魏士忠，魏 然

（河北省木蘭圍場(chǎng)國(guó)有林場(chǎng)管理局，河北 圍場(chǎng)068450）

提高森林經(jīng)營(yíng)質(zhì)量，是關(guān)系到我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。提高森林經(jīng)營(yíng)質(zhì)量，應(yīng)具備成熟的經(jīng)營(yíng)理念和技術(shù)手段。廣大的林業(yè)技術(shù)人員長(zhǎng)期以來一直不間斷的做著努力，取得了很多成熟的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也存在不少的問題。筆者作為長(zhǎng)期工作在基層的森林經(jīng)營(yíng)技術(shù)人員，對(duì)森林撫育工作中數(shù)據(jù)采集一致性的問題提出自己的一些淺顯想法，供業(yè)界的專家學(xué)者同仁們批評(píng)指正。

1 森林撫育活動(dòng)中基本數(shù)據(jù)采集的工作流程

1.1 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

森林法第三十四條規(guī)定，國(guó)有林業(yè)企業(yè)事業(yè)單位申請(qǐng)采伐許可證時(shí)，必須提出伐區(qū)調(diào)查設(shè)計(jì)文件?，F(xiàn)行的國(guó)有林場(chǎng)管理進(jìn)行各類森林經(jīng)營(yíng)作業(yè)時(shí)，須由調(diào)查設(shè)計(jì)單位進(jìn)行三類調(diào)查后，提出作業(yè)設(shè)計(jì)方案，上報(bào)上一級(jí)主管部門批復(fù)后，方可按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工。

作業(yè)設(shè)計(jì)通常以小班為單位進(jìn)行。調(diào)查設(shè)計(jì)單位利用技術(shù)手段采集必要的數(shù)據(jù)后進(jìn)行作業(yè)方案的編制。需要調(diào)查的主要因子包括：擬作業(yè)林分的面積、郁閉度、株數(shù)、蓄積、撫育采伐數(shù)量（包括采伐掉的株數(shù)和蓄積量），材種出材量等。

1.1.1 面積的獲得

傳統(tǒng)的面積測(cè)量方式，是以光學(xué)羅盤儀為主導(dǎo)的導(dǎo)線測(cè)量方式。隨著3S技術(shù)的普及，大部分調(diào)查設(shè)計(jì)單位都采用了衛(wèi)星定位技術(shù)與地理信息系統(tǒng)來完成。使用衛(wèi)星定位工具對(duì)擬作業(yè)的林分獲得小班的拐點(diǎn)坐標(biāo)，再利用地理信息軟件對(duì)拐點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行處理，得到作業(yè)林分的位置圖、形狀圖、面積數(shù)量等信息。如果經(jīng)營(yíng)單位有近期高質(zhì)量的影像圖的話，也可以在現(xiàn)地借助控制點(diǎn)利用影像圖進(jìn)行面積的勾繪，隨著上述技術(shù)已經(jīng)很成熟，所以，空間位置和面積信息正常情況下是沒有任何問題的，完全能夠滿足現(xiàn)階段森林經(jīng)營(yíng)的需要。在此不做重點(diǎn)討論。

1.1.2 其它林分因子的獲得

以抽樣理論為基礎(chǔ)，在林分內(nèi)按照一定的規(guī)律布設(shè)臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地，通過對(duì)臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的每一株林木進(jìn)行胸徑的測(cè)量、必要的樹高測(cè)量、確定模擬保留木和采伐木、目測(cè)采伐木的數(shù)量等等。通過上述一系列活動(dòng)經(jīng)過計(jì)算得到諸如伐前伐后的郁閉度、株數(shù)、蓄積量等等，并伐取1～2株平均木進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)修正，以此為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行方案的編制工作。

1.2 施工環(huán)節(jié)

經(jīng)營(yíng)單位接到上級(jí)的批復(fù)采伐文件后，即可安排組織施工。施工前，由技術(shù)人員按批復(fù)的文件對(duì)伐區(qū)內(nèi)需采伐的林木進(jìn)行標(biāo)記，首先根據(jù)方案確定的采伐指標(biāo)進(jìn)行采伐木的確認(rèn)，一般都是按該林分總的采伐株數(shù)來控制采伐數(shù)量，每個(gè)技術(shù)人員在標(biāo)記采伐木時(shí)都要統(tǒng)計(jì)標(biāo)記的數(shù)量，并在標(biāo)記過程中隨時(shí)調(diào)整采伐木的分布均勻，整個(gè)林分標(biāo)記完采伐木后，應(yīng)與設(shè)計(jì)方案的總體采伐株數(shù)和蓄積吻合。至此，標(biāo)記采伐木環(huán)節(jié)完成。施工工人即可進(jìn)場(chǎng)，按標(biāo)記的采伐木進(jìn)行采伐作業(yè)。

1.3 檢查環(huán)節(jié)

施工完成后，經(jīng)營(yíng)單位對(duì)施工后的林分按設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)操作方法進(jìn)行施工質(zhì)量的回測(cè)，重點(diǎn)查驗(yàn)采伐后林分的郁閉度、保留木的數(shù)量是否與方案一致，然后向上級(jí)主管部門上報(bào)自驗(yàn)報(bào)告，并提請(qǐng)上級(jí)主管單位進(jìn)行作業(yè)質(zhì)量的驗(yàn)收，上級(jí)主管部門到現(xiàn)地依然以抽樣的方式進(jìn)行回測(cè)。驗(yàn)收結(jié)束后，即標(biāo)志著撫育工作結(jié)束。

2 樣地不固定造成各環(huán)節(jié)采集的數(shù)據(jù)出現(xiàn)差異影響森林的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)

如上所述，設(shè)計(jì)、施工、檢查三方在工作中，都會(huì)按自己的想法設(shè)置臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地，盡管在林分中布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地時(shí)，都會(huì)遵循“樣地具有代表性”的原則。但用哪些標(biāo)準(zhǔn)來確定樣地是否有代表性，又如何保證在布設(shè)的過程中保證其代表性卻很少有人認(rèn)真的研究過，基本上是各自按著對(duì)一個(gè)林分的理解形成自己的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，另一方面，現(xiàn)實(shí)中的林分狀況千差萬(wàn)別，很難做到用一個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來確定樣地的分布標(biāo)準(zhǔn)。因此僅僅把樣地布設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)定義在是否具有代表性上沒有多大的指導(dǎo)意義，并不能在實(shí)際工作中解決根本問題。

在實(shí)際操作中，三方均是以各自對(duì)林分的理解在林分內(nèi)布設(shè)一定數(shù)量的臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地來完成各類數(shù)據(jù)的采集，由于采集數(shù)據(jù)樣本的不一致，三組數(shù)據(jù)其實(shí)在臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地布設(shè)之前就已經(jīng)注定會(huì)出現(xiàn)一定的差異，如果林分是相對(duì)生長(zhǎng)一致分布均勻的人工林分差異會(huì)小，反之則差異會(huì)很大。所以，三方獲得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)的差異其實(shí)并不是嚴(yán)格意義上的誤差，而是采集樣本不一致的必然結(jié)果，本質(zhì)上并不具備完全意義上的可比性。

3 技術(shù)規(guī)程的約定及森林抽樣理論精度和樣本的關(guān)系

現(xiàn)行的森林撫育作業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)程的技術(shù)依據(jù)是基于抽樣理論建立起來的，但基本都屬于“減配”的抽樣。規(guī)程只對(duì)抽樣的樣地?cái)?shù)量有一定的要求，但未對(duì)抽樣精度提出統(tǒng)一的要求。這并不源于規(guī)程制定者的本意，事實(shí)上這個(gè)精度要求在沒有大量數(shù)據(jù)支撐的情況下是無(wú)法界定的，70%？80%？還是90%？有的規(guī)程甚至允許檢查方用少于設(shè)計(jì)方（和施工方）的抽樣比例來采集檢查數(shù)據(jù)，由此各方抽取樣地的數(shù)量不一致，位置不固定，抽樣完成又沒有精度控制，直接用三方數(shù)據(jù)對(duì)比來評(píng)判林分撫育作業(yè)的質(zhì)量，這種方法是有?？茖W(xué)精神的。

由于森林的復(fù)雜性，事實(shí)上基于抽樣理論的任何一種調(diào)查方法都難以準(zhǔn)確的獲得林分各項(xiàng)因子的真值，只能保證其在一定的估測(cè)區(qū)間內(nèi)。即使理論抽樣精度達(dá)到一定的高度，但仍不能表示獲得的數(shù)據(jù)不具偏差性。對(duì)于林相整齊，分布均勻的人工林分，抽樣的難度小，精度相對(duì)較高，對(duì)于林相復(fù)雜的林分特別是天然次生林，精度的保證難度很大。根據(jù)抽樣理論中簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣誤差E與樣本量n、變動(dòng)系數(shù)Cv之間的關(guān)系由此可得出以下誤差與樣本量的之間的關(guān)系：

表1 誤差與樣本量

抽樣精度從50%若要提高到90%，則樣本量需增加到原來的25倍。當(dāng)抽樣精度達(dá)到一定程度以后，想提高一個(gè)百分點(diǎn)的愿望幾乎是不可能的。換句話說，當(dāng)一個(gè)林分達(dá)到一定的抽樣精度后，再想提高精度基本上是不可能的，而這個(gè)精度并不一定能達(dá)到我們的期望，也許只是70%或者更少。

4 解決方案

4.1 用固定標(biāo)準(zhǔn)地取代臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地

根據(jù)多年的工作體會(huì)，想從解決掉這些問題，唯一的出路就是采用固定標(biāo)準(zhǔn)地來取代臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地。用固定標(biāo)準(zhǔn)地采集林分因子的數(shù)據(jù)雖然固定標(biāo)準(zhǔn)地也存在著一些問題，但其利處遠(yuǎn)大于弊端，在工作中如果運(yùn)用得當(dāng)，會(huì)給各項(xiàng)經(jīng)營(yíng)作業(yè)帶來積極的影響。

4.2 固定標(biāo)準(zhǔn)地的利弊

固定標(biāo)準(zhǔn)的好處在于：其一，經(jīng)過認(rèn)真的建立和必要的維護(hù)后可以一直使用下去，每進(jìn)行一次經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，無(wú)論從設(shè)計(jì)、施工到檢查驗(yàn)收環(huán)節(jié)都可以在同一組標(biāo)準(zhǔn)地中采集數(shù)據(jù)，避免了以往工作中三方根據(jù)各自對(duì)林分的判讀和理解來布設(shè)的臨時(shí)樣地帶來的調(diào)查樣本的不一致的，使數(shù)據(jù)更具連續(xù)性和說服力；其次，除了供經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)施工需要外，還可以作為資源的本底數(shù)據(jù)，利于保持?jǐn)?shù)據(jù)的精細(xì)性和連續(xù)性。長(zhǎng)期堅(jiān)持，可以逐步實(shí)現(xiàn)可經(jīng)營(yíng)林分的全覆蓋，并可以逐漸替換掉二類調(diào)查粗糙的數(shù)據(jù)，無(wú)疑對(duì)精細(xì)化經(jīng)營(yíng)森林起到很好的作用；第三，對(duì)觀察林分的生長(zhǎng)過程和變化規(guī)律提供科研數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)了科研與生產(chǎn)的融合。

固定標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)立的不利因素：一是與臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)立相比較，設(shè)立工作相對(duì)復(fù)雜，用工量大，需要定期維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)地的邊界、標(biāo)記等。其二是如果施工單位經(jīng)營(yíng)目的不純，以單純?nèi)〔臑槟康?，容易產(chǎn)生特殊對(duì)待，造成標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的數(shù)據(jù)與林分的數(shù)據(jù)不一致、采集到的數(shù)據(jù)與林分現(xiàn)狀背離。第三是受工作量影響不可能像臨時(shí)樣地那樣兒布設(shè)較大的比例，對(duì)山區(qū)林相復(fù)雜的林分不能完全真實(shí)的反映林分的各種因子。

4.3 利弊權(quán)衡

第一，固定標(biāo)準(zhǔn)地雖然短期內(nèi)看起來似乎造成工作量的增加，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，固定標(biāo)準(zhǔn)地一旦建立后，會(huì)為后期的各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集帶來持久的便利，不旦維系了數(shù)據(jù)采集的一致性，也保持了林分本底數(shù)據(jù)的連續(xù)性，還可以結(jié)合生產(chǎn)獲得大量的科研數(shù)據(jù)，對(duì)指導(dǎo)森林的經(jīng)營(yíng)具有積極意義。

第二，避免對(duì)固定樣地特殊對(duì)待其實(shí)并不困難。隨著各種制約政策執(zhí)行力的加強(qiáng)，違法成本越來越高，敢頂風(fēng)做案的不法之徒越來越少，同時(shí)還可以采用與臨時(shí)樣地結(jié)合的方法，檢查驗(yàn)收階段除了在固定樣地內(nèi)采集數(shù)據(jù)的同時(shí)，在林分按一定的比例抽取臨時(shí)樣地重點(diǎn)考核是否有特殊對(duì)待情況的發(fā)生也不是一件難事，畢竟生產(chǎn)作業(yè)的林分相對(duì)面積小，容易發(fā)現(xiàn)，和國(guó)家一類調(diào)查中的樣地特殊對(duì)待的考量不在一個(gè)難度層次上。

第三，雖然固定樣地?cái)?shù)量較之臨時(shí)樣地?cái)?shù)量少，表面看起來似乎對(duì)林分狀況的反映相對(duì)粗糙，但其樣本固定、數(shù)據(jù)易采集、可比性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)更利于對(duì)森林的各項(xiàng)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的數(shù)據(jù)量化描述。而事實(shí)上臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地盡管數(shù)量相對(duì)較多，但其反映林分現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)量化指標(biāo)并不會(huì)比固定標(biāo)準(zhǔn)地提高到一個(gè)較高的級(jí)別，而其不能復(fù)位的弊端卻是致命的。

5 固定標(biāo)準(zhǔn)地的建立與使用

5.1 面積、數(shù)量、形式

標(biāo)準(zhǔn)地面積設(shè)計(jì)為0.0667hm2（1畝）為宜，經(jīng)過多年標(biāo)準(zhǔn)地測(cè)設(shè)的實(shí)踐，這個(gè)面積比較適宜，便于測(cè)設(shè)和數(shù)據(jù)采集，國(guó)為國(guó)內(nèi)林業(yè)的面積單位還是習(xí)慣于畝，這個(gè)面積同時(shí)又方便數(shù)據(jù)的折算。抽取面積的比例應(yīng)≥2%，既滿足了林分?jǐn)?shù)據(jù)采集的基本需要，工作量強(qiáng)度亦比較適宜。形狀的確定也是為了便于標(biāo)準(zhǔn)地的設(shè)置和數(shù)據(jù)采集。

5.2 位置確定

在充分了解林分狀況的情況下，確定標(biāo)準(zhǔn)地的建立位置。利用近期的電子影像地圖，根據(jù)林分的分布初步確定固定標(biāo)準(zhǔn)地的位置，把標(biāo)準(zhǔn)地建立在林分中相對(duì)均勻，無(wú)特殊情況（侵蝕溝、林間空地等）的范圍內(nèi)，如果是山地，應(yīng)考慮按坡上、中、下三個(gè)部位各占的面積比例布設(shè)。

影像地圖可以幫助技術(shù)人員直觀的了解林分的整體分布狀況，還可以用地理信息軟件方便的區(qū)劃一下整個(gè)林分各種情況所占面積比例的大小，很容易在計(jì)算機(jī)上按設(shè)計(jì)理念固定標(biāo)準(zhǔn)地的位置，借助衛(wèi)星定位工具實(shí)現(xiàn)圖上設(shè)計(jì)的落地。

5.3 固定標(biāo)準(zhǔn)地測(cè)設(shè)

將在圖上設(shè)計(jì)好的標(biāo)準(zhǔn)地現(xiàn)場(chǎng)落地，首先確定一個(gè)角點(diǎn)，然后按一定方向（如順時(shí)針方向）依次確定其它3個(gè)角點(diǎn)；也可以首先確定中心點(diǎn)，然后往四個(gè)方向測(cè)出對(duì)角線以確定四個(gè)角點(diǎn)。當(dāng)在人工林中設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地時(shí)，一般應(yīng)盡量使樣地邊線與林分的行平行。標(biāo)準(zhǔn)地測(cè)設(shè)完成后，對(duì)邊界進(jìn)行必要的標(biāo)記，可采用噴漆的方式對(duì)標(biāo)準(zhǔn)地的邊界和林木進(jìn)行標(biāo)記，并采集四個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo)。至此，固定標(biāo)準(zhǔn)地建立完成。在長(zhǎng)期保護(hù)方面根據(jù)實(shí)際情況定期對(duì)標(biāo)記進(jìn)行維護(hù)即可。

5.4 數(shù)據(jù)的采集使用

在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)根據(jù)目的按常規(guī)操作方式，采集需要的數(shù)據(jù)，即為一般意義上的使用。初建可在對(duì)林分撫育設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行，在接下來的設(shè)計(jì)方案編制中即可從中采集需要的數(shù)據(jù)。在后續(xù)施工活動(dòng)中亦可以此標(biāo)準(zhǔn)地為樣本進(jìn)行全林采伐木的標(biāo)記，各級(jí)檢查驗(yàn)收時(shí)同樣可以做為對(duì)施工質(zhì)量的評(píng)判使用。從設(shè)計(jì)之初到竣工檢查驗(yàn)收，采集數(shù)據(jù)的樣本固定，從根本上避免了樣本不一致造成的偏差，可操作性強(qiáng)，數(shù)據(jù)具可比性，據(jù)此對(duì)撫育作業(yè)的質(zhì)量預(yù)以指導(dǎo)和評(píng)價(jià)更具說服力。

6 結(jié)語(yǔ)

與德國(guó)知名森林經(jīng)營(yíng)專家斯匹克教授交流過有關(guān)森林調(diào)查的話題，他有一句話給我留下了深刻的印象：“一個(gè)好的估計(jì)強(qiáng)過一個(gè)糟糕的調(diào)查！”對(duì)森林調(diào)查來說，沒有一種方法可以讓我們把所有的森林資源真正的查清楚，無(wú)論采取哪種方法，其實(shí)都是在做一個(gè)估計(jì)。我們要做的關(guān)鍵在于如何做好這個(gè)估計(jì)，制定出合適的規(guī)則，注重規(guī)則的科學(xué)性、一致性、可操作性，使之能更好地為森林經(jīng)營(yíng)服務(wù)才是最終目的。