基于GIS的太谷县林业发展区划研究

2013-06-28朱小敏赵跃中姚延梼

中国城市林业 2013年2期

朱小敏赵跃中姚延梼

1 山西农业大学山西太谷 030801

2 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌 712100

0 引言

林业区划是林业生产和森林经营的基础，为实现国土生态安全服务［1-4］。我国在20 世纪70年代曾全面研究和开展林业区划，但是随着现代林业的发展，旧的林业区划已难以适应现代林业发展的要求。目前已可以利用GIS 的空间性和数据库内调查因子的全面准确性，对该区域林业生产进行组织规划，确定该区域今后的林业发展方向。

林地区划对合理利用林地、科学制定林业经济宏观发展规划，实行分区发展、科学布局，实现林业生产区域化、专业化与现代化，促进林业可持续发展具有重要意义［5-6］。林地区划的目的就是通过加强优化林业用地结构、规范林地用途、平衡林地布局等林地管理手段，遏制乱垦滥占林地等现象;严格保护和合理开发利用林地，充分发挥林地生产潜力，满足公众的生态需求和森林主副产品的社会需求，提高林业的社会地位和三大效益［7］。林业发展区划是对一定区域林业生产的组织规划，确定该区域今后的林业发展方向［8］。在太谷县林业局的协助下，本文通过对已有的太谷县2009年林地资源进行补充调查，根据普查结果系统分析了该县林业发展现状，采用经验区划法［1］对太谷县森林资源进行区划，并在此基础上结合太谷县林业局的林业发展要求按区探讨了太谷县到2020年的林业发展方向，为太谷县林业和生态建设可持续发展提供参考。

1 研究区概况

太谷县位于太岳山北麓，晋中盆地东部，处于N 37°12' ～37°32'，E 112°28' ～113°01'。东北与榆次相连，东南与榆社交界，西南与祁县毗邻，西北与清徐接壤。全县辖9 个乡镇、201 个行政村。东西长50 km，南北宽39 km，总面积104 706.78 hm2。

太谷县境内地势总体上由东南向西北降低，海拔767 ～1 914 m。太谷县属温带大陆性气候，四季分明。冬季少雪，春季多风，夏季雨水集中，秋季天高气爽。年降雨量集中于夏、秋季。冬春季节气温下降与回升都较快，兼有强烈的季风猛吹，使大气干燥、土壤水分大量散失，瘠薄的土壤干土层可达20 ～30 cm，形成严重春旱，对造林成活与林木生长非常不利。年平均温度9.9℃，年平均湿度62%，年平均日照时数2 592.2 小时，全年无霜期165 天，年降雨量449 mm。

根据2009年太谷县森林资源二类调查数据，全县林业用地51 536.57 hm2，占土地总面积的49.22%。有林地面积14 154.38hm2，森林覆盖率13.51%，林木绿化率20.71%，活立木蓄积量711 059.44m3。境内原始植被久遭破坏。现有植被属天然次生油松林与油松辽东栎等针阔混交林，主要分布在县境东南部范村镇象峪河的上游。

太谷县东南部为土石山区，最高海拔1 914 m;西北部为平川地带，最低海拔767 m;中部为黄土丘陵区。全县丘陵及山区面积达7 367hm2，占全县总土地面积的63.2%。太谷县最高峰跑马坪海拔1 914m，以圪垯河、路家庄、矶瓦沟、熟银沟、泊子岭一线为界，分为东南和西北两大林业主产区。

2 数据及区划方法

2.1 数据来源

本次数据主要分为基础数据和调查数据2 个部分。本次调查以2009年“集体林权制度改革”调查数据为基础，借助“林地保护利用规划与落界调查系统”(山西省规划调查设计院基于GIS 自主研发，后称“系统”)，依据现有森林资源规划设计调查、公益林区划界定等成果，以数字正射影像(DOM)为基础，通过遥感判读，在太谷县林业局的协助下，结合熟悉当地林地情况的村民、村干部及乡镇林业站成员的现地调查，按照林地落界基本条件和精度要求，落实现有林地和依法可用于林业发展的其他土地的边界和图斑，于2012年10月完成调查并形成林地保护资源库。数据源自系统自动生成的小班面积，通过计算机进行统计并输出到Excel 表，比以往的林地资源调查更方便快捷，调查结果更精确。

2.2 区划方法

2.2.1 技术路线

主要技术步骤为:1)核实县界，确定县域林地落界的区域;2)导入基础地理数据，使之与遥感影像数据配准叠加;3)实地勘测后结合影像图建立解译标志;4)设计林地资源发展区划的范围;5)对林地界线进行调整以及将数据信息录入系统，对于疑问大的进行补充调查;6)专题图生成和面积计算通过地理信息系统软件自动完成，即系统自动生成专题图和小班面积，从而计算出区划范围和面积。参照区划专题图来明确生态建设和林业发展空间，落实林地用途管制，优化林地结构布局，提高林地利用效益。技术流程图如图1，其中关键技术指标为［7］:

1)“林地保护利用规划与落界调查系统”操作要求:在相应遥感地图1 ∶10 000 的图幅上，明显地界与DOM 上同名地物的移差不得大于0.5 mm，不明显界限不大于1.0 mm;

2)县界必须导入省控县界;

图1 技术流程图

3)林地落界图斑不存在拓扑错误，不重、不漏、不相交。

2.2.2 区划方法

本次林业区划主要采用了经验区划法，在保持行政区域基本完整和地域连片的基础上，根据自然条件、生产条件和社会经济发展水平的相似性，林地经营历史、发展方向和经营措施的相对一致性，结合太谷县林地资源的实际分布情况和立地环境特点，并遵循山西省林业区划要求，进行林地利用的区域划分与分工。

经验区划法的相关原则［1］:1)客观条件的相似性。在自然、经济条件与林业区划要求基本相符合的情况下，可不采取纯自然分界的方法，以照顾行政区域的完整性。2)区划因子的综合性。由于一个县或林业局范围小，地带性因素的影响小，而大量的是非地带性因素的影响;因此，县域林地区划应以非地带性因素作为区划的主要条件。3)发展方向的一致性。在林业区划过程中要做到因地制宜，生产布局合理。

具体实施步骤:1)召集熟悉当地情况的干部或老农，配合调查人员，结合建立的解译判读标志确定调查地的林业资源分布情况;2)林业资源基础数据搜集完毕后，采取座谈讨论的方式，确立大致的界线;3)收集和分析各种有关资料进行科学论证并做出相应的修改;4)参照系统生成的专题图来明确生态建设和林业发展空间的区划范围，落实林地用途管制，优化林地结构布局，提高林地利用效益，确保如期实现林业发展战略目标，促进区域生态文明，推动县域经济社会可持续发展。

3 结果与分析

根据整合汇总形成的太谷县林地保护资源库(见表1)，结合全省2020年末森林覆盖率相对2009年提高7.63 个百分点的要求，全县森林保有量增加10 775.38 hm2，达到2.49 万hm2，森林覆盖率达到23.81%。根据当地的实际条件，确定以乡镇及行政村为分区参考单元［9］，综合考虑当地自然环境条件、社会经济发展要求、森林资源特点和森林资源经营管理水平等要素，结合土地利用现状，采用GIS 软件进行单要素区域划分，确定分区界限。结合《太谷县林业区划》《太谷县域总体规划(2010-2020)》《太谷县生态环境功能区规划》等相关材料，将太谷县划分为西部山地丘陵、中部平原和东部山地3个森林资源经营管理区块(表2)。各区块的森林资源经营管理目标和利用方向、原则一致，森林经营技术体系基本趋同，以利于对全县森林资源经营管理实行分区施策，实现2020年林地发展目标(表3)。

Ⅰ区:西北部平川农田林网及生态村建设区。该区位于太谷县西北部，地势平坦，是各类农产品及工业区的主要集中地，如任村乡的葡萄、胡村镇的玛钢管件、水秀乡的蔬菜等。该区海拔较低，≥10℃有效积温为3 500℃，平均无霜期175 天，是太谷县主要的农田林网分布区和农作物、蔬菜产区。该区的林业发展方向为借助对龙城高速、龙城高速连接线、108 国道、太太路等各级骨干道路的高标准绿化，建成树种多样、功能完备的农田林网，林业发展主导功能为庇护环境。

Ⅱ区:边山丘陵苗木花卉林果观光休闲产业区。该区大部分为丘陵沟壑区，地势起伏较大，海拨为780 ～1 151 m。该区是太谷县干、鲜水果的主要产区，全县主要果品苹果、梨、红枣产区均集中于此。近几年在太谷县委政府的政策引导下，该区边山沿线苗木花卉产业已成为支柱产业，是苗木花卉的主要生产基地，同时也是经济林主要分布区。今后该区的发展仍然以百里林果带为基础，以红枣经济林为重点，积极扶持酿酒葡萄产业扩张，同时大力发展苗木花卉产业。另外，挖掘该区域历史文化遗迹，发挥本区地处边山的地理优势，发展生态景观工程。

Ⅲ区:东南部后山水源涵养林区。该区位于县域东南部土石山区，是太谷县主要的森林资源分布区，且多为国营林场范围，经多年营林施工及采取封禁措施，森林植被恢复状况趋于良好，集中了全县84%的林业用地，是太谷县国土生态安全的重要屏障。土壤为灰褐土类，养分丰富，土壤湿润，适宜于侧柏、山杨、桦树和人工油松生长，是太谷县发展林业的重要土壤类型和开展多种经营较理想的地区。该区林业发展方向为构建区域生态屏障体系，使林地生态效益得到逐年提高。同时以梅苑山庄、棋盘山湿地公园为依托，利用本区森林资源丰富等特点，在积极申报森林公园项目的基础上，发展多种经营，发展林产品加工业，以提高经济效益;林业发展主导功能为涵养水源、保持水土，营造水源涵养林。

表1 林地现状统计

表2 太谷县林业区划

表3 太谷县各区林业发展目标

4 结论与讨论

太谷县林地可开发资源较少，荒山造林成活率较低，自然灾害发生频繁，尤其是森林火灾时常发生，加之林地立地质量较差，加强林地资源的保护和合理利用刻不容缓。本文根据太谷县的林业特点，在研究其自然、经济和地理位置的基础上，分析、评价林业生产的特点与潜力，按照地域分异的规律进行分区划片。在区域之间区别差异性，归纳相似性，予以合理分区，各区之间各具特点，发展方向各具特色。

为实现新时期林业区划的目标，应遵循生态功能优先、协调区域平衡、保护生物多样性、保持林业生产与区域经济发展状况相协调的原则［10-11］，林业发展与自然地理条件相适应，同时体现林业的经济价值。太谷县林地资源发展区划具有以下特点:

1)资源资料的时效性。按照森林调查复查期的规定，资源资料不超过5年。本次林地资源区划以2009年“集体林权制度改革”的调查数据为基础，借助“林地保护利用规划与落界调查系统”，依据现有森林资源规划设计调查、公益林区划界定等成果，资源资料具有实效性。

2)区划过程的合理性。本次林业区划主要采用了较为简便快捷的经验区划法，组织熟悉当地情况的村民或村干部进行现地调查，同时结合全县的自然地理条件，按照既定的区划原则合理区划。

3)规划效果的可预见性。以现状资源为基础，在合理区划的前提下，加强林地的抚育管理，科学有效地进行森林经营管理。对表2、表3 进行分析发现:在规划期末实现林地和有林地面积的显著增加，确保如期实现林业发展战略目标，促进区域生态文明，推动太谷县林业产业的可持续发展，切实保护好现有林地和森林资源。

［1］刘健国，袁嘉祖.林业区划原理与方法［M］. 北京:中国林业出版社，1994.

［2］李明阳.森林规划设计［M］.北京:中国林业出版社，2010.

［3］巩丕孝. 黑龙江省“林业区划”发展趋势的探讨［J］. 森林工程，2000，16(3):32-33.

［4］张超，黄清麟，张晓红，等.基于GIS 建模技术的县级林业区划方法研究［J］.林业科学研究，2008，21(4):429-435.

［5］张秀丽，谢屹，温亚丽，等. 中国集体林权制度改革现状与展望［J］.世界林业研究，2011，24(4):64-65.

［6］郑德祥，彭友洪，陈平留.应用逐步聚类法进行林地区划初探［J］.西南林学院学报，2006，26(4):32-35.

［7］李丽茹.浅谈县级林地保护利用规划的林地落界问题［J］.安徽农学通报，2012，18(4):81，89.

［8］赵华，刘勇，金小麒.贵州林业发展区划数量化划分研究［J］.北京林业大学学报，2011，33(2):7-13