基于GIS的太谷縣林業(yè)發(fā)展區(qū)劃研究

朱小敏 趙躍中 姚延梼

1 山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 山西太谷 030801

2 西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院 陜西楊凌 712100

0 引言

林業(yè)區(qū)劃是林業(yè)生產(chǎn)和森林經(jīng)營的基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)國土生態(tài)安全服務(wù)［1-4］。我國在20 世紀(jì)70年代曾全面研究和開展林業(yè)區(qū)劃，但是隨著現(xiàn)代林業(yè)的發(fā)展，舊的林業(yè)區(qū)劃已難以適應(yīng)現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的要求。目前已可以利用GIS 的空間性和數(shù)據(jù)庫內(nèi)調(diào)查因子的全面準(zhǔn)確性，對(duì)該區(qū)域林業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行組織規(guī)劃，確定該區(qū)域今后的林業(yè)發(fā)展方向。

林地區(qū)劃對(duì)合理利用林地、科學(xué)制定林業(yè)經(jīng)濟(jì)宏觀發(fā)展規(guī)劃，實(shí)行分區(qū)發(fā)展、科學(xué)布局，實(shí)現(xiàn)林業(yè)生產(chǎn)區(qū)域化、專業(yè)化與現(xiàn)代化，促進(jìn)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義［5-6］。林地區(qū)劃的目的就是通過加強(qiáng)優(yōu)化林業(yè)用地結(jié)構(gòu)、規(guī)范林地用途、平衡林地布局等林地管理手段，遏制亂墾濫占林地等現(xiàn)象;嚴(yán)格保護(hù)和合理開發(fā)利用林地，充分發(fā)揮林地生產(chǎn)潛力，滿足公眾的生態(tài)需求和森林主副產(chǎn)品的社會(huì)需求，提高林業(yè)的社會(huì)地位和三大效益［7］。林業(yè)發(fā)展區(qū)劃是對(duì)一定區(qū)域林業(yè)生產(chǎn)的組織規(guī)劃，確定該區(qū)域今后的林業(yè)發(fā)展方向［8］。在太谷縣林業(yè)局的協(xié)助下，本文通過對(duì)已有的太谷縣2009年林地資源進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查，根據(jù)普查結(jié)果系統(tǒng)分析了該縣林業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，采用經(jīng)驗(yàn)區(qū)劃法［1］對(duì)太谷縣森林資源進(jìn)行區(qū)劃，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合太谷縣林業(yè)局的林業(yè)發(fā)展要求按區(qū)探討了太谷縣到2020年的林業(yè)發(fā)展方向，為太谷縣林業(yè)和生態(tài)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 研究區(qū)概況

太谷縣位于太岳山北麓，晉中盆地東部，處于N 37°12' ～37°32'，E 112°28' ～113°01'。東北與榆次相連，東南與榆社交界，西南與祁縣毗鄰，西北與清徐接壤。全縣轄9 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、201 個(gè)行政村。東西長50 km，南北寬39 km，總面積104 706.78 hm2。

太谷縣境內(nèi)地勢(shì)總體上由東南向西北降低，海拔767 ～1 914 m。太谷縣屬溫帶大陸性氣候，四季分明。冬季少雪，春季多風(fēng)，夏季雨水集中，秋季天高氣爽。年降雨量集中于夏、秋季。冬春季節(jié)氣溫下降與回升都較快，兼有強(qiáng)烈的季風(fēng)猛吹，使大氣干燥、土壤水分大量散失，瘠薄的土壤干土層可達(dá)20 ～30 cm，形成嚴(yán)重春旱，對(duì)造林成活與林木生長非常不利。年平均溫度9.9℃，年平均濕度62%，年平均日照時(shí)數(shù)2 592.2 小時(shí)，全年無霜期165 天，年降雨量449 mm。

根據(jù)2009年太谷縣森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)，全縣林業(yè)用地51 536.57 hm2，占土地總面積的49.22%。有林地面積14 154.38hm2，森林覆蓋率13.51%，林木綠化率20.71%，活立木蓄積量711 059.44m3。境內(nèi)原始植被久遭破壞。現(xiàn)有植被屬天然次生油松林與油松遼東櫟等針闊混交林，主要分布在縣境東南部范村鎮(zhèn)象峪河的上游。

太谷縣東南部為土石山區(qū)，最高海拔1 914 m;西北部為平川地帶，最低海拔767 m;中部為黃土丘陵區(qū)。全縣丘陵及山區(qū)面積達(dá)7 367hm2，占全縣總土地面積的63.2%。太谷縣最高峰跑馬坪海拔1 914m，以圪垯河、路家莊、磯瓦溝、熟銀溝、泊子嶺一線為界，分為東南和西北兩大林業(yè)主產(chǎn)區(qū)。

2 數(shù)據(jù)及區(qū)劃方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本次數(shù)據(jù)主要分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和調(diào)查數(shù)據(jù)2 個(gè)部分。本次調(diào)查以2009年“集體林權(quán)制度改革”調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，借助“林地保護(hù)利用規(guī)劃與落界調(diào)查系統(tǒng)”(山西省規(guī)劃調(diào)查設(shè)計(jì)院基于GIS 自主研發(fā)，后稱“系統(tǒng)”)，依據(jù)現(xiàn)有森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查、公益林區(qū)劃界定等成果，以數(shù)字正射影像(DOM)為基礎(chǔ)，通過遙感判讀，在太谷縣林業(yè)局的協(xié)助下，結(jié)合熟悉當(dāng)?shù)亓值厍闆r的村民、村干部及鄉(xiāng)鎮(zhèn)林業(yè)站成員的現(xiàn)地調(diào)查，按照林地落界基本條件和精度要求，落實(shí)現(xiàn)有林地和依法可用于林業(yè)發(fā)展的其他土地的邊界和圖斑，于2012年10月完成調(diào)查并形成林地保護(hù)資源庫。數(shù)據(jù)源自系統(tǒng)自動(dòng)生成的小班面積，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并輸出到Excel 表，比以往的林地資源調(diào)查更方便快捷，調(diào)查結(jié)果更精確。

2.2 區(qū)劃方法

2.2.1 技術(shù)路線

主要技術(shù)步驟為:1)核實(shí)縣界，確定縣域林地落界的區(qū)域;2)導(dǎo)入基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，使之與遙感影像數(shù)據(jù)配準(zhǔn)疊加;3)實(shí)地勘測后結(jié)合影像圖建立解譯標(biāo)志;4)設(shè)計(jì)林地資源發(fā)展區(qū)劃的范圍;5)對(duì)林地界線進(jìn)行調(diào)整以及將數(shù)據(jù)信息錄入系統(tǒng)，對(duì)于疑問大的進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查;6)專題圖生成和面積計(jì)算通過地理信息系統(tǒng)軟件自動(dòng)完成，即系統(tǒng)自動(dòng)生成專題圖和小班面積，從而計(jì)算出區(qū)劃范圍和面積。參照區(qū)劃專題圖來明確生態(tài)建設(shè)和林業(yè)發(fā)展空間，落實(shí)林地用途管制，優(yōu)化林地結(jié)構(gòu)布局，提高林地利用效益。技術(shù)流程圖如圖1，其中關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)為［7］:

1)“林地保護(hù)利用規(guī)劃與落界調(diào)查系統(tǒng)”操作要求:在相應(yīng)遙感地圖1 ∶10 000 的圖幅上，明顯地界與DOM 上同名地物的移差不得大于0.5 mm，不明顯界限不大于1.0 mm;

2)縣界必須導(dǎo)入省控縣界;

圖1 技術(shù)流程圖

3)林地落界圖斑不存在拓?fù)溴e(cuò)誤，不重、不漏、不相交。

2.2.2 區(qū)劃方法

本次林業(yè)區(qū)劃主要采用了經(jīng)驗(yàn)區(qū)劃法，在保持行政區(qū)域基本完整和地域連片的基礎(chǔ)上，根據(jù)自然條件、生產(chǎn)條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的相似性，林地經(jīng)營歷史、發(fā)展方向和經(jīng)營措施的相對(duì)一致性，結(jié)合太谷縣林地資源的實(shí)際分布情況和立地環(huán)境特點(diǎn)，并遵循山西省林業(yè)區(qū)劃要求，進(jìn)行林地利用的區(qū)域劃分與分工。

經(jīng)驗(yàn)區(qū)劃法的相關(guān)原則［1］:1)客觀條件的相似性。在自然、經(jīng)濟(jì)條件與林業(yè)區(qū)劃要求基本相符合的情況下，可不采取純自然分界的方法，以照顧行政區(qū)域的完整性。2)區(qū)劃因子的綜合性。由于一個(gè)縣或林業(yè)局范圍小，地帶性因素的影響小，而大量的是非地帶性因素的影響;因此，縣域林地區(qū)劃應(yīng)以非地帶性因素作為區(qū)劃的主要條件。3)發(fā)展方向的一致性。在林業(yè)區(qū)劃過程中要做到因地制宜，生產(chǎn)布局合理。

具體實(shí)施步驟:1)召集熟悉當(dāng)?shù)厍闆r的干部或老農(nóng)，配合調(diào)查人員，結(jié)合建立的解譯判讀標(biāo)志確定調(diào)查地的林業(yè)資源分布情況;2)林業(yè)資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)搜集完畢后，采取座談?dòng)懻摰姆绞?，確立大致的界線;3)收集和分析各種有關(guān)資料進(jìn)行科學(xué)論證并做出相應(yīng)的修改;4)參照系統(tǒng)生成的專題圖來明確生態(tài)建設(shè)和林業(yè)發(fā)展空間的區(qū)劃范圍，落實(shí)林地用途管制，優(yōu)化林地結(jié)構(gòu)布局，提高林地利用效益，確保如期實(shí)現(xiàn)林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)文明，推動(dòng)縣域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)果與分析

根據(jù)整合匯總形成的太谷縣林地保護(hù)資源庫(見表1)，結(jié)合全省2020年末森林覆蓋率相對(duì)2009年提高7.63 個(gè)百分點(diǎn)的要求，全縣森林保有量增加10 775.38 hm2，達(dá)到2.49 萬hm2，森林覆蓋率達(dá)到23.81%。根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件，確定以鄉(xiāng)鎮(zhèn)及行政村為分區(qū)參考單元［9］，綜合考慮當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求、森林資源特點(diǎn)和森林資源經(jīng)營管理水平等要素，結(jié)合土地利用現(xiàn)狀，采用GIS 軟件進(jìn)行單要素區(qū)域劃分，確定分區(qū)界限。結(jié)合《太谷縣林業(yè)區(qū)劃》《太谷縣域總體規(guī)劃(2010-2020)》《太谷縣生態(tài)環(huán)境功能區(qū)規(guī)劃》等相關(guān)材料，將太谷縣劃分為西部山地丘陵、中部平原和東部山地3個(gè)森林資源經(jīng)營管理區(qū)塊(表2)。各區(qū)塊的森林資源經(jīng)營管理目標(biāo)和利用方向、原則一致，森林經(jīng)營技術(shù)體系基本趨同，以利于對(duì)全縣森林資源經(jīng)營管理實(shí)行分區(qū)施策，實(shí)現(xiàn)2020年林地發(fā)展目標(biāo)(表3)。

Ⅰ區(qū):西北部平川農(nóng)田林網(wǎng)及生態(tài)村建設(shè)區(qū)。該區(qū)位于太谷縣西北部，地勢(shì)平坦，是各類農(nóng)產(chǎn)品及工業(yè)區(qū)的主要集中地，如任村鄉(xiāng)的葡萄、胡村鎮(zhèn)的瑪鋼管件、水秀鄉(xiāng)的蔬菜等。該區(qū)海拔較低，≥10℃有效積溫為3 500℃，平均無霜期175 天，是太谷縣主要的農(nóng)田林網(wǎng)分布區(qū)和農(nóng)作物、蔬菜產(chǎn)區(qū)。該區(qū)的林業(yè)發(fā)展方向?yàn)榻柚鷮?duì)龍城高速、龍城高速連接線、108 國道、太太路等各級(jí)骨干道路的高標(biāo)準(zhǔn)綠化，建成樹種多樣、功能完備的農(nóng)田林網(wǎng)，林業(yè)發(fā)展主導(dǎo)功能為庇護(hù)環(huán)境。

Ⅱ區(qū):邊山丘陵苗木花卉林果觀光休閑產(chǎn)業(yè)區(qū)。該區(qū)大部分為丘陵溝壑區(qū)，地勢(shì)起伏較大，海撥為780 ～1 151 m。該區(qū)是太谷縣干、鮮水果的主要產(chǎn)區(qū)，全縣主要果品蘋果、梨、紅棗產(chǎn)區(qū)均集中于此。近幾年在太谷縣委政府的政策引導(dǎo)下，該區(qū)邊山沿線苗木花卉產(chǎn)業(yè)已成為支柱產(chǎn)業(yè)，是苗木花卉的主要生產(chǎn)基地，同時(shí)也是經(jīng)濟(jì)林主要分布區(qū)。今后該區(qū)的發(fā)展仍然以百里林果帶為基礎(chǔ)，以紅棗經(jīng)濟(jì)林為重點(diǎn)，積極扶持釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張，同時(shí)大力發(fā)展苗木花卉產(chǎn)業(yè)。另外，挖掘該區(qū)域歷史文化遺跡，發(fā)揮本區(qū)地處邊山的地理優(yōu)勢(shì)，發(fā)展生態(tài)景觀工程。

Ⅲ區(qū):東南部后山水源涵養(yǎng)林區(qū)。該區(qū)位于縣域東南部土石山區(qū)，是太谷縣主要的森林資源分布區(qū)，且多為國營林場范圍，經(jīng)多年?duì)I林施工及采取封禁措施，森林植被恢復(fù)狀況趨于良好，集中了全縣84%的林業(yè)用地，是太谷縣國土生態(tài)安全的重要屏障。土壤為灰褐土類，養(yǎng)分豐富，土壤濕潤，適宜于側(cè)柏、山楊、樺樹和人工油松生長，是太谷縣發(fā)展林業(yè)的重要土壤類型和開展多種經(jīng)營較理想的地區(qū)。該區(qū)林業(yè)發(fā)展方向?yàn)闃?gòu)建區(qū)域生態(tài)屏障體系，使林地生態(tài)效益得到逐年提高。同時(shí)以梅苑山莊、棋盤山濕地公園為依托，利用本區(qū)森林資源豐富等特點(diǎn)，在積極申報(bào)森林公園項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，發(fā)展多種經(jīng)營，發(fā)展林產(chǎn)品加工業(yè)，以提高經(jīng)濟(jì)效益;林業(yè)發(fā)展主導(dǎo)功能為涵養(yǎng)水源、保持水土，營造水源涵養(yǎng)林。

表1 林地現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)

表2 太谷縣林業(yè)區(qū)劃

表3 太谷縣各區(qū)林業(yè)發(fā)展目標(biāo)

4 結(jié)論與討論

太谷縣林地可開發(fā)資源較少，荒山造林成活率較低，自然災(zāi)害發(fā)生頻繁，尤其是森林火災(zāi)時(shí)常發(fā)生，加之林地立地質(zhì)量較差，加強(qiáng)林地資源的保護(hù)和合理利用刻不容緩。本文根據(jù)太谷縣的林業(yè)特點(diǎn)，在研究其自然、經(jīng)濟(jì)和地理位置的基礎(chǔ)上，分析、評(píng)價(jià)林業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)與潛力，按照地域分異的規(guī)律進(jìn)行分區(qū)劃片。在區(qū)域之間區(qū)別差異性，歸納相似性，予以合理分區(qū)，各區(qū)之間各具特點(diǎn)，發(fā)展方向各具特色。

為實(shí)現(xiàn)新時(shí)期林業(yè)區(qū)劃的目標(biāo)，應(yīng)遵循生態(tài)功能優(yōu)先、協(xié)調(diào)區(qū)域平衡、保護(hù)生物多樣性、保持林業(yè)生產(chǎn)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r相協(xié)調(diào)的原則［10-11］，林業(yè)發(fā)展與自然地理?xiàng)l件相適應(yīng)，同時(shí)體現(xiàn)林業(yè)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。太谷縣林地資源發(fā)展區(qū)劃具有以下特點(diǎn):

1)資源資料的時(shí)效性。按照森林調(diào)查復(fù)查期的規(guī)定，資源資料不超過5年。本次林地資源區(qū)劃以2009年“集體林權(quán)制度改革”的調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，借助“林地保護(hù)利用規(guī)劃與落界調(diào)查系統(tǒng)”，依據(jù)現(xiàn)有森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查、公益林區(qū)劃界定等成果，資源資料具有實(shí)效性。

2)區(qū)劃過程的合理性。本次林業(yè)區(qū)劃主要采用了較為簡便快捷的經(jīng)驗(yàn)區(qū)劃法，組織熟悉當(dāng)?shù)厍闆r的村民或村干部進(jìn)行現(xiàn)地調(diào)查，同時(shí)結(jié)合全縣的自然地理?xiàng)l件，按照既定的區(qū)劃原則合理區(qū)劃。

3)規(guī)劃效果的可預(yù)見性。以現(xiàn)狀資源為基礎(chǔ)，在合理區(qū)劃的前提下，加強(qiáng)林地的撫育管理，科學(xué)有效地進(jìn)行森林經(jīng)營管理。對(duì)表2、表3 進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):在規(guī)劃期末實(shí)現(xiàn)林地和有林地面積的顯著增加，確保如期實(shí)現(xiàn)林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)文明，推動(dòng)太谷縣林業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，切實(shí)保護(hù)好現(xiàn)有林地和森林資源。

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