清鎮(zhèn)市常綠闊葉林主導(dǎo)功能研究

吳學(xué)卷，杜 燕，孟 偉

(1.貴州省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，貴州 貴陽(yáng) 550000； 2.貴州省清鎮(zhèn)市生態(tài)文明建設(shè)局，貴州 清鎮(zhèn) 551400)

清鎮(zhèn)市常綠闊葉林主導(dǎo)功能研究

吳學(xué)卷1，杜 燕2，孟 偉1

(1.貴州省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，貴州 貴陽(yáng) 550000； 2.貴州省清鎮(zhèn)市生態(tài)文明建設(shè)局，貴州 清鎮(zhèn) 551400)

根據(jù)清鎮(zhèn)市的林業(yè)需求分析結(jié)果，對(duì)水源涵養(yǎng)(P1)、森林旅游(P2)、水土保持(P3)、生物多樣性保護(hù)(P4)、木材需求(P5)、調(diào)節(jié)小氣候(P6)、改善空氣質(zhì)量(P7)等常綠闊葉林的主要森林功能，利用層次分析法，以經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益為評(píng)價(jià)指標(biāo)，定量計(jì)算各功能類(lèi)型的綜合效益，進(jìn)行主導(dǎo)功能優(yōu)選。結(jié)果表明，各功能類(lèi)型的綜合效益為：P3(0.1955)>P2(0.1727)>P1(0.1517)>P4(0.1356)>P6(0.1154)>P7(0.1148)>P5(0.1146)，在7種主要的功能類(lèi)型中以P3即水土保持功能類(lèi)型的綜合效益最佳。因此，清鎮(zhèn)市的常綠闊葉林應(yīng)該以發(fā)揮森林的水土保持功能為主，輔以其他功能類(lèi)型的經(jīng)營(yíng)管理模式。研究結(jié)果可為區(qū)域常綠闊葉林的森林多功能經(jīng)營(yíng)提供參考。

常綠闊葉林；主導(dǎo)功能；層次分析法

常綠闊葉林垂直結(jié)構(gòu)多樣，動(dòng)物、植物、微生物類(lèi)型多樣，生態(tài)效益顯著[1]?？茖W(xué)經(jīng)營(yíng)常綠闊葉林，需根據(jù)具體區(qū)域的社會(huì)需求來(lái)定，在具體的森林經(jīng)營(yíng)實(shí)踐中，要分析區(qū)域?qū)ι值膶?shí)際需求現(xiàn)狀，才能合理做出經(jīng)營(yíng)決策方案。清鎮(zhèn)市位于貴陽(yáng)市西南方位，是貴陽(yáng)市重要的飲用水源保護(hù)區(qū)域及生態(tài)文明建設(shè)先行區(qū)，對(duì)轄區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境的要求更高，隨著生活水平的不斷提高，人們?cè)谛蓍e旅游、環(huán)境綠化等方面需求越來(lái)越強(qiáng)烈，對(duì)地區(qū)森林，尤其是常綠闊葉林在野生動(dòng)植物保護(hù)、水源涵養(yǎng)、保持水土、森林旅游等多方面的需求尤為突出。

森林具有多種功能，根據(jù)區(qū)域?qū)ι值墓δ苄枨笞鳛榕袛嘁罁?jù)，篩選最適宜優(yōu)先發(fā)展的功能類(lèi)型。因此，森林功能的優(yōu)選可視為一種多目標(biāo)決策過(guò)程。關(guān)于多目標(biāo)決策，目前應(yīng)用較多的是層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)[2]，該方法在林業(yè)領(lǐng)域中運(yùn)用廣泛，如樹(shù)種選擇[3]、林分作業(yè)模式優(yōu)選[4]、森林生態(tài)評(píng)價(jià)[5]、森林質(zhì)量評(píng)價(jià)[6]、林種結(jié)構(gòu)調(diào)整[7]等，但在森林功能的研究較少。本文以清鎮(zhèn)市常綠闊葉林為例，根據(jù)區(qū)域?qū)ι值纳鐣?huì)需求分析結(jié)果，采用層次分析法進(jìn)行主導(dǎo)功能優(yōu)選，研究結(jié)果對(duì)轄區(qū)內(nèi)的常綠闊葉林經(jīng)營(yíng)具有一定的參考意義。

1 研究區(qū)概況

清鎮(zhèn)市位于黔中腹地，地處苗嶺山脈北側(cè)，東經(jīng)106°07′—106°33′、北緯26°21′—26°59′。全市土地面積1492 km2，其中林地面積579.88 km2，有林地面積279.51 km2，森林覆蓋率41.79%，活立木總蓄積91.9萬(wàn)m3。屬亞熱帶高原季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，山區(qū)氣候特征明顯[8]。年均氣溫14 ℃，年均降水量約1186.7 mm，年均相對(duì)濕度82%。森林資源豐富，屬亞熱帶常綠闊葉林和常綠針闊混交林，主要樹(shù)種有青岡(Cyclobalanopsisglauca)、栲屬(Castanopsis)、杜仲(Eucommiaulmoides)、黑殼楠(Linderamegaphylla)、青岡棟(Cyclobalanopsisglauea)等。

2 功能需求分析

常綠闊葉林是我國(guó)南方地帶性典型植被群落，其生物多樣性復(fù)雜，在涵養(yǎng)水源功能、防止水土流失等方面比其他植被類(lèi)型顯著，能有效的保持森林生態(tài)系統(tǒng)的平衡與相對(duì)穩(wěn)定，還能改善土壤肥力狀況，調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候，生態(tài)效益顯著[9-11]。清鎮(zhèn)市位于貴陽(yáng)市西南方位，水熱條件豐富多樣，形成多樣的小氣候類(lèi)型，常綠植被類(lèi)型豐富，是各種野生動(dòng)植物棲息的場(chǎng)所。其中，紅楓湖作為貴陽(yáng)市重要的飲用水源保護(hù)區(qū)，受到貴陽(yáng)市和清鎮(zhèn)市兩級(jí)政府的高度重視，在生態(tài)文明示范區(qū)域的建設(shè)中，清鎮(zhèn)市也因其重要的生態(tài)優(yōu)勢(shì)走在前列，成為貴陽(yáng)市生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)的先行區(qū)域。此外，清鎮(zhèn)市還是重要的濕地保護(hù)區(qū)、野生鳥(niǎo)類(lèi)繁殖區(qū)，轄區(qū)內(nèi)現(xiàn)已建成紅楓湖濕地公園、老馬河濕地公園、梯青塔濕地公園，以及即將建設(shè)的龍鳳古城濕地公園、百花湖濕地公園等，都將在森林植被的恢復(fù)，尤其是常綠闊葉林的恢復(fù)上投入大量資金。因此，分析常綠闊葉林在清鎮(zhèn)市的具體功能需求，對(duì)未來(lái)的生態(tài)城市建設(shè)具有重要意義。

2.1 水源涵養(yǎng)需求

研究表明，常綠闊葉林在水源涵養(yǎng)方面優(yōu)勢(shì)明顯，對(duì)不同林地20 cm深土層內(nèi)含水量進(jìn)行取樣測(cè)定發(fā)現(xiàn)常綠闊葉林林地土壤自然含水量最高[12]，常綠闊葉林枯落物層的水源涵養(yǎng)能力也較強(qiáng)[13]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，清鎮(zhèn)市水資源總量11.14億m3，占貴陽(yáng)市水資源總量四分之一，人均水資源量1766 m3，境內(nèi)水面積占全省總水面積的7%。水資源、水面積和蓄水量均為全省之冠。清鎮(zhèn)市轄區(qū)內(nèi)的紅楓湖更是貴陽(yáng)市的重要飲用水源地，因此區(qū)域?qū)Τ＞G闊葉林在水源涵養(yǎng)方面的功能需求更為迫切。

2.2 森林旅游需求

清鎮(zhèn)地處“避暑之都”貴陽(yáng)市核心區(qū)，現(xiàn)有國(guó)家級(jí)風(fēng)景區(qū)1個(gè)(紅楓湖)，省級(jí)風(fēng)景區(qū)2個(gè)(百花湖、暗流河)，國(guó)家亞高原訓(xùn)練基地2個(gè)，以常綠闊葉林景觀為主的區(qū)域景觀多樣，集休閑、度假、觀光于一體。2013年接待國(guó)內(nèi)外旅游人數(shù)584.2萬(wàn)人次，海外旅游人數(shù)4977人次，旅游總收入30.85億元，占貴陽(yáng)市第三產(chǎn)業(yè)總值的40.2%。

在清鎮(zhèn)市的十二五發(fā)展規(guī)劃中，衛(wèi)城古鎮(zhèn)恢復(fù)建設(shè)、百花湖鄉(xiāng)溫馨旅游小鎮(zhèn)建設(shè)、虎山彝寨精品示范村建設(shè)，以及轄區(qū)內(nèi)東風(fēng)湖、索風(fēng)湖、暗流河旅游資源的開(kāi)發(fā)中，將繼續(xù)以常綠闊葉林為主，建設(shè)地帶性植被景觀，形成新的風(fēng)景名勝區(qū)和熱點(diǎn)旅游區(qū)。

清鎮(zhèn)市現(xiàn)已初步形成以山水風(fēng)光、溶洞景觀為特色，民族風(fēng)情內(nèi)涵的生態(tài)旅游體系，旅游業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)將成為清鎮(zhèn)市未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)[14]。

2.3 水土保持需求

清鎮(zhèn)市地處喀斯特巖溶地貌區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱，易造成水土流失，境內(nèi)碳酸鹽巖面積1 488.31 km2，占土地面積的99.72%[15]。2000年以前，農(nóng)耕地和荒地水土流失面積 389.3 km2，占市土地面積的 26.1%，其中荒地流失面積 208.7 km2，耕地流失面積 180.6 km2，土壤侵蝕量達(dá)3750～10000 t·km-2·a-1[16]。2001—2004年清鎮(zhèn)市流失面積共522.3 km2，占市土地面積的35%，治理面積12.8 km2，僅占總流失面積的2.45%[17]。

僅2012年，貴陽(yáng)市就投入4500萬(wàn)元用于水土流失綜合治理，其中清鎮(zhèn)市為重點(diǎn)區(qū)域。清鎮(zhèn)市作為貴陽(yáng)市最主要的生態(tài)保護(hù)區(qū)、水源保護(hù)區(qū)，總體上表現(xiàn)出土壤侵蝕面積大，但程度不嚴(yán)重的特征，因此減少人為干擾，以推進(jìn)常綠闊葉林植被恢復(fù)、天然林資源保護(hù)等林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)將是水土保持的重要途徑。

2.4 生物多樣性保護(hù)需求

歷史上，貴陽(yáng)市境內(nèi)野生動(dòng)物資源極其豐富，包括無(wú)脊椎動(dòng)物7個(gè)門(mén)類(lèi)，100余種；脊椎動(dòng)物202種(亞種)，其中魚(yú)綱50種，兩棲綱11種，爬行綱15種，鳥(niǎo)綱85(亞種)種，哺乳綱(亞種)41種。苔蘚植物128種，分屬42科80屬；各種可藥用的草本植物127科，近700種；種子植物316種，分屬87科187屬，常綠闊葉林樹(shù)種以櫟類(lèi)、栲類(lèi)居多，其他珍稀樹(shù)種有青巖油杉、南方鐵杉、云貴鵝耳櫪等數(shù)十種。但自20世紀(jì)60年代以后，常綠闊葉林資源破壞嚴(yán)重，動(dòng)植物生境縮小，生物多樣性降低。目前，清鎮(zhèn)市在紅楓湖設(shè)立紅楓湖國(guó)家級(jí)野生動(dòng)物疫源疫病監(jiān)測(cè)站，對(duì)紅楓湖名勝區(qū)范圍內(nèi)野生動(dòng)物進(jìn)行常態(tài)化監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示，紅楓湖范圍內(nèi)有鳥(niǎo)類(lèi)物種17目37科162種，其中國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物15種。大鯢、鴛鴦、紅腹錦雞、穿山甲等及多種蛇類(lèi)、蜥蜴類(lèi)動(dòng)物現(xiàn)已少見(jiàn)，畫(huà)眉、白鷴、嗓鸝等幾乎滅絕。

2.5 木材需求

常綠闊葉林不僅生態(tài)效益顯著，因其材質(zhì)優(yōu)良，在提供木材方面也具優(yōu)勢(shì)。例如楠木、沉水樟、青岡等均是價(jià)值較高的珍貴用材林樹(shù)種，據(jù)報(bào)道，福建省將規(guī)劃約67萬(wàn) hm2的珍稀用材林面積[18]，貴州省目前在珍貴用材林項(xiàng)目建設(shè)方面尚在起步階段。2010年，清鎮(zhèn)市林業(yè)產(chǎn)值1030萬(wàn)元，到2013年，林業(yè)產(chǎn)值上升為2232萬(wàn)元。清鎮(zhèn)市內(nèi)共120家木材加工廠(chǎng)，未來(lái)圍繞木材的精細(xì)加工產(chǎn)業(yè)將陸續(xù)增加，木材需求量大，林業(yè)產(chǎn)業(yè)前景廣闊。

2.6 其他需求

工業(yè)廢氣污染是清鎮(zhèn)市的環(huán)境問(wèn)題之一。清鎮(zhèn)市是工業(yè)發(fā)展型城市，其中以鋁工業(yè)發(fā)展較為快速，但在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，由于工業(yè)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的粉塵、廢氣等空氣污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。近年來(lái)，清鎮(zhèn)市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，居民消費(fèi)水平提高，城區(qū)汽車(chē)數(shù)量逐年增加，汽車(chē)尾氣的排放，使得大氣污染程度升高，對(duì)動(dòng)植物的危害也不可忽視。此外，清鎮(zhèn)市還存在季節(jié)性缺水問(wèn)題，氣象局為應(yīng)對(duì)旱情還投入大量經(jīng)費(fèi)進(jìn)行人工增雨作業(yè)。2009年投入7.3萬(wàn)元的抗旱經(jīng)費(fèi)[19]。研究顯示，常綠闊葉林在調(diào)節(jié)小氣候方面較針葉林更具優(yōu)勢(shì)[20-21]。因此，以常綠闊葉林為主的植被群落恢復(fù)和經(jīng)營(yíng)，對(duì)清鎮(zhèn)市整個(gè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善意義重大。

3 常綠闊葉林主導(dǎo)功能優(yōu)選

森林的功能多種多樣，在特定的區(qū)域內(nèi)具有異質(zhì)性，森林經(jīng)營(yíng)活動(dòng)應(yīng)根據(jù)區(qū)域的特定社會(huì)需求來(lái)進(jìn)行，以便發(fā)揮森林的最優(yōu)生態(tài)效益。清鎮(zhèn)市對(duì)常綠闊葉林的需求多種多樣，包括水源涵養(yǎng)、森林旅游、水土保持、生物多樣性保護(hù)、木材需求、調(diào)節(jié)小氣候、改善空氣質(zhì)量等，本文采用層次分析進(jìn)行主導(dǎo)功能的優(yōu)選。

3.1 層次模型構(gòu)建

以最優(yōu)功能類(lèi)型為目標(biāo)層，從經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益3個(gè)層面，對(duì)需求功能進(jìn)行優(yōu)選，構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)(圖1)。

3.2 判斷矩陣、層次排序及一致性檢驗(yàn)

結(jié)合清鎮(zhèn)市“十三五”林地變更調(diào)查及征求專(zhuān)家意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)圖1構(gòu)建A-Ci，Ci-P判斷矩陣，通過(guò)層次分析法軟件yaahp 9.1對(duì)判斷矩陣進(jìn)行進(jìn)一步處理。

3.2.1A-Ci判斷矩陣A-Ci判斷矩陣計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 判斷矩陣A-Ci計(jì)算結(jié)果

*：CI為一致性指標(biāo)；RI為平均一致性指標(biāo)；CR為隨機(jī)一致性比率。

A-Ci判斷矩陣隨機(jī)一致性比率CR小于0.1，通過(guò)一致性檢驗(yàn)，結(jié)果具有可信度。從表1各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值可知，清鎮(zhèn)市常綠闊葉林在生態(tài)效益C3(0.4905)的權(quán)重較大，說(shuō)明生態(tài)效益的區(qū)域需求較高。目前，清鎮(zhèn)市常綠闊葉林除少部分用于提供木材外，其余基本劃分為生態(tài)公益林范疇。表明清鎮(zhèn)市的常綠闊葉林趨向于林分的生態(tài)服務(wù)功能。

3.2.2Ci-P判斷矩陣Ci-P判斷矩陣計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2～表4。

表2 判斷矩陣C1-P計(jì)算結(jié)果

*：CI=0.05；RI=1.32；CR=0.0379<0.1。

表3 判斷矩陣C2-P計(jì)算結(jié)果

*：CI=0.08；RI=1.32；CR=0.0606<0.1。

表4 判斷矩陣C3-P計(jì)算結(jié)果

*：CI=0.07；RI=1.32；CR=0.0530<0.1。

由表2可知，P4(0.2878)>P3(0.2008)>P7(0.1214)>P2(0.1121)>P5(0.1059)>P1(0.0900)>P6(0.0820)，從經(jīng)濟(jì)效益層面分析，區(qū)域?qū)Τ＞G闊葉林在森林旅游、提供木材2方面的需求較大；由表3可知，P4(0.2326)>P5(0.1510)>P7(0.1424)>P2(0.1382)>P6(0.1175)>P1(0.1094)>P3(0.1089)，從社會(huì)效益層面分析，區(qū)域?qū)Τ＞G闊葉林在森林旅游、調(diào)節(jié)氣候方面的需求較大；由表4可知，P6(0.2991)>P1(0.2079)>P2(0.1495)>P5(0.1071)>P7(0.0996)>P4(0.0754)>P3(0.0615)，從生態(tài)效益層面分析，區(qū)域?qū)Τ＞G闊葉林在水土保持、水源涵養(yǎng)方面的需求較大。

由表5層次總排序的計(jì)算結(jié)果表明：P3(0.1955)>P2(0.1727)>P1(0.1517)>P4(0.1356)>P6(0.1154)>P7(0.1148)>P5(0.1146)，P3功能類(lèi)型的綜合效益最佳。因此，清鎮(zhèn)市的常綠闊葉林在今后的多功能經(jīng)營(yíng)中，應(yīng)該以發(fā)揮森林的水土保持功能為主，輔以其他功能類(lèi)型的經(jīng)營(yíng)管理模式。

4 結(jié)論

清鎮(zhèn)市常綠闊葉林的主要功能可概括為水土保持、生物多樣性保護(hù)、森林旅游、水源涵養(yǎng)、木材需求、調(diào)節(jié)氣候、改善空氣等7種類(lèi)型。本文基于層次分析法構(gòu)建了一套森林功能優(yōu)選層次結(jié)構(gòu)，研究結(jié)果表明，水土保持功能類(lèi)型為清鎮(zhèn)市常綠闊葉林的最優(yōu)功能類(lèi)型，其綜合效益最高，得分為0.1955。因此，清鎮(zhèn)市的常綠闊葉林經(jīng)營(yíng)，應(yīng)采取以水土保持為主，再兼顧森林旅游、水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護(hù)等的森林經(jīng)營(yíng)管理模式，有利于滿(mǎn)足區(qū)域?qū)Τ＞G闊葉林恢復(fù)的生態(tài)需求。

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Study on the Leading Function of Evergreen Broad-leaved Forest in Qingzhen

WU Xue-juan1，DU Yan2，MENG Wei1

(1.GuizhouInstituteofForestInventoryandPlanning，Guiyang550000，Guizhou，China；2.EcologicalcivilizationconstructionbureauofQingzhenCityinGuizhouprovince，Qingzhen551400，Guizhou，China)

According the forestry requirement in Qingzhen，to summarize the function type of evergreen broad-leaved forest，so as to find what is the optimal type.By using analytic hierarchy process method，taking economic benefit，social benefit and ecological benefit as evaluation index to calculate the comprehensive benefits of each function type.The result indicates that the comprehensive benefits is P3(0.1955)>P2(0.1727)>P1(0.1517)>P4(0.1356)>P6(0.1154)>P7(0.1148)>P5(0.1146)，that shows the type P3is the optimal leading function type.That means the multi-function management of evergreen broad-leaved forest in Qingzhen，the optimal management mode is to emphasis on soil and water conservation，then supplemented by other function.The results can provide the basis for the forest multi-functional management of the study area.

evergreen broad-leaved forest；leading function type；analytic hierarchy process

2015-03-02；

2015-04-07

吳學(xué)卷(1973—)，男，貴州畢節(jié)人，貴州省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院工程師，從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)和森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)研究。E-mail：479287792@qq.com。

孟偉(1987—)，男，河南寧陵人，貴州省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院助理工程師，碩士，從事森林結(jié)構(gòu)與功能研究。E-mail：641816613@qq.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.01.031

S718.56

A

1002-7351(2016)01-0146-05