劉愛兵，錢升平，程 明，鄧清華

（江西省林業(yè)資源監(jiān)測(cè)中心，江西 南昌330046）

森林撫育是指從幼林郁閉成林到林分成熟前根據(jù)培育目標(biāo)所采取的各種營(yíng)林措施的總稱，包括撫育采伐、補(bǔ)植、修枝、澆水、施肥、人工促進(jìn)天然更新以及視情況進(jìn)行的割灌、割藤、除草等輔助作業(yè)活動(dòng)[1-2]。森林的撫育是培育森林的重要技術(shù)手段，可以促進(jìn)目的樹種正常生長(zhǎng)，保證目的樹種的生長(zhǎng)空間，調(diào)整林分密度和樹種結(jié)構(gòu)，改善林木生長(zhǎng)條件，進(jìn)而有效提升森林質(zhì)量[3]。森林撫育采伐工作耗時(shí)耗力，是森林撫育重要且復(fù)雜的措施之一，撫育采伐質(zhì)量直接關(guān)系到林分的林木生長(zhǎng)空間以及林分大徑材的培養(yǎng)，以往實(shí)施采伐作業(yè)時(shí)，采伐人員往往不按作業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施，大部分憑借主觀意識(shí)挑選采伐木，使得林分在采伐后并未達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，采伐質(zhì)量難以得到保障[4-5]。

近年來國(guó)家高度重視森林撫育工作，在全國(guó)開展森林經(jīng)營(yíng)試點(diǎn)工作，加大對(duì)撫育工作的財(cái)政投入以取得更好的撫育成效[6]。當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)森林撫育采伐的研究，以森林撫育的技術(shù)方法、目的意義、撫育成效監(jiān)測(cè)研究居多[7]，如丁燕等[8]探析了林業(yè)撫育采伐技術(shù)與管理，張紀(jì)元等[9]以東方紅林業(yè)局為例，對(duì)森林撫育采伐成效監(jiān)測(cè)進(jìn)行了分析，王璐等[10]分析了森林撫育采伐的意義及基本方法。撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)方面的研究較為少見，常用的森林撫育質(zhì)量評(píng)價(jià)方法以《森林撫育檢查驗(yàn)收辦法的通知》（林造發(fā)〔2014〕140 號(hào)）中定性評(píng)價(jià)方法為主，并未突破定量評(píng)價(jià)的門檻。因此，通過科學(xué)合理的方法，進(jìn)行撫育采伐質(zhì)量定量評(píng)價(jià)，對(duì)加強(qiáng)撫育采伐成效監(jiān)測(cè)，科學(xué)合理地指導(dǎo)森林撫育采伐工作有重要意義[11-12]。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

依托江西省森林撫育年度核查項(xiàng)目，以江西省分宜縣人工杉木（Cunninghamia lanceolata）幼齡林為對(duì)象，收集其森林撫育采伐作業(yè)設(shè)計(jì)等相關(guān)材料，對(duì)江西省分宜縣2021 年實(shí)施的森林撫育采伐進(jìn)行實(shí)地核查，選取3 個(gè)撫育采伐作業(yè)區(qū)，采取樣地調(diào)查的方法，對(duì)林分伐后平均胸徑，伐后郁閉度、采伐木、采伐強(qiáng)度等數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查收集。

1.2 研究方法

根據(jù)科學(xué)性、系統(tǒng)性、簡(jiǎn)明性、代表性、可比性、適用性原則，參考森林撫育采伐相關(guān)文獻(xiàn)，依據(jù)《森林撫育規(guī)程》（GB/T 15781-2015）、《森林撫育檢查驗(yàn)收辦法的通知》（林造發(fā)〔2014〕140 號(hào)），結(jié)合江西省實(shí)際情況，初步選取森林撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過德爾菲法（專家評(píng)分法）[13]，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選，基于篩選得到的指標(biāo)，采用層次分析法[14]，計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，構(gòu)建森林撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)（EI）的計(jì)量模型。

2 結(jié)果與分析

2.1 指標(biāo)篩選

通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，參考最新的《森林撫育規(guī)程》《森林撫育檢查驗(yàn)收辦法》，初步選取了伐后平均胸徑（D）、伐后郁閉度（Y）、未采木株數(shù)（W）、采伐目標(biāo)樹株數(shù)（M）、伐樁高度（H）、撫育剩余物處理（F）、采伐強(qiáng)度（Q）、林窗數(shù)量（L）等8 個(gè)反映森林撫育采伐質(zhì)量的指標(biāo)[15]。采用德爾菲法對(duì)初步選取的指標(biāo)進(jìn)行篩選，共邀請(qǐng)30 位相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行意見征集，其中包括林業(yè)研究員、大學(xué)教授、林業(yè)高級(jí)工程師和基層單位的森林撫育管理人員，主要涉及森林經(jīng)理學(xué)、森林培育學(xué)、生態(tài)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域，依據(jù)各指標(biāo)對(duì)于評(píng)價(jià)森林撫育采伐質(zhì)量的相關(guān)性及重要性，對(duì)指標(biāo)給出“贊同”或“反對(duì)”的意見，并同時(shí)給出相應(yīng)的修改建議。對(duì)于贊成某指標(biāo)的人數(shù)在70%及以上則保留該指標(biāo)，小于70%則刪除該指標(biāo)的原則。指標(biāo)篩選結(jié)果見表1。

表1 指標(biāo)篩選結(jié)果Tab.1 The results of indicator screening

從指標(biāo)篩選結(jié)果可以看出，伐后平均胸徑（D）、伐后郁閉度（Y）、未采木株數(shù)（W）、采伐目標(biāo)樹株數(shù)（M）、伐樁高度（H）、撫育剩余物處理（F）6 個(gè)指標(biāo)的贊成比例在70%及以上，林窗數(shù)量（L）和采伐強(qiáng)度（Q）2 個(gè)指標(biāo)在70%以下。對(duì)于林窗數(shù)量部分專業(yè)人員表示作業(yè)區(qū)內(nèi)的林窗數(shù)量不一定是由于撫育采伐導(dǎo)致，部分作業(yè)區(qū)內(nèi)林木在采伐前就分布不均勻，通過合理地采伐病木、干擾木等也可能會(huì)導(dǎo)致林窗出現(xiàn)，采伐后可進(jìn)行合理補(bǔ)值；對(duì)于采伐強(qiáng)度，部分專業(yè)人員表示，采伐強(qiáng)度與采伐木及伐后平均胸徑關(guān)聯(lián)度較大，并且不同林分的采伐強(qiáng)度與林分的生長(zhǎng)狀況息息相關(guān)，因此不選取這兩個(gè)指標(biāo)。通過篩選，最后保留伐后平均胸徑（D）、伐后郁閉度（Y）、未采木株數(shù)（W）、采伐目標(biāo)樹株數(shù)（M）、伐樁高度（H）、撫育剩余物處理（F）等6 個(gè)指標(biāo)。

得到篩選指標(biāo)后，對(duì)各指標(biāo)的滿分值進(jìn)行界定，為保證各指標(biāo)分?jǐn)?shù)閾值統(tǒng)一，使撫育采伐質(zhì)量評(píng)分在0~100 之間，確定各指標(biāo)滿分均為100 分，依據(jù)《森林撫育技術(shù)規(guī)程》等技術(shù)規(guī)程關(guān)于各指標(biāo)的定性描述及定量賦分，結(jié)合以往森林撫育采伐質(zhì)量評(píng)定工作經(jīng)驗(yàn)，制定各指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，見表2。

表2 指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 The standard of Index scoring

2.2 評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

研究采取層次分析法來確定篩選得到的各指標(biāo)對(duì)于總目標(biāo)（森林撫育采伐質(zhì)量EI）的權(quán)重，分析的關(guān)鍵是構(gòu)建判斷矩陣。判斷矩陣是層次分析法的基本信息，也是進(jìn)行權(quán)重計(jì)算和排序的重要依據(jù)[8]。判斷矩陣元素的值代表了指標(biāo)層的某個(gè)指標(biāo)相對(duì)于另一個(gè)指標(biāo)對(duì)于目標(biāo)層的重要程度，一般采用1~9 及其倒數(shù)的標(biāo)度方法，通過這些元素值，系統(tǒng)地判斷各指標(biāo)相對(duì)于總目標(biāo)的權(quán)重。采取與指標(biāo)篩選同樣的方法，邀請(qǐng)行業(yè)相關(guān)的20 位專家對(duì)判斷矩陣進(jìn)行賦值，針對(duì)判斷矩陣中每行和每列的元素求其平均值再取整得到最終判斷矩陣，判斷矩陣及其計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 判斷矩陣計(jì)算結(jié)果Tab.3 The result of judgment matrix

從表3 可知，λmax=5.1170，一致性指標(biāo)CI=0.0293，隨機(jī)一致性比例CR=0.0261＜0.1，因此判斷矩陣具有滿意的一致性。5 個(gè)指標(biāo)中采伐目標(biāo)樹株數(shù)指標(biāo)權(quán)重最大，伐樁高度指標(biāo)權(quán)重最小，權(quán)重大小排序?yàn)椋翰煞ツ繕?biāo)樹株數(shù)（0.3254）＞未采木株數(shù)（0.2157）＞伐后郁閉（0.1849）＞撫育剩余物處理（0.1649）＞伐樁高度（0.1091）。

從權(quán)重可以看出，采伐目標(biāo)樹株數(shù)和未采木株數(shù)2 個(gè)指標(biāo)權(quán)重比較大，這表明采伐木的選擇是否準(zhǔn)確是撫育采伐過程中的關(guān)鍵，直接關(guān)系到撫育采伐質(zhì)量，影響林分結(jié)構(gòu)和質(zhì)量，關(guān)乎采伐后林木的生長(zhǎng)空間；伐后郁閉度屬于林分因子，他們反映了林分在采伐后的狀態(tài)，從林分整體層面上反映了撫育采伐質(zhì)量的好壞；撫育剩余物處理及伐樁高度屬于撫育作業(yè)因子，從一定程度上可以反映撫育作業(yè)人員對(duì)待此次撫育的責(zé)任心和態(tài)度。

根據(jù)各指標(biāo)及其權(quán)重可以構(gòu)建森林撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)的計(jì)量模型（適用于伐后郁閉度大于0.6 的林分），見式（1）。

式（1）中：KD為啞變量，當(dāng)伐后平均胸徑大于伐前平均胸徑時(shí)，KD=1，否則KD=0。

根據(jù)其計(jì)量模型及各指標(biāo)的滿分值可知，森林撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)值分布在[0，100]之間，依據(jù)指數(shù)的評(píng)分值，參考《森林撫育檢查驗(yàn)收辦法》，將森林撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)劃分為不合格、合格、良好、優(yōu)秀4 個(gè)等級(jí)，見表4。

表4 森林撫育采伐質(zhì)量等級(jí)劃分Tab.4 Quality grade division

2.3 案例分析

以江西省分宜縣為例，選取分宜縣3 個(gè)森林撫育采伐作業(yè)區(qū)分別隨機(jī)設(shè)置3 個(gè)面積666.7 m2的圓形樣地，樹種均為杉木，齡組為幼齡林，對(duì)樣地的伐后胸徑、伐后郁閉度以及采伐情況等進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查數(shù)據(jù)見表5。

表5 撫育采伐樣地?cái)?shù)據(jù)Tab.5 The sample field data of tending felling

以撫育采伐樣地?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合各指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，利用式（1）森林撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)量模型，對(duì)每個(gè)樣地進(jìn)行評(píng)分，進(jìn)而得到3個(gè)采伐作業(yè)區(qū)的評(píng)分，并劃分質(zhì)量等級(jí)，其評(píng)價(jià)結(jié)果詳見表6。

表6 撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.6 The quality evaluation results of tending felling

從9 個(gè)樣地評(píng)分情況來看，評(píng)分等級(jí)優(yōu)秀的1 個(gè)，良好的3 個(gè)，合格的1 個(gè)，不合格的樣地有4 個(gè)，其中6 號(hào)樣地得滿分。1、2、3 號(hào)樣地不合格的原因主要是不僅存在未采和錯(cuò)采情況，并且其采伐后撫育剩余物未處理；8 號(hào)樣地評(píng)分較低，為78.3 分，其主要原因是該樣地采伐了2 株目標(biāo)樹，并且存在2 株未采木，由此可見，采伐木選擇的正確與否對(duì)撫育采伐質(zhì)量起到了關(guān)鍵性作用。通過樣地評(píng)分得到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3 個(gè)作業(yè)區(qū)評(píng)分分別為82.2、94.9、85.9，其中Ⅰ號(hào)作業(yè)區(qū)撫育采伐質(zhì)量等級(jí)為不合格，Ⅱ號(hào)為良好，Ⅲ號(hào)為合格。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

森林撫育采伐是改善林分結(jié)構(gòu)、提高森林質(zhì)量的有效措施，撫育采伐質(zhì)量關(guān)系到林木的生長(zhǎng)空間及生長(zhǎng)條件，科學(xué)合理的森林撫育采伐有利于林木大徑材的培養(yǎng)及林分群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，對(duì)森林撫育采伐質(zhì)量進(jìn)行定量評(píng)價(jià)有利于科學(xué)監(jiān)測(cè)森林撫育采伐成效，為做好森林撫育工作及撫育項(xiàng)目決策提供依據(jù)。文章篩選得到了伐后平均胸徑、伐后郁閉度、未采木株數(shù)、采伐目標(biāo)樹株數(shù)、伐樁高度、撫育剩余物處理等6 個(gè)撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于伐后平均胸徑引入了啞變量KD，采用層次分析法得到其他5 個(gè)指標(biāo)權(quán)重，構(gòu)建了森林撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)模型：EI=KD（0.3254M+0.2157W+0.1849Y+0.1649F+0.1091H）。以江西省分宜縣為例，對(duì)3 個(gè)撫育采伐作業(yè)區(qū)隨機(jī)設(shè)置了9 個(gè)樣地，采用計(jì)量模型計(jì)算得到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3 個(gè)撫育采伐作業(yè)區(qū)質(zhì)量評(píng)分分別為82.2、94.9、85.9，撫育采伐質(zhì)量等級(jí)分別為不合格、良好、合格。

3.2 討論

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于森林撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究較為鮮見，研究基于層次分析法構(gòu)建森林撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)模型，為撫育采伐質(zhì)量評(píng)價(jià)提供新思路和新方法。該定量模型的構(gòu)建尚屬初步研究，適用于健康林分的采伐，對(duì)于衛(wèi)生伐等可能造成郁閉度低于0.6 的采伐方式并不適用，在日后的生產(chǎn)研究和運(yùn)用中需不斷完善。另外，由于林分類型、樹種、經(jīng)營(yíng)目標(biāo)等不同，其撫育采伐要求也不完全一致，在今后研究中，可考慮針對(duì)不同林分類型、樹種、經(jīng)營(yíng)目標(biāo)等因素對(duì)模型進(jìn)行完善，構(gòu)建適應(yīng)不同林分的評(píng)價(jià)模型。