株洲市高保護價值森林識別研究

羅華軍，呂飛舟 ，張超家

(1.中南林業(yè)科技大學，長沙 410004； 2.桂平市林業(yè)局， 廣西 桂平 537200)

株洲市高保護價值森林識別研究

羅華軍1，呂飛舟1，張超家2

(1.中南林業(yè)科技大學，長沙 410004； 2.桂平市林業(yè)局， 廣西 桂平 537200)

高保護價值森林是指森林中有對人類的生產(chǎn)、生活以及發(fā)展起著至關(guān)重要的存在價值和可利用價值的區(qū)域。針對高保護價值森林的識別提出一個新概念——高保護價值因子，即森林高保護價值的替代因子，基于此因子的篩選和閾值的確定以及其森林生態(tài)服務功能，對株洲市所有森林區(qū)域進行高保護價值森林的識別，得到株洲2013年度共有高保護價值森林185089.7hm2。

高保護；服務功能價值因子；株洲市

在社會發(fā)展的大趨勢下，森林要可持續(xù)發(fā)展，人類也需要林木及各種林副產(chǎn)品，為了平衡森林利用和保護的現(xiàn)實需要，森林管理委員會(FSC)于1999年在其森林認證標準中提出了高保護價值森林(High Conservation Value Forests)的概念[1-3]。通過對FSC給出的高保護價值森林概念的研究及相關(guān)森林認證的案例分析發(fā)現(xiàn)，高保護價值森林的實質(zhì)是對人類的生產(chǎn)、生活和發(fā)展起著至關(guān)重要的存在價值或可利用價值的森林區(qū)域。不難發(fā)現(xiàn)，這些起著至關(guān)重要的存在價值或可利用價值就是森林中重要的生態(tài)服務功能。

株洲市是南方重要的工業(yè)城市，城市森林的發(fā)展也非常好。目前株洲市創(chuàng)建國家森林城市已進入申報驗收階段，對株洲市的城市森林進行高保護價值森林的識別，有利于株洲市城市森林的保護和規(guī)劃利用。研究擬采用先提取一片森林中的高保護價值因子，再根據(jù)高保護價值因子的閾值得出高保護價值森林范圍的方法，對株洲市所有森林區(qū)域進行高保護價值森林的識別，得出株洲市服務功能高保護價值森林面積。

1 研究區(qū)概況

株洲市位于湖南省東部，地理坐標在26°03′—28°00′N和112°57′—114°07′E之間，是我國湘中地區(qū)長株潭城市群的重要城市之一。株洲屬亞熱帶季風濕潤氣候，其動植物區(qū)系由于其特殊的地理位置呈現(xiàn)出南北交匯、東西過渡、成分復雜的特點。株洲市的海拔一般在100m以下，屬丘陵地貌，植被的垂直分布不明顯，地帶性植被為常綠闊葉林。株洲市共有森林面積602619.0hm2，森林覆蓋率達61.79%，據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計，全市共有喬木、灌木樹種106科、269屬、884種，分殼斗科、樟科、木蘭科、金縷梅科、冬青科、山礬科、薔薇科和杉、松、柏(科)類，主要用材林樹種有杉木、馬尾松、梓樹、樟樹、楠木、桐樹、泡桐等。全市天然分布的陸生野生動物有224種，其中哺乳綱41種、鳥綱122種、兩棲綱6種、爬行綱55種。國家重點保護野生動物4種，如華南虎、金錢豹、云豹、黃腹角雉等。

2 材料與方法

2.1 材料來源

材料來源包括株洲市2013年森林資源二類調(diào)查小班數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、株洲市森林類型分布圖、株洲市遙感衛(wèi)星圖和地形圖、株洲市自然保護區(qū)分布圖及自然保護區(qū)名錄、重點保護植物名錄和動物名錄、《株洲統(tǒng)計年鑒(2013)》《株洲市志》《綠染株洲》以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.2 識別方法

要識別出一片森林是否為高保護價值森林，有兩個關(guān)鍵步驟： ①找出一片森林中是否存在高保護價值因子，如瀕危物種、大面積斑塊等； ②如存在高保護價值因子，再確定高保護價值因子的閾值，高保護價值因子具有時效性和地域性等特性，閾值是為了確定高保護價值因子所在的森林區(qū)域在什么樣的時間范圍、什么樣的地域范圍內(nèi)以及在什么樣的數(shù)量范圍內(nèi)才被識別為高保護價值森林[4]。

圖1 高保護價值森林識別流程圖

2.3 識別單元的確定

高保護價值森林的識別單元對高保護價值森林的識別與保護有著極其重要的關(guān)系，識別單位過大，導致一些面積較小的高保護價值森林不能被識別出來，得不到有效的保護；識別單位過小，又會導致一些森林斑塊或生物群落被劃分開，不能凸顯其整體所具有的高保護價值，同時由于識別的區(qū)域較大，識別單位太小也不利于外業(yè)的數(shù)據(jù)采集。經(jīng)多番論證及對相關(guān)專家進行咨詢得到，高保護價值森林的識別單元為斑塊，斑塊是森林景觀的重要組成部分，斑塊間有基質(zhì)和廊道隔開，斑塊內(nèi)的特征因子基本一致，而斑塊間卻略有不同，符合高保護價值森林識別的要求[5]。

3 結(jié)果與分析

3.1 高保護價值因子的概念

高保護價值因子是針對高保護價值森林而提出的一個全新的概念。森林具有提供產(chǎn)品、涵養(yǎng)水源、固氮釋氧、凈化空氣、調(diào)節(jié)氣候、防風固沙、保持水土、森林旅游、維持生物多樣性等多項生態(tài)服務功能[6-8]。一般的森林都具有這樣的生態(tài)服務功能，但物以稀為貴，所以當一片森林的生態(tài)服務功能中的某一項或幾項受到人類的極大需求時，這樣的森林區(qū)域其保護價值是極高的，我們稱決定那些森林生態(tài)服務功能重要價值的因子為高保護價值因子。

這里值得強調(diào)的一點是，高保護價值因子具有區(qū)域性和時效性，所以在進行高保護價值森林的識別時要對其包含的高保護價值因子的區(qū)域性和時效性進行界定，才能最終識別為高保護價值森林。

3.2 高保護價值因子的篩選

3.2.1 高保護價值的森林生態(tài)服務功能篩選

森林具有多項生態(tài)服務功能，并不是都具有高保護價值，只有那些對人類來說至關(guān)重要的生態(tài)服務功能才被列入高保護價值森林識別范圍內(nèi)。根據(jù)國家林業(yè)局發(fā)布的《森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估規(guī)范》(LY/T1721—2008)中對森林生態(tài)服務功能的評估指標的說明，森林具有調(diào)節(jié)水量、凈化水質(zhì)、固土、保肥、固氮、釋氧、林木營養(yǎng)積累、提供負離子、吸收污染物、降低噪音、滯塵、森林防護、物種保育、森林游憩等14項生態(tài)服務功能。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)， 森林的保肥、固氮、釋氧、林木營養(yǎng)積累、提供負離子、降低噪音這6項森林生態(tài)服務功能在不同地域、不同時間區(qū)間內(nèi)對人類影響的區(qū)別不大，不具有高保護價值。而調(diào)節(jié)水量、凈化水質(zhì)、固土、吸收污染物、滯塵、森林防護、物種保育、森林游憩這8項生態(tài)服務功能在特定情況下對人類的生產(chǎn)、生活和發(fā)展影響極大，具有高保護價值。

3.2.2 高保護價值因子篩選

根據(jù)高保護價值森林和高保護價值因子的定義，我們可知，高保護價值因子是森林的某項生態(tài)服務功能的高保護價值替代因子，高保護價值因子具有可調(diào)查、可量化、可識別、可查找等特性。

1) 調(diào)節(jié)水量： 主要表現(xiàn)在森林對雨水的再分配能力，當一個區(qū)域內(nèi)降水極大或極少時，體現(xiàn)出高保護價值，故有高保護價值因子：水源涵養(yǎng)林。

2) 凈化水質(zhì)：當一個區(qū)域內(nèi)對水質(zhì)要求特別高，這個區(qū)域內(nèi)的森林即具有高保護價值，故有高保護價值因子：飲用水水源地。

3) 固土： 在土壤脆弱區(qū)或地質(zhì)活動頻繁的地區(qū)，森林固定土壤的功能尤為重要，可概括為：泥石流高發(fā)區(qū)、土壤侵蝕嚴重區(qū)。

4) 吸收污染物：主要體現(xiàn)在吸收、阻隔、過濾和分解大氣污染物[9-10]，當周邊有嚴重污染源時，其傳播路徑上的森林的吸收污染物功能就特別重要，故有：有毒氣體隔離區(qū)。

5) 滯塵： 在人口密集、空氣顆粒物含量大而森林分布較少的區(qū)域，其森林存在的重要性突出，如：城市森林。

6) 森林防護： 是森林降低自然災害危害的功能，常見的有：防風固沙林、農(nóng)田牧場防護林、護岸林、護路林、國防林、名勝古跡林。

7) 物種保育： 森林中存在許多珍稀動植物，森林是其重要的棲息地、繁殖地或過渡地，這些動植物是生物多樣性的重要組成部分[11-12]。另外，森林各組分的不同組合構(gòu)成了多樣的生態(tài)環(huán)境，構(gòu)成了許多重要的生態(tài)系統(tǒng)和景觀格局[13-14]，是森林物種保育功能的先決條件。故有高保護價值因子有：珍稀瀕危種、地方特有種、短暫富集種、名木古樹(群)、珍稀生態(tài)系統(tǒng)、大尺度景觀。

8) 森林游憩：森林為人類提供休閑和娛樂的場所，即：風景林。

3.2.3 株洲市森林的高保護價值因子

經(jīng)外業(yè)調(diào)查和相關(guān)數(shù)據(jù)查詢，得到株洲市高保護價值因子存在情況如表1。

可見，株洲市高保護價值因子極為豐富，需及時采取措施對這些高保護價值因子所在的區(qū)域進行有針對性的保護。

3.3 高保護價值因子閾值確定

當高保護價值因子的某一屬性達到某一水平時，其所在森林區(qū)域才能稱作高保護價值森林。同時，高保護價值因子具有時效性、地域性等特性，本次高保護價值森林識別的對象是株洲市內(nèi)所有森林區(qū)域，故地域限制在中國湖南省株洲市，時間為2013年。高保護價值因子閾值確定的方式有如下幾種：

1) 根據(jù)林種得出： 部分高保護價值因子體現(xiàn)的高保護價值明顯，只需調(diào)查出其所在區(qū)域的林種即可，如防風固沙林、農(nóng)田牧場防護林、護岸林、護路林、國防林、名勝古跡林、風景林；

2) 根據(jù)分布區(qū)位得出： 部分因子處在特殊的生態(tài)位置，構(gòu)成了高保護價值，如：飲用水水源地、泥石流高發(fā)區(qū)、土壤侵蝕嚴重區(qū)、有毒氣體隔離區(qū)、城市森林；

3) 根據(jù)分布數(shù)量得出： 一些高保護價值因子的分布數(shù)量只要在識別單元內(nèi)有1個及以上存在，其所在單元就被識別為高保護價值森林，如珍稀瀕危種、地方特有種、短暫富集種、名木古樹(群)；

4) 其它： 水源涵養(yǎng)林其高保護價值體現(xiàn)與降水有關(guān)；珍稀生態(tài)系統(tǒng)主要包括了珍稀物種生物群落、地帶性頂級群落、特殊生態(tài)過程；大尺度景觀主要由斑塊面積來體現(xiàn)，在中國，景觀最小斑塊面積為5000hm2[4,14]。

表1 株洲市高保護價值因子存在情況和閾值表森林生態(tài)服務功能高保護價值因子高保護價值因子存在情況高保護價值存在的閾值調(diào)節(jié)水量水源涵養(yǎng)林有等降水量線<200mm或>800mm凈化水質(zhì)飲用水水源地有處在當?shù)匚ㄒ凰吹募畢^(qū)固土泥石流高發(fā)區(qū)有近百年內(nèi)發(fā)生過泥石流災害的區(qū)域土壤侵蝕嚴重區(qū)有處在坡度>30°的森林區(qū)域吸收污染物有毒氣體隔離區(qū)有處在有毒氣體的傳播路徑上滯塵城市森林有城鎮(zhèn)、市區(qū)內(nèi)的森林區(qū)域防風固沙林有林種為防風固沙林農(nóng)田牧場防護林有林種為農(nóng)田牧場防護林森林防護護岸林有林種為護岸林護路林有林種為護路林國防林有林種為國防林名勝古跡林有林種為名勝古跡林珍稀瀕危種有斑塊內(nèi)野生分布數(shù)量≥1地方特有種無斑塊內(nèi)野生分布數(shù)量≥1物種保育短暫富集種有斑塊內(nèi)野生分布數(shù)量≥1名木古樹(群)有斑塊內(nèi)野生分布數(shù)量≥1珍稀生態(tài)系統(tǒng)有存在珍稀、瀕危物種或地帶性頂級群落或特殊生態(tài)過程大尺度景觀有最小斑塊面積≥5000hm2森林游憩風景林有林種為風景林

高保護價值存在的閾值具體見表1。

3.4 識別結(jié)果與分析

通過以上的識別方法和步驟，再根據(jù)株洲市高保護價值森林識別相關(guān)閾值要求，對株洲市域內(nèi)所有森林進行高保護價值森林識別，得到株洲市2013年高保護價值森林面積，具體識別結(jié)果如表2。

表2 株洲市2013年高保護價值森林識別結(jié)果統(tǒng)計表區(qū)劃結(jié)果高保護價值因子水源涵養(yǎng)林飲用水水源地泥石流高發(fā)區(qū)土壤侵蝕嚴重區(qū)有毒氣體隔離區(qū)城市森林防風固沙林農(nóng)田牧場防護林護岸林護路林斑塊數(shù)/個4645150527871612466551291058天然林/hm240122.521681.58610.79682.253.15.712.874.03622.7人工林/hm229354.46234.313771.36151.7702.1651.442.5124.69.76639.7針葉林/hm216930.05134.47593.44012.459.1114.833.875.34481.4闊葉林/hm221335.74851.64529.93996.5217.6359.449.360.52785.5混交林/hm231210.215794.73421.12041.5478.5153.521.51014.6疏林地/hm22135.16837.65783.529.423.21980.9合計69476.927915.822382.015833.9755.2657.155.3124.683.710262.4HCVF/%24.79.98.05.60.30.23.6

續(xù)表2 株洲市2013年高保護價值森林識別結(jié)果統(tǒng)計表區(qū)劃結(jié)果高保護價值因子國防林名勝古跡林珍稀瀕危種短暫富集種名木古樹(群)珍稀生態(tài)系統(tǒng)大尺度景觀風景林合計去重合計斑塊數(shù)/個8471994477532646473741962213961天然林/hm2164.7135.718158.36561.732.47914.552706.91608.4171147.8100616.1人工林/hm21.8312.811654.42356.830035.52123.5110166.584473.6針葉林/hm21.8297.516215.43821.5482.632994.51669.993917.865337.1闊葉林/hm2164.778.34316.82249.44.7656.614371.31036.661064.433738.9混交林/hm240.19247.12847.67.36775.335376.61025.4109455.071281.5疏林地/hm232.633.420.416876.114732.2合計166.5448.529812.78918.532.47914.582742.43731.9281314.3185089.7HCVF/%0.10.210.63.22.829.41.310—

經(jīng)數(shù)據(jù)整理發(fā)現(xiàn)，部分高保護價值因子所在森林區(qū)域有相互重疊的部分，也就是說有的森林區(qū)域具有多種高保護價值因子，這些區(qū)域需重點保護。據(jù)統(tǒng)計，株洲市各高保護價值因子相互重疊的部分達96224.6hm2，因此株洲市2013年高保護價值森林面積為185089.7hm2，占株洲市森林面積的30.7%。多為混交林和針葉林，其中混交林71281.5hm2，占株洲市高保護價值森林的38.5%；針葉林65337.1 hm2，占株洲市高保護價值森林的35.3%。按高保護價值因子分布面積來看，大尺度景觀所在森林面積最大，其次是水源涵養(yǎng)林，這兩類高保護價值因子本身就有斑塊面積大的特點。按林分起源來看，株洲市高保護價值森林多為天然林，面積超過了株洲市高保護價值森林的一半，而人工林的面積也非常大，這與株洲市近年來開展的“封山育林、植樹造林、創(chuàng)綠色株洲”的林業(yè)政策相吻合。

4 結(jié)論與討論

1) 基于高保護價值森林的基本要素，提出高保護價值因子的新概念，用來描述高保護價值森林所具有的共同特性，便于高保護價值森林的識別。

2) 通過對株洲市所有森林進行高保護價值森林識別，得到株洲市2013年高保護價值森林面積為185089.7hm2，占株洲市森林面積的30.7%。株洲市存在豐富的高保護價值因子，包括了調(diào)節(jié)水量、凈化水質(zhì)、固土、吸收污染物、滯塵、森林防護、物種保育、森林游憩這8項生態(tài)服務功能相對應的18項高保護價值因子，如水源涵養(yǎng)林、飲用水水源地、城市森林、防風固沙林、名勝古跡林、珍稀瀕危種、珍稀生態(tài)系統(tǒng)、大尺度景觀等。

3) 在統(tǒng)計株洲市高保護價值森林的面積時發(fā)現(xiàn)，不同高保護價值因子分布的森林區(qū)域相互間有重疊的部分，這一部分的森林區(qū)域富含多種高保護價值因子，同時多分別在兩種功能區(qū)的邊緣地帶，生物活動頻繁，需進行劃區(qū)域特殊保護。

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TheResearchonIdentifyingofHighConservationValueForestsofZhuzhouCity

LUO Huajun1，LV Feizhou1，ZHANG Chaojia2

(1.Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，Hunan，China；2.Guiping Forestry Bureau of Guangxi，Guiping 537200，Guangxi，China)

There are some area in forest which play a vital value on the production, living and development of human. We call them high conservation value forests. Research proposed a new concept-high conservation value factor, which was an alternative factor of high conservation value of forests. Then based on the filtering of this factor; the identification of the high conservation value factor thresholds value, and forest ecological service functions, the arcticle identified the high conservation value forests in Zhuzhou city, showed that the area of high conservation value forests in Zhuzhou was 185 089.7 hm2in 2013.

high conservation value; sevice value factors; Zhuzhou city

2014-09-26

株洲市林業(yè)局項目“株洲市國家森林城市創(chuàng)建專題研究”。

羅華軍(1989-)，男，四川南充人，在讀碩士，主要研究方向： 林業(yè)系統(tǒng)工程與社會林業(yè)。

S 718.5

A

1003-6075(2014)04-0008-05