基于層次分析法優(yōu)化調(diào)整龍泉市森林結(jié)構(gòu)

周昌和 林上平 葉茂平

(浙江省龍泉市林業(yè)局，浙江 龍泉 323700)

森林的林種、樹種結(jié)構(gòu)與森林功能之間具有很強的層次性和相關(guān)性,森林結(jié)構(gòu)不合理就不能發(fā)揮其應(yīng)有的效益。為了充分發(fā)揮森林的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益，針對龍泉市的林種、樹種結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀和現(xiàn)階段性人們對森林功能的需求, 綜合分析了龍泉市森林資源和林業(yè)發(fā)展面臨的形勢，認(rèn)真梳理了森林資源中存在的結(jié)構(gòu)性問題，并用層次分析方法確定了更合理的林種、樹種結(jié)構(gòu),為龍泉市林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略階段的林業(yè)發(fā)展提供了依據(jù)[1]。

1 林種、樹種結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析

根據(jù)《浙江省森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查技術(shù)操作細(xì)則(2014年版)》對林種的劃分標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合龍泉市最主要的優(yōu)勢樹種對最近的森林資源二類調(diào)查資料進(jìn)行統(tǒng)計。

從表1的統(tǒng)計可以看出目前龍泉市現(xiàn)有森林資源的林種、樹種結(jié)構(gòu)不盡合理，主要表現(xiàn)在以下4個方面。

(1)按林種來分析，用材林比例偏大,經(jīng)濟林和特用林的比例偏小;

(2)按優(yōu)勢樹種來分析，杉木、松木、竹林的比例偏大,闊葉樹、經(jīng)濟林樹種的比例偏小;

(3)防護林和特用林的樹種組成中杉木純林和松木純林偏多。

(4)用材林中竹林的比例偏大。

以上應(yīng)取的調(diào)整措施該如何實施，我們必須確定一個目標(biāo)結(jié)構(gòu)。本文采用層次分析法(AHP法)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,確定合理的、適合龍泉市林業(yè)發(fā)展需要的林種、樹種目標(biāo)結(jié)構(gòu)[2]。

2 模型設(shè)計

整個模型分為四層。

2.1 目標(biāo)層A

除考慮經(jīng)濟效益外還應(yīng)追求生態(tài)效益和社會效益,即追求經(jīng)濟、生態(tài)與社會效益之綜合效益最優(yōu)，將龍泉市建成良好的森林生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系。

2.2 效益層B

以森林的三大效益作為綜合評價的要素，包括: B1為生態(tài)效益,B2為經(jīng)濟效益，B3為社會效益。

2.3 方案層C

即根據(jù)最新的森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查技術(shù)操作細(xì)則確定的林種層包括: C1為防護林種,C2為用材林林種，C3為特用林林種,C4為經(jīng)濟林林種。

2.4 方案層D

表示解決問題的措施、政策需確定的主要的樹種層，本模根據(jù)最新的森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查技術(shù)操作細(xì)則分6個樹種。

3 模型分析計算

龍泉市林種、樹種結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化決策由有關(guān)專家調(diào)查對各因素的重要性的關(guān)系給予數(shù)量化評價,針對上面林種、樹種結(jié)構(gòu)建立層次分析模型，通過構(gòu)造判斷矩陣、層次單排序及其一致性檢驗后得出各層次總排序[3]。

龍泉市調(diào)整優(yōu)化決策林種、樹種結(jié)構(gòu)主要考慮生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益三個因素。將生態(tài)效益放在首位,然后是經(jīng)濟效益和社會效益，這與實際相符。最終確定A-B判斷矩陣及層次B總排序，CR<0.10,說明特征向量合理,優(yōu)化結(jié)果可行[4-5]。

根據(jù)有關(guān)專家調(diào)查對C層各林種對B層各個因素的重要性給予數(shù)量化評價后構(gòu)造判斷矩陣。

判斷矩陣B1-C得出λmax=4.1707 ，CI=0.0569，RI=0.9，CR=0.0632<0.1。

判斷矩陣B2-C得出λmax=4.2337 ，CI=0.0779，RI=0.9，CR=0.0865<0.1。

判斷矩陣B3-C得出λmax=4.1996 ，CI=0.0665，RI=0.9，CR=0.0739<0.1。

三個判斷矩陣得出CR< 0.10,說明特征向量合理,優(yōu)化結(jié)果可行。得出層次C總排序即為各林種的優(yōu)化結(jié)果。

通過有關(guān)專家調(diào)查對D層各主要樹種對C層各個林種的重要性給予數(shù)量化評價后構(gòu)造判斷矩陣。

判斷矩陣C1-D得出λmax=6.1789 ，CI=0.0358，RI=1.2，CR=0.0298<0.1。

判斷矩陣C2-D得出λmax=6.1021 ，CI=0.0204，RI=1.2，CR=0.0170<0.1。

判斷矩陣C3-D得出λmax=6.3231 ，CI=0.0646，RI=1.2，CR=0.0538<0.1。

判斷矩陣C4-D得出λmax=6.1094 ，CI=0.0219，RI=1.2，CR=0.0182<0.1。

四個判斷矩陣得出CR< 0.10,說明特征向量合理,優(yōu)化結(jié)果可行。

得出層次D總排序即為各主要樹種的優(yōu)化結(jié)果如表1所示。

4 層次分析結(jié)果

從龍泉市林種結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后對照表1可以看出,現(xiàn)有林種結(jié)構(gòu)與調(diào)整后相比有一定差異。用材林的比例減少了7.64%，防護林、特用林、經(jīng)濟林的比例依次增加了0.33%、0.78%、6.54%。

表1 層次D總排序表

杉木、松木、竹林比例分別減少8.51%、9.90%、2.83%，針闊混、闊葉樹、經(jīng)濟林樹種分別增加9.11%、5.99%、6.13%,調(diào)整后的樹種結(jié)構(gòu)比之前更合理,杉木、松木、針闊混、闊葉樹、竹林和經(jīng)濟林樹種相對比例更適合于龍泉市未來林業(yè)發(fā)展需求。

5 調(diào)整建議措施

5.1 控制營造純林，發(fā)展針闊混交林和闊葉林

在跡地更新時，盡量發(fā)展針闊混交林和闊葉林，改變純林多、樹種單一的現(xiàn)狀，豐富森林組分，形成合理的森林結(jié)構(gòu)。造林規(guī)劃好樹種組成比例、優(yōu)化造林樹種配置，根據(jù)樹種的生物學(xué)特性，優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土樹種作為造林樹種，營造多樹種共存的針闊混交林和闊葉混交林[6-10]。

5.2 積極改造松木林，建設(shè)健康森林

對于松木純林和無法成林成材的低產(chǎn)林分進(jìn)行全面改造。松木純林可根據(jù)立地條件和培育目標(biāo)改造適宜的造林樹種，營造針闊混交林。 對于造林樹種配置不合理、局部樹種不適宜、林木生長緩慢的低產(chǎn)針葉林分，應(yīng)伐除生長不良、長勢衰退的針葉樹，保留闊葉幼樹、幼苗，種植適宜的闊葉彩色樹種，優(yōu)化樹種組成，調(diào)整林分結(jié)構(gòu)，改善林木生長條件[11]。

5.3 控制竹林?jǐn)U張，提高森林效益

龍泉市近年來竹林增長主要在山區(qū)，由于交通不便無法集約經(jīng)營，林農(nóng)在林木采伐后未及時管理，導(dǎo)致竹林面積快速增長，基于此，應(yīng)有計劃地引導(dǎo)林農(nóng)全面改造低效毛竹林，營造針闊混交林或闊葉林[12]。

5.4 結(jié)合國土綠化對坡耕地進(jìn)行種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，擴大經(jīng)濟林規(guī)模

經(jīng)濟林既能獲取經(jīng)濟效益又可以改善生態(tài)環(huán)境，龍泉市經(jīng)濟相對落后，可以積極申報中央省級木本油料發(fā)展項目，大力發(fā)展油茶、香榧和山核桃等木本油料經(jīng)濟林，不失為振興山區(qū)經(jīng)濟的途徑之一。

6 結(jié)語

綜上所述，龍泉市在林種結(jié)構(gòu)優(yōu)化之后，與龍泉市實際情況更加符合，更適合未來林業(yè)發(fā)展。但是還有進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)的空間。在此基礎(chǔ)上，提出了調(diào)整建議，希望可以為林種結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供借鑒。