三河市森林資源區(qū)劃及森林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型研究

劉志煒 肖永青

(河北省林業(yè)和草原局，河北 石家莊 050081)

隨著人們生活水平的提高，對(duì)森林的附加需求也逐漸增加，本文選取生態(tài)重要性和生態(tài)敏感性2個(gè)層面指標(biāo)，以三河市為例開(kāi)展森林資源區(qū)劃及森林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型研究，對(duì)該區(qū)域生態(tài)需求、森林資源現(xiàn)狀、不同林種主導(dǎo)功能及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求作了深入分析，為下一步在全市范圍內(nèi)開(kāi)展森林培育和森林質(zhì)量提升奠定了基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)域概況

1.1 地理位置

河北省三河市(縣級(jí)市)位于N39°48′～40°05′，E116°45′～117°15′。地處京、津、冀交叉地界，與首都北京僅一河之隔。三河市屬于燕山山前平原地區(qū)，總體地勢(shì)北高南低，按照地形地貌特點(diǎn)劃分，分為低山丘陵區(qū)、平原區(qū)、洼地。其中屬平原區(qū)面積最大，平均海拔高程5.9～31.9m(黃海標(biāo)高)。三河市區(qū)域范圍是典型暖溫帶大陸性氣候，年平均氣溫為11.1℃，歷史極端氣溫分別為最高溫40.2℃，最低溫-25.8℃，年總降雨量為905.1mm，年總蒸發(fā)量1681.9mm。三河市轄區(qū)內(nèi)四季分明，風(fēng)調(diào)雨順，風(fēng)沙量小，氣候宜人。

1.2 森林資源狀況

依據(jù)三河市最新二類(lèi)調(diào)查數(shù)據(jù)可以統(tǒng)計(jì)出三河市總國(guó)土面積為63423.18hm2，三河市林地總面積16514.08hm2，其中，喬木林占75.3%，未成林造林地占13.8%。森林覆蓋率約為19.7%，見(jiàn)表1[1]。從林地類(lèi)型分布看，三河市造林空間有限，所以森林經(jīng)營(yíng)管理重點(diǎn)是提高現(xiàn)有林地的森林質(zhì)量[1-3]。

表1 三河市林地地類(lèi)面積及占比

三河市喬木林樹(shù)種主要是速生楊，占喬木林地面積的51%，其次是園林樹(shù)，占比13.3%，其它樹(shù)種占比都很小，見(jiàn)表2。

表2 三河市喬木林按優(yōu)勢(shì)樹(shù)種統(tǒng)計(jì)表

2 三河市森林資源區(qū)劃

按照國(guó)家林業(yè)和草原局印發(fā)的《全國(guó)森林資源經(jīng)營(yíng)管理分區(qū)施策導(dǎo)則》(試行)，三河市屬于丘陵平原亞區(qū)，華北與長(zhǎng)江中下游丘陵平原區(qū)[2]。

2.1 林地信息提取

從森林資源二類(lèi)調(diào)查數(shù)據(jù)中提取出林地。根據(jù)河北省林業(yè)廳《河北省森林規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查操作細(xì)則(2015年)》，把林地劃分了7種地類(lèi)，即喬木林地、疏林地、灌木林地、未成林造林地、苗圃地、跡地和宜林地。從森林資源二類(lèi)調(diào)查數(shù)據(jù)中提取出“新地類(lèi)”字段為喬木林、疏林、灌木林、特灌、苗圃、采伐跡地、困難地、失敗地、荒山的小班，形成林地圖層，即為三河市森林資源經(jīng)營(yíng)管理類(lèi)型區(qū)劃的研究區(qū)域，河北省三河市林地資源分布見(jiàn)圖1[3]。

圖1 三河市林地資源分布

2.2 生態(tài)重要性數(shù)據(jù)處理及結(jié)果

根據(jù)三河市的實(shí)際情況，選取自然保護(hù)區(qū)、道路、河流3個(gè)因子進(jìn)行生態(tài)重要性的分類(lèi)。

三河市森林經(jīng)營(yíng)范圍內(nèi)沒(méi)有自然保護(hù)區(qū)；關(guān)于道路矢量數(shù)據(jù)是從森林資源二類(lèi)調(diào)查數(shù)據(jù)中提取的。對(duì)等級(jí)路兩側(cè)做100m的緩沖區(qū)，利用林地圖層裁剪緩沖區(qū)分別得到生態(tài)重要性B級(jí)。同樣，河流、鄉(xiāng)村路等根據(jù)指標(biāo)要求提取河流、鄉(xiāng)村路圖層，并做緩沖區(qū)，然后根據(jù)緩沖區(qū)所在小班劃分不同的生態(tài)重要性等級(jí)。

根據(jù)三河市森林資源區(qū)劃生態(tài)重要性指標(biāo)群等級(jí)，分別將道路、河流中符合A級(jí)指標(biāo)的小班用Arcgis提取出來(lái)，分別形成一個(gè)圖層，然后各圖層經(jīng)過(guò)疊加、合并處理，確定三河市林地小班中所有生態(tài)等級(jí)為A級(jí)的小班；在將A級(jí)小班剔除后的林地小班中，同樣方法確定B級(jí)小班，同理，確定C級(jí)、D級(jí)小班，最終確定所有小班的生態(tài)重要性等級(jí)，得到三河市生態(tài)重要性等級(jí)分布，見(jiàn)圖2。

從圖2可以看出，三河市林業(yè)用地中生態(tài)重要性較高的林地總面積為2692.53hm2，占林地總面積的16.3%；生態(tài)重要性一般的總面積為5227.70hm2，占比31.7%；生態(tài)重要性較低的總面積為8593.85hm2，占比52%。可以看出，三河市生態(tài)區(qū)位重要性相對(duì)較低。

2.3 生態(tài)敏感性數(shù)據(jù)處理及結(jié)果

根據(jù)三河市的實(shí)際情況，選取坡度、土層厚度和植被覆蓋度3個(gè)因子進(jìn)行區(qū)域敏感性等級(jí)分類(lèi)。

坡度數(shù)據(jù)是利用三河市的DEM數(shù)據(jù)在GIS軟件中做坡度分析，然后將其按照坡度閾值范圍(1，>36°；2，31°～35°；3，26°～30°；4，≤25°)進(jìn)行分割，得到坡度的區(qū)域生態(tài)敏感性等級(jí)圖層。土壤厚度數(shù)據(jù)從林地圖層中提取，然后利用GIS軟件按土壤厚度閾值范圍(1，石礫地；2，<30cm；3，30～60cm；4，>60cm)分割得到土壤厚度因子的區(qū)域生態(tài)敏感性等級(jí)圖層。植被覆蓋度數(shù)據(jù)來(lái)源于河北省30m分辨率的植被覆蓋率分布圖，在GIS軟件中提取出每個(gè)小班的植被覆蓋度數(shù)據(jù)，然后按照閾值范圍(1，<49%；2，50%～59%；3，60%～79%；4，≥80%)分割得到植被覆蓋度的生態(tài)敏感性等級(jí)圖層[4]。

將坡度、土層厚度、植被覆蓋度3個(gè)因子的生態(tài)敏感性等級(jí)圖層按等級(jí)優(yōu)先原則疊加，即先疊加得到敏感性最高的脆弱區(qū)(1級(jí))，然后依次得到亞脆弱區(qū)(2級(jí))、亞穩(wěn)定區(qū)(3級(jí))和穩(wěn)定區(qū)(4級(jí))，最終形成三河市生態(tài)敏感性等級(jí)分布，見(jiàn)圖3。

圖3 三河市生態(tài)敏感性等級(jí)

三河市林地中脆弱區(qū)(1級(jí))面積為3820.96hm2，占林地總面積的23.1%；亞脆弱區(qū)(2級(jí))1659.64hm2，占比為10.0%；亞穩(wěn)定區(qū)(3級(jí))面積6579.74hm2，占比39.8%；穩(wěn)定區(qū)4453.74hm2，占比27.0%[1]。

2.4 森林資源區(qū)劃結(jié)果

將三河市生態(tài)重要性和生態(tài)敏感性圖層進(jìn)行疊加分析，形成了生態(tài)重要性和區(qū)域生態(tài)敏感性疊加交叉組合圖，見(jiàn)圖4。

圖4 三河市生態(tài)重要性與敏感性疊加等級(jí)

每個(gè)小班確定經(jīng)營(yíng)管理類(lèi)型以后，原則上，A1、A2和B1類(lèi)型屬于嚴(yán)格保護(hù)區(qū)；A3、B2、C1、C2和D1類(lèi)型為重點(diǎn)保護(hù)區(qū)；A4、B3、B4、C3和D2類(lèi)型為保護(hù)經(jīng)營(yíng)區(qū)；D3、C4和D4類(lèi)型為集約經(jīng)營(yíng)區(qū)。最終，將交叉組合的森林資源經(jīng)營(yíng)類(lèi)型區(qū)劃合并為嚴(yán)格保護(hù)、重點(diǎn)保護(hù)、保護(hù)經(jīng)營(yíng)、集約經(jīng)營(yíng)等4種類(lèi)型[5]。

根據(jù)地理自然因素劃分出管理類(lèi)型后，根據(jù)實(shí)際情況，被劃分到嚴(yán)格保護(hù)區(qū)的小班，是由于植被覆蓋度低于49%，而這些小班林下地類(lèi)是河流、等級(jí)路、鄉(xiāng)村路、鐵路，主要起到護(hù)路、護(hù)岸的作用，考慮到實(shí)際情況，將嚴(yán)格保護(hù)區(qū)調(diào)整為重點(diǎn)保護(hù)區(qū)。最終得到三河市森林資源經(jīng)營(yíng)管理區(qū)分布，見(jiàn)圖5。

圖5 三河市森林資源區(qū)劃

根據(jù)森林資源經(jīng)營(yíng)管理類(lèi)型區(qū)劃結(jié)果，統(tǒng)計(jì)出三河市各森林資源經(jīng)營(yíng)管理區(qū)的林業(yè)用地類(lèi)型及面積，見(jiàn)表3[1]。

表3 三河市各森林經(jīng)營(yíng)管理區(qū)林業(yè)用地類(lèi)型統(tǒng)計(jì)

經(jīng)統(tǒng)計(jì)表明，重點(diǎn)保護(hù)區(qū)占林地總面積的25.8%，保護(hù)經(jīng)營(yíng)區(qū)占33.5%，集約經(jīng)營(yíng)區(qū)占40.6%，由此可見(jiàn)，三河市森林經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度相對(duì)寬松。

3 三河市森林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型劃分

在森林經(jīng)營(yíng)管理類(lèi)型區(qū)劃的基礎(chǔ)上，結(jié)合森林資源二類(lèi)調(diào)查數(shù)據(jù)(地類(lèi)、林種、優(yōu)勢(shì)樹(shù)種、齡組、坡度、坡向等)以及現(xiàn)地典型林分類(lèi)型調(diào)研情況，進(jìn)一步劃分三河市森林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型，見(jiàn)表4、圖6[6]。

圖6 三河市森林資源經(jīng)營(yíng)類(lèi)型劃分結(jié)果

圖7 三河市宜林地人工造林類(lèi)型分布

圖8 三河市苗圃地經(jīng)營(yíng)類(lèi)型分布

圖9 三河市未成林造林地加速郁閉經(jīng)營(yíng)類(lèi)型分布

圖10 三河市楊樹(shù)類(lèi)均質(zhì)經(jīng)營(yíng)類(lèi)型分布

圖11 三河市經(jīng)濟(jì)林培育類(lèi)型分布

圖12 三河市園林樹(shù)風(fēng)景美化類(lèi)型分布

圖13 三河市闊葉林多目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)類(lèi)型分布

圖14 三河市柳樹(shù)均質(zhì)經(jīng)營(yíng)類(lèi)型分布

表4 三河市森林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型劃分結(jié)果統(tǒng)計(jì)

由表4可知，三河市森林經(jīng)營(yíng)主要是楊樹(shù)林、未成林、經(jīng)濟(jì)林以及園林樹(shù)，結(jié)合不同林分主導(dǎo)功能，經(jīng)營(yíng)任務(wù)主要是提高楊樹(shù)木材質(zhì)量，增加林分樹(shù)種多樣性，發(fā)揮森林多功能；增加經(jīng)濟(jì)林果品產(chǎn)量，維持基本生態(tài)功能，深化經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品加工，提高經(jīng)濟(jì)效益；對(duì)風(fēng)景林和環(huán)境保護(hù)林增強(qiáng)森林生態(tài)穩(wěn)定性與觀賞效益。

3.1 灌木林經(jīng)營(yíng)

三河市灌木林主要是海棠、紫薇、鋪地柏，均為特灌林，其經(jīng)營(yíng)目標(biāo)是維持灌木林現(xiàn)狀，保持基本生態(tài)功能。主要經(jīng)營(yíng)措施：維持灌木林現(xiàn)狀，避免采伐破土等活動(dòng)；嚴(yán)禁放牧等破壞林分行為；若有天然更新喬木，可采取局部折灌方式促進(jìn)喬木生長(zhǎng)。

3.2 宜林地人工造林

三河市宜林地為采伐跡地，總面積僅10.13hm2，立地條件較好。因此，建議采取人工造林，選擇樹(shù)種壽命長(zhǎng)、景觀好可天然林下更新的針闊樹(shù)，營(yíng)造針闊混交林。

3.3 促進(jìn)跡地更新經(jīng)營(yíng)

三河市跡地總面積10.13hm2，為采伐跡地，應(yīng)盡快恢復(fù)森林覆蓋，培育具有鄉(xiāng)土特色的優(yōu)質(zhì)林木。主要經(jīng)營(yíng)措施：利用天然更新能力，進(jìn)行折灌或局部割灌，促進(jìn)天然更新有效生長(zhǎng)；選擇高價(jià)值的鄉(xiāng)土樹(shù)種進(jìn)行人工補(bǔ)植補(bǔ)造。

3.4 苗圃地經(jīng)營(yíng)

三河市苗圃地共1005.23hm2，占林地總面積的6.1%。苗圃地主要是為國(guó)土綠化提供優(yōu)質(zhì)苗木。苗圃地培育樹(shù)種建議選擇高價(jià)值、景觀好的闊葉樹(shù)種。

3.5 疏林地轉(zhuǎn)化經(jīng)營(yíng)

三河市疏林地共28.14hm2，樹(shù)種為側(cè)柏、速生楊，森林主導(dǎo)功能為環(huán)境保護(hù)。因此，該經(jīng)營(yíng)類(lèi)型總經(jīng)營(yíng)目標(biāo)是使疏林地向喬林地轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)森林穩(wěn)定性與生物量。主要經(jīng)營(yíng)措施：在現(xiàn)有林內(nèi)空地人工補(bǔ)植補(bǔ)造高價(jià)值樹(shù)種，如油松、五角楓等；成林后，按照均質(zhì)經(jīng)營(yíng)技術(shù)體系進(jìn)行管理，其核心就是保留優(yōu)質(zhì)林木，伐除其競(jìng)爭(zhēng)木，增加全林生長(zhǎng)量與生物量。

3.6 未成林造林地加速郁閉經(jīng)營(yíng)

未成林造林地主要樹(shù)種為速生楊、油松、側(cè)柏、園林樹(shù)。對(duì)于未成林地，現(xiàn)階段以加快林分郁閉轉(zhuǎn)化為喬林的幼撫措施為主。林分成林后，將按照喬林相同樹(shù)種組成與立地條件相對(duì)應(yīng)的經(jīng)營(yíng)類(lèi)型進(jìn)行經(jīng)營(yíng)活動(dòng)即可。

3.7 喬林經(jīng)營(yíng)

喬林是森林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型劃分的核心，由于三河市二類(lèi)小班樹(shù)種繁多，除了楊樹(shù)類(lèi)外，其它幾十種樹(shù)種面積較小，占比比較分散，因此，為了有利于小班管理和經(jīng)營(yíng)類(lèi)型劃分原則，將樹(shù)種特性或經(jīng)營(yíng)措施相近的樹(shù)種歸為一個(gè)樹(shù)種組，按樹(shù)種組定義經(jīng)營(yíng)類(lèi)型。三河市喬木林共有7個(gè)經(jīng)營(yíng)類(lèi)型，詳見(jiàn)表4。

3.7.1 楊樹(shù)類(lèi)均質(zhì)經(jīng)營(yíng)

主要樹(shù)種為速生楊和慢生楊，以速生楊為主，占喬林總面積的51.0%。森林主要功能為用材，其次是護(hù)路與護(hù)岸林。主要經(jīng)營(yíng)措施：主要道路和河流兩邊的速生楊，即護(hù)路林，可按規(guī)定及時(shí)修枝與疏伐，并按群團(tuán)混交方式種植其它景觀好的樹(shù)種，如彩葉樹(shù)，提升觀賞性；以用材為主的大面積速生楊林，每隔5～8a可視林分情況疏伐1次；慢生楊同樣的采伐措施，只是作業(yè)間隔可適當(dāng)延長(zhǎng)。

3.7.2 經(jīng)濟(jì)林培育

以桃樹(shù)、蘋(píng)果、柿子、葡萄、梨樹(shù)、棗樹(shù)為主。該經(jīng)營(yíng)類(lèi)型經(jīng)營(yíng)目標(biāo)是通過(guò)收獲果品取得經(jīng)濟(jì)效益。主要經(jīng)營(yíng)措施：在維持林木基本生態(tài)功能的前提下，使用優(yōu)良果樹(shù)品種，外源施加激素、修枝、嫁接、澆水施肥等措施，提質(zhì)增產(chǎn)。

3.7.3 園林樹(shù)風(fēng)景美化經(jīng)營(yíng)

該經(jīng)營(yíng)類(lèi)型優(yōu)勢(shì)樹(shù)種為園林樹(shù)、海棠、銀杏，以提高風(fēng)景觀賞性為目標(biāo)。主要經(jīng)營(yíng)措施：保留優(yōu)勢(shì)木與異形木，及時(shí)進(jìn)行擇伐，為保留木提供良好的生長(zhǎng)空間；增加林分通透性，對(duì)有礙觀賞的近前方林木樹(shù)冠枝條進(jìn)行修剪，對(duì)視域近距離內(nèi)林木的樹(shù)冠進(jìn)行整形、定型和修剪；對(duì)林下具有觀賞價(jià)值的灌木可有選擇性進(jìn)行整形、修剪以促萌。

3.7.4 油松云杉目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)

經(jīng)營(yíng)目標(biāo)為優(yōu)化樹(shù)種結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)針闊混交，增加優(yōu)質(zhì)樹(shù)種和優(yōu)良樹(shù)木比例，提高林分的穩(wěn)定性和價(jià)值量，增強(qiáng)森林綜合效益。主要經(jīng)營(yíng)措施：目標(biāo)樹(shù)要選擇樹(shù)干直、冠幅滿、生長(zhǎng)好無(wú)病蟲(chóng)害的林木，一般目標(biāo)樹(shù)數(shù)量120～150株·hm-2；修枝，不同樹(shù)種修枝高度不同，油松與云杉一般為當(dāng)前樹(shù)高的1/3，不能超過(guò)1/2，不能破壞樹(shù)木表皮，以創(chuàng)口面最小為宜；保護(hù)珍貴闊葉樹(shù)種的天然更新，林內(nèi)珍貴闊葉樹(shù)種作為種源樹(shù)，釋放生長(zhǎng)空間，促其結(jié)實(shí)。

3.7.5 闊葉林多目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)

該經(jīng)營(yíng)類(lèi)型優(yōu)勢(shì)樹(shù)種包括國(guó)槐、懸鈴木、白蠟、刺槐。經(jīng)營(yíng)目標(biāo)是培育價(jià)值較高的樹(shù)種營(yíng)造混交林，混交林具有增強(qiáng)樹(shù)種生物多樣性的功能，也能增強(qiáng)森林穩(wěn)定性。主要經(jīng)營(yíng)措施：保留林內(nèi)有活力、干形通直的優(yōu)勢(shì)木，伐除影響其生長(zhǎng)的競(jìng)爭(zhēng)木，同時(shí)伐除林內(nèi)殘次木、被壓木等；利用林隙或林窗人工補(bǔ)植其它高價(jià)值樹(shù)種，如五角楓、櫟樹(shù)、油松等；注意保護(hù)林內(nèi)天然更新以及保留林下有觀賞價(jià)值的灌木和小喬木，增加樹(shù)種多樣性。

3.7.6 側(cè)柏均質(zhì)經(jīng)營(yíng)

側(cè)柏林經(jīng)營(yíng)目標(biāo)是增強(qiáng)森林穩(wěn)定性，增加樹(shù)種多樣性，提高森林防護(hù)功能。主要經(jīng)營(yíng)措施：撫育管理，及時(shí)清理林內(nèi)被壓木、病腐木、枯立木，為優(yōu)勢(shì)木生長(zhǎng)創(chuàng)造空間，保留林內(nèi)天然更新的其它樹(shù)種；促進(jìn)已成林樹(shù)種天然更新，作為二代林的種源樹(shù)，天然更新不理想的，可在林內(nèi)補(bǔ)植其它闊葉樹(shù)種，培育復(fù)層針闊混交林。

3.7.7 柳樹(shù)均質(zhì)經(jīng)營(yíng)

柳樹(shù)林森林主要功能為用材，其次是護(hù)路與護(hù)岸林。經(jīng)營(yíng)目標(biāo)為控制林分密度，培育優(yōu)質(zhì)柳樹(shù)林木，提高森林綜合功能。主要經(jīng)營(yíng)措施：等級(jí)路、鄉(xiāng)村路和河流兩邊的柳樹(shù)，即護(hù)路林、護(hù)岸林，可按規(guī)定及時(shí)修枝與疏伐，或適當(dāng)整形，美化環(huán)境；以用材為主的大面積柳樹(shù)林，按照擇伐的標(biāo)準(zhǔn)伐劣留優(yōu)、伐密留疏給目標(biāo)樹(shù)留出足夠生長(zhǎng)空間，培育大徑材[7]。

4 結(jié)論

根據(jù)《全國(guó)森林資源經(jīng)營(yíng)管理分區(qū)實(shí)施導(dǎo)則》和本研究設(shè)計(jì)的森林資源區(qū)劃方法，按照經(jīng)營(yíng)區(qū)生態(tài)區(qū)位、森林類(lèi)型和經(jīng)營(yíng)狀況，因地制宜確定了經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，制定經(jīng)營(yíng)策略。三河市森林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型主要包括喬林經(jīng)營(yíng)、灌木林經(jīng)營(yíng)、宜林地人工造林、促進(jìn)跡地更新經(jīng)營(yíng)、苗圃地經(jīng)營(yíng)、疏林地轉(zhuǎn)化經(jīng)營(yíng)、未成林造林地加速郁閉經(jīng)營(yíng)等7個(gè)經(jīng)營(yíng)模式，歸納的這些經(jīng)營(yíng)模式均為通過(guò)森林資源狀況分析和實(shí)地調(diào)研總結(jié)后確定的，為三河市推進(jìn)森林資源區(qū)劃及森林分類(lèi)經(jīng)營(yíng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。