基于小班尺度的尤溪国有林场林分质量评价_蔡世锋.pdf
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1、第 50 卷 第 2 期2 0 2 3 年 6 月福建林业科技JourofFujianForestrySciandTechVol.50No.2Jun.,2 0 2 3doi:10 13428/j cnki fjlk 2023 02 016基于小班尺度的尤溪国有林场林分质量评价蔡世锋(福建省尤溪国有林场,福建 尤溪 365100)摘要:以 2020 年福建省尤溪林场完成的森林资源二类调查小班数据为主要数据源,对小班尺度的森林二类调查数据进行分析和归类,运用变异系数累积贡献率、斯皮尔曼相关性等统计方法,筛选出树种结构、平均胸径、公顷蓄积等 14 个指标;应用层次分析法构建了森林生产力、森林结构和立
2、地质量 3 个方面的评价体系,并根据主客观权重所形成的综合权重计算出林分质量等级及综合指数。结果表明:筛选的指标反映了原始指标 81.9%的信息,满足评价要求;根据评价结果将林分质量划分为优、良、中、差 4 个等级,参与评价的小班质量等级为“差”的占比 3.63%、质量等级为“中”的占比 40.16%、质量等级为“良”的占比 40.57%、质量等级为“优”的占比 15.64%;林分质量综合评价指数为 0.36,整体质量等级为“良”。构建的评价体系符合目前闽中地区森林经营的定位,客观地反映了研究地区林分质量状况。关键词:林分质量;小班尺度;森林经营;评价体系中图分类号:S758.8文献标识码:A
3、文章编号:1002 7351(2023)02 0089 06Evaluation of Forest Quality in Youxi Forest Farm Based on Subcompartment ScaleCAI Shifeng(Youxi State Owned Forest Farm,Youxi 365100,Fujian,China)Abstract:Using the second-class forest survey data at the subcompartment scale by Youxi forest farm in Fujian Province in 2
4、020 asthe main data source,and the data was analyzed and classified,14 indexes such as tree species structure,average diameter breastheight(DBH)and hectare volume were selected by using statistical methods such as cumulative contribution rate of variation coeffi-cient and Spearman correlation.The ev
5、aluation system of forest productivity,forest structure and site quality was constructed by ap-plied analytic hierarchy process,and forest quality grade and comprehensive index were calculated according to the comprehensiveweight formed by subjective and objective weights.The selected indicators ref
6、lect 81.9%of the information of the original indicators,which meet the evaluation requirements.According to the evaluation results,forest quality is divided into four grades:excellent,good,medium and poor,with the proportion of poor class participating in the evaluation accounting for 3.63%;the qual
7、ity grade is medi-um,accounting for 40.16%;the proportion of good quality is 40.57%;the quality grade is excellent,accounting for 15.64%;thecomprehensive evaluation index of forest quality is 0.36,and the overall quality grade is good.The evaluation system constructedaccords with the current positio
8、n of forest management in central Fujian,and objectively reflects the situation of forest quality in thestudy area.Keywords:forest quality;subcompartment scale;forest management;evaluation system在森林状况评估和森林资源管理中,林分质量评价是重要的研究方法之一。森林质量的评价指标具有尺度性,包括单木、林分、景观、森林经营单位及区域以上等多个层次,这是由森林涉及的空间尺度的复杂性所决定的。宏观尺度反映林业
9、的治理水平,微观尺度反映森林的经营水平;另一方面,评价指标具有目标相关性,也就是说针对不同的经营目标,人们关注的森林质量和评价指标也不尽相同1。一套科学、合理、实用的指标体系可为森林资源质量监测、经营管理和林分质量精准提升等方面提供理论依据和基础技术支撑。本研究以福建省尤溪国有林场经营的小班作为研究对象,依据二类资源清查获得的数据为基础,在林分层次上建立评价模型并采用主客观综合赋值权重法进行林分质量快速评价,构建的评价体系可为未来森林可持续经营规划和决策制定提供理论依据,满足区域生态、社会和经济发展需求,实现森林的收稿日期:2022 11 10;修回日期:2022 12 01基金项目:福建省科
10、技厅项目(2022R1010002)作者简介:蔡世锋(1971),男,福建省尤溪国有林场高级工程师,主要从事森林培育研究。E-mail:。福建林业科技第 50 卷生态效益、社会效益和经济效益的协调发展2。1研究区概况研究地点位于福建省尤溪国有林场,地处福建省中部,戴云山脉北侧,地理位置为北纬 25482624、东经 1174811836,海拔 1001400 m。年均气温 18.9,7 月平均气温 28.9,1 月平均气温 8,最高气温 39,最低气温 4.5,年均降水量 1580 mm,年蒸发量 1380 mm,年相对湿度 83%,年无霜期 299 322 d,年积温 5783 7161。区
11、域内地貌以丘陵和低山为主,土壤以红壤为主3。截至 2021年林场经营面积 1.371 万 hm2,其中商品林 1.116 万 hm2,生态公益林 0.255 万 hm2,森林覆盖率 96.14%,森林蓄积量 164.14 万 m3。依据福建森林分区的原则本区属亚热带常绿阔叶林区闽中戴云山米槠栲树林、杉木、马尾松林小区,植被类型丰富,有维管束植物 1779 种(包括变种和亚种),分属 196 科 810 属,其中蕨类植物 30 科 58 属 112 种,裸子植物 10 科 23 属 47 种,被子植物 156 科 729 属 1620 种4。主要树种包括马尾松(Pinus massoniana)
12、、杉木(Cunninghamia lanceolata)、木荷(Schima superba)、米槠(Castanopsiscarlesii)、甜槠(Castanopsis eyrei)、中华杜英(Elaeocarpus chinensis)、细柄蕈树(Altingia gracilipes)等,灌木包括山血丹(Ardisia lindleyana)、密花树(Myrsine seguinii)、黄绒润楠(Machilus grijsii)、显脉冬青(Ilex editico-stata)、越南山矾(Symplocos cochinchinensis)等。2研究方法2.1数据来源以 2020 年
13、尤溪林场完成的森林资源二类调查小班数据为主要数据源,小班的属性主要包括小班号、地类、面积、土壤类型、土层厚度、优势树种、郁闭度、平均胸径、平均树高、龄组等。本次研究对象不考虑竹林和经济林分,经过内业复核和外业抽查对所获取的数据进行核查,共选取小班 1733 个,占总面积的93.9%,数据信息满足森林质量指数评价的要求。2.2评价指标筛选与量化二类调查小班数据中指标多达 80 余项,剔除与评价无关和无代表性指标,筛选出地貌类型、树种结构、小班面积、灌木层盖度、灌木层高度、龄组、公顷株数、公顷蓄积、草本层高度、坡度、腐殖层厚度、坡位、草本层盖度、平均胸径、平均树高、土层厚度、郁闭度、可及度、群落结
14、构总计 19 项因子作为林分质量评价初选指标。将选择的指标分为 2 类:离散型,指树种结构、龄组、可及度等文字描述的定性指标;连续型,指小班面积、公顷株数、平均胸径等数值型指标。定性指标由于存在优劣层次之分,故采用等距赋值的方法统一按照正向型赋值,即数值越大代表该因子对林木生长、质量或生态效应的影响是正向的。各指标分级标准参照国家标准5 执行,各指标的分级与赋值见表 1。表 1定性指标分级与赋值指标分级标准与数值246810龄组幼龄林过熟林中龄林近熟林成熟林树种结构类型 1类型 3类型 2、类型 5类型 4、类型 6类型 7地貌类型极高山高山中山低山丘陵坡位脊上坡中坡谷、下坡平地、全坡坡度()
15、3626 3516 256 150 5可及度不可及将可及即可及群落结构简单结构较完整结构完整结构*:树种结构中,类型 1 类型 7 分别对应的是针叶纯林(单个针叶树种蓄积或株树90%)、阔叶纯林(单个阔叶树种蓄积或株树90%)、针叶相对纯林(单个针叶树种蓄积或株树占 65%90%)、阔叶相对纯林(单个阔叶树种蓄积或株树占65%90%)、针叶混交林(针叶树种总蓄积或株树65%)、针阔混交林(针叶树种或阔叶树种总蓄积或株树占 35%65%)、阔叶混交林(阔叶树种总蓄积或株树65%)5。09第 2 期蔡世锋:基于小班尺度的尤溪国有林场林分质量评价2.3数据标准化经过赋值后的样地调查数据转化为数值变量
16、,且所有指标均为正向型;但由于量纲的不同导致的差异对评价的一致性有显著的影响,因此采用极差变换法6 进行无量纲标准化。在决策矩阵 X=(xij)m n化公式为 yij=xij min(xij)max(xij)min(xij),(1im,1jn);式中:yij为第 i 个小班第 j 项指标的标准化值;xij为第 i个小班第 j 项指标的原始值;i 为小班个数,i=1,2,m;j 为评价指标个数,j=1,2,n;min(xij)、max(xij)分别为在 i 小班下 j 评价指标中的最小值、最大值。2.4评价指标筛选首先,以变异系数为指标筛选,变异系数是测度数据离散程度的相对指标,各单项指标对总体
17、评价目标的占比越高,说明指标所反映的信息越丰富,因此将指标的变异系数从大到小进行排序,保留累积占比85%的指标7,删除其余指标。计算公式为:CV=/X,式中:CV 为变异系数;为总体标准差,计算时用样本标准差 s 代替;X 为样本均值。其次,利用相关性筛选去除一些重复评价指标。斯皮尔曼(Spearman)相关系数8 是计算不同指标之间关系密切的程度,如指标之间相关性越高,则说明这些指标之间反映信息的能力相似,选择有代表性的指标即可。最后,合理性检验是根据方差反映数据信息含量的原理,用筛选后指标数据方差之和占初选指标数据方差之和的比例来判定最终指标是否合理,本研究应用累计方差达到 80%以上认为
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