韋海航 韋鑠星 韓俊學 黃玲 黃彩船
(1. 廣西壯族自治區林業科學研究院/廣西優良用材林資源培育重點實驗室 廣西百色 533000;2. 廣西國有雅長林場 廣西百色 533000)
生態公益林是以發揮森林生態效益和社會效益為主的森林類型,在保持水土、涵養水源、保護生物多樣性、維持生態系統穩定等方面發揮重要作用[1-2]。長期以來,由于社會對木材的需求量較大,林業生產經營主要集中在商品林經營上,對森林的生態功能重視不夠,關于生態公益林經營方面的研究相對較少,經營措施單一,以封山育林為主要經營方式,導致我國生態公益林林分質量低下,林分健康狀況差,生物多樣性低等[3]。隨著生態文明建設的不斷推進。人們逐漸意識到森林生態功能的重要性。科學地經營和保護生態公益林,使其生態效能達到最大化,是當前森林可持續經營的重點課題之一[1]。
目前,生態公益林經營類型的劃分方法主要有2種,第一種先劃分經營類型區或經營類型組,再對每一大類進行具體劃分[2-4]。段河等[5]先將森林劃分為5個經營類型區,再根據立地類型對各經營類型區進行細分,最終將柴河林業局森林劃分為6個經營類型;劉羿等[6]根據立地類型、經營目的、經營水平等因子,將浙江省龍泉市生態公益林劃分為5個經營類型區。第二種是引用商品林的劃分方法對生態公益林經營類型進行劃分。刁嬌嬌等[7]綜合分析區位優勢、功能需求、資源現狀及經營管理水平等情況,將南京市溧水區林場公益林劃分為5個經營類型;秦秀華等[8]提出“起源+優勢樹種+立地類型+林種”的集體林區生態公益林經營類型劃分方法。雖然2種劃分方法都能滿足生態公益林經營類型劃分的要求,但均存在一些缺點。第一種方法劃分,各經營類型之間差異性明顯,但分類指標不明確,主觀性較強,難于滿足森林集約化經營的要求;第二種方法用量化的方式進行經營類型劃分,降低主觀因素的影響,但經營目的不夠明確,不便于現實經營操作。基于此,本研究以雅長林場2019年森林資源二類調查數據為基礎,在全面分析雅長林場生態公益林特點的基礎上,選取林分起源、優勢樹種(組)、立地類型、經營目的為劃分因子,借助Excel篩選功能和數據透視表功能,對各劃分因子的類型數量進行分類統計與整合,采用層次壓縮法進行經營類型劃分,分別以各劃分因子為先決條件逐層壓縮整合經營類型數量,最終科學合理地劃分經營類型,為研究區生態公益林經營類型劃分及可持續經營提供參考依據。
研究區概況 雅長林場位于廣西百色市西北部,地 理 坐 標 為106°08′~106°23′E,24°37′~25°00′N,處在廣西丘陵向云貴高原過渡的山原地帶。屬南亞熱帶山地氣候,光熱豐富,具有明顯的干濕季節,年平均氣溫為16.8℃,極端最高氣溫38.0℃,極端最低氣溫3℃,年降雨量1 058 mm,年蒸發量1 484.7 mm,每年的5—10月為雨季,降雨量占全年的80%以上[9]。土壤多為紅壤和黃壤,海拔低于800 m為紅壤,高于800 m為黃壤,海拔低于500 m,氣候較為干熱的區域為褐紅壤。
1.2.1 劃分原則 劃分經營類型的目的是為森林經營類型制定相應的經營措施,便于實踐經營,從而提高森林質量和生態效能[10]。因此,生態公益林經營類型劃分應遵循以下原則。
科學性:遵循森林自然發展規律,以森林可持續經營為最終目標,符合林學、樹木學、森經理學等相關學科的理論知識。
目的性:經營措施是根據森林經營類型而制定的,因此,經營類型劃分要明確各林分的經營目的,以便科學合理地制定經營措施[11-12]。
差異性:經營類型的劃分既要具有合理性,也要具有顯著差異性,即各經營類型之間差異要顯著。
可操作性:劃分經營類型的最終目的是服務經營管理和生產,應具有時效性和可操作性,在實踐中易實施操作[13-14]。
1.2.2 劃分依據 通過實地踏查和資料查閱,結合林場發展目標和經營管理水平,參考相關學者提出的森林經營類型劃分依據,選取林分起源、立地類型、優勢樹種(組)及經營目的為經營類型劃分依據,其中經營目的以三級林種為標志。
1.2.3 類型劃分 以雅長林場2019年森林二類調查數據為原始數據,選取森林起源、立地類型、優勢樹種(組)、經營目的4個為劃分因子,借助Microsoft Office Excel篩選功能和數據透視表功能,先對各劃分因子的類型進行分類統計與整合,再組織劃分經營類型,然后分別以各劃分因子為先決條件逐步壓縮整合經營類型數量,最后通過對比分析,按照相似性、重要性原則對經營類型進行整合優化,得到最終劃分結果。經營類型命名方式為:林分起源+優勢樹種(組)+立地類型+經營目。
由表1可知,雅長林場生態公益林總面積28 659.82 hm2,占林場有林地面積的76.00%,符合“廣西區直大型公益型林場”的特征,單位蓄積量高于全國森林單位蓄積量(79.66 m3/hm2),低于世界森林單位蓄積量(131.59 m3/hm2);林種僅有水土保持林和水源涵養林2種,二者的面積分別占林場公益林總面積的64.95%和35.05%,蓄積分別占林場公益林總蓄積量的69.00%、31.00%。
表1 不同林種結構林分面積、蓄積統計
由表2可知,雅長林場生態公益林按起源方式可分為天然林和人工林,其中天然林的面積、蓄積相對較大,所占比重分別為60.52%、58.49%,單位蓄積量較小,值為89.77 m3/hm2;人工林的面積、蓄積所占比重為39.48%和41.51%,單位蓄積量比天然林的大7.89 m3/hm2。
表2 不同起源結構林分面積、蓄積統計
由表3可知,雅長林場生態公益林優勢樹種(組)可劃分為12種。面積、蓄積占比重大于12%的優勢樹種(組)有雜木、櫟類和馬尾松類,三者的面積、蓄積所占比重之和分別為60.39%和68.48%,其中雜木的面積、蓄積所占比重均最大,分別為29.63%和30.25%;櫟類次之,面積、蓄積所占比重分別為17.77%和21.44%;馬尾松類排在第3,面積、蓄積所占比重分別為12.99%和16.79%;其余優勢樹種(組)的面積、蓄積所占比重均不超過8%,樟樹類面積、蓄積所占比重最小,值分別為0.13%和0.12%。單位蓄積量以樺木類為最大,為127.49 m3/hm2,其他果樹林林木最低,僅為71.40 m3/hm2。
表3 不同優勢樹種(組)結構林分面積、蓄積統計
根據研究區立地條件特點,選擇地貌、坡向、土壤厚度為劃分因子,將雅長林場生態公益林立地劃分為24種類型,其中“中山陽中”和“中山陰中”兩種立地類型面積、蓄積所占比重均高于30%,其余類型面積、蓄積均未超過5%,見表4。從地貌方面看,研究區立地面積主要分布在中山地貌類型上,所占比重高達88.19%,蓄積占比90.29%,丘陵地貌面積、蓄積所占比重最小,僅為2.03%和2.33%;從土壤厚度方面看,研究區土壤厚度薄、中、厚土層面積比重分別為8.34%、87.94%和3.72%;單位蓄積量以“丘陵陰中”類型為最大,“低山平薄”類型為最小。
表4 不同立地類型結構林分面積、蓄積統計
依據劃分因子進行經營類型劃分,可將雅長林場生態公益林7 161個小班劃分為1 440種經營類型,經營類型數量較多,生產經營中難于實施。因此,需要進一步整合。第一步,先對劃分因子的類別進行歸納整合,其中,林分起源和經營目的各類型的面積和小班數量較大,滿足森林可持續經營要求,無需進一步整合,只對優勢樹種(組)和立地類型2個劃分因子進行整合。從優勢樹種(組)方面,樟樹類和軟闊類在實際經營中主要采取撫育間伐措施,與其他闊葉林的經營措施一致,且面積較小。因此,將樟樹類和軟闊類合并到其他闊葉中,優勢樹種(組)從原來的12種整合為10種;從立地類型方面,由于坡的面積較小,將平坡類型歸到陽坡類型中,初始劃分各經營類型的小班數量平均值為19個(7 161÷372≈19),小班平均面積為4 hm2(28 659.82÷ 7 161≈4.00),將不能同時滿足這2個條件的立地類型,按照相似性進行整合,最終將立地類型整合為11種;第二步,按2種起源、2種經營目的、10種優勢樹種(組)、11種立地類型對研究區生態公益林進行經營類型劃分,雅長林場生態公益林被劃分為148種經營類型;第三步,將面積和小班數量未能同時達到初始劃分平均值的經營類型,按相似性和重要性原則進行合并,研究區生態公益林被劃分為49種經營類型。
從第三步的劃分結果看,仍有部分經營類型之間的差異性不顯著,不符合差異性原則,不利于經營措施的制定[15]。因此,有必要將經營措施相同的林分整合為同一種經營類型。三級林種是森林經營目的的標志,在經營類型劃分中以三級林種為劃分的先決條件,更符合實際的經營管理。所以,針對第三步的劃分結果,以經營目的為優先級,結合研究區生態公益林的資源現狀和經營水平,優化整合經營類型,最終將雅長林場生態公益林劃分29種經營類型,見表5。經過優化整合之后,各經營類型之間的經營目差異性顯著,經營類型數量也與林場的實際經營目水平相適應,可行性較強。
表5 生態公益林經營類型最終劃分結果
自森林分類經營實施以來,關于生態公益林的研究主要集中在政策、發展方向及生態功能等方面,經營類型劃分和經營技術方面的研究較少。本研究在綜合分析研究區生態公益林結構特點的基礎上,選取林分起源、優勢樹種(組)、立地類型、經營目的為劃分因子,先對各劃分因子的類型數量進行分類統計與整合,然后采用層次壓縮法進行經營類型劃分,分別以各劃分因子為先決條件,逐層壓縮整合經營類型數量,最后按照相似性和重要性原則優化整合經營類型,最終科學合理地劃分經營類型,該方法與王晶晶[16]的研究方法相似。與段河[5]、劉羿等[6]、亢新剛等[17]采用先劃分大類再細化各經營類型的方法相比,本文采用的劃分方法更具有科學性和可操作性,因為該方法是基于森林資源二類調查數據,在充分分析研究區生態公益林結構特點后,再組織劃分經營類型,先細分后整合,大大地降低了主觀因素的影響;與刁嬌嬌等[7]、秦秀華等[8]、農東紅等[18]按劃分因子對原始數據進行劃分,再逐層壓縮類型數量的劃分方法相比,本文采用的劃分方法操作更簡便,且經營目的更加明確,因為該方法先統計分類、整合各劃分因子類型,再進行經營類型劃分,有效地避免經營類型數量過多,整合壓縮困難,經營目標不明確等問題。綜合分析,本研究采用的劃分方法能較好滿足雅長林場生態公益林經營劃分的需求。
經營類型劃分是生態公益林經營方案編制過程中的重要環節之一,科學地劃分經營類型對生態公益林可持續經營有重要意義[19-20]。雖然本研究采用的劃分方法能夠滿足雅長林場生態公益林經營類型劃分的需求,但由于區域環境、社會經濟發展及經營管理水平的差異,能否將其推廣運用還需進一步試驗驗證,且在森林資源相對豐富的區域,劃分因子類型偏多,采用該方法進行經營類型劃分會導致工作量增大,操作起來困難。因此,進一步改進該劃分方法,使其更具科學性和可操作性是今后探索的重要內容。
雅長林場生態公益林占林場有林地面積的76.00%,符合“廣西區直大型公益型林場”的特征,以天然林為主,林種結構單一,僅有水土保持林和水源涵養林2種,單位蓄積量高于全國森林單位蓄積量,低于世界森林單位蓄積量,說明林場生態公益林結構單一,林分質量整體偏低;森林生產力處在國內中等水平,但與世界先進水平相比,仍存有一定差距,生態公益林建設任務艱巨;研究區生態公益林土壤厚度中等,立地條件一般,雜木、櫟類和馬尾松類是林場生態公益林的主要三大優勢樹種(組),三者的面積、蓄積所占比重均大于12%,其余優勢樹種(組)的面積、蓄積所占比重均不足8%,說明研究區生態公益林樹種結構不合理,林木生長情況較差,需加強經營管理,優化樹種結構,從而提高林分質量。
本文在分析研究區生態公益林結構特點的基礎上,選取林分起源、優勢樹種(組)、立地類型及經營目的4個因子為劃分依據,經過分類統計與整合,將研究區生態公益林7 161個小班劃分為2種起源、2種經營目的、10種優勢樹種(組)、11種立地類型,采用層次壓縮法進行經營類型劃分,最終將雅長林場生態公益林劃分為29種經營類型。