孫天旭 ,張新慰 ,李 明,杜中修 ,楊傳強(qiáng),喬洪波 ,李 慶,孔雨光,王克華,高京華,焦繼波
(1.山東省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院,山東 濟(jì)南 250014;2.山東省林業(yè)科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南 250014;3.費(fèi)縣自然資源和規(guī)劃局,山東 臨沂 276001;4.煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)農(nóng)海局,山東 煙臺(tái) 264006)
森林資源是自然資源的重要組成部分,其數(shù)量和質(zhì)量影響著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。研究森林資源的動(dòng)態(tài)變化有助于了解森林資源變化的機(jī)理和原因,從而可以通過人為調(diào)整來使森林資源的數(shù)量、分布和格局更加趨于合理[1]。Arcgis軟件分析能夠快速反應(yīng)林業(yè)調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)的時(shí)空特性,為森林資源經(jīng)營管理提供科學(xué)的平臺(tái)支撐。通過相關(guān)屬性查詢,便可以直接統(tǒng)計(jì)特定字段的相關(guān)信息,比傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)手段更直觀、準(zhǔn)確、真實(shí)。通過地類、森林類別、林種、樹種等關(guān)鍵信息查詢,就可以獲得本縣林地和林分組成結(jié)構(gòu)的相關(guān)基礎(chǔ)信息。森林的空間分布與配置格局是影響生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的重要因素[2],Arcgis數(shù)據(jù)分析能夠快速反應(yīng)森林資源現(xiàn)狀、空間分布特點(diǎn)和地域性特征,為森林資源的保護(hù)與發(fā)展對(duì)策的出臺(tái)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。
本文主要以2016年費(fèi)縣森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測初步數(shù)據(jù)為參考數(shù)據(jù),按照森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測操作細(xì)則[5],運(yùn)用Arcgis軟件進(jìn)行因子查詢和統(tǒng)計(jì)分析,在屬性表中選擇林業(yè)地類、森林類別、林種、優(yōu)勢(shì)樹種等關(guān)鍵字段,結(jié)合地貌等立地因子對(duì)本縣的森林資源的數(shù)量、分布特點(diǎn)、組成結(jié)構(gòu)等進(jìn)行概括分析(參考步驟見圖1、圖2)。利用Arcgis軟件強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)功能對(duì)本縣的林地結(jié)構(gòu)和林分基本組成情況進(jìn)行分析,為快速的掌握縣域林業(yè)基本情況提供參考平臺(tái)。
費(fèi)縣總面積166010hm2,非林地面積112300hm2,地形復(fù)雜,北面山峰重疊,西面與南面也為山嶺地環(huán)繞,東面為較開闊的平原。海拔由300降至120m以上的丘陵地53637hm2,占32.31%;海拔由120m降至75.3m的傾斜的山前平原為22445hm2,占13.52%,較四周為低;小而淺的洼地為11488hm2,占6.92%。
圖1 因子查詢圖
圖2 面積統(tǒng)計(jì)
從林地和林分兩個(gè)基本層面入手,林地分析從林業(yè)地類和森林類別兩個(gè)因素闡釋林地的基本構(gòu)成;林分分析從林種分類和樹種組成分析其基本組成情況。主要以基礎(chǔ)字段“面積”為切入點(diǎn),結(jié)合地類、森林類別、林種、優(yōu)勢(shì)樹種等字段,揭示縣域內(nèi)森林資源空間分布狀態(tài)和組成狀況,為研究域內(nèi)森林資源空間變化的規(guī)律和尺度效應(yīng),動(dòng)態(tài)監(jiān)測、景觀優(yōu)化、群落穩(wěn)定、生態(tài)評(píng)估、環(huán)境建設(shè)等提供相應(yīng)的基礎(chǔ)資料。
利用Arcgis軟件對(duì)林業(yè)“地類”字段進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì),結(jié)果為:有林地45516.41hm2;疏林地423.3hm2;灌木林地 585.4hm2;未成林造林地8.58hm2; 苗圃地 608.89hm2; 無立木林地1942.66hm2;宜林地 4332.13hm2;輔助生產(chǎn)林地292.44hm2;總計(jì)53709.81hm2;地類以喬木林地為主,占84.75%,其次是宜林地和無立木林地,分別占8.07%和 3.62%(見圖3)。
圖3 林地地類組成比例圖
分析森林景觀空間分布特征與地形因子的關(guān)系,能夠?yàn)榻沂旧诸愋涂臻g結(jié)構(gòu)及其空間變化的規(guī)律和尺度效應(yīng)奠定基礎(chǔ),并為其進(jìn)行森林資源空間格局的優(yōu)化配置和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整提供參考。通過Arcgis軟件對(duì)本縣林業(yè)地類數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析,呈圖顯示可以發(fā)現(xiàn)本縣林地主要分布于北部、西部、南部低山丘地帶,與本縣北面山峰重疊,西面與南面也為山嶺地環(huán)繞,東面為較開闊的平原的地形特征吻合性(見圖4、圖5)。
圖4 林地地類分布圖
圖5 地形分布示意圖
按照主導(dǎo)功能的不同將林地資源分為生態(tài)公益林地和商品林地兩個(gè)類別;生態(tài)公益林地是以保護(hù)和改善人類生存環(huán)境、維持生態(tài)平衡、保護(hù)物種資源、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、森林旅游、國土安保為主要經(jīng)營目的的林地,包括防護(hù)林地和特種用途林地等;商品林地是以生產(chǎn)木材、竹材、薪材、干鮮果品和其他工業(yè)原料等為主要經(jīng)營目的的林地,包括用材林地、薪炭林地和經(jīng)濟(jì)林地等;通過Arcgis軟件分析結(jié)果表明,本縣生態(tài)公益林地20311.95hm2,占37.82%,(其中重點(diǎn)公益林地占35.10%)主要分布于低山丘陵區(qū)域,重點(diǎn)分布于海拔較高的低山區(qū)域;商品林地33397.86hm2,占62.18%,(其中重點(diǎn)商品林地占35.68%),低山、丘陵、平原區(qū)域均有分布,低山丘陵區(qū)域以為干鮮果品為主的經(jīng)濟(jì)林地為主,用材林地主要分布于平原地區(qū)(詳見表1、圖6、圖7、圖8)。
表1 各森林類別按不同地貌分布表 單位:hm2
圖6 各森林類別面積組成比例圖圖
圖7 各森林類別分布示意圖圖
圖8 主要林種分布示意圖
林分總面積46533.69hm2,針葉林面積15418.11hm2,以黑松和側(cè)柏為主,面積分別為7651.73hm2和 7252.66hm2; 闊葉樹種面積8063.75hm2,主要以楊類為主,面積為 6263.48hm2;混交林面積1495.97hm2,主要以針闊混交林為主,面積為 1263.41hm2;果樹類面積 20959.75hm2,主要樹種為板栗、核桃、桃和山楂,其它經(jīng)濟(jì)類樹種面積為586.55hm2;純林面積較大,占林分總面積的96.79%,混交林面積比例較低僅為3.21%(詳見表2)。
表2 樹種和面積統(tǒng)計(jì)表 單位:hm2
生態(tài)公益林面積19134.12hm2,占林地面積的41.12%,生態(tài)公益林中防護(hù)林占74.28%,特種用途林占25.72%;商品林面積27399.57hm2,占林地面積的58.88%,商品林中用材林占22.88%,經(jīng)濟(jì)林占77.12%;商品林面積高于公益林17.76個(gè)百分點(diǎn),而經(jīng)濟(jì)林中以板栗、核桃為主的干果林所占比例較大,這樣的干果樹種雖然定義為果樹林,實(shí)為生態(tài)型的經(jīng)濟(jì)林,大多分布于丘陵山地,在發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益為農(nóng)民增收的同時(shí),也發(fā)揮著防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、水土保持等生態(tài)效益(詳見表3)。
表3 林種分類面積統(tǒng)計(jì)表 單位:hm2
森林資源分布基于本縣地理地貌特征呈現(xiàn)集團(tuán)狀分布態(tài)勢(shì),森林分布較為均勻,整體分布有利于林業(yè)生態(tài)效益的發(fā)揮;林業(yè)地類以有林地主,有林地以喬木林為主;目前形成以生態(tài)公益林、商品林交相融合的組成格局,商品林占比較大,但在商品林中有較大比例的生態(tài)效益較好的干果樹種;樹種組成以純林為主,混交林占比較?。唤?jīng)濟(jì)林和生態(tài)林樹種都較單一,群落穩(wěn)定性和林分抗性較差,會(huì)導(dǎo)致病蟲害防控和防火壓力的提升。今后營造林方向應(yīng)該在穩(wěn)定現(xiàn)有森林資源量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破。
從數(shù)量和質(zhì)量兩個(gè)層面進(jìn)一步完善縣域林業(yè)生態(tài)評(píng)價(jià)體系,在評(píng)價(jià)常規(guī)“量”指標(biāo)的同時(shí),引入“質(zhì)”的指標(biāo),如多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、林業(yè)健康指數(shù)等[4];森林資源在地理空間上的分布,是影響國土生態(tài)安全的重響因子,一般來說,在森林覆蓋率大致相同的情況下,森林分布越均勻,國土環(huán)境質(zhì)量越高,反之則越低[5]。在關(guān)注森林資源數(shù)量增長的同時(shí)還應(yīng)重視地域上的均衡分布,必須開拓縣域森林資源分布評(píng)價(jià)量化指標(biāo)方面的研究,如森林分布格局研究能夠體現(xiàn)出樹種的區(qū)域適應(yīng)性,能夠?yàn)樵炝謽浞N的選擇和優(yōu)化提供參考,但目前這一方面的研究僅停留在文字性描述方面。進(jìn)一步加強(qiáng)縣域林業(yè)樹種尤其是鄉(xiāng)土樹種的應(yīng)用研究,充分考慮當(dāng)?shù)氐牧⒌厣鷳B(tài)條件和植被地帶性特征,發(fā)展混交林,以優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。加強(qiáng)林地和林木保護(hù),開展永久林地保護(hù)試點(diǎn),優(yōu)化調(diào)整森林撫育、采伐利用措施,真正做到林業(yè)發(fā)展和保護(hù)相結(jié)合。