黑龍江省中部闊葉混交林林分自然度評價(jià)

張洪森，張悅妍，杜宏志

(1.黑龍江孫吳紅旗濕地省級自然保護(hù)區(qū)管理局，黑龍江 黑河 164200；2.貴州大學(xué)，貴州 貴陽 550000；3.黑龍江省林業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

森林的自然程度用來描述森林生態(tài)系統(tǒng)維持其原始狀態(tài)依據(jù)，是森林經(jīng)營，管理和恢復(fù)的重要基礎(chǔ)[1]。 利用熵權(quán)修正的層次分析法[1]，結(jié)合森林現(xiàn)實(shí)狀態(tài)特征的特定表達(dá)和描述，對黑龍江省中部闊葉混交林的自然度進(jìn)行了評價(jià)。

1 研究地區(qū)概況

在黑龍江省中部賓縣萬人歡、太平山，延壽縣玉河和五常寶龍店四個(gè)林場選擇試驗(yàn)地，地理坐標(biāo)為127°38′00″—128°34′38″ E，44°50′09″—45°57′18″ N。地理位置處于長白山支脈張廣才嶺西坡。氣候?yàn)橹袦貛Т箨懶约撅L(fēng)性氣候，雨水集中在7—8月，年降水量650 mm左右,年均氣溫3.1 ℃，無霜期約為125 d，年日照時(shí)數(shù)約2 560 h，土壤以暗棕壤為主。植物屬長白山植物區(qū)系[2]。該地區(qū)是經(jīng)人為干擾后形成的天然次生林群落[3]。主要樹種包括蒙古櫟、山楊、糠椴、紫椴等。在森林資源普查中，天然林面積約為40 656 hm2，蓄積約為3 908 396 m3[2]。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置與調(diào)查

2014—2016年在研究區(qū)闊葉混交林內(nèi)，設(shè)立樣地13個(gè)，用大網(wǎng)格法進(jìn)行調(diào)查，并按順序編號，然后依次測量各網(wǎng)格內(nèi)的樹木的相對位置。對樣地內(nèi)林木的基本情況和各項(xiàng)因子進(jìn)行記錄。

2.2 分析方法

2.2.1 森林自然度評價(jià)的構(gòu)建 本文采用研究區(qū)內(nèi)不存在參照系時(shí)評價(jià)林分的自然度。評價(jià)指標(biāo)從5個(gè)方面來選取，利用熵權(quán)修正層次分析法評價(jià)分析，其層次結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 森林自然度評價(jià)指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)

森林自然度(SN)是指林分指標(biāo)層評價(jià)值及其約束層加權(quán)后相乘累積相加所得值即為觀測林分的森林自然度。

式中：λj為約束層修正后的權(quán)重，Bj為指標(biāo)層的評價(jià)值。

2.2.2 指標(biāo)層標(biāo)準(zhǔn)值的確定 指標(biāo)層各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的確定見表1。

表1 指標(biāo)層各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的確定

2.2.3 指標(biāo)權(quán)重確定及自然度的計(jì)算 對于約束層的5個(gè)方面來說，都體現(xiàn)了森林自然度的重要性，認(rèn)為這5個(gè)方面同等重要，貢獻(xiàn)相同。因此，這5個(gè)方面的權(quán)重都為0.2。請專家對14個(gè)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行賦值，并加以計(jì)算，最后將指標(biāo)權(quán)重與其指標(biāo)真實(shí)測量值相加求和，即為森林的自然度值。各指標(biāo)最終的權(quán)重值見表2。

表2 各指標(biāo)最終權(quán)重值

2.2.4 森林自然度劃分標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)以上方法，以7個(gè)等級來劃分自然度，依據(jù)林分的條件和接近自然的程度，具體劃分為以下標(biāo)準(zhǔn)。見表3。

表3 森林近自然度等級劃分

2.3 數(shù)據(jù)處理

林分空間結(jié)構(gòu)參數(shù)分析利用SVMS 1.0軟件，用yapph軟件計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重值，在SPSS軟件上進(jìn)行計(jì)算分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 林分概況

在13個(gè)闊葉混交林調(diào)查樣地中，選出樣地6個(gè)，進(jìn)行研究分析，林分概況見表4。

3.2 樣地評價(jià)指標(biāo)調(diào)查結(jié)果

基于森林自然度體系評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對林分內(nèi)5個(gè)約束層的14個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，統(tǒng)計(jì)林分內(nèi)的特征值見表5。

3.3 不同林分類型的自然度

不同林分的自然度結(jié)果分析見表6。

表4 闊葉混交林林分概況

表6 研究林分各指標(biāo)加權(quán)值及林分自然度值

4 結(jié)論

在沒有參照系的情況下，6個(gè)樣地的森林自然度均未達(dá)到原始林和原始次生林狀態(tài)，人工干預(yù)行為一般，其中2號、9號、12號樣地自然度等級為4，為鄉(xiāng)土樹種混交狀態(tài)。而11、13和19號樣地林分自然度等級為5，為次生林狀態(tài)。

5 討論

目前，由于現(xiàn)有林分群落結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，外加經(jīng)營不善和保護(hù)措施的不合理。大部分次生林還在持續(xù)遭到破壞。相當(dāng)多的次生林仍然走向退化。森林自然度評價(jià)是森林結(jié)構(gòu)化經(jīng)營的基礎(chǔ)，也是森林永續(xù)利用的基礎(chǔ)。為能更好地實(shí)現(xiàn)森林可持續(xù)經(jīng)營，運(yùn)用森林培育學(xué)、森林經(jīng)理學(xué)的理論和可靠的分析方法，解析林分的特征狀態(tài)，有利于更好的延續(xù)森林的自我調(diào)控和自我恢復(fù)的功能，使森林的三大功能時(shí)刻處于最佳狀態(tài)[4，5]。對林分進(jìn)行自然度評價(jià)后，根據(jù)實(shí)際情況，確定合理的經(jīng)營方向，對避免森林及其生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量與功能退化具有十分重大的作用。