柳華富，覃歐換，蒙惠理，蘭洪波

（1.貴州茂蘭國家級自然保護區(qū)管理局，貴州 荔波 558400；2.荔波縣林業(yè)局，貴州 荔波 558400）

森林覆蓋率是體現(xiàn)森林資源質(zhì)量的一項指標(biāo)，但森林覆蓋率只能體現(xiàn)森林植被的覆蓋程度和少量森林質(zhì)量情況，隨著生態(tài)建設(shè)不斷發(fā)展和人們對森林更深入地研究，森林覆蓋率已經(jīng)不能滿足人們對森林全面認識的需要，因此，一個反映森林生態(tài)功能和綜合效益的指標(biāo)應(yīng)運而生[1]—森林生態(tài)功能。森林生態(tài)功能是森林生態(tài)系統(tǒng)中形成的有利于人類發(fā)展的功能與條件，包括凈化環(huán)境、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、水土保持功能、生物多樣性保護等［2］。早期的主要研究方向是森林生態(tài)系統(tǒng)對降水的分配與攔截效應(yīng)、凈化水質(zhì)功能、防蝕與保持水土功能、公益評價和森林生產(chǎn)力等方面[3]。20 世紀(jì)70 年代提出并討論了生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的服務(wù)及人類對其功能的影響,20世紀(jì)80年代我國就開始深入地對森林生態(tài)功能進行了研究[4]。近年來，隨著對森林功能與效益研究的不斷深化，我國森林資源的發(fā)展方向已經(jīng)從“開發(fā)利用”轉(zhuǎn)為“全面保護”[5]，“中央環(huán)保督查”、“綠盾行動”和“森林保護執(zhí)法專項行動”等一系列保護森林專項舉措，充分表明國家對保護和管理森林資源的高度重視。因此，評價森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能對制定合理的森林經(jīng)營方案、管護森林資源具有一定參考價值和指導(dǎo)意義。

1 保護區(qū)概況與林地資源現(xiàn)狀

1.1 保護區(qū)概況

貴州茂蘭國家級自然保護區(qū)位于貴州省荔波縣南部，地理位置為E107°52′10～108°45′40″，N25°09′20″～25°20′50″，處于貴州高原向廣西丘陵平原過渡的斜坡地帶，地勢西北高東南低，屬于中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候[6]，區(qū)內(nèi)喀斯特地貌十分豐富,形態(tài)多種多樣,呈現(xiàn)岀峰巒疊嶂的喀斯特峰叢景觀。全區(qū)最高海拔1 078.6 m,最低海拔430 m,平均海拔880 m以上。

保護區(qū)始建于1984年,1987年建立省級自然保護區(qū),1988年批準(zhǔn)為國家級自然保護區(qū),1996年被聯(lián)合國教科文組織批準(zhǔn)納入“人與生物圈”保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)成員,2007 年批準(zhǔn)為世界自然遺產(chǎn)保護地之一[7]。保護區(qū)主要保護對象為亞熱帶喀斯特森林生態(tài)系統(tǒng)及其珍稀野生動物資源，是全球同緯度地區(qū)面積最大、相對集中、原生性強、相對穩(wěn)定的喀斯特森林生態(tài)系統(tǒng)，是研究喀斯特森林生態(tài)特性的天然實驗室和研究基地。

1.2 保護區(qū)林地資源現(xiàn)狀

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，區(qū)內(nèi)含喬木林、竹林、特殊灌木林等7種地類，林地面積共計20 074.05 hm2（其中森林面積19 767.79 hm2）?；盍⒛拘罘e2 545 270 m3，國土面積22 287 hm2，森林覆蓋率為88.7%。茂蘭保護區(qū)是以喬木林地為其重要組成，面積19 136.71 hm2，占總面積85.86 %，蓄積1 895 954.7 m3。喬木林地在各個片區(qū)均有分布，以洞塘和翁昂片區(qū)最多，各區(qū)依次排序為：洞塘＞翁昂＞永康＞三岔河＞甲良保護點。見表1。

表1 茂蘭保護區(qū)林地面積統(tǒng)計表 單位：hm2

2 數(shù)據(jù)來源與評價方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及評價內(nèi)容

數(shù)據(jù)來源于茂蘭保護區(qū)森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查成果。根據(jù)評價指標(biāo)體系，確定保護區(qū)內(nèi)的所有喬木林（小班）為評價對象，分別按片區(qū)、不同森林自然度、不同森林群落結(jié)構(gòu)、不同樹種結(jié)構(gòu)等評價其相應(yīng)的森林生態(tài)功能。

2.2 評價指標(biāo)及權(quán)重劃分

評價指標(biāo)借鑒全國森林資源連續(xù)清查中的指標(biāo)體系，結(jié)合《貴州省第四次森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查實施細則》中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過利用反映森林生物量、生物多樣性和森林結(jié)構(gòu)的有關(guān)特征因子，按相對重要性來綜合評價喬木林林分生態(tài)功能等級[8]，見表2。

表2 森林生態(tài)功能評價因子及類型劃分標(biāo)準(zhǔn)

2.3 森林生態(tài)功能計算方法

以表2 中所列8 項作為森林生態(tài)功能評價因子，根據(jù)調(diào)查成果數(shù)據(jù)，確定該項評價因子所在等級，按權(quán)重分配計算得到該小班綜合分值，計算方法為[9]：

式中：Xi為第i項評價因子的類型值（等級Ⅰ、等級Ⅱ、等級Ⅲ對應(yīng)取值為1、2、3）；

Wi為各評價因子的權(quán)重；Y為該小班所得綜合分值。

2.4 森林生態(tài)功能等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)綜合得分值按表3評定生態(tài)功能等級。

表3 森林生態(tài)功能等級評定標(biāo)準(zhǔn)

通過綜合得分求倒數(shù)得到該喬木林小班生態(tài)功能指數(shù)（森林生態(tài)功能指數(shù)值≤1，數(shù)值越接近于1，表明生態(tài)功能越好）,即：

將統(tǒng)計生態(tài)功能指數(shù)按小班面積取加權(quán)平均值，得到該林分綜合等級即：

式中：n為小班個數(shù)；Aj為第j個小班面積；Zj為j個小班生態(tài)功能指數(shù)；K2為分類生態(tài)功能指數(shù)。

3 評價結(jié)果

3.1 茂蘭保護區(qū)森林生態(tài)功能評價結(jié)果

對茂蘭保護區(qū)572 個喬木林小班進行了評價，綜合生態(tài)功能指數(shù)為0.73，遠超過0.67，其森林生態(tài)功能總體處于“好”的水平。茂蘭保護區(qū)以森林生態(tài)功能等級為“好”的喬木林林分為主，生態(tài)功能指數(shù)為0.76，面積14 041.94 hm2，占總評價面積73.38%；等級為“中”的面積5 080.9 hm2，生態(tài)功能指數(shù)為0.58，占26.55%；等級為“差”的面積13.87 hm2，生態(tài)功能指數(shù)為0.37，占0.07%。茂蘭保護區(qū)森林生態(tài)功能綜合評價見表4。

表4 茂蘭保護區(qū)森林生態(tài)功能綜合評價結(jié)果表

3.2 不同片區(qū)森林生態(tài)功能評價結(jié)果

翁昂片區(qū)綜合生態(tài)功能指數(shù)為0.76，森林生態(tài)功能評價最高，總體評價優(yōu)于其他片區(qū)。其次是洞塘和永康片區(qū)森林生態(tài)功能指數(shù)均為0.71，并列第二。甲良五針?biāo)杀Ｗo點和三岔河片區(qū)生態(tài)綜合指數(shù)均在0.7 以下，均為“中”等水平，其中甲良五針?biāo)杀Ｗo點綜合指數(shù)為0.66，三岔河片區(qū)綜合指數(shù)為0.65。各片區(qū)森林生態(tài)功能指數(shù)由高到低排序為：翁昂＞永康（洞塘并列）＞甲良保護點＞三岔河。

評價等級為“好”的喬木林林分集中分布在洞塘、翁昂和永康片區(qū)，其中洞塘片區(qū)評價為“好”的面積5 281.3 hm2，占該片區(qū)73.8 %；翁昂片區(qū)面積6 846.4 hm2，占該片區(qū)85.7 %；永康片區(qū)面積1 860.85 hm2，占該片區(qū)74.49 %。而甲良五針?biāo)杀Ｗo點“好”與“中”水平的面積持平，比例分別為52.8%和47.2%；三岔河片區(qū)則以“中”等水平為主，面積188.56 hm2，占該片區(qū)84.52%。各片區(qū)森林生態(tài)功能評價結(jié)果見表5。

表5 各片區(qū)森林生態(tài)功能評價

3.3 不同森林自然度森林生態(tài)功能評價結(jié)果

茂蘭保護森林自然度劃分為Ⅰ～Ⅴ級，綜合森林生態(tài)指數(shù)均大于0.5，處于中等偏上水平。等級為“好”且綜合生態(tài)指數(shù)大于0.67 的森林自然度等級共4類，僅Ⅳ級森林自然度為0.69；等級為“中”的除Ⅴ級森林自然度之外均高于0.6；等級為“差”的只涉及Ⅴ級森林自然度，生態(tài)功能指數(shù)為0.37。不同森林自然度森林生態(tài)功能指數(shù)評價由高到低排序為：Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅴ。

保護區(qū)以Ⅰ、Ⅱ級森林自然度評價等級為“好”的喬木林林分占據(jù)主導(dǎo)，其中Ⅰ級森林自然度等級為“好”的面積6 394.98 hm2,占該評價等級98.8 %；等級為“中”的面積77.42 hm2,占1.2%；Ⅱ級森林自然度等級為“好”的面積7 528.39 hm2,占該評價等級95.28 %；等級為“中”的面積373.14 hm2,占4.72 %；Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級自然度等級以“中”，面積占比均在90%以上。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級自然度均無“差”等級的喬木林林分，保護區(qū)評價等級為“好”的喬木林林分面積隨自然度等級減小而減少。不同森林自然度森林生態(tài)功能評價結(jié)果見表6。

3.4 不同樹種結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評價結(jié)果

保護區(qū)包括所有樹種結(jié)構(gòu)的喬木林林分，其中闊葉混交林森林生態(tài)功能指數(shù)為0.73，總體評價優(yōu)于其他類型的樹種結(jié)構(gòu)；其次為針闊混交林，森林生態(tài)功能指數(shù)為0.71；闊葉相對純林、針葉純林、針葉混交林和針葉相對純林均處于“中”等水平，針葉純林評價最低，森林生態(tài)功能為0.48。不同樹種結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能指數(shù)由高到低排序為：闊葉混交林＞針闊混交林＞闊葉相對純林（針葉混交林并列）＞闊葉純林＞針葉相對純林＞針葉純林，見表7。

評價等級為“好”的樹種結(jié)構(gòu)集中分布于闊葉混交林、針闊混交林和闊葉純林中，以闊葉混交林最為突出，面積13 904.03 hm2，占該樹種結(jié)構(gòu)類型的74.49%；闊葉相對純林、針葉混交林和針葉相對純林處于“中”等水平的面積比例為100 %；等級為“差”的主要分布于針葉純林。不同樹種結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評價結(jié)果見表7。

表7 不同樹種結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評價

3.5 不同森林群落結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評價結(jié)果

森林群落結(jié)構(gòu)以完整結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評價最高，綜合生態(tài)功能指數(shù)為0.73，較完整結(jié)構(gòu)和簡單結(jié)構(gòu)無“好”的喬木林林分，為“中”等及以下水平，其中較完整結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)為0.46，簡單結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)為0.42。不同森林群落結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能指數(shù)由高到低排序為：完整結(jié)構(gòu)＞較完整結(jié)構(gòu)＞簡單結(jié)構(gòu)。

茂蘭保護區(qū)喬木林林分森林群落結(jié)構(gòu)以完整結(jié)構(gòu)為主，等級為“好”的面積14 041.94 hm2，占該結(jié)構(gòu)評價比例的73.8%，“中”等水平面積5 063.32 hm2，占26.5 %；較完整結(jié)構(gòu)全部為“中”等水平，面積1.63 hm2；簡單結(jié)構(gòu)含“中”、“差”兩個水平，其中“中”等水平面積15.95 hm2，占該結(jié)構(gòu)評價比例的53.49%，“差”等水平面積13.87 hm2，占0.37%。不同森林群落結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評價結(jié)果見表8。

表8 不同森林群落結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評價

4 結(jié)語

綜上分析可見，茂蘭保護區(qū)森林資源生態(tài)功能狀況為：

一是保護區(qū)森林生態(tài)功能指數(shù)為0.73，生態(tài)功能等級處于“好”的水平，說明保護區(qū)成立以來，森林資源管護成效顯著，但“中”等及以下水平的喬木林林分面積為5 094.77 hm2，非森林地類面積仍有306.26 hm2，具有進一步增加森林面積和提高森林生態(tài)功能的空間。制定科學(xué)的森林經(jīng)營方案，改善喬木林林分森林質(zhì)量，提高森林的生態(tài)功能是今后森林管理經(jīng)營中應(yīng)重視的主要問題。

二是在5個片區(qū)評價結(jié)果中，雖洞塘面積最大，卻以翁昂評價質(zhì)量最優(yōu)，洞塘轄區(qū)內(nèi)板寨、五圩和移民新村等人口密集區(qū)域生態(tài)功能為喬木林分生態(tài)功能為“中”等及以下水平，說明人為活動是影響森林生態(tài)功能的重要因素，應(yīng)妥善處理好資源保護與社區(qū)發(fā)展之間的矛盾。

三是以Ⅰ、Ⅱ級森林自然度、樹種結(jié)構(gòu)為闊葉混交林、森林群落結(jié)構(gòu)為完整結(jié)構(gòu)的喬木林林分森林生態(tài)功能等級最高，這三個評價因子在森林生態(tài)功能評價中權(quán)重較高。在今后的經(jīng)營管理中，應(yīng)減少人為活動對森林群落的影響，合理配置造林樹種，促進人工林向天然林結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，以達到提高森林生態(tài)功能的目的。