将乐县常绿阔叶林主导功能类型的研究

杜 燕，郑小贤，罗 梅

（北京林业大学 森林资源与环境管理国家林业局重点实验室，北京 100083）

将乐县常绿阔叶林主导功能类型的研究

杜 燕，郑小贤，罗 梅

（北京林业大学 森林资源与环境管理国家林业局重点实验室，北京 100083）

探讨常绿阔叶林主导功能类型的划分和优选。根据将乐县对林业需求分析，研究常绿阔叶林主要森林功能，进行主导功能类型划分；利用层次分析以提供木材、林产品等8项需求功能为评价指标，定量计算各主导功能类型的综合效益。研究提出了4种主导功能类型，即以木材生产为主（P1），以生态旅游为主（P2），以生物多样性保护为主（P3），以水土保持为主（P4），结果显示各类型的综合效益为：P3（0.302 0）＞P4（0.288 5）＞P2（0.254 9）＞P1（0.154 6）。将乐县常绿阔叶林主导功能类型可划分为4类，最优主导功能类型为生物多样性保护，可为研究地区森林多功能经营提供依据。

常绿阔叶林；森林多功能；层次分析法；主导功能类型

森林具有多种功能，根据区域的社会需求，森林主导功能有区域异质性，因此分析区域对林业的需求，划分森林主导功能对于合理经营森林尤为重要。常绿阔叶林是我国南方分布面积最大的地带性森林类型，生物资源丰富，生态环境效益显著[1]，但近几十年由于常绿阔叶林经营目的不明确，森林质量下降，不能满足森林的多功能需求。如何合理评价和划分森林的主导功能类型，对林业可持续发展具有重要意义。

在森林多功能经营的研究中，森林主导功能类型的确定可视为一种多目标决策问题，20世纪70年代美国运筹学家Satty[2]提出的层次分析法为多目标决策提供了一个有效的分析手段。该方法在树种选择[3-4]、森林经营规划[5]、林分作业模式优选[6]、森林生态评价和森林质量评价[7-8]、林种结构调整[9]等森林经营管理中均有运用，但在森林多功能评价和分类研究方面还不多。本文以福建省将乐县常绿阔叶林为研究对象，根据社会需求评价分析主导功能种类，并引入层次分析法对县内常绿阔叶林的主导功能类型进行划分和优选。

1 研究区概况

将乐县位于福建省西北部，三明市北部，地处武夷山和戴云山山脉之间，地貌属山地丘陵区，气候属中亚热带季风气候，受海洋性气候影响，年均温18.8℃，地理位置为东经117°05'～17°40'，北纬 26°04 ～ 26°26'。辖区东西宽约 59 km，南北长约71 km，是全国南方45个重点林业县之一。

全县土地面积2 244 km2，森林资源丰富，其中林业用地1956 km2，有林地面积1 896 km2，森林总蓄积1 309万m3，森林覆盖率84.8%，现有阔叶林面积570 km2，蓄积量263万m3，分别占林分总面积和总蓄积的36.7%和20.1%[10]。其典型地带性植被为常绿阔叶林，其中以壳斗科的米槠Castanopsis carlesii、 钩 栗 Castanopsis tibetana、苦槠Castanopsis sclerophylla、南岭栲Castanopsis fordii等居乔木上层；其次是木兰科、樟科、山茶科等种属居乔木中下层；林下常见植物有乌饭树Vaccinium bracteatum、九节木Psychotria rubra、山茶花Camellia japomica等；草本植物较少，主要是耐阴的种类如凤尾蕨Spider brake、乌蕨Stenoloma chusanum等[11]。

2 功能需求分析

将乐县森林资源丰富，林业行业及相关企业发展潜力大，对森林的需求种类多，包括木材需要、提供林产品、调节气候、涵养水源、保持水土、改良土壤、提供动植物生境、保存物种多样性等多种功能需求。

2.1 木材需求

将乐县林业规模加工企业共34家，将乐县大森林木业有限公司、将乐县恒鑫木业有限公司等10家是市级农业产业化龙头企业，金森林业股份有限公司是省级龙头企业，2010年全县林业产值12.6亿元。此外，福建省珍惜用材林面积规划实现66.67万hm2，占森林资源的10%[12]，将乐当地的闽楠、浙楠、青钩栲等珍惜用材树种，以及格氏栲、沉水樟等优良用材树种都是重要的发展对象。将乐县是全国南方集体林区48个重点县之一，森林资源丰富，林业产业前景广阔，需材量大。

2.2 生态旅游发展需求

将乐县天阶山国家森林公园、玉华洞国家重点风景名胜区、龙栖山国家级自然保护区都以保存着完整的亚热带常绿阔叶林景观而闻名，都具备观光、修学、休闲、度假等多种功能，其中龙栖山还是国家级人与生物圈网络成员、国家级科普教育基地，是全国各地游客的旅游胜地。据福建省林业厅调查，将乐另存有三片保存完好的天然紫薇群落，其中一株千年紫薇堪称“紫薇王”，为世界之最，正在申报“中国紫薇之乡”和紫薇国家级森林公园；除自然景观之外，将乐还有杨时墓、观音庵、陨石坑等人文景观需要进一步开发。将乐县旅游资源丰富，生态旅游是第三产业中的支柱性产业，是福建省2012年重点发展的生态旅游区之一，县内溪河错综复杂，矿产资源丰富，自然景观、旅游产品多样[13]，发展前景广阔。

2.3 生物多样性保护需求

全县共设立生物多样性保护小区73个，面积5 600 hm2，其中龙栖山国家级自然保护区内分布华南虎、云豹、蟒蛇等19种国家一级保护动物，生长着南方红豆杉、伯乐树等14种国家一级保护植物[14]。全县境内有6个植被型组、13个植被型、115个群系，高等植物2 843种，野生动物594种，物种十分丰富[15]。近几十年来将乐县森林受人为干扰严重，常绿阔叶林资源破坏严重，动植物生境缩小，生物多样性降低，如闽楠、深山含笑、福建青冈栎、薄叶润楠等珍稀常绿阔叶树种已逐渐减少，华南虎、金钱豹等珍稀的野生动物已濒临灭绝[16]。

2.4 水土保持需求

将乐县山地丘陵面积多，土层薄，在雨量充沛的条件下，土壤极易被冲刷，其降雨侵蚀力和土壤侵蚀敏感性均为高度敏感类型[16]。截止2010年底，将乐县水土流失面积为12 829 hm2[17]，经济损失巨大。2012年，福建省为水土流失问题就将投入6亿元资金，而用于全省的水土保持投入高达12亿元[18]。防治水土流失是将乐县林业发展的重点。

3 常绿阔叶林主导功能类型划分及优选

3.1 主导功能类型划分

根据将乐县森林现状及林业需求分析可知，将乐县森林覆盖率为84%，居全省第一，但森林质量不能满足社会对森林多功能的需求。根据功能需求分析，采用专家评分赋值法对提供木材、提供林产品等8个功能的经济、社会、生态效益进行评分，由高到低依次为8、7、6、5、4、3、2、1，结果如表1所示。

表1 各功能效益评价Table 1 Benefit evaluation of each function

为了充分发挥森林主导功能并最大限度的发挥其他功能，采用系统聚类将各功能进一步划分，结果如图1所示。

由图1所示，各功能可划分为4类，{3,7,6}、{4,5}、{1,2}、{8}。因此，结合功能需求分析，可将{3,7,6}定位为水土保持类型、{4,5}定位为生物多样性保护类型、{1,2}定位为木材生产类型、{8}定位为生态旅游类型，县内常绿阔叶林的主导功能类型可归纳为以上4大类型。

3.2 主导功能类型优选

森林可同时发挥多种功能，但具有区域异质性，因此科学的开展森林经营活动应根据具体区域的社会需求来开展，力求使森林发挥最大效益。通过上述分析可知，适合将乐县常绿阔叶林的主导功能类型可归纳为4种，即水土保持类型，生物多样性保护类型、木材生产类型和生态旅游类型。针对具体区域的林分，本文采用层次分析进行研究。

图1 8种功能聚类分析树状图Fig.2 Dendrogram of cluster analysis derived from data of 8 functions

3.2.1 层次模型构建

以聚类分析得出的4种主导功能类型为策略层，8种功能为指标层，对将乐县常绿阔叶林的主导功能类型进行优选，构造层次结构模型设计如图2所示。

图2 将乐县常绿阔叶林主导功能类型层次结构模型Fig.2 Construction model of analytic hierarchy process of leading function types of evergreen broad-leaved forest in Jiangle County

3.2.2 判断矩阵、层次排序及一致性检验

在实地调查及征求专家意见的基础上，结合表1构建A-Ci，Ci-P判断矩阵。数据采用层次分析法软件yaahp0.5.3进行进一步处理。

3.2.2.1 A-Ci判断矩阵 判断矩阵计算结果如表2所示。

A-Ci判断矩阵随机一致性比率CR小于0.1，通过一致性检验，结果具有可信度。从表1中各项指标的权重可看出，将乐县常绿阔叶林的在C4保存生境（0.2649）、C5保存物种（0.227 9）2项功能指标的权重较大，表明需求度较高。将乐县是福建省重要的生物多样性保护区域，研究结果显示物种生境和物种多样性保护的权重较高，符合实际需求。

表2 判断矩阵A-Ci计算结果Table 2 Calculation results of A-Ci judgment matrix

3.2.2.2 Ci-P判断矩阵 判断矩阵计算结果如表3-表11所示。

表3 判断矩阵C1-P计算结果Table 3 Calculation results of C1-P judgment matrix

表4 判断矩阵C2-P计算结果Table 4 Calculation result of C2-P judgment matrix

表5 判断矩阵C3-P计算结果Table 5 Calculation result of C3-P judgment matrix

表6 判断矩阵C4-P计算结果Table 6 Calculation result of C4-P judgment matrix

表7 判断矩阵C5-P计算结果Table 7 Calculation results of C5-P judgment matrix

表8 判断矩阵C6-P计算结果Table 8 Calculation results of C6-P judgment matrix

表9 判断矩阵C5-P计算结果Table 9 Calculation results of C5-P judgment matrix

表10 判断矩阵C6-P计算结果Table 10 Calculation results of C6-P judgment matrix

表11 层次总排序计算结果Table 11 Calculation results of comprehensive benefits evaluation

由表3知，P1（0.479 4）＞P4（0.2983）＞P3（0.118 3）＞P2（0.104 1），即以木材生产为主的功能类型在提供木材方面作用较大；

由表4知，P3（0.377 3）＞P2（0.366 4）＞P1（0.139 2）＞P4（0.117 1），即以生物多样性保护为主的功能类型在林产品提供方面作用较大；

由表5知，P3（0.404 8）＞P4（0.340 4）＞P1（0.129 3）＞P2（0.125 6），即以生物多样性保护为主的功能类型在调节气候方面作用较大；

由表6知，P3（0. 493 7）＞P4（0.307 2）＞P2（0.110 4）＞P1（0.088 7），即以生物多样性保护为主的功能类型在保存动植物生境方面作用较大；

由表7知，P3（0.508 8）＞P4（0.299 5）＞P2（0.115 6）＞P1（0.076 1），即以生物多样性保护为主的功能类型在物种保存方面作用较大；

由表8知，P4（0.524 4）＞P3（0.259 5）＞P2（0.131 9）＞P1（0.084 3），即以水土保持为主的功能类型在防止水土流失方面作用较大；

由表9知，P4（0.5513）＞ P3（0.2649）＞P2（0.0952）＞P1（0.0886），即以水土保持为主的功能类型在改良土壤方面作用较大；

由表10知，P2（0.3682）＞P3（0.2882）＞P4（0.2604）＞P1（0.0832），即以生态旅游为主的功能类型在森林旅游方面作用较大；

由表11层次总排序的结果表明P3（0.382 0）＞P4（0.332 8）＞P2（0.159 0）＞P1（0.126 1），结果表明在4种主导功能类型中以P3类型综合效益最佳。因此，将乐县常绿阔叶林的主导功能类型确定为P3即以发挥森林生物多样性保护为主的功能类型。

4 结 论

通过分析上述结果，可初步得出以下结论：将乐县常绿阔叶林的功能需求可大致分为4种功能类型，即水土保持类型、生物多样性保持类型、木材生产类型和生态旅游类型。因此将乐县常绿阔叶林的多功能经营可参考上述4种主导功能类型开展森林多功能经营；基于层次分析法构建了一套指标体系层，结果表明，将乐县常绿阔叶林的最优主导功能类型为生物多样性保护类型，其综合效益得分最高为0.382 0，即采取以生物多样性保护为主，再兼顾水土保持、生态旅游、木材生产等其他功能为辅的功能类型不仅可满足大尺度上生物多样性保护的需求还可以满足地区对常绿阔叶林恢复的生态需求。研究结果可为将乐县常绿阔叶林的多功能经营提供参考。

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Study on leading function types of evergreen broad-leaved forest in Jiangle County, Fujian Province

DU Yan, ZHENG Xiao-xian, LUO Mei
(The Key Laboratory of Forest Resources and Environmental Management, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)

According to forestry needs of Jiangle County, Fujian Province, the evergreen broad-leaved forest’s main funcations and leading functions were compartmentalized. By taking 8 demand functions, such as timber supply and other forest products as the evaluating indexes, and using analytic hierarchy process method, the comprehensive benef i ts of leading functions were quantif i cationally calculated. Four leading function types were put forward as followings: P4 emphasis on timber production, P2 emphasis on ecotourism,P3 emphasis on biodiversity conservation, and P4 emphasis on soil and water conservation. The results indicate that the comprehensive benef i ts were P3 (0.302 0)＞ P4 (0.288 5)＞ P2 (0.254 9)＞ P4 (0.154 6). The leading function types of evergreen broad-leaved forest in Jiangle County can be divided into 4 types, and the type P3 which emphasis on biodiversity is the optimal leading function type, which can provide the basis for the forest multi-functional management of the study area.

evergreen broad -leaved forest; multifunction of forest; analytic hierarchy process; leading function type

S792

A

1673-923X(2013)02-0039-05

2012-06-13

“十二五”国家科技支撑“南方集体林区生态公益林可持续经营技术研究与示范”课题（2012BAD22B05）

杜 燕（1986-），女，苗族，贵州六盘水人，硕士研究生，主要从事森林可持续营研究；E-mail：duyan@bjfu.edu.cn

郑小贤（1956-），男，上海人，教授，主要从事森林可持续经营研究；E-mail：zheng8355@bjfu.edu.cn

[本文编校：罗 列]