小班尺度森林資源質量評價

孫敏 周春國

摘要：森林資源質量評價方法眾多且各具特色，以江蘇省南京市老山林場為例，利用林地數據庫，基于森林小班尺度選取森林生產力、立地質量和林分結構穩定性3個方面進行森林質量評價，擬定郁閉度、胸徑、單位面積活立木蓄積量等11個評價指標，采用數字歸一化、層次分析法并結合專家意見，構建了一套森林資源質量狀況的評價指標體系，將整個林場森林資源質量狀況劃分為5個等級，分別為優、良、中、差、劣。結合部分樣地實地考核結果與老山林場實際情況，認為評價結果與森林資源質量的真實狀況相符，評價方法可行，老山林場急需進行有效合理的森林撫育，改善林分結構，提高森林質量。基于林地數據庫合理建立森林資源質量評價體系，整體掌握森林資源質量狀況，及時了解森林資源動態變化，為制定科學的森林可持續經營方案提供依據，數據來源方便快捷且準確性高，評價結果可直接運用到森林經營實踐中。

關鍵詞：森林資源;質量評價;層次分析法;可持續經營

中圖分類號： S757 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）02-0101-04

長期以來，我國的林業生產與建設存在著嚴重的“重數量，輕質量”問題，但是森林資源是數量與質量的統一體，量與質的保證是森林資源發揮其生態、社會、經濟等多種效益的基礎[1]。森林資源質量評價可以更清楚直觀地體現森林質量的好壞，其最初的研究方式為定性評價，這種評價方式帶有很大的主觀性，評價結果不能科學合理地展現森林質量空間分布狀況。目前森林資源質量評價更加趨向于定量評價，方法眾多且各具特色，包括層次分析法、模糊綜合評價法、綜合指數法、物元分析法、灰色關聯度法等評價方法[2-8]。評價指標的不定性且評價數據不易獲取性，給評價帶來不便，評價結果對森林經營缺乏指導意義，因此本研究依據林地數據庫的森林資源數據對其進行合理分類和量化，根據實際情況對層次分析法指數標度及評價進行改進，更加全面地反映森林資源質量狀況，其方法簡便，便于及時掌握森林資源質量動態變化，為森林資源規劃與森林經營方案的編制提供有力依據。

1 研究區概況

老山林場位于江蘇省南京市浦口區中北部，東連高新技術開發區，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、石灰巖土、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。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）。年平均日照時數 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濟林，植物種類達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2012年的林地數據庫數據，含751個有林地小班數據及部分樣地實測數據，在本著服從科學性、適用性和可操作性原則[10]的基礎上，對老山林場森林質量進行綜合評價。試驗分為數據歸一化、指標體系構建、小班質量指數計算、老山森林資源質量分級4個步驟。

2.1 數據歸一化

2.2 評價指標體系構建

2.2.1 評價指標的確定 層次分析法（analytic hierarchy process，簡稱AHP法）是最早由美國運籌學家匹茨堡大學教授Thomas L.Saaty提出的一種層次權重決策分析方法[11]，是將有關元素分為目標、準則、方案等層次，在此基礎上結合定性與定量方法的多目標決策方法。本研究根據老山林場實際狀況，對評價指標進行篩選，篩選原則為具有可行性、代表性、相對獨立性、可比性、整體性、實用性[12]，并在借鑒前人研究成果的基礎上[13-16]，以森林質量評價為最終目標層（A），從森林生產力、立地質量、林分結構穩定性3個方面構建評價體系的準則層（B），各主要構成要素的隸屬評價因子為評價因子層（C），森林生產力由平均胸徑、郁閉度、單位面積活立木蓄積量3個評價因子組成;立地質量由坡度、坡位、坡向、可及度、土層厚度5個評價因子組成;林分結構穩定性由災害程度、優勢樹種、齡組3個評價因子組成。

2.2.2 權重的確定 采用層次分析法，對質量評價指標體系所列各評價指標采用1-9標度法，通過構成A-B、B1-C、B2-C、B3-C的兩兩比較判斷矩陣來求得各評價因子對該準則的相對權重，經過判斷矩陣一致性可靠性檢驗、層次單排序、層次總排序與一致性檢驗后，得出老山林場森林質量評價模型與準則層、各評價因子所占權重（表1），各指標等級的劃分主要參考《江蘇省森林資源二類調查操作細則》的規定、相關文獻結合專家意見進行確定。

3.2 不同齡組小班森林質量比較

從不同齡組小班面積分布（圖3）上來看，老山林場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。由此看出老山林場進行成過熟林撫育時間不久。從質量指數分布（圖3）上看，隨著齡級的增高，小班平均質量指數呈上升趨勢，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群落， 故質量水平較低，而成熟林和過熟林已生長成熟，林木間充分利用資源，形成穩定的林分結構，生態群落完整，質量水平高。

3.3 不同混交類型小班森林質量比較

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，針葉林相對質量明顯較差，結合林地樣地調查表可以概括原因為針葉林林分結構不合理，穩定性較差，自然演替進程緩慢，由單一樹種馬尾松杉木組成的森林群落易引發病蟲害，缺乏合理森林撫育，森林質量不佳。闊葉林和針闊混交林森林質量相對較高，但仍然存在林下灌木雜亂、其他生物入侵等問題，有較大的質量上升空間。

3.4 不同起源小班森林質量比較

圖5列出了按不同起源分類的齡組質量均值對比，從圖中可以看出，天然林與人工林森林質量指數差距不大，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，根據實地樣地考察發現，人工林在胸徑、樹高等自身因子方面占有優勢，但是由于林分結構不及天然林而更易受到病蟲害侵染。因此，在經營過程中，注重林分結構改善是重要的一步。

4 結論與討論

森林質量是最直接反映森林資源總體狀況的指標，研究森林質量評價問題符合森林永續利用思想，有利于深入分析與了解森林資源現狀與發展趨勢，為制定森林可持續發展經營方案提供有力依據。本研究根據國家統一林地數據庫數據，在小班尺度上構建森林質量評價指標體系，以老山林場為對象，得到主要結論如下：（1）本研究在借鑒前人研究成果的基礎上，結合老山林場實際情況，提出基于小班尺度森林質量評價標準。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、優勢樹種、災害、齡組作為評價指標。采用層次分析法確定指標權重，得到小班質量評價指標權重向量為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）對數據進行正態分析，應用等距分組法將老山林場森林質量評價指標標準劃分為5個等級，即優、良、中、差、劣。（3）本研究對老山林場751個有林地小班進行質量評價，得到老山林場整體質量分布，并從不同角度分析老山林場森林質量現狀與不足，提出急需進行有效、合理的森林撫育，積極調整林分結構，加速病蟲害的治理，針對質量劣等和差等的小班，應加強撫育力度，重點改造。

森林質量評價是一個多元化且非常復雜的問題，不可能僅憑幾個簡單的評價指標進行完整系統的評價，本研究利用小班調查因子對林地進行評價，為森林可持續經營提供一定的理論依據，旨在為大面積監測和規劃森林資源提供可行性。

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