2015-12-03

中圖分類號：S 714.8

文獻標識碼：A

文章編號：1001-005X(2016)01-0029-04