基于GIS技術的通道縣森林資源特征分析

摘 要 為了對森林資源進行科學有效管理和保護，原國家林業局于1980年開始實施了森林資源二類調查。該調查旨在全面清查和掌握我國森林資源的類型、面積及空間分布等基本信息。而GIS技術能夠有效提高調查效率，并已成為森林資源調查中不可或缺的手段。按照湖南省林業局的統一部署，通道侗族自治縣開展了年度森林資源更新監測試點工作。基于GIS技術結合外業調查，查清通道縣森林、林木和林地資源的種類、數量、質量和分布，掌握森林資源動態變化規律，綜合分析與評價森林資源和經營現狀。結果顯示，通道縣林地面積達179 745.6 hm2（包括耕地造林2 008.8 hm2），占土地總面積的81.31%；全縣活立木總蓄積量10 849 443 m3。其中，喬木林分蓄積量10 638 895 m3，全縣森林覆蓋率73.31%，較2013年全縣森林資源有小幅度變化，總體上呈健康上升趨勢，部分林分減少。

關鍵詞 森林資源；動態變化；GIS技術；通道侗族自治縣

中圖分類號：S757.2 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.13.058

森林作為一種重要的自然資源，具有時間和空間分布上的分散性、遼闊性、動態性和人為干擾的脆弱性。長期以來，森林資源的科學管理一直是生態學家和林學家們關注的重要課題之一[1-4]。由于沒有先進技術的支持，傳統森林資源的經營管理只是依據森林調查和采伐設計等資料，不能全面及時了解森林資源的空間格局，森林經營活動缺乏可參考的科學依據。地理信息系統（Geographic Information System， GIS）技術是20世紀60年代興起的一門信息技術[5]，由于該技術具有強大的空間分析功能，能將定量分析與定性分析相結合，因而成為林業可持續管理研究中的得力工具[6-10]。

森林資源二類調查是在調查區域內查清森林資源的種類、數量、質量及其他狀況，并對其進行分析和評價，從而提出森林資源經營管理方案。本研究旨在將森林資源二類調查數據和 GIS技術結合，對通道縣森林資源的空間格局變化進行分析，為森林資源的可持續經營與管理提供科學依據。

1" 調查區域及方法

1.1" 調查區域概況

通道縣地處湖南省西南邊陲，懷化市最南端，是湘、桂、黔三省交界處。地理位置界于東經109°26′～110°01′，北緯25°52′～26°29′之間。境內海拔一般在400～800 m。通道縣屬于亞熱帶濕潤季風氣候，年平均氣溫16.3 ℃，無霜期長，年均298 d，年均降水量1 480.7 mm。境內溪河密布，水系發達，河網稠密，跨長江和珠江兩大流域。通道縣土壤成土母質以板巖、頁巖為主。因地理位置和獨特氣候的長期作用，全縣介于華中、華南和滇黔桂植物區系的過渡地帶，含3個區系的植物成分，以華中植物居多。

1.2" 調查分析方法

監測采用高精度衛星影像為底圖，以地理信息系統為工作平臺，通過室內影像判讀結合現地監測區劃小班，深入小班測量林分因子。利用Access數據庫管理工具和ArcviewGIS軟件建立小班屬性庫。在對兩期小班卡片數據進行整理與分析的基礎上進行屬性數據庫結構設計，然后完成小班屬性數據的錄入。全縣共區劃林班1 995個、小班162 811個。最后，對所建立的屬性庫進行檢查后，在 Arcview支持下，通過圖形屬性表的關鍵字段，將小班的所有屬性與屬性表連接起來，建立圖形庫與小班屬性的對應關系。利用Arcview具有的強大的歸納統計和空間疊加分析功能進行研究區域森林資源動態變化的時空分析和評價，包括面積變化、蓄積變化、林分因子變化、優勢樹種變化、齡組變化及其空間分布等。

2" 結果與分析

2.1" 通道縣森林資源現狀

2.1.1" 森林面積

通道縣總面積222 392.06 hm2，其中林地面積186 898.05 hm2，占總面積的84.04%；非林地面積35 494.01 hm2，占總面積的15.96%。森林面積171 719.84" hm2，全縣森林覆蓋率77.22%（見表1）。

2.1.2" 森林蓄積量

通道縣全縣活立木總蓄積量10 678 752 m3。其中，喬木林蓄積量10 596 605 m3，占活立木總蓄積量的99.23%；散生木蓄積量76 147 m3，占活立木總蓄積量的0.71%；四旁樹蓄積量6 000 m3，占活立木總蓄積量的0.06%（見表2）。

2.1.3" 林地結構

本次調查結果表明，通道縣喬木林地157 184.33 hm2，占林地面積的84.10%，其中，純林面積90 366.08 hm2，占喬木林地面積的57.49%；混交林面積66 818.25 hm2，占喬木林地面積的42.51%；竹林地面積9 244.48 hm2，占林地面積的4.95%。灌木林地面積5 575.22 hm2，占林地面積的2.98%，其中，國家特別規定灌木林地面積5 291.03 hm2，占灌木林面積的94.90%；其他灌木林地面積284.19 hm2，占灌木林地面積的5.10%；未成林造林地面積10 281.04 hm2，占林地面積的5.50%；無立木林地面積4 564.22 hm2，占林地面積的2.44%，其中，采伐跡地面積1 353.24 hm2，火燒跡地面積1.94 hm2，其他無立木林地面積3 209.04 hm2；宜林地面積12.74 hm2，占林地面積的0.01%；輔助生產林地面積36.02 hm2，占林地面積的0.02%（見表3）。

2.1.4" 森林類別

由表4可知，通道縣全縣特用林面積45 606.84 hm2，占26.56%；蓄積量2 926 420 m3，占森林蓄積的27.62%。用材林面積122 205.31 hm2，占森林面積的71.16%；蓄積量7 665 842 m3，占森林蓄積的72.34%。經濟林面積3 907.69 hm2，占森林面積的2.28%；蓄積量4 343 m3，占森林蓄積的0.04%。

2.2" 通道縣森林資源動態變化分析

2.2.1" 林地面積動態變化分析

與全縣森林資源二類調查成果相比，全縣林地面積由2013年的186 808.20 hm2增加到2019年的186 898.05 hm2，增加89.85 hm2，增幅為0.05%。林地中各地類面積變化表現為喬木林、竹林地、無立木林地面積有不同程度增加，未成林造林地、宜林地及苗圃地面積都有不同程度減少（見表5）。

2.2.2" 林木蓄積量動態變化分析

全縣活立木蓄積量由2013年的8 493 545 m3增加到2020年的10 678 752 m3，增加2 185 207 m3，年均增長率為3.68%，年均增長312 172 m3（見表6）。

通道縣喬木林蓄積量10 596 605 m3，比2013年的8 392 848 m3增加了2 203 757 m3，增幅達26.26%；散生林蓄積量為76 147" m3，比2013年的69 774 m3增加了6 373 m3，增幅為9.13%。

總蓄積量增加的主要原因：1）喬木林地面積增加了2 058.23 hm2，則森林蓄積量相應增加；2）林分質量提高，蓄積量由2013年的54.10 m3提高到了2019年的61.71 m3；3）灌木林地面積減少3 311.78 hm2，未成林造林地面積減少3 566.86 hm2，其主要原因是通過森林撫育、封山育林，已成為達起測標準的喬木林地，則森林蓄積量相應增加。

3" 結論

3.1" 林地資源保有量大，林地開發利用條件較好

通道縣現有林地面積186 898.05 hm2，占全縣國土總面積的84.04%，其中森林面積171 719.84 hm2，占林地面積的91.88%。全縣活立木總蓄積量10 678 752 m3，其中森林蓄積量10 596 605 m3，占林木總蓄積量的99.23%。通道縣特殊的地形地貌和特定的氣候及水熱條件鑄就了其生物的多樣性和森林資源的豐富，總體上來說，全縣林地可開發利用條件較好。

3.2" 森林覆蓋率較高，森林資源分布較均勻

根據本次調查，通道縣森林覆蓋率為77.21%，高于“十二五”期間（75.55%）水平。全縣12個鄉鎮（場）中，森林覆蓋率最低的是大高坪苗族鄉，為67.55%；最高的是萬佛山鎮，為83.08%。可見，通道縣擁有較高森林覆蓋率的同時，境內森林資源的分布也相對較均勻。

3.3" 活立木蓄積穩定增長，森林生態狀況良好

通過公益林建設工程、封山育林工程、森林撫育工程對縣域內森林實施休養，全縣活立木蓄積穩定增長，比上期調查結果增長了125.73%，對全縣森林資源增長和生態狀況改善發揮了一定作用。通道縣森林面積171 719.84 hm2，森林健康面積155 509.64 hm2，占90.56%，群落結構完整和較完整面積139 225.33 hm2，占森林面積的81.08%。全縣森林健康、群落結構完整，森林景觀質量好，森林生態狀況良好。

3.4" 用材林后備資源充足，近期可利用資源豐富

全縣喬木林地面積157 184.33 hm2，蓄積10 596 605 m3。其中喬木用材林面積115 208.26 hm2，蓄積7 665 843 m3。調查數據顯示，在現有用材林中，以中齡林占優，面積38 027.02 hm2、蓄積2 385 945 m3，分別占全縣用材林的33.01%、31.13%；其次是近熟林，面積28 930.57 hm2、蓄積2 380 184 m3，分別占全縣用材林近、成、過熟林面積、蓄積的55.71%、51.74%；成、過熟林面積23 000.39 hm2，蓄積2 219 748 m3，分別占全縣用材林近、成、過熟林面積、蓄積的44.29%、48.26%。喬木用材林幼、中齡林與近、成、過熟林面積比約為54.9︰45.1，幼、中齡林面積與近、成、過熟林面積比相當，說明后備可培育資源與近期可伐資源發展較平衡；幼、中齡林與近、成、過熟林蓄積量比約為2︰3，近、成、過熟林蓄積量所占比例較大，說明近期可伐資源也較豐富。經過科學經營和管理，能為今后的市場提供豐富的林產品。

3.5" 林分單位面積蓄積量較低，森林資源質量有待提高

全縣喬木林地單位面積蓄積量為67.42 m3·hm-2，達到湖南省喬木林地單位面積蓄積量平均水平（62.59 m3·hm-2），僅為全國平均水平（84.73 m3·hm-2）的79.57%。其中幼、中齡林單位面積蓄積量為45.50 m3·hm-2；近、成、過熟林單位面積蓄積量為89.60 m3·hm-2。

3.6" 喬木林樹種結構不合理，林地生產力不高

全縣喬木林按樹種劃分：針葉林占60.23%，闊葉林占39.65%，其余占0.12%。針葉林中主要優勢樹種為杉木組和馬尾松組，分別占40.70%和19.53%。樹種較單一，且大面積針葉林林分結構簡單，生物多樣性差，抗逆性差，導致林分穩定性不強，林地生產力下降。

4" 討論與建議

4.1" 討論

通道縣林地面積和森林面積增加的原因主要有以下幾點：首先，在過去10年里，全縣成功實施了一系列林業生態建設工程項目，如退耕還林、鄉村植樹、通道綠化、礦山復綠、長防林、荒山造林等。這些項目使得原本的非林地通過植樹造林轉變為林地，同時，大量無立木林地和宜林地也經過植樹造林變為有林地，從而顯著增加了林地面積和森林面積。

其次，縣政府始終堅持依法治林，嚴格管理森林資源，嚴厲打擊濫砍濫伐林木的行為，嚴格控制林地征用、占用，以確保森林資源穩步增長。并在此前進行了為期3年的封山育林措施，使得山林與林木資源得到充分休養生息。通過封山育林，疏林地與無立木林地逐漸轉化為有林地，進一步增加了森林面積。

此外，在本次森林資源調查中，林地面積的統計范圍已經擴大，包括了非林業部門管理的林地和有爭議的林地。該變化也在一定程度上影響了林地面積和森林面積的數據統計。

綜上所述，通過實施林業生態建設工程項目、依法治林、封山育林及調整林地統計范圍等措施，通道縣成功增加了林地面積和森林面積，為生態環境的改善做出了積極貢獻。

4.2" 建議

通道縣作為湖南省的林業大縣，林業在經濟發展和生態建設中具有舉足輕重的地位。為科學經營現有森林資源，做到保護、利用、發展相結合，實現青山常在、永續利用，使全縣林業朝著建立比較完備的林業生態體系和比較發達的林業產業體系的宏偉目標邁進。針對該縣實際特點提出如下建議：1）加強現有森林資源的保護，保持森林資源持續增長；2）科學實施森林經營，著力提高森林質量；3）加強監管的高效性，完善組織隊伍建設；4）加快監管一體化常態化，實現森林資源規范管理。

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（責任編輯：易" 婧）

收稿日期：2024-03-04

作者簡介：王開新（1997—），工程師，研究方向為林業調查規劃。

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*為通信作者，E-mail：1324291486@qq.com。