小班尺度森林資源質(zhì)量評(píng)價(jià)

孫敏 周春國(guó)

摘要：森林資源質(zhì)量評(píng)價(jià)方法眾多且各具特色，以江蘇省南京市老山林場(chǎng)為例，利用林地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，基于森林小班尺度選取森林生產(chǎn)力、立地質(zhì)量和林分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性3個(gè)方面進(jìn)行森林質(zhì)量評(píng)價(jià)，擬定郁閉度、胸徑、單位面積活立木蓄積量等11個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用數(shù)字歸一化、層次分析法并結(jié)合專家意見，構(gòu)建了一套森林資源質(zhì)量狀況的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，將整個(gè)林場(chǎng)森林資源質(zhì)量狀況劃分為5個(gè)等級(jí)，分別為優(yōu)、良、中、差、劣。結(jié)合部分樣地實(shí)地考核結(jié)果與老山林場(chǎng)實(shí)際情況，認(rèn)為評(píng)價(jià)結(jié)果與森林資源質(zhì)量的真實(shí)狀況相符，評(píng)價(jià)方法可行，老山林場(chǎng)急需進(jìn)行有效合理的森林撫育，改善林分結(jié)構(gòu)，提高森林質(zhì)量。基于林地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)合理建立森林資源質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，整體掌握森林資源質(zhì)量狀況，及時(shí)了解森林資源動(dòng)態(tài)變化，為制定科學(xué)的森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)方案提供依據(jù)，數(shù)據(jù)來源方便快捷且準(zhǔn)確性高，評(píng)價(jià)結(jié)果可直接運(yùn)用到森林經(jīng)營(yíng)實(shí)踐中。

關(guān)鍵詞：森林資源;質(zhì)量評(píng)價(jià);層次分析法;可持續(xù)經(jīng)營(yíng)

中圖分類號(hào)： S757 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2019）02-0101-04

長(zhǎng)期以來，我國(guó)的林業(yè)生產(chǎn)與建設(shè)存在著嚴(yán)重的“重?cái)?shù)量，輕質(zhì)量”問題，但是森林資源是數(shù)量與質(zhì)量的統(tǒng)一體，量與質(zhì)的保證是森林資源發(fā)揮其生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等多種效益的基礎(chǔ)[1]。森林資源質(zhì)量評(píng)價(jià)可以更清楚直觀地體現(xiàn)森林質(zhì)量的好壞，其最初的研究方式為定性評(píng)價(jià)，這種評(píng)價(jià)方式帶有很大的主觀性，評(píng)價(jià)結(jié)果不能科學(xué)合理地展現(xiàn)森林質(zhì)量空間分布狀況。目前森林資源質(zhì)量評(píng)價(jià)更加趨向于定量評(píng)價(jià)，方法眾多且各具特色，包括層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、綜合指數(shù)法、物元分析法、灰色關(guān)聯(lián)度法等評(píng)價(jià)方法[2-8]。評(píng)價(jià)指標(biāo)的不定性且評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)不易獲取性，給評(píng)價(jià)帶來不便，評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)森林經(jīng)營(yíng)缺乏指導(dǎo)意義，因此本研究依據(jù)林地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的森林資源數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行合理分類和量化，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)層次分析法指數(shù)標(biāo)度及評(píng)價(jià)進(jìn)行改進(jìn)，更加全面地反映森林資源質(zhì)量狀況，其方法簡(jiǎn)便，便于及時(shí)掌握森林資源質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化，為森林資源規(guī)劃與森林經(jīng)營(yíng)方案的編制提供有力依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

老山林場(chǎng)位于江蘇省南京市浦口區(qū)中北部，東連高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，西接安徽和縣，南、北分別與江浦街道、星甸、永寧、湯泉、頂山、泰山等鎮(zhèn)街毗鄰[9]。地貌屬低山丘陵，海拔在 2～400 m之間。地帶性土壤為黃棕壤，地域性土壤有黃褐土、石灰?guī)r土、紫色土、基性巖土、老紅土等土類。地處北亞熱帶，夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明，日照充足，雨量充沛，無霜期長(zhǎng)。年平均氣溫15.3 ℃，極端最高溫40.7 ℃（1959年8月22日），極端最低溫-14 ℃（1955年1月6日）。年平均日照時(shí)數(shù) 1 997 h。年平均降水量1 000～1 050 mm，最多1 561 mm（1954年），最少465 mm（1978年）。森林面積 5 440.36 hm2，森林覆蓋率90.3%，活立木總蓄積量 39.6萬m3，包括常綠闊葉林、落葉闊葉林、常綠落葉混交林3種類型及少量人工針葉林和經(jīng)濟(jì)林，植物種類達(dá)148科1 053種，主要樹種有馬尾松（Pinus massoniana）、黑松（P. thunbergii）、黃檀（Dalbergia hupeana Hance）、黃連木（Pistacia chinensis Bunge）、麻櫟（Quercus acutissima Carruth）、楓香（Liquidambar formosana）、栓皮櫟（Quercus variabilis Bl.）、杜仲（Eucommia ulmoides Oliver）等。

2 研究方法

采用老山林場(chǎng)2012年的林地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，含751個(gè)有林地小班數(shù)據(jù)及部分樣地實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，在本著服從科學(xué)性、適用性和可操作性原則[10]的基礎(chǔ)上，對(duì)老山林場(chǎng)森林質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。試驗(yàn)分為數(shù)據(jù)歸一化、指標(biāo)體系構(gòu)建、小班質(zhì)量指數(shù)計(jì)算、老山森林資源質(zhì)量分級(jí)4個(gè)步驟。

2.1 數(shù)據(jù)歸一化

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

2.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定 層次分析法（analytic hierarchy process，簡(jiǎn)稱AHP法）是最早由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授Thomas L.Saaty提出的一種層次權(quán)重決策分析方法[11]，是將有關(guān)元素分為目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)上結(jié)合定性與定量方法的多目標(biāo)決策方法。本研究根據(jù)老山林場(chǎng)實(shí)際狀況，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行篩選，篩選原則為具有可行性、代表性、相對(duì)獨(dú)立性、可比性、整體性、實(shí)用性[12]，并在借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上[13-16]，以森林質(zhì)量評(píng)價(jià)為最終目標(biāo)層（A），從森林生產(chǎn)力、立地質(zhì)量、林分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性3個(gè)方面構(gòu)建評(píng)價(jià)體系的準(zhǔn)則層（B），各主要構(gòu)成要素的隸屬評(píng)價(jià)因子為評(píng)價(jià)因子層（C），森林生產(chǎn)力由平均胸徑、郁閉度、單位面積活立木蓄積量3個(gè)評(píng)價(jià)因子組成;立地質(zhì)量由坡度、坡位、坡向、可及度、土層厚度5個(gè)評(píng)價(jià)因子組成;林分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性由災(zāi)害程度、優(yōu)勢(shì)樹種、齡組3個(gè)評(píng)價(jià)因子組成。

2.2.2 權(quán)重的確定 采用層次分析法，對(duì)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系所列各評(píng)價(jià)指標(biāo)采用1-9標(biāo)度法，通過構(gòu)成A-B、B1-C、B2-C、B3-C的兩兩比較判斷矩陣來求得各評(píng)價(jià)因子對(duì)該準(zhǔn)則的相對(duì)權(quán)重，經(jīng)過判斷矩陣一致性可靠性檢驗(yàn)、層次單排序、層次總排序與一致性檢驗(yàn)后，得出老山林場(chǎng)森林質(zhì)量評(píng)價(jià)模型與準(zhǔn)則層、各評(píng)價(jià)因子所占權(quán)重（表1），各指標(biāo)等級(jí)的劃分主要參考《江蘇省森林資源二類調(diào)查操作細(xì)則》的規(guī)定、相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)合專家意見進(jìn)行確定。

3.2 不同齡組小班森林質(zhì)量比較

從不同齡組小班面積分布（圖3）上來看，老山林場(chǎng)中熟林面積比例最大，占總面積一半，成熟林次之，過熟林面積最小，僅39 hm2。由此看出老山林場(chǎng)進(jìn)行成過熟林撫育時(shí)間不久。從質(zhì)量指數(shù)分布（圖3）上看，隨著齡級(jí)的增高，小班平均質(zhì)量指數(shù)呈上升趨勢(shì)，幼齡林由于林木郁閉度不高，胸徑較小，尚未形成完整的生態(tài)群落， 故質(zhì)量水平較低，而成熟林和過熟林已生長(zhǎng)成熟，林木間充分利用資源，形成穩(wěn)定的林分結(jié)構(gòu)，生態(tài)群落完整，質(zhì)量水平高。

3.3 不同混交類型小班森林質(zhì)量比較

從小班不同混交類型來看（圖4），相比闊葉林和針闊混交林而言，針葉林相對(duì)質(zhì)量明顯較差，結(jié)合林地樣地調(diào)查表可以概括原因?yàn)獒樔~林林分結(jié)構(gòu)不合理，穩(wěn)定性較差，自然演替進(jìn)程緩慢，由單一樹種馬尾松杉木組成的森林群落易引發(fā)病蟲害，缺乏合理森林撫育，森林質(zhì)量不佳。闊葉林和針闊混交林森林質(zhì)量相對(duì)較高，但仍然存在林下灌木雜亂、其他生物入侵等問題，有較大的質(zhì)量上升空間。

3.4 不同起源小班森林質(zhì)量比較

圖5列出了按不同起源分類的齡組質(zhì)量均值對(duì)比，從圖中可以看出，天然林與人工林森林質(zhì)量指數(shù)差距不大，同樣隨齡組變化而逐步上升，但在各齡組中均略高于人工林，根據(jù)實(shí)地樣地考察發(fā)現(xiàn)，人工林在胸徑、樹高等自身因子方面占有優(yōu)勢(shì)，但是由于林分結(jié)構(gòu)不及天然林而更易受到病蟲害侵染。因此，在經(jīng)營(yíng)過程中，注重林分結(jié)構(gòu)改善是重要的一步。

4 結(jié)論與討論

森林質(zhì)量是最直接反映森林資源總體狀況的指標(biāo)，研究森林質(zhì)量評(píng)價(jià)問題符合森林永續(xù)利用思想，有利于深入分析與了解森林資源現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，為制定森林可持續(xù)發(fā)展經(jīng)營(yíng)方案提供有力依據(jù)。本研究根據(jù)國(guó)家統(tǒng)一林地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，在小班尺度上構(gòu)建森林質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以老山林場(chǎng)為對(duì)象，得到主要結(jié)論如下：（1）本研究在借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合老山林場(chǎng)實(shí)際情況，提出基于小班尺度森林質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。選取胸徑、郁閉度、單位面積活立木蓄積量、坡度、坡位、坡向、可及度、土層厚度、優(yōu)勢(shì)樹種、災(zāi)害、齡組作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。采用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，得到小班質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重向量為α=（0.216 8 0.344 2 0.091 1 0.005 2 0.016 4 0.051 9 0.008 4 0.031 7 0.100 4 0.100 4 0.033 5）。（2）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分析，應(yīng)用等距分組法將老山林場(chǎng)森林質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)劃分為5個(gè)等級(jí)，即優(yōu)、良、中、差、劣。（3）本研究對(duì)老山林場(chǎng)751個(gè)有林地小班進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，得到老山林場(chǎng)整體質(zhì)量分布，并從不同角度分析老山林場(chǎng)森林質(zhì)量現(xiàn)狀與不足，提出急需進(jìn)行有效、合理的森林撫育，積極調(diào)整林分結(jié)構(gòu)，加速病蟲害的治理，針對(duì)質(zhì)量劣等和差等的小班，應(yīng)加強(qiáng)撫育力度，重點(diǎn)改造。

森林質(zhì)量評(píng)價(jià)是一個(gè)多元化且非常復(fù)雜的問題，不可能僅憑幾個(gè)簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行完整系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，本研究利用小班調(diào)查因子對(duì)林地進(jìn)行評(píng)價(jià)，為森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供一定的理論依據(jù)，旨在為大面積監(jiān)測(cè)和規(guī)劃森林資源提供可行性。

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