高峰林场界牌分场森林经营类型划分
2020-08-08农东红韦海航潘尚慧韦铄星尹国平王家妍
农东红,韦海航,潘尚慧,韦铄星,尹国平,王家妍,蒋 燚
(1.广西国有高峰林场,广西南宁 530001;2.广西壮族自治区林业科学研究院国家林业和草原局中南速生材繁育实验室 广西优良用材林资源培育重点实验室,广西南宁 530002)
森林经营类型划分是森林经营管理中的一项基础工作,也是森林经营方案编制中的重要技术环节[1-2]。科学合理地划分森林经营类型,不仅能提升森林经营管理水平与效果,对编制区域森林经营方案和森林可持续经营也具有重要指导意义。目前,国内很多关于森林经营类型划分的研究以林分起源、立地类型、优势树种(组)和经营目的为主要依据,采用层次分类法或森林主导功能分类法,对不同地域森林经营类型进行划分。秦秀华等[3]以二类调查数据为基础,以优势树种(组)、林种、林分起源和立地类型为划分因子,通过建立小班属性数据库,借助Excel 筛选功能,将广西武鸣县生态公益林划分为18 种经营类型;侯绍梅[4]基于将乐林场空间数据,以将乐县森林功能需求为划分依据,采用定性和定量相结合的分析方法,利用ArcGIS 技术,将将乐林场森林划分为9种经营类型;段河[5]以森林生态重要性和立地条件为划分依据,先将森林资源划分为重点保护、重点培育和一般培育3 个森林经营类型组,再按适用对象划出封育型、目标型、抚育型、培育型、促进型和更新型6个经营类型。划分经营类型是为了制定相应的经营措施,便于森林实际经营管理,提高森林经营水平和质量[6]。经营类型划分采用的方法大多是先将森林划分为经营类型区或经营类型组,再将其细化为具体经营类型,虽然该方法强调了类型间的差异性,但最终的分类结果主观性太强,难以达到科学划分经营类型的目的。本研究以二类调查数据为基础,结合实地调查数据和林场森林资源特点,对高峰林场界牌分场的森林资源进行分类统计与整合,合理划分经营类型,旨在为区域森林经营管理提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
广西高峰林场界牌分场(108°21'~108°24'E,22°56'~24°00'N)位于广西壮族自治区南宁市西北部。地貌以低丘为主,地势西北高东南低,海拔70~600 m,坡度5°~30°。受南亚热带季风影响,雨热同季,干湿分明,年均气温21.6 ℃,年均降水量约1 300 mm,主要集中在春和夏季,年均蒸发量1 205~1 620 mm,年均相对湿度80%以上。土壤以赤红壤为主,质地为中壤土至轻粘,土层以中和厚为主,保水保肥效果良好。根据2016年森林资源二类调查数据,界牌分场经营面积2 234.9 hm2,林地面积2 122.7 hm2,占总面积的94.98%,森林覆盖率为92.10%。
1.2 研究方法
1.2.1 森林经营类型划分原则
森林经营类型划分以经营措施为出发点,以制定不同经营措施为落脚点[7]。通过合理划分经营类型,制定相应的经营措施,实现森林资源效益最大化[8]。森林经营类型划分应遵循以下原则:
科学性:森林经营类型复杂,需要多学科理论知识的支撑,划分的结果应符合林学、生态学和森林经理学等相关学科的理论知识。
目的性:经营类型划分的最终目的是为森林分类经营匹配相应的经营措施,提高森林经营水平。在划分经营类型时要明确划分目的,掌握各类型的经营目标,以便因地制宜地落实经营措施[9-10]。
差异显著性:选择有差异的因子作为划分依据,使各经营类型间差异显著,避免因各类型间差异小而给经营类型划分带来不便[1,11]。
可操作性:符合当地森林资源的经营方向,便于经营者制定经营措施和组织生产,确保划分的经营类型在实际经营中具有实效性。
1.2.2 森林经营类型划分依据
通过查阅相关文献,大部分学者提出的经营类型划分依据为林分起源、立地类型、优势树种(组)和经营目的[3-10]。本研究根据研究区森林资源特点、自然环境特征及经营管理水平等情况,选取林分起源、优势树种(组)、立地类型和经营目的4个因子作为经营类型划分的主要依据[12],经营目的以3 级林种为标志。
1.2.3 经营类型划分方法
以高峰林场界牌分场二类调查数据为基础,结合实地踏查数据,以林分起源、优势树种(组)、立地类型和经营目的为划分依据,利用Excel 的筛选功能,对界牌分场森林资源进行分类统计与整合,再分别以各划分因子为先决条件逐层压缩减少类型数量,合理划分经营类型。根据划分因子进行命名,经营类型的命名方式为林分起源+ 优势树种(组)+立地类型+经营目的。
2 结果与分析
2.1 界牌分场经营类型第1层次划分
依据林分起源、优势树种(组)、立地类型和经营目的等因子对研究区森林进行经营类型划分,共划分出125 种经营类型(表1)。按4 个划分因子进行筛选分类得到的经营类型数量较多,且各类型间差异不明显,难以有针对性地制定相应的经营措施,不利于现实经营管理,应进一步压缩合并。由于研究区林分起源类型只有2 种,仅作为经营类型划分依据,不再进行整合,只从优势树种(组)、立地类型和经营目的3个方面进行压缩。
2.2 界牌分场经营类型第2层次划分
在实际经营中,认为每种经营类型的小班数量和小班平均面积均达到相应的平均值,龄组构成才可以形成一套较为完整的体系,才能达到森林可持续经营的要求[4]。第2层次以经营目的为先决条件,将小班数量和小班平均面积未达相应平均值的林种作为1个经营类型,下一层次不再对其进行划分,只对达到相应条件的林种进行经营类型划分。根据第1 层次划分结果进行计算,各经营类型的小班数量平均值为7,小班平均面积为2.2 hm2。果树林和林化工业原料林2个林种的小班数量<7,小班平均面积<2.2 hm2,不符合森林可持续经营的要求,各作为1 个经营类型,后续仅对短轮伐期工业原料林、一般用材林和食用原材料林3 个林种进行划分(表2)。第2层次共划分出119种经营类型(表3)。
表1 经营类型第1层次划分Tab.1 The first level division of management types
表2 不同林种面积、蓄积、小班数量及经营类型数量统计Tab.2 Statistics on area,accumulation,number of sub-compartments and management types of different forest species
表3 经营类型第2层次划分Tab.3 The second level division of management types
2.3 界牌分场经营类型第3层次划分
界牌分场林分树种(组)共有19 种,桉树(Euca⁃lyptusspp.)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)、八角(Illicium verum)是林场的主要树种(表4)。优势树种(组)面积比重大于5%的树种有桉树(49.0%)、八角(14.6%)、杉木类(10.1%)和马尾松(6.3%),这4个优势树种(组)面积总占比80%,桉树的面积最大(962.6 hm2)。
第3层次的划分以优势树种(组)为主,根据《广西壮族自治区第五次森林资源规划设计调查技术规范规程》树种分组划分规范,将粉单竹(Bambusa chungii)、麻竹(Dendrocalamus latiflorus)和其他竹类归为竹类;将其他软阔、火力楠(Michelia macclurei)、灰木莲(Manglietia glauca)和米老排(Mytilaria lao⁃sensis)归为软阔类;将国外松类和马尾松归为松树类;将红锥(Castanopsis hystrix)归并到其他阔叶。最终将研究区19 个优势树种(组)合并为12 个,即八角、果树林、其他阔叶、杉木类、松树类、速生桉、速生相思类、油茶(Camellia oleifera)、玉桂(Cinnamo⁃mum aromaticum)、杂木、竹类和软阔类。剔除果树林和玉桂(属林化工业原料林),将其他优势树种(组)的经营类型进行压缩合并,经营类型数量由第2 层次的119 种简化为93 种(表5)。虽然类型数量比上一层次有所减少,但根据林场目前的经营水平,还不能达到为每一种经营类型制定相应的经营措施的程度,还需进一步压缩合并。
表4 各优势树种(组)面积、蓄积、小班数量及经营类型数量统计Tab.4 Statistics on area,accumulation,number of sub-compartments and management types of various dominant tree species(groups)
表5 经营类型第3层次划分Tab.5 The third level division of management types
2.4 界牌分场经营类型第4层次划分
林地立地质量直接影响树木的生长状况,相同树种在不同立地条件下生长状况不同。以坡向、坡度和土层厚度为划分因子,将林场立地类型划分为22 种(表6)。22 种立地类型的立地面积主要集中在“阳斜、厚”、“阴斜、厚”和“阳斜、中”3 种类型上,其余类型面积和蓄积占比均未达到10%,若不重新归类而直接进行经营类型划分,划分出的类型数量偏多,会给林场实际经营管理带来不便。
表6 不同立地类型面积、蓄积、小班数量及经营类型数量统计Tab.6 Statistics on area,accumulation and number of sub-compartments and management types of different site types
水分和土壤肥力是影响林木生长最重要的两个因子,可用坡向和土壤厚度来反映[7]。第4层次以立地类型为目标,选择坡向和土层厚度为划分因子,以相似性和重要性为原则,最终合并为平厚、平中、阳厚、阳中、阴厚和阴中6 种立地类型,以第3 层次划分结果为基础,按第1 层次的划分方法进行划分,划分出45 种经营类型,加上果树林和林化工业原料林2种,共划分出47种经营类型(表7)。
表7 经营类型第4层次划分Tab.7 The fourth level division of management types
续表7 Continued
从第4 个层次的划分结果看,部分类型间差异不明显,且小班数量较少、面积较小,不符合目的性和差异显著性原则,不利于开展经营管理工作,还需简化。以第4 层次划分结果为基础,将小班数量<8,小班平均面积<2.2 hm2的经营类型归类合并,在林分起源、优势树种(组)和经营目的相同的情况下,按相似性和重要性原则,将不同立地类型的经营类型合并,经营类型命名以包含小班数量多的类型为准。经过优化整合,最终将研究区森林划分为24种经营类型(表8)。通过4个层次的压缩合并,划分出的经营类型数量与林场经营管理水平相适应,便于在森林经营中采取相应的经营技术措施。
表8 界牌分场森林经营类型划分结果Tab.8 Division result of forest management types in Jiepai sub-farm
3 结论与讨论
姚鸿文等[13]在划分森林经营类型时先按区域特征将森林划分为不同经营类型区,再依据经营目的划分出经营类型组,最后依据划分因子,按相似性原则将经营类型组划分为具体经营类型;胡增林[14]和明海军等[15]根据生态区位将森林划分为不同经营类型区,再依据经营目的划分出不同类型区内相似的经营类型,以此作为森林分类经营的基本单位。这些研究也是基于森林二类调查数据进行经营类型划分,但采用的划分方法均是先将森林划分为不同类型区,再按划分因子逐层进行具体经营类型的划分,划分结果的主观性较强。本研究采用的划分方法是先按划分依据对原始数据进行统计分类,细化到具体经营类型,然后以相似性和重要性为原则,根据不同先决条件和目标逐层压缩合并,使划分出的经营类型数量符合该区域森林经营水平和林业发展的要求,与杨丽坤[7]的研究相似。
本研究以研究区小班实际情况为基础,采用层次分类法进行经营类型划分,充分集合了二类调查数据的有效信息,不仅可以减少主观因素对划分经营类型的影响,使划分结果更具有科学性和合理性,而且对现实经营管理具有较强的指导作用。但采用该方法划分经营类型步骤繁琐,在研究区域范围较大及森林类别、起源、树种、立地和林种等类型偏多的情况下,采用该方法对森林类型进行划分,会因数据量大而导致操作不便。如何简化划分步骤,或引入其他量化指标进行划分,快速高效地划分森林经营类型,是今后深入探索的方向。
本研究最终将高峰林场界牌分场的森林经营类型划分为24 种,其中用材林经营类型18 种,经济林经营类型6 种,可为林场制定配套的经营措施和可持续经营提供科学依据。