基于森林資源管理“一張圖”的大方縣林地動態(tài)變化分析

何孝龍，侯歡歡，李 正，何剛強

（1.貴州藝橋工程咨詢有限公司，貴州畢節(jié) 551700；2.畢節(jié)市林業(yè)局，貴州畢節(jié) 551700）

生態(tài)文明建設是踐行“綠水青山就是金山銀山”的根本[1]。森林是生態(tài)文明建設的重要承載體，林地是森林資源的重要組成部分，是林業(yè)生產和林業(yè)行業(yè)發(fā)展的基礎，是增強生態(tài)防護、實現(xiàn)國民經濟可持續(xù)發(fā)展的根本與保障之一[2]。林地是指一切用于林業(yè)生產的區(qū)域，是土地分類的一個重要組成部分。如今，由于經濟社會等發(fā)展需要，森林資源利用不當、消耗過快等現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)，水土流失、石漠化加劇，空氣污染、自然災害等時有發(fā)生，因此，研究林地的動態(tài)變化，可為林業(yè)部門及時有效地提供林地及森林資源動態(tài)變化信息，提高林地監(jiān)管能力[3]；同時依據(jù)林地變化情況，提出合理的林業(yè)發(fā)展對策并制定符合實際的林業(yè)工作計劃?？梢?，林地動態(tài)變化研究，不僅是支持政府宏觀決策管理的重要基礎和支撐，也是經濟社會發(fā)展和生態(tài)文明建設的需要[3]。目前，針對貴州省畢節(jié)市大方縣林地變化情況尚未見報道，因此，本研究以《大方縣林地保護利用規(guī)劃（2010—2020）》和大方縣2020年度森林資源管理“一張圖”數(shù)據(jù)成果為基礎，基于轉移矩陣分析通過實施林地保護利用規(guī)劃以來大方縣的林地變化情況，以便為大方縣新一輪林地保護利用規(guī)劃的編制、合理利用自然資源、發(fā)展林業(yè)產業(yè)、建設生態(tài)文明等提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

大方縣位于貴州省西北部，畢節(jié)市中部，地處東經105°15′47″～106°08′04″，北 緯26°50′02″～27°36′04″。2020 年，全縣總面積為2 646.38 km2，占畢節(jié)市總面積的13.04%?？h城距畢節(jié)市人民政府駐地46 km[4]。大方縣地處黔西北高原（云貴高原）向黔中山原丘陵過渡斜坡地帶，屬中山地貌類型，縣境大部分海拔在1 400～1 900 m，最高海拔為2 325 m，最低海拔為720 m[5]。境內山巒重疊，地形多樣，地勢中部和東北高，全境呈南北向狹長不規(guī)則走勢，碳酸鹽巖溶分布較廣，形成了類型特殊的巖溶生態(tài)環(huán)境[4]，巖溶地貌多樣，是世界巖溶發(fā)育最典型的地區(qū)之一，素有“喀斯特王國”之稱[6]。大方縣地處低緯度高海拔地區(qū)，屬亞熱帶濕潤季風氣候，具有冬無嚴寒、夏無酷暑、“十里不同天”的立體氣候特點[4]?？h境內土壤屬中亞熱帶常綠闊葉林黃壤帶，全縣土壤大致可分為黃棕壤、黃壤、石灰土、紫色土、潮土、水稻土等6類，其中黃壤在全縣分布極廣，占比高達61.63%[7]。

1.2 研究方法

轉移矩陣(Transition Matrix，TM)來源于系統(tǒng)分析中對系統(tǒng)狀態(tài)與狀態(tài)轉移的定量描述，可根據(jù)當前的轉移變量及轉移概率來預測其將來如何變化[8-9]，常用于不同時期地類轉移關系的研究。本文基于《大方縣林地保護利用規(guī)劃（2010—2020）》和大方縣2020年度森林資源管理“一張圖”數(shù)據(jù)庫，將《大方縣林地保護利用規(guī)劃（2010—2020）》數(shù)據(jù)通過投影變換與大方縣2020年度森林資源管理“一張圖”數(shù)據(jù)統(tǒng)一坐標系，通過地理信息系統(tǒng)軟件ArcGIS 10.2進行空間分析，將兩項數(shù)據(jù)融合后，通過歷史影像資料進行遙感解譯判讀，獲取特征小班，并將特征小班導入MapGIS移動端進行外業(yè)核實，最終統(tǒng)計匯總數(shù)據(jù)并利用SPSS軟件，以此分析通過實施林地保護利用規(guī)劃近10年以來大方縣林地的變化情況。

2 結果與分析

2.1 地類變化分析

近10 年來，大方縣地類面積變化由大到小排序為：有林地、灌木林地、未成林地、宜林地、無立木林地、疏林地、苗圃地；地類增長率變化由大到小排序為：苗圃地、疏林地、宜林地、未成林地、無立木林地、有林地、灌木林地（見表1）。

表1 大方縣地類變化情況

在表2 中，行總計數(shù)表示2010 年各地類面積，列總計數(shù)表示2019 年各地類面積。由表1 和表2 可知，大方縣2010—2019 年間林地變化的主要特征為：有林地、灌木林地、苗圃地呈正增長趨勢，分別增加了28 082.91、14 144.17、21.37 hm2，增幅分 別為55.67%、18.29%、405.50%；未成林地、宜林地、無立木林地及疏林地呈負增長趨勢，分別減少了12 775.06、11 234.47、1 007.45、361.18 hm2，降幅分別為-95.43%、-97.25%、-60.25%、-99.50%。

表2 大方縣地類轉移矩陣

在表3 中，各數(shù)據(jù)表示2010—2019 年各地類間轉變面積的大小。由表可知，近10年來大方縣有林地面積變化最大，與疏林地、灌木林地、未成林地、苗圃地、無立木林地和宜林地均存在轉入或轉出關系，絕大部分為其他林地或非林地轉入，僅向苗圃地轉出了9.78 hm2；其次為灌木林地，除了向有林地轉出8 408.97 hm2外，其余均為轉入，且非林地轉入最多；第三和第四分別為未成林地和宜林地，均以轉出為主。

表3 2010—2019年大方縣各地類間面積轉變量

大方縣有林地、灌木林地呈正增長的主要原因，一方面是因為大力實施的退耕還林、天保、封山育林等工程及其他林地類型或非林地的轉入；另一方面是由于以往林地保護利用規(guī)劃數(shù)據(jù)影像精度低、調查精度不同造成的部分未區(qū)劃林地隨著精度的提高而新增補入。苗圃地呈正增長的原因主要是實施工程造林、國家儲備林建設項目等對苗木需求的增大，使苗圃地面積增大。未成林地、宜林地、疏林地及無立木林地呈負增長，主要原因是通過工程造林、封山育林、天然更新及工程造林消耗等，使大量的未成林地、宜林地、疏林地和無立木林地轉變成了有林地或灌木林地。

2.2 林種變化分析

大方縣近10年來各林種面積均是正向增長，其林種變化面積由大到小排序為：能源林、防護林、用材林、特種用途林、經濟林，面積變化較大的屬防護林和能源林（見表4）。大方縣通過合理布局林種結構，使能源林從2010 年的2.77 hm2增加至2019 年的16 445.17 hm2，凈增加16 442.40 hm2，占林種結構的比例從0轉變?yōu)?.64%，使林種結構逐步趨于合理；同時，防護林凈增加15 581.28 hm2，主要原因是通過實施林地保護規(guī)劃以來，大方縣更加注重森林資源保護，森林經營由注重開發(fā)利用等經濟效益逐步向森林保護、森林旅游康養(yǎng)等生態(tài)效益轉變。整體上，大方縣林種結構逐步趨于合理化的同時，生態(tài)效益和森林質量也逐步提高。

表4 大方縣林種變化情況

2.3 森林類別變化分析

近10年來，大方縣重點公益林減少，一般公益林增加，重點公益林減少量大于一般公益林增加量，公益林整體呈減少趨勢，究其原因，一是大方縣開展了公益林區(qū)劃界定，二是建設工程項目使用的公益林消耗，但整體上公益林數(shù)量變化不大。重點商品林減少至0，一般商品林增加，商品林整體呈增加趨勢，且重點商品林和一般商品林增長變化均較大（見表5），變化原因主要是新增林地的補入，其次是管理上由重點商品林向一般商品林的轉變。

表5 大方縣森林類別變化情況

2.4 齡組變化分析

近10 年來，在大方縣喬木林地齡組結構中，齡組增長值變化較大的有幼齡林和中齡林，增長量分別為16 274.61 hm2和9 009.01 hm2（見表6）。1）由于大方縣通過退耕還林工程、工程營造林地實現(xiàn)的林地凈增長；2）通過天保、森林撫育、封山育林等工程使灌木林地逐漸向喬木林地轉變。齡組增長率變化較大的為中齡林、成熟林和過熟林，增長率分別為102.74%、127.15%和127.02%，中齡林、成熟林和過熟林增長變化的主要原因均為林木自然生長齡組發(fā)生的改變。整體上各齡組之間面積差異較大，齡組結構仍然以中幼齡林為主，占比高達87%，可見大方縣齡組結構不合理，亟待進行齡組結構調整。

表6 大方縣林地齡組變化情況

3 結論

近10年來，大方縣通過實施退耕還林工程、封山育林、石漠化治理、退化林修復、森林撫育等營造林工程，合理利用無立木林地及宜林地等，使大方縣林地數(shù)量增加，面積從2010 年的154 757.21 hm2增加到2019年的171 627.50 hm2，林地面積凈增加16 870.29 hm2，森林覆蓋率從2010 年的38.60% 增長到2019 年的56.59%，森林覆蓋率凈增長17.99%。同時，大方縣商品林逐漸增加，公益林逐漸減少，但商品林占比仍過小，僅為23.80%，公益林占比仍過大，為76.20%。

在喬木林地齡組結構中，幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林、過熟林理想林分面積占比分別為16.00%、21.33%、16.00%、16.00%、30.67%[10]。2019年末，大方縣幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林、過熟林面積占比分別為64.32%、22.68%、7.05%、5.37%、0.58%，齡組結構以中幼齡林為主，在理想模式下，除中齡林外，其他齡組均偏離理想比例，尤其幼齡林比例遠高于理想比例，說明大方縣喬木林地發(fā)展仍處于幼生期，齡組結構不合理，林地效益偏低，距理想齡組仍具有較大差距。

總體上，大方縣近10年來有林地、灌木林地和苗圃地呈現(xiàn)正增長趨勢，未成林地、宜林地、無立木林地及疏林地呈負增長趨勢。林地面積總體增加，林地保有量、森林覆蓋率顯著提高，營造林工程效果顯著，林種結構逐漸趨于合理，但公益林占比過大、齡組結構不合理等問題依然存在。建議大方縣后續(xù)積極開展森林類別、齡組結構及樹種結構調整工作，以便為今后森林質量精準提升、林業(yè)高質量發(fā)展提供有力保障。