秦皇岛市海滨林场多功能森林经营模式研究

2019-09-10赵桂凤李婷婷吴水荣程中倩张超

中国城市林业 2019年4期

赵桂凤李婷婷吴水荣程中倩张超

摘要：文章利用海滨林场2018年最新小班调查数据以及林场典型林分类型实地调研等资料，以地理信息系统Arcgis空间处理方法，基于各小班生态立地条件，将海滨林场划分为严格生态保护、重点生态保护、一般生态保护3个功能区;基于近自然多功能经营理论与技术，对每个功能区内的小班进行全周期经营设计，包括经营目标、经营技术路线等内容;全林场共15个经营模式，每个模式落实到具体地块，为林场未来可持续经营提供经营方向与技术，以提升林场整体经营水平。

关键词：近自然经营，多功能森林，地理信息系统Arcgis，秦皇岛

DOI：10.3969/j.issn.1672-4925.2019.00.041

森林多功能经营是指通过合理保护、不断提升和持续利用等方式，提高林木和林地的生态、经济和社会等所有功能，以最大限度地持久满足林业多种功能需求，最大优化林业对社会经济发展的整体效益[1]。森林多功能经营可分为两个体系。一是小块林地立木水平的多功能经营;指对一小片林地（最小单位至小班）内的森林進行多功能经营，使每小片林地提供多种功能、森林所有者的效用最大化，或者立木的收益最大化。二是区域水平森林总体的多功能经营;指较大面积森林的多功能经营，实现森林总体水平上的多功能[2]。多功能森林经营实质就是根据综合利用原则，模仿自然规律，加速发育进程[3]。

近自然育林理念就是模仿自然规律、依托自然条件、借助自然力量、辅以少量人为干预，加速森林发育，缩短森林向顶级群落演替的进程，培育接近自然又优于自然，结构稳定、功能完备、质量优良、可持续森林的经营理念[3]。近自然育林是一种缓和的育林方法。森林在长期的发育过程中，已经形成了相对稳定的结构，如果人类的经营活动严重破坏森林的结构，导致环境巨变，各组成因素不能尽快适应变化后的环境，从而容易造成系统不稳、功能失调。反之，如果人类的经营活动以现有的自然条件为依托，通过缓和、有序地调整，逐步实现培育森林的目的，就能达到事半功倍的效果。

与传统的目视判读法相比，运用Arcgis软件进行森林经营区划及制作林业图，准确、快捷、误差小、可操作性强[4]，不仅能直观展示林业现有资源，还可形成一套林业资源信息库[5]。目前，Arcgis大多应用到林地区划、林种、保护等级划分中。曾凡君[6]以县为单位，按各地区林种特性，对广东省林业资源进行了区划。张超[7]基于建模的GIS县级区划方法，对福建省永安市森林资源进行区划，其结果能客观反映资源现状。方秀峰和巩永芳[8]运用GIS对安徽省黄山市屯溪区林地保护等级进行了划分，并提出了4个主体功能区。现阶段，大多数GIS在森林经营研究中是以二类调查因子为基础，以分类经营为研究目标[9-10].少有细化落实到小班水平的经营类型区划。

1秦皇岛海滨林场概况

1.1海滨林场经营现状

海滨林场现为秦皇岛市直属林场，位于海港区和北戴河区之间，海岸线长9.8km。2001年按河北省林业局森林分类经营主案将其划定为生态公益型沿海防护林，被国内外林业专家赞誉为“渤海湾上的绿色明珠”“秦皇岛的肺”。2016年被中国林业产业联合会森林休闲体验分会授予“中国森林体验基地”。因此，海滨林场森林资源主要是以发挥森林休闲、游憩、防护（以防风固沙为主）和景观功能为主，生态区位非常重要;同时也具有重要的社会经济效益，为当地百姓创收[11]。海滨林场乔木林以杨树、刺槐以及杨树、刺槐混交林为主，树种结构单一;林龄以成过熟林为主;林分密度大，蓄积生长量低，缺乏合理经营[12]。因此，如何提升林场森林资源质量和林场经营水平是海滨林场现在和未来的首要任务。

本文基于2018年海滨林场最新小班调查数据，利用近自然多功能经营理念，以小班为单位，对全场森林资源进行主导功能区划与全周期经营计划，打好经营基础，持续提高海滨林场森林生态服务功能，持续增加森林资源数量，以期全面提高森林资源质量、森林景观效益，全面应用可持续综合育林技术，逐步推进海滨林场森林质量精准提升工作。

1.2海滨林场森林资源

海滨林场总经营面积l053.06hm，有林地总面积762.08hm，森林总蓄积85708.38m，全部为人工林，整体为生态防护林。林场乔木林面积共762.08hm，以杨树纯林、刺槐纯林以及杨树、刺槐混交林为主，分别占乔木林面积的37%，33%和15%;林场乔木林的年龄分布以成过熟林为主，占乔木总面积的72%，中龄林只占2%，幼龄林占25%;林场林木以中小径为主，但是，结合林分龄组结构看，林场以成过熟林为主，胸径以中小径为主，而且，中龄林与成熟林的密度与幼龄林的密度相当，因此，可以推断林场缺乏合理的经营活动，林分质量较差，单位面积蓄积量低，亟需森林经营措施来提高森林质量。

2数据与方法

2018年8月海滨林场依据《森林资源规划设计调查技术规程》（GB/T26424-2010）要求，对全林场每个小班均采用标准地法进行调查。调查人员在调查之前进行了培训与严格的考核，考核合格者方可进行调查。

秦皇岛按照全国森林经营管理区划，属于黄土高原和太行山区，太行山与燕山山地亚区。因此，按照森林资源经营管理类型生态重要性（共4个等级，分别为A，B，C，D）与生态敏感性指标群等级（共4个等级）划分中的指标，根据各小班生态重要性等级与生态敏感性等级，将全场划分为3个功能区。一是严格生态保护区（严格保护），分为A1，A2，B1类型;二是重点生态保护区（重点保护），分为A3，B2，C1，C2，D1类型;三是一般生态保护区（一般保护），分为A4，B3，B4，C3，D2类型[13]。

在功能区划的基础上，根据各小班的树种组成、林龄（发育阶段）、林下更新以及林木个体差异等确定林分经营目标以及具体经营技术路线，从而确定每个小班的经营模式[10]。所有数据用Arcgis软件制图[4]。

3研究结果

3.1森林功能区划

按照森林资源经营管理类型生态重要性與生态敏感性指标群等级划分中的指标，海滨林场森林公园坡度10°以下，人工植被，土壤厚度为厚，裸岩率小于20%。根据指标来划分，海滨林场生态重要性为A级，生态敏感等级为4级，因此，海滨林场单从生态重要性与敏感性来看，A4应划分为一般生态保护区（保护经营）[15]。但是，结合防护林体系建设方法和小班具体情况，尤其是立地条件相对脆弱的水域沿岸的林分，则要进行严格保护或重点保护。具体为紧临海岸线的小班应进行严格保护，这些小班土壤沙化严重，不宜有破土活动。另外，林场内陆沿河流两岸的小班也要进行重点保护，其余小班则实行保护经营[11]。海滨林场森林经营管理区划分布见图l。

严格生态保护区总面积29.92hm，占林地总面积的3.9%;重点生态保护区总面积46.96hm，占林地总面积的6.2%：保护经营区总面积685.21hm，占林地总面积的89.9%。严格生态保护区采取严格保护措施，尽可能没有人为干预;重点生态保护区的林分可以进行卫生伐、透光伐等抚育性质的措施，不可进行主伐、破土等活动;一般生态保护区在不造成生态环境破坏的前提下，通过疏伐、小强度的皆伐调整树种结构，促进保留木生长与林下更新，提高林分综合效益。

3.2经营模式设计

在功能区划的基础上，根据各小班具体林分特征，基于林分现有生长发育阶段，设计林分达到目标林分的全周期经营技术路线。结合“中国森林体验基地”的建设指导思想设计经营模式时，应充分注重人们的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉，引导人们亲身融入到森林资源中认识森林、促进身心健康[16]。将经营目标、经营技术路线相对一致的小班组织为一个经营模式，全林场共有15种经营模式，4大类经营类型：严格保育型有1种经营模式;均质经营型4种经营模式;更新抚育型有1种经营模式;目标树经营型有9种经营模式。如图2所示。

1）严格保育：对于划分到严格保护区的小班，采取禁止伐但可以进行适度卫生伐。

2）均质经营：主要针对立地条件一般，林木个体差异不大，培育现有优势树种目标树的意义不大的林分。海滨林场主要是杨树纯林、杨阔混交林、柳树以及桦树4种林分类型的均质经营。考虑到这些林分很长时间内将维持现有树种优势，而且树种本身木材价值不高，以提高林分蓄积与树木质量为主要目标。因此，采取均质经营，应保留质量好的林木，伐掉长势弱的被压木、残次木、濒死木等。

3）更新型抚育经营：更新型抚育是以培育二代林为目标，现有林分已没有培养前途，通过疏伐逐渐伐掉上层木，促进林下天然更新或人工更新的生长。海滨林场更新型抚育是针对刺槐林，由于这些小班的刺槐生长表现差、生态功能下降，急需通过人为干预置换树种、人工补植优良品种，提高林地利用效率，加快林分生态功能的完备。

4）生态目标树经营。这里的生态目标树不仅仅是培育大径级林木，更是以培育林分优质“骨架”，增加林分稳定性与维持森林环境为目标。这些生态目标树一经确定，就要长期培育直至其生态功能降低时必须伐除。围绕目标树伐除干扰树可以降低林分整体密度，也可以伐除林内残次木、被压木、濒死木等，以促进林分保留木的生长，增加全林生产力，并利用疏伐后的林隙或天窗人工补植耐荫树种（蒙古栎、油松、五角枫等），增加树种多样性和彩叶景观。

4结论

1）林场杨树均质经营与刺槐更新型抚育两种类型占到林场林地面积的64.5%，通过这两种林分经营能够显著优化林场树种结构，增加树种多样性。

2）生态目标树经营是在保持森林优良骨架的前提下，逐渐调整树种结构。由于海滨林场的生态功能定位，全场15个经营模式均是以生态功能为主导，兼顾景观功能与经济效益的多功能经营。

3）林场现有林分以杨树生长表现最好。虽然立地条件限制，林场最早造林树种以阳性先锋树种为主，但实际适宜树种多达20多种，包括蒙古栎、云杉、油松、五角枫、槭树等，树种结构调整空间与可选择性较大，未来森林质量必将能更好地满足多功能需求。

4）本研究基于立地与林分特征确定了每个小班的经营模式，为林场未来可持续经营目标与措施奠定了基础，切实推动林场森林质量和可持续经营水平的精准提升。

参考文献

[l]王俊峰.森林多功能经营研究综述[J].林业凋查规划，2013，38（4）：131-136.

[2]张德成，李智勇，王登举，等.论多功能森林经营的两个体系[J].世界林业研究，2011，24（4）：1-6.

[3]侯元兆，曾祥谓，论多功能森林[J].世界林业研究，2010，23（3）：7-12.

[4]赵静.ArcCIS Engine在林种区划专家支持系统中的应用[J].西北林学院学报，2013，28（3）：187-189，201.

[5]王生.论CIS软件在林业制图中的应用与发展[J].林业调查规划，2008，33（H）：30-33.

[6]曾凡君.基于CIS的省级林业区划方法研究：以广东省林业区划为例[D].南京：南京林业大学，2010.