王歡++徐華麗++++++++++++++++++++++++徐羅
【摘要】:森林資源監(jiān)測(cè)是為國(guó)家和地方制定與調(diào)整林業(yè)方針政策、規(guī)劃、計(jì)劃,以及監(jiān)督檢查各地森林資源消長(zhǎng)目標(biāo)責(zé)任制提供了重要依據(jù)。本文從其概念、技術(shù)方法、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)等幾大方面概述了森林資源監(jiān)測(cè)體系,認(rèn)為森林資源量測(cè)體系的發(fā)展趨勢(shì)是向內(nèi)容綜合化、周期年度化和技術(shù)高新化轉(zhuǎn)變,也標(biāo)志著我國(guó)森林資源監(jiān)測(cè)工作的高效率與高精度的變化趨勢(shì)。
【關(guān)鍵字】:監(jiān)測(cè)體系;森林資源連續(xù)清查;發(fā)展趨勢(shì);發(fā)展特點(diǎn)
森林是陸地最大的生態(tài)系統(tǒng),主要由森林植物、動(dòng)物、微生物等組成,也陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體部分,決定了林業(yè)可持續(xù)發(fā)展是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。森林資源監(jiān)測(cè)包括森林動(dòng)植物監(jiān)測(cè)、森林健康監(jiān)測(cè)、林地監(jiān)測(cè)等,是林業(yè)發(fā)展和生態(tài)建設(shè)的一項(xiàng)十分重要的基礎(chǔ)性工作,是《森林法》賦予各級(jí)林業(yè)主管部門的重要職責(zé)。森林資源監(jiān)測(cè)工作報(bào)告及相關(guān)成果為國(guó)家和地方制定與調(diào)整林業(yè)方針政策、規(guī)劃、計(jì)劃,以及監(jiān)督檢查各地森林資源消長(zhǎng)目標(biāo)責(zé)任制提供了重要依據(jù)[1]。
1、國(guó)內(nèi)外森林資源監(jiān)測(cè)體系
1.2國(guó)內(nèi)森林資源監(jiān)測(cè)體系
我國(guó)森林資源監(jiān)測(cè)體系主要包括國(guó)家森林資源清查(簡(jiǎn)稱一類調(diào)查)和森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查(簡(jiǎn)稱二類調(diào)查)兩大部分,其中前者是國(guó)家森林資源監(jiān)測(cè)的主體,后者是地方森林資源監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)。①全國(guó)森林資源清查始于1977年,它以?。▍^(qū)、市)為單位,每5年為一個(gè)周期。至2013年,全國(guó)已經(jīng)開展了8次森林資源清查工作,調(diào)查了全國(guó)近20多萬個(gè)樣地。全國(guó)森林資源清查,為適應(yīng)新形勢(shì)林業(yè)發(fā)展的需要,增加了反映森林生態(tài)、森林健康、森林功能、土地退化等方面的指標(biāo)和評(píng)價(jià)內(nèi)容,為實(shí)現(xiàn)森林資源和生態(tài)狀況綜合監(jiān)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。②森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查又叫森林經(jīng)理調(diào)查,簡(jiǎn)稱二類調(diào)查以國(guó)有林業(yè)局、林場(chǎng)、自然保護(hù)區(qū)、森林公園等為單位,通常每10年進(jìn)行一次。由于是地方自行組織的經(jīng)營(yíng)性調(diào)查,故其發(fā)展很不平衡。
我國(guó)的森林資源監(jiān)測(cè)體系以一類調(diào)查為主體,全國(guó)設(shè)有25萬多個(gè)野外固定樣地,調(diào)查工作由各省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)院執(zhí)行,國(guó)家林業(yè)局所屬四個(gè)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)檢查與數(shù)據(jù)處理,最后由國(guó)家林業(yè)局森林資源管理司組織匯總。野外固定樣地按格網(wǎng)系統(tǒng)布設(shè),格網(wǎng)大小根據(jù)總體大小而有所不同,一般為2×2km至8×8km,每個(gè)調(diào)查的因子包括林種、地類、權(quán)屬、地形、土壤、樹種、年齡、胸徑、樹高、植被、更新等約35項(xiàng)[2]。
1.3 國(guó)外森林資源監(jiān)測(cè)體系
歐美等林業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在森林資源監(jiān)測(cè)上投入較多的資金,不斷增強(qiáng)科技含量,不僅有定期的連續(xù)的森林資源清查,還有一些地方或區(qū)域的小范圍監(jiān)測(cè),并且國(guó)際間的森林資源監(jiān)測(cè)調(diào)查合作日漸頻繁 [3]。20世紀(jì)70~80年代,歐洲不少國(guó)家出現(xiàn)了天然林受害現(xiàn)象,因此,長(zhǎng)距離跨國(guó)界空氣污染公約執(zhí)行機(jī)構(gòu)在1985年決定啟動(dòng)空氣污染對(duì)森林影響的評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)國(guó)際合作項(xiàng)目(ICP)。1986年出版了“空氣污染對(duì)森林影響的統(tǒng)一采樣、評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)和分析的方法與標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)”[4]。這樣在傳統(tǒng)的森林木材資源監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)體系上又增加了一個(gè)以森林質(zhì)量和環(huán)境為主要對(duì)象的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)系統(tǒng),形成了一個(gè)完整的森林資源、森林狀態(tài)和森林環(huán)境的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)體系。另外,比如德國(guó)國(guó)家森林資源環(huán)境監(jiān)測(cè)體系形成以州為主,聯(lián)邦農(nóng)林部和州協(xié)商制定技術(shù)方案,由各州實(shí)施并最終由聯(lián)邦農(nóng)林部森林和木材研究院進(jìn)行匯總、分析評(píng)價(jià)并寫出全國(guó)報(bào)告,主要包括3個(gè)方面的內(nèi)容:一是全國(guó)森林資源清查;二是全國(guó)森林健康調(diào)查;三是全國(guó)森林土壤和樹木營(yíng)養(yǎng)調(diào)查。
2、森林資源監(jiān)測(cè)體系的技術(shù)方法
2.1 國(guó)內(nèi)森林資源監(jiān)測(cè)體系的技術(shù)方法
按資源管理部門的職責(zé)將森林調(diào)查劃分為三類七種:一是全國(guó)森林資源清查,俗稱一類調(diào)查;二是二類調(diào)查,也叫林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查;三是作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查,包括伐期設(shè)計(jì)、造林設(shè)計(jì)、營(yíng)業(yè)設(shè)計(jì);四是專業(yè)調(diào)查,如土壤調(diào)查、立地條件調(diào)查、病蟲害調(diào)查、森林?jǐn)?shù)表的編制和更新調(diào)查等;五是森林資源評(píng)估;六是專項(xiàng)調(diào)查,是特殊的調(diào)查,如某一地方出現(xiàn)了異常情況,要對(duì)它臨時(shí)進(jìn)行調(diào)查,主要是針對(duì)案件進(jìn)行的;七是核查,采伐限額核查,造林、更新、飛播、封山育林的成活率和保存率實(shí)績(jī)核查;八是災(zāi)害損失評(píng)估,常見的有火災(zāi)損失評(píng)估和病蟲害損失評(píng)估;九是工程建設(shè)驗(yàn)收,如生態(tài)工程驗(yàn)收。不同調(diào)查類型調(diào)查總體、實(shí)施單位和周期不同,調(diào)查方法從單純的航空照片目測(cè)小班蓄積調(diào)查到分層抽樣,數(shù)量化航空蓄積調(diào)查方法到基于遙感數(shù)據(jù)的森林資源調(diào)查,數(shù)據(jù)獲取技術(shù)手段由目測(cè)、航空照片、衛(wèi)星數(shù)據(jù)、利用雷達(dá)數(shù)據(jù)及3S技術(shù)等的進(jìn)步。
2.2 國(guó)外森林資源監(jiān)測(cè)體系的技術(shù)方法
全國(guó)、全省、全縣等以大地域林區(qū)為對(duì)象的森林資源清查,世界上仍流行著從下到上的林分(小班—蓄積量)逐級(jí)匯總與總體抽樣調(diào)查兩大類森林資源調(diào)查方法。世界上最先實(shí)施國(guó)家森林資源清查的是北歐三國(guó),早在20世紀(jì)20年代就曾利用系統(tǒng)抽樣法進(jìn)行了第一次森林資源清查。此后,美國(guó)、加拿大等國(guó)家的森林資源清查則以應(yīng)用航空象片為其特點(diǎn)。而德國(guó)、奧地利曾一直流行著全林調(diào)查法,德國(guó)直到1987年(1986~1990年),為宏觀掌握全德的資源消長(zhǎng)狀況,首次采取系統(tǒng)抽樣方法。
3、森林資源監(jiān)測(cè)體系的現(xiàn)狀
20世紀(jì)70年代以前,大多數(shù)國(guó)家的森林資源清查與監(jiān)測(cè)以森林面積和木材蓄積為重點(diǎn),主要為木材生產(chǎn)和利用服務(wù)。此后,隨著社會(huì)發(fā)展的需求,人們對(duì)森林的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)功能的認(rèn)識(shí)不斷提高,逐步出現(xiàn)了森林多資源清查的概念。如美國(guó)在20世紀(jì)70年代中期以后進(jìn)行的森林多資源清查,就包括了野生動(dòng)物資源、牧草資源、游憩資源、木材資源、水資源、自然保護(hù)區(qū)、礦產(chǎn)資源、其他資源(公園、風(fēng)景河流、歷史遺跡等)共8個(gè)主要方面[5]。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后,由于環(huán)境問題的突出,人們逐漸意識(shí)到森林作為一種環(huán)境資源的重要意義,決策者們不論在地方或全球范圍,都正在將國(guó)家級(jí)森林資源清查用于環(huán)境監(jiān)測(cè)。如德國(guó)在原森林資源清查的基礎(chǔ)上,于1984開展了第一次全國(guó)范圍的以酸沉降危害為主的森林健康調(diào)查,以后每年在7—9月份都進(jìn)行一次。80年代,歐洲成立了“空氣污染跨國(guó)長(zhǎng)期公約組織”,有德國(guó)、法國(guó)等8個(gè)國(guó)家參加。該組織決定從1985年起各國(guó)每年進(jìn)行一次森林損害調(diào)查,用于對(duì)整個(gè)歐洲的監(jiān)測(cè)。由這一組織發(fā)起的“空氣污染對(duì)森林的影響評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)國(guó)際協(xié)作規(guī)劃”(ICP Forests),到1992年參與的成員國(guó)達(dá)到了34個(gè)。1992年1月,國(guó)際林聯(lián)(IUFRO)、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)等國(guó)際組織在泰國(guó)召開了森林資源清查與監(jiān)測(cè)工作會(huì)議,并于1994年正式出版發(fā)行了《國(guó)際森林監(jiān)測(cè)指南》。根據(jù)這一監(jiān)測(cè)指南,涉及的監(jiān)測(cè)因子包括土地利用、土地覆蓋、土地退化、立地類型、土壤類型、地形、權(quán)屬、可及度、生物量、木材蓄積、其他林產(chǎn)品、生物多樣性、森林健康、野生動(dòng)物、人為影響、流域等16大項(xiàng),但不同層次的監(jiān)測(cè),其側(cè)重點(diǎn)有所不同。在國(guó)家級(jí)和全球水平的森林監(jiān)測(cè)中,土地利用、土地覆蓋、生物量、生物多樣性、森林健康等5項(xiàng)都是重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 [6]。
4、森林資源監(jiān)測(cè)體系的發(fā)展趨勢(shì)及特點(diǎn)
4.1森林資源監(jiān)測(cè)體系的發(fā)展趨勢(shì)
4.1.1國(guó)際森林資源監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)
目前,國(guó)際上流行的森林資源監(jiān)測(cè),涉及的監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括土地利用、土地覆蓋、土地退化、立地類型、土壤類型、地形、權(quán)屬、可及度、生物量、木材蓄積、其它林產(chǎn)品、生物多樣性、森林健康、野生動(dòng)物、人為影響、流域等16大項(xiàng),但不同層次的監(jiān)測(cè),其側(cè)重點(diǎn)有所不同[16]。層次越低,監(jiān)測(cè)內(nèi)容越具體,省級(jí)森林資源監(jiān)測(cè)中,土地利用、土地覆蓋、生物多樣性、森林健康、野生動(dòng)物、人為影響及流域等都是重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。
現(xiàn)代的森林資源監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)不是一門單一的獨(dú)立學(xué)科,而成為一門多學(xué)科綜合性的技術(shù)手段,林業(yè)信息化技術(shù)體系作為森林資源監(jiān)測(cè)體系中不可或缺的一部分,主要以“3S”為主體,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等,系統(tǒng)地研究林業(yè)綜合空間信息,研究森林資源動(dòng)態(tài)、生態(tài)格局、作用機(jī)制等規(guī)律[9]。具體內(nèi)容包括:1)林業(yè)數(shù)字測(cè)繪技術(shù)2)遙感、森林資源與環(huán)境信息提取技術(shù)3)森林資源與環(huán)境地理信息系統(tǒng)的開發(fā)4)基于3S技術(shù)的環(huán)境定量與森林資源估測(cè)5)森林與環(huán)境可視化技術(shù)。
4.1.2國(guó)內(nèi)森林資源監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)
早在21世紀(jì)初,國(guó)家林業(yè)局已確立了盡快建設(shè)以森林資源連續(xù)清查為主體、各專項(xiàng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合的國(guó)家森林資源綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和以森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查為主體、各專項(xiàng)調(diào)查相結(jié)合的地方森林資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。并計(jì)劃建成國(guó)家、省、市、縣相互兼容的全國(guó)森林資源管理的信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)信息管理的網(wǎng)絡(luò)化和智能化;進(jìn)一步完善各級(jí)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu),為林業(yè)和其他相關(guān)部門提供良好的開放式服務(wù)。目前,《全國(guó)林業(yè)信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》已公布,“十三五”時(shí)期,我國(guó)林業(yè)信息化將實(shí)施八大行動(dòng)48項(xiàng)重點(diǎn)工程,緊貼林業(yè)改革發(fā)展、資源保護(hù)、生態(tài)修復(fù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等各項(xiàng)事業(yè),大力推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+”林業(yè)建設(shè)。舒清態(tài)等從監(jiān)測(cè)體系、監(jiān)測(cè)內(nèi)容、監(jiān)測(cè)方法和監(jiān)測(cè)技術(shù)等4個(gè)方面闡述21世紀(jì)國(guó)際森林資源監(jiān)測(cè)的狀況,從林業(yè)數(shù)字測(cè)繪技術(shù)、遙感信息傳輸機(jī)制和森林資源與環(huán)境信息提取技術(shù)、森林資源與環(huán)境空間信息系統(tǒng)開發(fā)、3S(遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng))技術(shù)的森林資源與環(huán)境定量估測(cè)、森林與環(huán)境可視化技術(shù)幾方面對(duì)未來國(guó)際森林資源監(jiān)測(cè)的趨勢(shì)進(jìn)行了分析。曾鳴[7]等提出構(gòu)建面向服務(wù)構(gòu)架的服務(wù)系統(tǒng),提出森林資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)共享服務(wù)和功能共享服務(wù)中存在的問題基礎(chǔ)上,提出了構(gòu)建一個(gè)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)結(jié)合的抽象的空間信息服務(wù)模型,實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集成與管理、屬性表操作、地圖制作、遙感信息提取、遙感數(shù)據(jù)處理、空間分析、圖層管理、三維可視化及分析等服務(wù)功能。
4.2森林資源監(jiān)測(cè)體系的發(fā)展特點(diǎn)
我國(guó)森林資源監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷革新,從總體上分析主要呈現(xiàn)出以下3個(gè)方面的特征:森林資源監(jiān)測(cè)體系的綜合化、森林資源監(jiān)測(cè)周期的年度化和高新技術(shù)的大量應(yīng)用。
4.2.1森林資源監(jiān)測(cè)內(nèi)容的綜合化
森林資源監(jiān)測(cè)體系的綜合化,其一是監(jiān)測(cè)內(nèi)容日益豐富,其二是跨部門協(xié)同合作日益頻繁,其三是森林資源信息共享。傳統(tǒng)的森林資源監(jiān)測(cè)重點(diǎn)主要在森林的蓄積、面積上,而目前監(jiān)測(cè)內(nèi)容已經(jīng)擴(kuò)展到森林生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)方面,如森林健康、森林生物量、生物多樣性、野生動(dòng)植物、濕地資源等 [8]。
結(jié)語
我國(guó)森林覆蓋率呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì),目前已經(jīng)達(dá)到21.63%,林業(yè)不僅肩負(fù)著生態(tài)公益的使命,而且也成為支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)的主要產(chǎn)業(yè)之一,摸清森林、林地、動(dòng)植物、氣候等的動(dòng)態(tài)變化機(jī)制及規(guī)律具有重大意義。我國(guó)資源監(jiān)測(cè)從建國(guó)初開始進(jìn)行森林資源連續(xù)清查,經(jīng)過了大量的技術(shù)和方法革新,大量的高新技術(shù)慢慢運(yùn)用在林業(yè)上來,林業(yè)也從原來的粗糙的作業(yè)方式向精準(zhǔn)林業(yè)轉(zhuǎn)變。監(jiān)測(cè)方法也越來越多樣化,連續(xù)的周期性大樣地監(jiān)測(cè)、自然保護(hù)區(qū)生物多樣性監(jiān)測(cè)也逐漸普遍起來,共同組成了我國(guó)多樣化的監(jiān)測(cè)體系。
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