山东省徂徕山林场公益林质量评价
2023-11-09高赞东付德刚汪晓红郑惠中谯媛媛周丽艳齐玉杰张大坤
高赞东,付德刚,窦 霄,汪晓红,郑惠中,谯媛媛,周丽艳,齐玉杰,张大坤,刘 微
(1.山东省林业保护和发展服务中心,山东 济南250014 ;2.国家林业和草原局林草调查规划院,北京 100714;3 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室,北京 100093;4 山东汇杰地信科技有限公司,山东 烟台 264003)
生态公益林质量评价目前多是采取落实到小班的区划方式进行[5-6],虽然这种方式在操作层面更为有利,但却忽视了不同区域林分质量的区分度。因此,探讨出一种根据林地质量状态划分不同区域,进而结合其生态、经济和社会服务指标开展公益林质量评价,对林分改造和养护、调整林地树种结构、全面提高生态公益林质量并使其发挥更大的生态功能具有重要的现实意义[6,7]。
本研究以山东省徂徕山林场公益林为研究对象,根据林场以生态效益为基准划分出的核心保护区(核心区、缓冲区)和一般控制区(实验区)2 个区域进行林地的质量评价,为探讨更为细化的林地质量评价方法提供参考。
1 徂徕山林场公益林概况
徂徕山林场经营总面积8513.28 hm2,森林面积7985.37 hm2,森林覆盖率为93.80%,林分平均郁闭度0.71,起源均为人工林。见表1。
表1 各地类面积与比例
表2 森林质量评价指标
表3 森林质量评价指标评价计算办法
表4 森林质量评价等级
表5 森林质量等级划分标准
1.1 林分的稳定性
根据森林资源补充调查更新数据统计,徂徕山林场全部为人工林,以松类、栎类、刺槐及侧柏纯林为主,林下地被植物覆盖率相对较高,乔灌草结构较明显。其松栎及侧柏纯林,林相整齐,生长旺盛,在鲁中南山区具有较高的代表性;刺槐纯林密度较大,均为多代萌生林,多数出现退化逆向演替,林分稳定性较差。林场混交林面积占乔木林的13.19 %,多为松类和侧柏混交、松类与刺槐、栎类混交等,混交林群落结构复杂,进入乔灌草复层结构,稳定性较强,混交林林下枯落物分解较好,对土壤肥力有一定提升作用,林分抗逆性、稳定性较强。
1.2 森林健康度
徂徕山林场内主要林业病虫害是松阿扁叶蜂、赤松毛虫、日本松干蚧、松褐天牛、美国白蛾和板栗褐斑病、松烂皮病。这些主要病虫害在林场连年发生,森林健康受到较为严重的威胁。
1.3 生产力
徂徕山林场乔木林资源中,中幼龄林面积为1404.93 hm2,占乔木林面积的17.60 %;近成过熟林面积占乔木林的82.40 %,其中成熟林占比最高,由于近、成、过熟龄林所占比例较大,导致林分连年生长量出现下降现象。徂徕山林场松类公顷蓄积为81.49 m3,栎类公顷蓄积为97.95 m3,刺槐公顷蓄积为75.45 m3,侧柏公顷蓄积为66.70 m3。松类、栎类乔木林每公顷蓄积量均高于鲁中南低山丘陵松柏类针阔水土保持林区乔木林平均每公顷蓄积量81.28 m2的水平;刺槐、侧柏每公顷蓄积则低于鲁中南低山丘陵松柏类针阔水土保持林区乔木林平均每公顷蓄积水平。
1.4 森林立地质量
林场内土壤大部分为普通棕壤,土层薄,质地粗,结构疏松。据实地调查,土层厚度一般在20~40 cm,林下枯枝落叶分解较快,腐殖质相对较多,地表砾石较多,土壤中岩石、碎屑含量30%左右,地表可见部分裸露岩石。
2 徂徕山林场公益林质量评价方法
2.1 评价流程
林地质量评价是在明确定义与内涵的基础上,针对评价对象,依据一定的原则和标准,选取评价指标并构建相应的评价指标体系,指标的选取和评价体系构建的情况直接会影响到评价结果的客观程度和准确性[8]。见图1。
图1 森林质量评价流程
3 徂徕山林场公益林质量评价的指标体系
3.1 评价标准
(1)林分稳定性
林分组成的稳定性是衡量公益林质量的重要标准。林分稳定性是指在长的时间尺度中,林分组成的层次结构相对稳定,能够持续不间断发挥生态效益[10]。其具体指标包括强调有利于保持物种多样性的异龄混交结构的稳定性,林地的多层结构以及良好的天然更新能力等。具体指标包括:公顷蓄积、每公顷株数、层次结构、树种结构等。
(2)林分的环境影响
林分的环境影响是其生态效益的重要体现。林分对环境影响的强度越大,范围越广,则表明其生态效益显著,反之亦然。一般林分对环境的影响选用龄级结构、平均树高、平均胸径、郁闭度等间接指标表示。
(3)林地利用效率
一般的林地面积是指连贯的森林占地面积,而真正发挥作用的是有林地面积,即有林木覆盖的有效面积,有林地面积与林地总面积之比体现林地整体的利用效率,是林地利用效率的最直观表现。
(4)资源利用效率
林分状态越好,其资源利用效率则会越高。资源利用效率包括生态效率和社会服务效率两个方面,因此考虑林地的资源利用效率标准需要涵盖生态和社会服务能力2 个方面的因素,主要表现是森林覆盖率和古树名木养护率高、病虫害成灾率和火灾发生率低,同时在林产示范代表性、承担试点项目、基础设施建设、公众满意度和提供就业机会等方面。
3.2 指标体系
(1)区域划分
立足于伹徕山林场自然保护区的森林现状,针对伹徕山林场的特殊性,将林场划分为核心保护区和一般控制区,根据区域细化功能不同,确定不同分区的指标。核心保护区在进行指标选定时更加注重生态效益中森林改善生态环境方面的评定,如生物多样性、森林生态系统健康和抗逆能力等。一般控制区以生态效益森林提供的经济效益与社会效益为重点。指标选定可以考虑为文化社会和精神需求、林道和防火等设施建设、公众满意程度等。
(2)指标选取
在徂徕山林场核心保护区和一般控制区开展质量评价工作时,结合林分的稳定性、林分对环境的影响和资源效率,选取共性指标和个性指标,其中区域的共性指标有9 个。核心保护区的个性指标有4 项,一般控制区个性指标是5 项。
(3)评价等级
徂徕山林场指标设计中,针对3 种类型19 个指标,每一项指标都按分数从高到低分成5 个等级,分数级差是20 分,最低分是20 分,最高分是100 分。
之后按照各区域适用指标评判加权,得到森林质量等级综合划分标准,总标准分为优、良、中、差4 个等级,综合指数值分别对应90 以上、89~75、74~60 和60 以下。
4 徂徕山林场公益林评价结果
4.1 核心保护区评价结果
徂徕山林场(核心保护区)公顷蓄积量为74.32 m3,每公顷株数982 株,层次结构为3 层、树种结构为优势种明显多个伴生种,平均树高在7.0~99 范围内,平均胸径为14.1 cm,林分郁闭度0.71,成熟林占比为51.22%,林地利用率为93.77 %,森林覆盖率为93.80 %,病虫害成灾率为2 ‰,近32 年内未发生火灾,名贵古树养护率为70 %。根据徂徕山林场现有数据情况按照森林质量评价标准进行打分,而后根据综合指数法中的加法合成法公式进行计算。算得徂徕山林场(核心保护区)森林质量最终得分为78.46。见表6。
表6 徂徕山林场(核心保护区)公益林森林质量得分情况表
本次质量评价设定权重为均值0.0769。
根据森林质量等级划分,森林质量评价结果为良。
4.2 一般控制区评价结果
徂徕山林场(一般控制区)公益林公顷蓄积量为74.32 m3,每公顷株数982 株,层次结构为3 层、树种结构为优势种明显多个伴生种,平均树高在7.0-99 范围内,平均胸径为14.1 cm,林分郁闭度0.71,成熟林占比为51.22%,林地利用率为93.77%,具有全国/全省林产示范代表性,在林道和防火等设施建设、公众满意程度、森林提供的就业机会或就业率均有良好的表现。见表6。根据徂徕山林场现有数据情况按照森林质量评价标准进行打分,而后根据综合指数法中的加法合成法进行计算。
本次质量评价设定权重为均值0.0714。算得徂徕山林场(一般控制区)森林质量最终得分为80.00。见表7。
表7 徂徕山林场(一般控制区)公益林森林质量得分情况表
根据森林质量等级划分,森林质量评价结果为良。
4.3 评价结论
山东省徂徕山林场在参考其他林场的林地质量评价方法、指标选择基础上[11-15],开创性采用分区法进行林地质量评价,进一步细化评价指标,确保评价结果的客观性和科学性。徂徕山林场核心保护区和一般控制区的分指标质量评价结果均为良,符合近自然森林经营模式。