三河市森林資源區(qū)劃及森林經(jīng)營類型研究

劉志煒 肖永青

(河北省林業(yè)和草原局，河北 石家莊 050081)

隨著人們生活水平的提高，對森林的附加需求也逐漸增加，本文選取生態(tài)重要性和生態(tài)敏感性2個層面指標，以三河市為例開展森林資源區(qū)劃及森林經(jīng)營類型研究，對該區(qū)域生態(tài)需求、森林資源現(xiàn)狀、不同林種主導(dǎo)功能及社會經(jīng)濟發(fā)展需求作了深入分析，為下一步在全市范圍內(nèi)開展森林培育和森林質(zhì)量提升奠定了基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)域概況

1.1 地理位置

河北省三河市(縣級市)位于N39°48′～40°05′，E116°45′～117°15′。地處京、津、冀交叉地界，與首都北京僅一河之隔。三河市屬于燕山山前平原地區(qū)，總體地勢北高南低，按照地形地貌特點劃分，分為低山丘陵區(qū)、平原區(qū)、洼地。其中屬平原區(qū)面積最大，平均海拔高程5.9～31.9m(黃海標高)。三河市區(qū)域范圍是典型暖溫帶大陸性氣候，年平均氣溫為11.1℃，歷史極端氣溫分別為最高溫40.2℃，最低溫-25.8℃，年總降雨量為905.1mm，年總蒸發(fā)量1681.9mm。三河市轄區(qū)內(nèi)四季分明，風(fēng)調(diào)雨順，風(fēng)沙量小，氣候宜人。

1.2 森林資源狀況

依據(jù)三河市最新二類調(diào)查數(shù)據(jù)可以統(tǒng)計出三河市總國土面積為63423.18hm2，三河市林地總面積16514.08hm2，其中，喬木林占75.3%，未成林造林地占13.8%。森林覆蓋率約為19.7%，見表1[1]。從林地類型分布看，三河市造林空間有限，所以森林經(jīng)營管理重點是提高現(xiàn)有林地的森林質(zhì)量[1-3]。

表1 三河市林地地類面積及占比

三河市喬木林樹種主要是速生楊，占喬木林地面積的51%，其次是園林樹，占比13.3%，其它樹種占比都很小，見表2。

表2 三河市喬木林按優(yōu)勢樹種統(tǒng)計表

2 三河市森林資源區(qū)劃

按照國家林業(yè)和草原局印發(fā)的《全國森林資源經(jīng)營管理分區(qū)施策導(dǎo)則》(試行)，三河市屬于丘陵平原亞區(qū)，華北與長江中下游丘陵平原區(qū)[2]。

2.1 林地信息提取

從森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)中提取出林地。根據(jù)河北省林業(yè)廳《河北省森林規(guī)劃設(shè)計調(diào)查操作細則(2015年)》，把林地劃分了7種地類，即喬木林地、疏林地、灌木林地、未成林造林地、苗圃地、跡地和宜林地。從森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)中提取出“新地類”字段為喬木林、疏林、灌木林、特灌、苗圃、采伐跡地、困難地、失敗地、荒山的小班，形成林地圖層，即為三河市森林資源經(jīng)營管理類型區(qū)劃的研究區(qū)域，河北省三河市林地資源分布見圖1[3]。

圖1 三河市林地資源分布

2.2 生態(tài)重要性數(shù)據(jù)處理及結(jié)果

根據(jù)三河市的實際情況，選取自然保護區(qū)、道路、河流3個因子進行生態(tài)重要性的分類。

三河市森林經(jīng)營范圍內(nèi)沒有自然保護區(qū)；關(guān)于道路矢量數(shù)據(jù)是從森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)中提取的。對等級路兩側(cè)做100m的緩沖區(qū)，利用林地圖層裁剪緩沖區(qū)分別得到生態(tài)重要性B級。同樣，河流、鄉(xiāng)村路等根據(jù)指標要求提取河流、鄉(xiāng)村路圖層，并做緩沖區(qū)，然后根據(jù)緩沖區(qū)所在小班劃分不同的生態(tài)重要性等級。

根據(jù)三河市森林資源區(qū)劃生態(tài)重要性指標群等級，分別將道路、河流中符合A級指標的小班用Arcgis提取出來，分別形成一個圖層，然后各圖層經(jīng)過疊加、合并處理，確定三河市林地小班中所有生態(tài)等級為A級的小班；在將A級小班剔除后的林地小班中，同樣方法確定B級小班，同理，確定C級、D級小班，最終確定所有小班的生態(tài)重要性等級，得到三河市生態(tài)重要性等級分布，見圖2。

從圖2可以看出，三河市林業(yè)用地中生態(tài)重要性較高的林地總面積為2692.53hm2，占林地總面積的16.3%；生態(tài)重要性一般的總面積為5227.70hm2，占比31.7%；生態(tài)重要性較低的總面積為8593.85hm2，占比52%?？梢钥闯?，三河市生態(tài)區(qū)位重要性相對較低。

2.3 生態(tài)敏感性數(shù)據(jù)處理及結(jié)果

根據(jù)三河市的實際情況，選取坡度、土層厚度和植被覆蓋度3個因子進行區(qū)域敏感性等級分類。

坡度數(shù)據(jù)是利用三河市的DEM數(shù)據(jù)在GIS軟件中做坡度分析，然后將其按照坡度閾值范圍(1，>36°；2，31°～35°；3，26°～30°；4，≤25°)進行分割，得到坡度的區(qū)域生態(tài)敏感性等級圖層。土壤厚度數(shù)據(jù)從林地圖層中提取，然后利用GIS軟件按土壤厚度閾值范圍(1，石礫地；2，<30cm；3，30～60cm；4，>60cm)分割得到土壤厚度因子的區(qū)域生態(tài)敏感性等級圖層。植被覆蓋度數(shù)據(jù)來源于河北省30m分辨率的植被覆蓋率分布圖，在GIS軟件中提取出每個小班的植被覆蓋度數(shù)據(jù)，然后按照閾值范圍(1，<49%；2，50%～59%；3，60%～79%；4，≥80%)分割得到植被覆蓋度的生態(tài)敏感性等級圖層[4]。

將坡度、土層厚度、植被覆蓋度3個因子的生態(tài)敏感性等級圖層按等級優(yōu)先原則疊加，即先疊加得到敏感性最高的脆弱區(qū)(1級)，然后依次得到亞脆弱區(qū)(2級)、亞穩(wěn)定區(qū)(3級)和穩(wěn)定區(qū)(4級)，最終形成三河市生態(tài)敏感性等級分布，見圖3。

圖3 三河市生態(tài)敏感性等級

三河市林地中脆弱區(qū)(1級)面積為3820.96hm2，占林地總面積的23.1%；亞脆弱區(qū)(2級)1659.64hm2，占比為10.0%；亞穩(wěn)定區(qū)(3級)面積6579.74hm2，占比39.8%；穩(wěn)定區(qū)4453.74hm2，占比27.0%[1]。

2.4 森林資源區(qū)劃結(jié)果

將三河市生態(tài)重要性和生態(tài)敏感性圖層進行疊加分析，形成了生態(tài)重要性和區(qū)域生態(tài)敏感性疊加交叉組合圖，見圖4。

圖4 三河市生態(tài)重要性與敏感性疊加等級

每個小班確定經(jīng)營管理類型以后，原則上，A1、A2和B1類型屬于嚴格保護區(qū)；A3、B2、C1、C2和D1類型為重點保護區(qū)；A4、B3、B4、C3和D2類型為保護經(jīng)營區(qū)；D3、C4和D4類型為集約經(jīng)營區(qū)。最終，將交叉組合的森林資源經(jīng)營類型區(qū)劃合并為嚴格保護、重點保護、保護經(jīng)營、集約經(jīng)營等4種類型[5]。

根據(jù)地理自然因素劃分出管理類型后，根據(jù)實際情況，被劃分到嚴格保護區(qū)的小班，是由于植被覆蓋度低于49%，而這些小班林下地類是河流、等級路、鄉(xiāng)村路、鐵路，主要起到護路、護岸的作用，考慮到實際情況，將嚴格保護區(qū)調(diào)整為重點保護區(qū)。最終得到三河市森林資源經(jīng)營管理區(qū)分布，見圖5。

圖5 三河市森林資源區(qū)劃

根據(jù)森林資源經(jīng)營管理類型區(qū)劃結(jié)果，統(tǒng)計出三河市各森林資源經(jīng)營管理區(qū)的林業(yè)用地類型及面積，見表3[1]。

表3 三河市各森林經(jīng)營管理區(qū)林業(yè)用地類型統(tǒng)計

經(jīng)統(tǒng)計表明，重點保護區(qū)占林地總面積的25.8%，保護經(jīng)營區(qū)占33.5%，集約經(jīng)營區(qū)占40.6%，由此可見，三河市森林經(jīng)營強度相對寬松。

3 三河市森林經(jīng)營類型劃分

在森林經(jīng)營管理類型區(qū)劃的基礎(chǔ)上，結(jié)合森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)(地類、林種、優(yōu)勢樹種、齡組、坡度、坡向等)以及現(xiàn)地典型林分類型調(diào)研情況，進一步劃分三河市森林經(jīng)營類型，見表4、圖6[6]。

圖6 三河市森林資源經(jīng)營類型劃分結(jié)果

圖7 三河市宜林地人工造林類型分布

圖8 三河市苗圃地經(jīng)營類型分布

圖9 三河市未成林造林地加速郁閉經(jīng)營類型分布

圖10 三河市楊樹類均質(zhì)經(jīng)營類型分布

圖11 三河市經(jīng)濟林培育類型分布

圖12 三河市園林樹風(fēng)景美化類型分布

圖13 三河市闊葉林多目標樹經(jīng)營類型分布

圖14 三河市柳樹均質(zhì)經(jīng)營類型分布

表4 三河市森林經(jīng)營類型劃分結(jié)果統(tǒng)計

由表4可知，三河市森林經(jīng)營主要是楊樹林、未成林、經(jīng)濟林以及園林樹，結(jié)合不同林分主導(dǎo)功能，經(jīng)營任務(wù)主要是提高楊樹木材質(zhì)量，增加林分樹種多樣性，發(fā)揮森林多功能；增加經(jīng)濟林果品產(chǎn)量，維持基本生態(tài)功能，深化經(jīng)濟林產(chǎn)品加工，提高經(jīng)濟效益；對風(fēng)景林和環(huán)境保護林增強森林生態(tài)穩(wěn)定性與觀賞效益。

3.1 灌木林經(jīng)營

三河市灌木林主要是海棠、紫薇、鋪地柏，均為特灌林，其經(jīng)營目標是維持灌木林現(xiàn)狀，保持基本生態(tài)功能。主要經(jīng)營措施：維持灌木林現(xiàn)狀，避免采伐破土等活動；嚴禁放牧等破壞林分行為；若有天然更新喬木，可采取局部折灌方式促進喬木生長。

3.2 宜林地人工造林

三河市宜林地為采伐跡地，總面積僅10.13hm2，立地條件較好。因此，建議采取人工造林，選擇樹種壽命長、景觀好可天然林下更新的針闊樹，營造針闊混交林。

3.3 促進跡地更新經(jīng)營

三河市跡地總面積10.13hm2，為采伐跡地，應(yīng)盡快恢復(fù)森林覆蓋，培育具有鄉(xiāng)土特色的優(yōu)質(zhì)林木。主要經(jīng)營措施：利用天然更新能力，進行折灌或局部割灌，促進天然更新有效生長；選擇高價值的鄉(xiāng)土樹種進行人工補植補造。

3.4 苗圃地經(jīng)營

三河市苗圃地共1005.23hm2，占林地總面積的6.1%。苗圃地主要是為國土綠化提供優(yōu)質(zhì)苗木。苗圃地培育樹種建議選擇高價值、景觀好的闊葉樹種。

3.5 疏林地轉(zhuǎn)化經(jīng)營

三河市疏林地共28.14hm2，樹種為側(cè)柏、速生楊，森林主導(dǎo)功能為環(huán)境保護。因此，該經(jīng)營類型總經(jīng)營目標是使疏林地向喬林地轉(zhuǎn)化，增強森林穩(wěn)定性與生物量。主要經(jīng)營措施：在現(xiàn)有林內(nèi)空地人工補植補造高價值樹種，如油松、五角楓等；成林后，按照均質(zhì)經(jīng)營技術(shù)體系進行管理，其核心就是保留優(yōu)質(zhì)林木，伐除其競爭木，增加全林生長量與生物量。

3.6 未成林造林地加速郁閉經(jīng)營

未成林造林地主要樹種為速生楊、油松、側(cè)柏、園林樹。對于未成林地，現(xiàn)階段以加快林分郁閉轉(zhuǎn)化為喬林的幼撫措施為主。林分成林后，將按照喬林相同樹種組成與立地條件相對應(yīng)的經(jīng)營類型進行經(jīng)營活動即可。

3.7 喬林經(jīng)營

喬林是森林經(jīng)營類型劃分的核心，由于三河市二類小班樹種繁多，除了楊樹類外，其它幾十種樹種面積較小，占比比較分散，因此，為了有利于小班管理和經(jīng)營類型劃分原則，將樹種特性或經(jīng)營措施相近的樹種歸為一個樹種組，按樹種組定義經(jīng)營類型。三河市喬木林共有7個經(jīng)營類型，詳見表4。

3.7.1 楊樹類均質(zhì)經(jīng)營

主要樹種為速生楊和慢生楊，以速生楊為主，占喬林總面積的51.0%。森林主要功能為用材，其次是護路與護岸林。主要經(jīng)營措施：主要道路和河流兩邊的速生楊，即護路林，可按規(guī)定及時修枝與疏伐，并按群團混交方式種植其它景觀好的樹種，如彩葉樹，提升觀賞性；以用材為主的大面積速生楊林，每隔5～8a可視林分情況疏伐1次；慢生楊同樣的采伐措施，只是作業(yè)間隔可適當(dāng)延長。

3.7.2 經(jīng)濟林培育

以桃樹、蘋果、柿子、葡萄、梨樹、棗樹為主。該經(jīng)營類型經(jīng)營目標是通過收獲果品取得經(jīng)濟效益。主要經(jīng)營措施：在維持林木基本生態(tài)功能的前提下，使用優(yōu)良果樹品種，外源施加激素、修枝、嫁接、澆水施肥等措施，提質(zhì)增產(chǎn)。

3.7.3 園林樹風(fēng)景美化經(jīng)營

該經(jīng)營類型優(yōu)勢樹種為園林樹、海棠、銀杏，以提高風(fēng)景觀賞性為目標。主要經(jīng)營措施：保留優(yōu)勢木與異形木，及時進行擇伐，為保留木提供良好的生長空間；增加林分通透性，對有礙觀賞的近前方林木樹冠枝條進行修剪，對視域近距離內(nèi)林木的樹冠進行整形、定型和修剪；對林下具有觀賞價值的灌木可有選擇性進行整形、修剪以促萌。

3.7.4 油松云杉目標樹經(jīng)營

經(jīng)營目標為優(yōu)化樹種結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)針闊混交，增加優(yōu)質(zhì)樹種和優(yōu)良樹木比例，提高林分的穩(wěn)定性和價值量，增強森林綜合效益。主要經(jīng)營措施：目標樹要選擇樹干直、冠幅滿、生長好無病蟲害的林木，一般目標樹數(shù)量120～150株·hm-2；修枝，不同樹種修枝高度不同，油松與云杉一般為當(dāng)前樹高的1/3，不能超過1/2，不能破壞樹木表皮，以創(chuàng)口面最小為宜；保護珍貴闊葉樹種的天然更新，林內(nèi)珍貴闊葉樹種作為種源樹，釋放生長空間，促其結(jié)實。

3.7.5 闊葉林多目標樹經(jīng)營

該經(jīng)營類型優(yōu)勢樹種包括國槐、懸鈴木、白蠟、刺槐。經(jīng)營目標是培育價值較高的樹種營造混交林，混交林具有增強樹種生物多樣性的功能，也能增強森林穩(wěn)定性。主要經(jīng)營措施：保留林內(nèi)有活力、干形通直的優(yōu)勢木，伐除影響其生長的競爭木，同時伐除林內(nèi)殘次木、被壓木等；利用林隙或林窗人工補植其它高價值樹種，如五角楓、櫟樹、油松等；注意保護林內(nèi)天然更新以及保留林下有觀賞價值的灌木和小喬木，增加樹種多樣性。

3.7.6 側(cè)柏均質(zhì)經(jīng)營

側(cè)柏林經(jīng)營目標是增強森林穩(wěn)定性，增加樹種多樣性，提高森林防護功能。主要經(jīng)營措施：撫育管理，及時清理林內(nèi)被壓木、病腐木、枯立木，為優(yōu)勢木生長創(chuàng)造空間，保留林內(nèi)天然更新的其它樹種；促進已成林樹種天然更新，作為二代林的種源樹，天然更新不理想的，可在林內(nèi)補植其它闊葉樹種，培育復(fù)層針闊混交林。

3.7.7 柳樹均質(zhì)經(jīng)營

柳樹林森林主要功能為用材，其次是護路與護岸林。經(jīng)營目標為控制林分密度，培育優(yōu)質(zhì)柳樹林木，提高森林綜合功能。主要經(jīng)營措施：等級路、鄉(xiāng)村路和河流兩邊的柳樹，即護路林、護岸林，可按規(guī)定及時修枝與疏伐，或適當(dāng)整形，美化環(huán)境；以用材為主的大面積柳樹林，按照擇伐的標準伐劣留優(yōu)、伐密留疏給目標樹留出足夠生長空間，培育大徑材[7]。

4 結(jié)論

根據(jù)《全國森林資源經(jīng)營管理分區(qū)實施導(dǎo)則》和本研究設(shè)計的森林資源區(qū)劃方法，按照經(jīng)營區(qū)生態(tài)區(qū)位、森林類型和經(jīng)營狀況，因地制宜確定了經(jīng)營目標，制定經(jīng)營策略。三河市森林經(jīng)營類型主要包括喬林經(jīng)營、灌木林經(jīng)營、宜林地人工造林、促進跡地更新經(jīng)營、苗圃地經(jīng)營、疏林地轉(zhuǎn)化經(jīng)營、未成林造林地加速郁閉經(jīng)營等7個經(jīng)營模式，歸納的這些經(jīng)營模式均為通過森林資源狀況分析和實地調(diào)研總結(jié)后確定的，為三河市推進森林資源區(qū)劃及森林分類經(jīng)營奠定了堅實基礎(chǔ)。