昆明市官渡區(qū)低質(zhì)林改造效果綜合評(píng)價(jià)研究

熊瑪麗

(云南省昆明市官渡區(qū)小板橋街道辦事處，云南 昆明 650206)

森林資源在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，通過(guò)優(yōu)化樹(shù)種結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大培育面積、提升林分質(zhì)量來(lái)確保地區(qū)森林資源數(shù)量、質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)。但在森林資源的經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，由于一些林分密度小、樹(shù)種結(jié)構(gòu)不合理等原因?qū)е铝帜旧L(zhǎng)良莠不齊，出現(xiàn)樹(shù)干彎扭、枯梢等問(wèn)題，產(chǎn)生成林不成材現(xiàn)象。這些林分由于不能滿足森林資源經(jīng)營(yíng)的需求，且產(chǎn)量較低，不能有效地發(fā)揮應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益，被稱為“低價(jià)值林(低質(zhì)林)”。

低質(zhì)林的改造就是通過(guò)林苗選取、撫育管理等措施，對(duì)這些低質(zhì)林進(jìn)行優(yōu)化改造，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛏a(chǎn)大量?jī)?yōu)質(zhì)木材或其他林副產(chǎn)品的林木，并發(fā)揮其應(yīng)有的生態(tài)效益。

1 調(diào)查區(qū)域概況

1)本次低質(zhì)林項(xiàng)目區(qū)的調(diào)查區(qū)域位于昆明市官渡區(qū)金馬街道辦方旺社區(qū)、十里社區(qū)十里居民小組、小板橋街道辦事處羊甫社區(qū)大羊甫第一、二、三、四、七居民小組、羊甫社區(qū)義路居民小組、矣六街道辦塔密居委會(huì)塔密二、三、四組居民小組。地理坐標(biāo)位于東經(jīng)102°4′16″ ～102°49′20″，北緯25°2′11″～24°56′22″之間。

2)項(xiàng)目區(qū)為丘陵和溝壑相間地形，起伏較小，地勢(shì)相對(duì)平坦；屬北亞熱帶氣候類型、年平均氣溫14.7℃，年平均降雨量1012mm；森林土壤主要為紅壤；河流屬金沙江水系，分布有楊官莊水庫(kù)，西沖水庫(kù)，花莊水庫(kù)。

2 低質(zhì)林產(chǎn)生原因

2.1 種植年代久遠(yuǎn)、技術(shù)落后

1)自然災(zāi)害與采伐不當(dāng)雙重因素，造成昆明市官渡區(qū)原生態(tài)植被嚴(yán)重破壞，加之水土流失的加劇，該區(qū)域出現(xiàn)嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞情況。據(jù)資料顯示：1985-1994年的10年間，在經(jīng)歷毀林促耕活動(dòng)后，官渡區(qū)的造林面積下降15%，直至2010年，該地區(qū)的森林覆蓋率才開(kāi)始回升。

2)進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著對(duì)森林資源發(fā)展的重視與自動(dòng)化技術(shù)在森林管理中的應(yīng)用，該地區(qū)逐步采用飛機(jī)播種的育林方式，逐步開(kāi)始封山育林。但由于立地條件的惡化，加之缺乏對(duì)樹(shù)苗的有效撫育，導(dǎo)致該地區(qū)產(chǎn)生大量的低質(zhì)林。

2.2 部分林地自然條件較差

昆明市官渡區(qū)地理?xiàng)l件優(yōu)越，但由于部分林地區(qū)域立地條件不能滿足種植要求，如一些區(qū)域土壤厚度不足、砂石含量較多，缺乏足夠水分與肥力的支撐，導(dǎo)致一些區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的水土流失，森林資源質(zhì)量較低。如，大羊甫二、三組居民小組每67m2平均林積量不足全市平均水平的67%。

2.3 管理技術(shù)滯后、育林水平粗放

在實(shí)際的森林資源經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，由于沒(méi)有注意林地內(nèi)密集的根系做挖除處理，造成低質(zhì)林的形成；在進(jìn)行林地翻整的過(guò)程中，沒(méi)注意整地深度與面積，造成土地翻整不及時(shí)而形成低質(zhì)林；植苗造林培土過(guò)少、漏根、窩根、土壤未擠實(shí)等不合理的種植方式，也是造成林木生長(zhǎng)滯后，最終形成低質(zhì)林的重要原因。

2.4 撫育管護(hù)不到位

幼林高質(zhì)量的撫育管護(hù)是提升幼苗成活率最為關(guān)鍵的措施。造林完成后未能及時(shí)地對(duì)林苗進(jìn)行精心的撫育管護(hù)，則會(huì)導(dǎo)致林地內(nèi)雜草叢生，苗木良莠不齊，質(zhì)量不高。對(duì)幼小苗木的隨意砍伐、在林地內(nèi)放牧均會(huì)造成林苗保存率下降，而遭受破壞后的林木即使成長(zhǎng)，依然會(huì)形成低質(zhì)林。

2.5 種植維護(hù)技術(shù)滯后

據(jù)資料顯示，人工培育的林分中，存在大量的密集、老舊與殘林，而種植維護(hù)技術(shù)的滯后進(jìn)一步促成了低質(zhì)林的形成，最終導(dǎo)致大量人工培育的林分質(zhì)量不高、森林面積增長(zhǎng)較慢。例如，我國(guó)森林資源在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，一些區(qū)域受到地理特性、土壤理性的限制，不適宜大量種植成長(zhǎng)快、價(jià)值高的林木，但實(shí)際情況則是，許多區(qū)域均會(huì)大面積的種植同化性林木，且林苗隨意種植。這種情況，使得一些林木的品種優(yōu)勢(shì)得不到展現(xiàn)。種植維護(hù)技術(shù)掌握的不精準(zhǔn)，甚至造成大面積低質(zhì)林形成，最終使得該區(qū)域林木特色喪失。

3 低質(zhì)林改造策略與實(shí)施

3.1 樹(shù)種選擇

在進(jìn)行樹(shù)種的選擇時(shí)，種植人員應(yīng)首先結(jié)合區(qū)域的立地條件，咨詢林業(yè)專家意見(jiàn)，選擇那些適合區(qū)域自然、地形、土壤條件的林木，并兼顧對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的追求。比如，在一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域建造林區(qū)時(shí)，應(yīng)盡量選取一些觀賞性樹(shù)種，采取落葉喬木與闊葉樹(shù)混種的形式，最大程度的減少低質(zhì)林的產(chǎn)生。種植人員在確定種植目的樹(shù)后，應(yīng)多選擇幾種樹(shù)種，避免出現(xiàn)大片林區(qū)內(nèi)種植樹(shù)種過(guò)于單一。

3.2 苗木質(zhì)量

苗木質(zhì)量會(huì)影響林苗的成活率，因此，在進(jìn)行林苗的種植時(shí)，通常選取大苗，且選擇苗木茁壯、未遭受病害、未發(fā)生斷梢的苗木，在起苗的過(guò)程應(yīng)盡量保持完整的根系。對(duì)于針葉樹(shù)木而言選取苗齡超過(guò)6年為最佳，闊葉樹(shù)苗齡超過(guò)4年能夠最大限度提高林苗的成活率。

3.3 整地、 挖坑

為提升林地土壤理化性能，在清林結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)的對(duì)林地進(jìn)行翻整。首先對(duì)林地內(nèi)的林木情況進(jìn)行調(diào)查，基于栽植點(diǎn)，向外擴(kuò)散1m，將該區(qū)域內(nèi)的雜草、灌木清理干凈，以栽植點(diǎn)為中心，進(jìn)行整地，整地深度一般為10cm。林苗的種植深度影響著苗木的成活率與保存率。若植苗深度過(guò)淺，則林苗在天氣環(huán)境的影響下極易出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象，而植苗過(guò)深時(shí)，土壤溫度過(guò)低，林苗在移植后短期內(nèi)樹(shù)根不能有效地吸收養(yǎng)分。通常植苗深度保持在40cm為最佳，樹(shù)坑為50 ×50cm。

3.4 混交類型、樹(shù)種比例

采取科學(xué)的混交種植，能夠?qū)⒐庹张c土壤資源最大化利用，且樹(shù)種之間相互互補(bǔ)，發(fā)揮各種林木生長(zhǎng)特點(diǎn)，提升林苗成長(zhǎng)質(zhì)量。一般在采取混交種植時(shí)，可考慮針葉樹(shù)與闊葉樹(shù)、速生樹(shù)與慢生樹(shù)、深根樹(shù)與淺根樹(shù)、陰性樹(shù)與陽(yáng)性樹(shù)混交，但各類型樹(shù)種的選擇應(yīng)結(jié)合地理環(huán)境與實(shí)際需求。例如，針葉樹(shù)與闊葉樹(shù)混交時(shí)，針葉樹(shù)的占比應(yīng)不小于40%。

3.5 造林密度

針對(duì)大面積的低質(zhì)林，可以采取人工造林的形式進(jìn)行改造，林地區(qū)域內(nèi)的林木數(shù)量應(yīng)達(dá)到4400株/hm2，確保成林后郁閉度不低于0.8。

3.6 撫育管理

1)高質(zhì)量的撫育管理，是減少低質(zhì)林的有效措施。林苗在種植前，林地的管理人員應(yīng)根據(jù)林木的成長(zhǎng)需求，及時(shí)對(duì)林苗進(jìn)行消毒處理，防止林苗所攜帶的病菌造成林苗的損壞。

2)林地管理人員針對(duì)不同的林苗應(yīng)選擇不同的栽植方式、栽植時(shí)間、栽植溫度等。

3)林苗在栽植完成后，管理人員應(yīng)及時(shí)地對(duì)林苗做施肥、澆水等，確保林苗的養(yǎng)分與水分能夠滿足林苗的生長(zhǎng)需求。

4)為防止林苗周圍的雜草吸收土壤內(nèi)的養(yǎng)分，應(yīng)定期清理林苗周圍的雜草，確保林苗具有較好的生長(zhǎng)環(huán)境，并通過(guò)修建水渠體系確保林木水分足以滿足林木的成長(zhǎng)需求，為林苗的茁壯成長(zhǎng)提供養(yǎng)分保障。

4 改造效果的綜合評(píng)價(jià)

4.1 評(píng)價(jià)方法

1)本文所選用的評(píng)價(jià)方法主要為主成分分析法。在對(duì)改造效果進(jìn)行評(píng)價(jià)前，首先結(jié)合官渡區(qū)森林的特點(diǎn)，選取并設(shè)置n項(xiàng)帶狀改造形式，基于影響林木生長(zhǎng)質(zhì)量等因素選取m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建出官渡區(qū)地質(zhì)林的原始矩陣。將收集到的原始數(shù)據(jù)矩陣?yán)霉?1)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到無(wú)量綱形式的標(biāo)準(zhǔn)化原始矩陣，之后在使用公式(2)對(duì)其進(jìn)行逆向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理。

Xij*=Xij/Xj

(1)

Xij*=Xj/Xij

(2)

式中：Xij*——是Xij標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)；

Xj——第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的平均值。

2)確定主成分：文章通過(guò)對(duì)比分析后，確定使用SPESS軟件對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行保準(zhǔn)化處理。在對(duì)主成分進(jìn)行確定時(shí)，按照主貢獻(xiàn)率的原則只選取出貢獻(xiàn)率超過(guò)85%的m個(gè)指標(biāo)，并借助公式(3)對(duì)這m個(gè)主成分與標(biāo)量的關(guān)系進(jìn)行表示。

Yk=bk1X1*+bk2X2*+……+bkpXp*

(3)

式中：Yk——第k個(gè)主成分；

bk1——第k個(gè)主成分的因子載荷。

權(quán)重的確定如式(4)所示。

(4)

式中：ωk——第k個(gè)主成分的權(quán)重；

λk——第k個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率。

由公式(4)構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)函數(shù)。如式(5)所示。

(5)

式(5)中F表示的是皆伐改造模式的綜合評(píng)價(jià)得分，且得分越高，表示改造模式效果越好。

4.2 改造效果與效益

1)項(xiàng)目選取2019年6月測(cè)得的官渡區(qū)低質(zhì)林試驗(yàn)區(qū)的38項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)。將林區(qū)土地的pH值作為正向指標(biāo)(堿性有助于林木成長(zhǎng))，利用式(1)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，借助式(2)將土壤密度這一逆向指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。通過(guò)SPESS分析軟件處理后的各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)總方差分析結(jié)果(表1)。

表1 不同改造模式下各指標(biāo)總方差分析結(jié)果Tab.1 Total Variance Analysis Results of each Index under Different Transformation Modes

從表1可知，主成分5(林下枯落物持水性能、土壤理化性質(zhì)、生物多樣性、冠層結(jié)構(gòu)、光合作用)時(shí)，累計(jì)貢獻(xiàn)率超過(guò)85%，能夠滿足實(shí)際需求。

2)文中只針對(duì)前5個(gè)主成分進(jìn)行分析，即可滿足低質(zhì)林改造后的總體改造效果。綜合評(píng)價(jià)結(jié)果(表2)。

表2 不同改造模式下改造效果綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.2 Comprehensive Evaluation Results of Transformation Effect under Different Transformation Modes

從表2中可以得出低質(zhì)林生態(tài)改造效果，不同模式的改造效果得分從高到低依次是S2、S3、S6、S4、S8、S1、S7對(duì)照S5、S9、S2樣地綜合得分最高，說(shuō)明10m改造帶中20m保留帶的改造模式效果最好。綜合分析來(lái)看，通過(guò)對(duì)林下凋落物持水量、土壤理化性質(zhì)、生物多樣性、冠層結(jié)構(gòu)，更新后幼苗的光合作用和幼苗的生長(zhǎng)狀況等指標(biāo)來(lái)反映低質(zhì)量森林轉(zhuǎn)型的影響，以定量評(píng)估改造后的不同模式對(duì)于低質(zhì)林的改善效果，從10 m改良區(qū)中選擇20m保留區(qū)的劣質(zhì)楊木林效果最好。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)5種不同類型的低質(zhì)林的轉(zhuǎn)化效果進(jìn)行綜合評(píng)估，并建立了38個(gè)指標(biāo)的綜合評(píng)估系統(tǒng)，包括林木所處區(qū)域的土壤特性、林木所具有的光合作用及生物的多樣性等。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，官渡區(qū)內(nèi)的針闊葉混交林具有最佳的轉(zhuǎn)化效果，且通過(guò)對(duì)不同模式的改造效果進(jìn)行分析，為官渡區(qū)低質(zhì)林的改造，發(fā)揮官渡區(qū)森林資源優(yōu)勢(shì)具有重要意義。