森林資源監(jiān)測體系發(fā)展趨勢分析

王歡++徐華麗++++++++++++++++++++++++徐羅

【摘要】：森林資源監(jiān)測是為國家和地方制定與調(diào)整林業(yè)方針政策、規(guī)劃、計劃，以及監(jiān)督檢查各地森林資源消長目標責任制提供了重要依據(jù)。本文從其概念、技術(shù)方法、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等幾大方面概述了森林資源監(jiān)測體系，認為森林資源量測體系的發(fā)展趨勢是向內(nèi)容綜合化、周期年度化和技術(shù)高新化轉(zhuǎn)變，也標志著我國森林資源監(jiān)測工作的高效率與高精度的變化趨勢。

【關(guān)鍵字】：監(jiān)測體系；森林資源連續(xù)清查；發(fā)展趨勢；發(fā)展特點

森林是陸地最大的生態(tài)系統(tǒng)，主要由森林植物、動物、微生物等組成，也陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體部分，決定了林業(yè)可持續(xù)發(fā)展是社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。森林資源監(jiān)測包括森林動植物監(jiān)測、森林健康監(jiān)測、林地監(jiān)測等，是林業(yè)發(fā)展和生態(tài)建設(shè)的一項十分重要的基礎(chǔ)性工作，是《森林法》賦予各級林業(yè)主管部門的重要職責。森林資源監(jiān)測工作報告及相關(guān)成果為國家和地方制定與調(diào)整林業(yè)方針政策、規(guī)劃、計劃，以及監(jiān)督檢查各地森林資源消長目標責任制提供了重要依據(jù)[1]。

1、國內(nèi)外森林資源監(jiān)測體系

1.2國內(nèi)森林資源監(jiān)測體系

我國森林資源監(jiān)測體系主要包括國家森林資源清查（簡稱一類調(diào)查）和森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查（簡稱二類調(diào)查）兩大部分，其中前者是國家森林資源監(jiān)測的主體，后者是地方森林資源監(jiān)測的基礎(chǔ)。①全國森林資源清查始于1977年，它以?。▍^(qū)、市）為單位，每5年為一個周期。至2013年，全國已經(jīng)開展了8次森林資源清查工作，調(diào)查了全國近20多萬個樣地。全國森林資源清查，為適應(yīng)新形勢林業(yè)發(fā)展的需要，增加了反映森林生態(tài)、森林健康、森林功能、土地退化等方面的指標和評價內(nèi)容，為實現(xiàn)森林資源和生態(tài)狀況綜合監(jiān)測奠定了基礎(chǔ)。②森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查又叫森林經(jīng)理調(diào)查，簡稱二類調(diào)查以國有林業(yè)局、林場、自然保護區(qū)、森林公園等為單位，通常每10年進行一次。由于是地方自行組織的經(jīng)營性調(diào)查，故其發(fā)展很不平衡。

我國的森林資源監(jiān)測體系以一類調(diào)查為主體，全國設(shè)有25萬多個野外固定樣地，調(diào)查工作由各省林業(yè)勘察設(shè)計院執(zhí)行，國家林業(yè)局所屬四個林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院負責檢查與數(shù)據(jù)處理，最后由國家林業(yè)局森林資源管理司組織匯總。野外固定樣地按格網(wǎng)系統(tǒng)布設(shè)，格網(wǎng)大小根據(jù)總體大小而有所不同，一般為2×2km至8×8km，每個調(diào)查的因子包括林種、地類、權(quán)屬、地形、土壤、樹種、年齡、胸徑、樹高、植被、更新等約35項[2]。

1.3 國外森林資源監(jiān)測體系

歐美等林業(yè)發(fā)達國家在森林資源監(jiān)測上投入較多的資金，不斷增強科技含量，不僅有定期的連續(xù)的森林資源清查，還有一些地方或區(qū)域的小范圍監(jiān)測，并且國際間的森林資源監(jiān)測調(diào)查合作日漸頻繁 [3]。20世紀70～80年代，歐洲不少國家出現(xiàn)了天然林受害現(xiàn)象，因此，長距離跨國界空氣污染公約執(zhí)行機構(gòu)在1985年決定啟動空氣污染對森林影響的評價和監(jiān)測國際合作項目（ICP）。1986年出版了“空氣污染對森林影響的統(tǒng)一采樣、評價、監(jiān)測和分析的方法與標準手冊”[4]。這樣在傳統(tǒng)的森林木材資源監(jiān)測和評價體系上又增加了一個以森林質(zhì)量和環(huán)境為主要對象的監(jiān)測和評價系統(tǒng)，形成了一個完整的森林資源、森林狀態(tài)和森林環(huán)境的監(jiān)測與評價體系。另外，比如德國國家森林資源環(huán)境監(jiān)測體系形成以州為主，聯(lián)邦農(nóng)林部和州協(xié)商制定技術(shù)方案，由各州實施并最終由聯(lián)邦農(nóng)林部森林和木材研究院進行匯總、分析評價并寫出全國報告，主要包括3個方面的內(nèi)容：一是全國森林資源清查；二是全國森林健康調(diào)查；三是全國森林土壤和樹木營養(yǎng)調(diào)查。

2、森林資源監(jiān)測體系的技術(shù)方法

2.1 國內(nèi)森林資源監(jiān)測體系的技術(shù)方法

按資源管理部門的職責將森林調(diào)查劃分為三類七種：一是全國森林資源清查，俗稱一類調(diào)查；二是二類調(diào)查，也叫林業(yè)規(guī)劃設(shè)計調(diào)查；三是作業(yè)設(shè)計調(diào)查，包括伐期設(shè)計、造林設(shè)計、營業(yè)設(shè)計；四是專業(yè)調(diào)查，如土壤調(diào)查、立地條件調(diào)查、病蟲害調(diào)查、森林數(shù)表的編制和更新調(diào)查等；五是森林資源評估；六是專項調(diào)查，是特殊的調(diào)查，如某一地方出現(xiàn)了異常情況，要對它臨時進行調(diào)查，主要是針對案件進行的；七是核查，采伐限額核查，造林、更新、飛播、封山育林的成活率和保存率實績核查；八是災(zāi)害損失評估，常見的有火災(zāi)損失評估和病蟲害損失評估；九是工程建設(shè)驗收，如生態(tài)工程驗收。不同調(diào)查類型調(diào)查總體、實施單位和周期不同，調(diào)查方法從單純的航空照片目測小班蓄積調(diào)查到分層抽樣，數(shù)量化航空蓄積調(diào)查方法到基于遙感數(shù)據(jù)的森林資源調(diào)查，數(shù)據(jù)獲取技術(shù)手段由目測、航空照片、衛(wèi)星數(shù)據(jù)、利用雷達數(shù)據(jù)及3S技術(shù)等的進步。

2.2 國外森林資源監(jiān)測體系的技術(shù)方法

全國、全省、全縣等以大地域林區(qū)為對象的森林資源清查，世界上仍流行著從下到上的林分（小班—蓄積量）逐級匯總與總體抽樣調(diào)查兩大類森林資源調(diào)查方法。世界上最先實施國家森林資源清查的是北歐三國，早在20世紀20年代就曾利用系統(tǒng)抽樣法進行了第一次森林資源清查。此后，美國、加拿大等國家的森林資源清查則以應(yīng)用航空象片為其特點。而德國、奧地利曾一直流行著全林調(diào)查法，德國直到1987年（1986～1990年），為宏觀掌握全德的資源消長狀況，首次采取系統(tǒng)抽樣方法。

3、森林資源監(jiān)測體系的現(xiàn)狀

20世紀70年代以前，大多數(shù)國家的森林資源清查與監(jiān)測以森林面積和木材蓄積為重點，主要為木材生產(chǎn)和利用服務(wù)。此后，隨著社會發(fā)展的需求，人們對森林的經(jīng)濟、生態(tài)、社會功能的認識不斷提高，逐步出現(xiàn)了森林多資源清查的概念。如美國在20世紀70年代中期以后進行的森林多資源清查，就包括了野生動物資源、牧草資源、游憩資源、木材資源、水資源、自然保護區(qū)、礦產(chǎn)資源、其他資源（公園、風(fēng)景河流、歷史遺跡等）共8個主要方面[5]。

進入20世紀80年代以后，由于環(huán)境問題的突出，人們逐漸意識到森林作為一種環(huán)境資源的重要意義，決策者們不論在地方或全球范圍，都正在將國家級森林資源清查用于環(huán)境監(jiān)測。如德國在原森林資源清查的基礎(chǔ)上，于1984開展了第一次全國范圍的以酸沉降危害為主的森林健康調(diào)查，以后每年在7—9月份都進行一次。80年代，歐洲成立了“空氣污染跨國長期公約組織”，有德國、法國等8個國家參加。該組織決定從1985年起各國每年進行一次森林損害調(diào)查，用于對整個歐洲的監(jiān)測。由這一組織發(fā)起的“空氣污染對森林的影響評價與監(jiān)測國際協(xié)作規(guī)劃”（ICP Forests），到1992年參與的成員國達到了34個。1992年1月，國際林聯(lián)（IUFRO）、聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）等國際組織在泰國召開了森林資源清查與監(jiān)測工作會議，并于1994年正式出版發(fā)行了《國際森林監(jiān)測指南》。根據(jù)這一監(jiān)測指南，涉及的監(jiān)測因子包括土地利用、土地覆蓋、土地退化、立地類型、土壤類型、地形、權(quán)屬、可及度、生物量、木材蓄積、其他林產(chǎn)品、生物多樣性、森林健康、野生動物、人為影響、流域等16大項，但不同層次的監(jiān)測，其側(cè)重點有所不同。在國家級和全球水平的森林監(jiān)測中，土地利用、土地覆蓋、生物量、生物多樣性、森林健康等5項都是重要監(jiān)測項目 [6]。

4、森林資源監(jiān)測體系的發(fā)展趨勢及特點

4.1森林資源監(jiān)測體系的發(fā)展趨勢

4.1.1國際森林資源監(jiān)測的發(fā)展趨勢

目前，國際上流行的森林資源監(jiān)測，涉及的監(jiān)測內(nèi)容包括土地利用、土地覆蓋、土地退化、立地類型、土壤類型、地形、權(quán)屬、可及度、生物量、木材蓄積、其它林產(chǎn)品、生物多樣性、森林健康、野生動物、人為影響、流域等16大項，但不同層次的監(jiān)測，其側(cè)重點有所不同[16]。層次越低，監(jiān)測內(nèi)容越具體，省級森林資源監(jiān)測中，土地利用、土地覆蓋、生物多樣性、森林健康、野生動物、人為影響及流域等都是重要監(jiān)測項目。

現(xiàn)代的森林資源監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)不是一門單一的獨立學(xué)科，而成為一門多學(xué)科綜合性的技術(shù)手段，林業(yè)信息化技術(shù)體系作為森林資源監(jiān)測體系中不可或缺的一部分，主要以“3S”為主體，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，系統(tǒng)地研究林業(yè)綜合空間信息，研究森林資源動態(tài)、生態(tài)格局、作用機制等規(guī)律[9]。具體內(nèi)容包括：1）林業(yè)數(shù)字測繪技術(shù)2）遙感、森林資源與環(huán)境信息提取技術(shù)3）森林資源與環(huán)境地理信息系統(tǒng)的開發(fā)4）基于3S技術(shù)的環(huán)境定量與森林資源估測5）森林與環(huán)境可視化技術(shù)。

4.1.2國內(nèi)森林資源監(jiān)測的發(fā)展趨勢

早在21世紀初，國家林業(yè)局已確立了盡快建設(shè)以森林資源連續(xù)清查為主體、各專項監(jiān)測相結(jié)合的國家森林資源綜合監(jiān)測系統(tǒng)和以森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查為主體、各專項調(diào)查相結(jié)合的地方森林資源監(jiān)測系統(tǒng)。并計劃建成國家、省、市、縣相互兼容的全國森林資源管理的信息系統(tǒng)，實現(xiàn)信息管理的網(wǎng)絡(luò)化和智能化；進一步完善各級監(jiān)測機構(gòu)，為林業(yè)和其他相關(guān)部門提供良好的開放式服務(wù)。目前，《全國林業(yè)信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》已公布，“十三五”時期，我國林業(yè)信息化將實施八大行動48項重點工程，緊貼林業(yè)改革發(fā)展、資源保護、生態(tài)修復(fù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等各項事業(yè)，大力推動“互聯(lián)網(wǎng)+”林業(yè)建設(shè)。舒清態(tài)等從監(jiān)測體系、監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測方法和監(jiān)測技術(shù)等4個方面闡述21世紀國際森林資源監(jiān)測的狀況，從林業(yè)數(shù)字測繪技術(shù)、遙感信息傳輸機制和森林資源與環(huán)境信息提取技術(shù)、森林資源與環(huán)境空間信息系統(tǒng)開發(fā)、3S（遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)）技術(shù)的森林資源與環(huán)境定量估測、森林與環(huán)境可視化技術(shù)幾方面對未來國際森林資源監(jiān)測的趨勢進行了分析。曾鳴[7]等提出構(gòu)建面向服務(wù)構(gòu)架的服務(wù)系統(tǒng)，提出森林資源監(jiān)測系統(tǒng)在數(shù)據(jù)共享服務(wù)和功能共享服務(wù)中存在的問題基礎(chǔ)上，提出了構(gòu)建一個靜態(tài)和動態(tài)結(jié)合的抽象的空間信息服務(wù)模型，實現(xiàn)實現(xiàn)了包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集成與管理、屬性表操作、地圖制作、遙感信息提取、遙感數(shù)據(jù)處理、空間分析、圖層管理、三維可視化及分析等服務(wù)功能。

4.2森林資源監(jiān)測體系的發(fā)展特點

我國森林資源監(jiān)測技術(shù)不斷革新，從總體上分析主要呈現(xiàn)出以下3個方面的特征：森林資源監(jiān)測體系的綜合化、森林資源監(jiān)測周期的年度化和高新技術(shù)的大量應(yīng)用。

4.2.1森林資源監(jiān)測內(nèi)容的綜合化

森林資源監(jiān)測體系的綜合化，其一是監(jiān)測內(nèi)容日益豐富，其二是跨部門協(xié)同合作日益頻繁，其三是森林資源信息共享。傳統(tǒng)的森林資源監(jiān)測重點主要在森林的蓄積、面積上，而目前監(jiān)測內(nèi)容已經(jīng)擴展到森林生態(tài)系統(tǒng)的各個方面，如森林健康、森林生物量、生物多樣性、野生動植物、濕地資源等 [8]。

結(jié)語

我國森林覆蓋率呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，目前已經(jīng)達到21.63%，林業(yè)不僅肩負著生態(tài)公益的使命，而且也成為支撐我國經(jīng)濟的主要產(chǎn)業(yè)之一，摸清森林、林地、動植物、氣候等的動態(tài)變化機制及規(guī)律具有重大意義。我國資源監(jiān)測從建國初開始進行森林資源連續(xù)清查，經(jīng)過了大量的技術(shù)和方法革新，大量的高新技術(shù)慢慢運用在林業(yè)上來，林業(yè)也從原來的粗糙的作業(yè)方式向精準林業(yè)轉(zhuǎn)變。監(jiān)測方法也越來越多樣化，連續(xù)的周期性大樣地監(jiān)測、自然保護區(qū)生物多樣性監(jiān)測也逐漸普遍起來，共同組成了我國多樣化的監(jiān)測體系。

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