農(nóng)東紅,韋海航,潘尚慧,韋鑠星,尹國平,王家妍,蔣 燚
(1.廣西國有高峰林場,廣西南寧 530001;2.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院國家林業(yè)和草原局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室 廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧 530002)
森林經(jīng)營類型劃分是森林經(jīng)營管理中的一項基礎(chǔ)工作,也是森林經(jīng)營方案編制中的重要技術(shù)環(huán)節(jié)[1-2]??茖W(xué)合理地劃分森林經(jīng)營類型,不僅能提升森林經(jīng)營管理水平與效果,對編制區(qū)域森林經(jīng)營方案和森林可持續(xù)經(jīng)營也具有重要指導(dǎo)意義。目前,國內(nèi)很多關(guān)于森林經(jīng)營類型劃分的研究以林分起源、立地類型、優(yōu)勢樹種(組)和經(jīng)營目的為主要依據(jù),采用層次分類法或森林主導(dǎo)功能分類法,對不同地域森林經(jīng)營類型進(jìn)行劃分。秦秀華等[3]以二類調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),以優(yōu)勢樹種(組)、林種、林分起源和立地類型為劃分因子,通過建立小班屬性數(shù)據(jù)庫,借助Excel 篩選功能,將廣西武鳴縣生態(tài)公益林劃分為18 種經(jīng)營類型;侯紹梅[4]基于將樂林場空間數(shù)據(jù),以將樂縣森林功能需求為劃分依據(jù),采用定性和定量相結(jié)合的分析方法,利用ArcGIS 技術(shù),將將樂林場森林劃分為9種經(jīng)營類型;段河[5]以森林生態(tài)重要性和立地條件為劃分依據(jù),先將森林資源劃分為重點(diǎn)保護(hù)、重點(diǎn)培育和一般培育3 個森林經(jīng)營類型組,再按適用對象劃出封育型、目標(biāo)型、撫育型、培育型、促進(jìn)型和更新型6個經(jīng)營類型。劃分經(jīng)營類型是為了制定相應(yīng)的經(jīng)營措施,便于森林實(shí)際經(jīng)營管理,提高森林經(jīng)營水平和質(zhì)量[6]。經(jīng)營類型劃分采用的方法大多是先將森林劃分為經(jīng)營類型區(qū)或經(jīng)營類型組,再將其細(xì)化為具體經(jīng)營類型,雖然該方法強(qiáng)調(diào)了類型間的差異性,但最終的分類結(jié)果主觀性太強(qiáng),難以達(dá)到科學(xué)劃分經(jīng)營類型的目的。本研究以二類調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)和林場森林資源特點(diǎn),對高峰林場界牌分場的森林資源進(jìn)行分類統(tǒng)計與整合,合理劃分經(jīng)營類型,旨在為區(qū)域森林經(jīng)營管理提供科學(xué)依據(jù)。
廣西高峰林場界牌分場(108°21'~108°24'E,22°56'~24°00'N)位于廣西壯族自治區(qū)南寧市西北部。地貌以低丘為主,地勢西北高東南低,海拔70~600 m,坡度5°~30°。受南亞熱帶季風(fēng)影響,雨熱同季,干濕分明,年均氣溫21.6 ℃,年均降水量約1 300 mm,主要集中在春和夏季,年均蒸發(fā)量1 205~1 620 mm,年均相對濕度80%以上。土壤以赤紅壤為主,質(zhì)地為中壤土至輕粘,土層以中和厚為主,保水保肥效果良好。根據(jù)2016年森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù),界牌分場經(jīng)營面積2 234.9 hm2,林地面積2 122.7 hm2,占總面積的94.98%,森林覆蓋率為92.10%。
1.2.1 森林經(jīng)營類型劃分原則
森林經(jīng)營類型劃分以經(jīng)營措施為出發(fā)點(diǎn),以制定不同經(jīng)營措施為落腳點(diǎn)[7]。通過合理劃分經(jīng)營類型,制定相應(yīng)的經(jīng)營措施,實(shí)現(xiàn)森林資源效益最大化[8]。森林經(jīng)營類型劃分應(yīng)遵循以下原則:
科學(xué)性:森林經(jīng)營類型復(fù)雜,需要多學(xué)科理論知識的支撐,劃分的結(jié)果應(yīng)符合林學(xué)、生態(tài)學(xué)和森林經(jīng)理學(xué)等相關(guān)學(xué)科的理論知識。
目的性:經(jīng)營類型劃分的最終目的是為森林分類經(jīng)營匹配相應(yīng)的經(jīng)營措施,提高森林經(jīng)營水平。在劃分經(jīng)營類型時要明確劃分目的,掌握各類型的經(jīng)營目標(biāo),以便因地制宜地落實(shí)經(jīng)營措施[9-10]。
差異顯著性:選擇有差異的因子作為劃分依據(jù),使各經(jīng)營類型間差異顯著,避免因各類型間差異小而給經(jīng)營類型劃分帶來不便[1,11]。
可操作性:符合當(dāng)?shù)厣仲Y源的經(jīng)營方向,便于經(jīng)營者制定經(jīng)營措施和組織生產(chǎn),確保劃分的經(jīng)營類型在實(shí)際經(jīng)營中具有實(shí)效性。
1.2.2 森林經(jīng)營類型劃分依據(jù)
通過查閱相關(guān)文獻(xiàn),大部分學(xué)者提出的經(jīng)營類型劃分依據(jù)為林分起源、立地類型、優(yōu)勢樹種(組)和經(jīng)營目的[3-10]。本研究根據(jù)研究區(qū)森林資源特點(diǎn)、自然環(huán)境特征及經(jīng)營管理水平等情況,選取林分起源、優(yōu)勢樹種(組)、立地類型和經(jīng)營目的4個因子作為經(jīng)營類型劃分的主要依據(jù)[12],經(jīng)營目的以3 級林種為標(biāo)志。
1.2.3 經(jīng)營類型劃分方法
以高峰林場界牌分場二類調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合實(shí)地踏查數(shù)據(jù),以林分起源、優(yōu)勢樹種(組)、立地類型和經(jīng)營目的為劃分依據(jù),利用Excel 的篩選功能,對界牌分場森林資源進(jìn)行分類統(tǒng)計與整合,再分別以各劃分因子為先決條件逐層壓縮減少類型數(shù)量,合理劃分經(jīng)營類型。根據(jù)劃分因子進(jìn)行命名,經(jīng)營類型的命名方式為林分起源+ 優(yōu)勢樹種(組)+立地類型+經(jīng)營目的。
依據(jù)林分起源、優(yōu)勢樹種(組)、立地類型和經(jīng)營目的等因子對研究區(qū)森林進(jìn)行經(jīng)營類型劃分,共劃分出125 種經(jīng)營類型(表1)。按4 個劃分因子進(jìn)行篩選分類得到的經(jīng)營類型數(shù)量較多,且各類型間差異不明顯,難以有針對性地制定相應(yīng)的經(jīng)營措施,不利于現(xiàn)實(shí)經(jīng)營管理,應(yīng)進(jìn)一步壓縮合并。由于研究區(qū)林分起源類型只有2 種,僅作為經(jīng)營類型劃分依據(jù),不再進(jìn)行整合,只從優(yōu)勢樹種(組)、立地類型和經(jīng)營目的3個方面進(jìn)行壓縮。
在實(shí)際經(jīng)營中,認(rèn)為每種經(jīng)營類型的小班數(shù)量和小班平均面積均達(dá)到相應(yīng)的平均值,齡組構(gòu)成才可以形成一套較為完整的體系,才能達(dá)到森林可持續(xù)經(jīng)營的要求[4]。第2層次以經(jīng)營目的為先決條件,將小班數(shù)量和小班平均面積未達(dá)相應(yīng)平均值的林種作為1個經(jīng)營類型,下一層次不再對其進(jìn)行劃分,只對達(dá)到相應(yīng)條件的林種進(jìn)行經(jīng)營類型劃分。根據(jù)第1 層次劃分結(jié)果進(jìn)行計算,各經(jīng)營類型的小班數(shù)量平均值為7,小班平均面積為2.2 hm2。果樹林和林化工業(yè)原料林2個林種的小班數(shù)量<7,小班平均面積<2.2 hm2,不符合森林可持續(xù)經(jīng)營的要求,各作為1 個經(jīng)營類型,后續(xù)僅對短輪伐期工業(yè)原料林、一般用材林和食用原材料林3 個林種進(jìn)行劃分(表2)。第2層次共劃分出119種經(jīng)營類型(表3)。
表1 經(jīng)營類型第1層次劃分Tab.1 The first level division of management types
表2 不同林種面積、蓄積、小班數(shù)量及經(jīng)營類型數(shù)量統(tǒng)計Tab.2 Statistics on area,accumulation,number of sub-compartments and management types of different forest species
表3 經(jīng)營類型第2層次劃分Tab.3 The second level division of management types
界牌分場林分樹種(組)共有19 種,桉樹(Euca?lyptusspp.)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、馬尾松(Pinus massoniana)、八角(Illicium verum)是林場的主要樹種(表4)。優(yōu)勢樹種(組)面積比重大于5%的樹種有桉樹(49.0%)、八角(14.6%)、杉木類(10.1%)和馬尾松(6.3%),這4個優(yōu)勢樹種(組)面積總占比80%,桉樹的面積最大(962.6 hm2)。
第3層次的劃分以優(yōu)勢樹種(組)為主,根據(jù)《廣西壯族自治區(qū)第五次森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查技術(shù)規(guī)范規(guī)程》樹種分組劃分規(guī)范,將粉單竹(Bambusa chungii)、麻竹(Dendrocalamus latiflorus)和其他竹類歸為竹類;將其他軟闊、火力楠(Michelia macclurei)、灰木蓮(Manglietia glauca)和米老排(Mytilaria lao?sensis)歸為軟闊類;將國外松類和馬尾松歸為松樹類;將紅錐(Castanopsis hystrix)歸并到其他闊葉。最終將研究區(qū)19 個優(yōu)勢樹種(組)合并為12 個,即八角、果樹林、其他闊葉、杉木類、松樹類、速生桉、速生相思類、油茶(Camellia oleifera)、玉桂(Cinnamo?mum aromaticum)、雜木、竹類和軟闊類。剔除果樹林和玉桂(屬林化工業(yè)原料林),將其他優(yōu)勢樹種(組)的經(jīng)營類型進(jìn)行壓縮合并,經(jīng)營類型數(shù)量由第2 層次的119 種簡化為93 種(表5)。雖然類型數(shù)量比上一層次有所減少,但根據(jù)林場目前的經(jīng)營水平,還不能達(dá)到為每一種經(jīng)營類型制定相應(yīng)的經(jīng)營措施的程度,還需進(jìn)一步壓縮合并。
表4 各優(yōu)勢樹種(組)面積、蓄積、小班數(shù)量及經(jīng)營類型數(shù)量統(tǒng)計Tab.4 Statistics on area,accumulation,number of sub-compartments and management types of various dominant tree species(groups)
表5 經(jīng)營類型第3層次劃分Tab.5 The third level division of management types
林地立地質(zhì)量直接影響樹木的生長狀況,相同樹種在不同立地條件下生長狀況不同。以坡向、坡度和土層厚度為劃分因子,將林場立地類型劃分為22 種(表6)。22 種立地類型的立地面積主要集中在“陽斜、厚”、“陰斜、厚”和“陽斜、中”3 種類型上,其余類型面積和蓄積占比均未達(dá)到10%,若不重新歸類而直接進(jìn)行經(jīng)營類型劃分,劃分出的類型數(shù)量偏多,會給林場實(shí)際經(jīng)營管理帶來不便。
表6 不同立地類型面積、蓄積、小班數(shù)量及經(jīng)營類型數(shù)量統(tǒng)計Tab.6 Statistics on area,accumulation and number of sub-compartments and management types of different site types
水分和土壤肥力是影響林木生長最重要的兩個因子,可用坡向和土壤厚度來反映[7]。第4層次以立地類型為目標(biāo),選擇坡向和土層厚度為劃分因子,以相似性和重要性為原則,最終合并為平厚、平中、陽厚、陽中、陰厚和陰中6 種立地類型,以第3 層次劃分結(jié)果為基礎(chǔ),按第1 層次的劃分方法進(jìn)行劃分,劃分出45 種經(jīng)營類型,加上果樹林和林化工業(yè)原料林2種,共劃分出47種經(jīng)營類型(表7)。
表7 經(jīng)營類型第4層次劃分Tab.7 The fourth level division of management types
續(xù)表7 Continued
從第4 個層次的劃分結(jié)果看,部分類型間差異不明顯,且小班數(shù)量較少、面積較小,不符合目的性和差異顯著性原則,不利于開展經(jīng)營管理工作,還需簡化。以第4 層次劃分結(jié)果為基礎(chǔ),將小班數(shù)量<8,小班平均面積<2.2 hm2的經(jīng)營類型歸類合并,在林分起源、優(yōu)勢樹種(組)和經(jīng)營目的相同的情況下,按相似性和重要性原則,將不同立地類型的經(jīng)營類型合并,經(jīng)營類型命名以包含小班數(shù)量多的類型為準(zhǔn)。經(jīng)過優(yōu)化整合,最終將研究區(qū)森林劃分為24種經(jīng)營類型(表8)。通過4個層次的壓縮合并,劃分出的經(jīng)營類型數(shù)量與林場經(jīng)營管理水平相適應(yīng),便于在森林經(jīng)營中采取相應(yīng)的經(jīng)營技術(shù)措施。
表8 界牌分場森林經(jīng)營類型劃分結(jié)果Tab.8 Division result of forest management types in Jiepai sub-farm
姚鴻文等[13]在劃分森林經(jīng)營類型時先按區(qū)域特征將森林劃分為不同經(jīng)營類型區(qū),再依據(jù)經(jīng)營目的劃分出經(jīng)營類型組,最后依據(jù)劃分因子,按相似性原則將經(jīng)營類型組劃分為具體經(jīng)營類型;胡增林[14]和明海軍等[15]根據(jù)生態(tài)區(qū)位將森林劃分為不同經(jīng)營類型區(qū),再依據(jù)經(jīng)營目的劃分出不同類型區(qū)內(nèi)相似的經(jīng)營類型,以此作為森林分類經(jīng)營的基本單位。這些研究也是基于森林二類調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)營類型劃分,但采用的劃分方法均是先將森林劃分為不同類型區(qū),再按劃分因子逐層進(jìn)行具體經(jīng)營類型的劃分,劃分結(jié)果的主觀性較強(qiáng)。本研究采用的劃分方法是先按劃分依據(jù)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分類,細(xì)化到具體經(jīng)營類型,然后以相似性和重要性為原則,根據(jù)不同先決條件和目標(biāo)逐層壓縮合并,使劃分出的經(jīng)營類型數(shù)量符合該區(qū)域森林經(jīng)營水平和林業(yè)發(fā)展的要求,與楊麗坤[7]的研究相似。
本研究以研究區(qū)小班實(shí)際情況為基礎(chǔ),采用層次分類法進(jìn)行經(jīng)營類型劃分,充分集合了二類調(diào)查數(shù)據(jù)的有效信息,不僅可以減少主觀因素對劃分經(jīng)營類型的影響,使劃分結(jié)果更具有科學(xué)性和合理性,而且對現(xiàn)實(shí)經(jīng)營管理具有較強(qiáng)的指導(dǎo)作用。但采用該方法劃分經(jīng)營類型步驟繁瑣,在研究區(qū)域范圍較大及森林類別、起源、樹種、立地和林種等類型偏多的情況下,采用該方法對森林類型進(jìn)行劃分,會因數(shù)據(jù)量大而導(dǎo)致操作不便。如何簡化劃分步驟,或引入其他量化指標(biāo)進(jìn)行劃分,快速高效地劃分森林經(jīng)營類型,是今后深入探索的方向。
本研究最終將高峰林場界牌分場的森林經(jīng)營類型劃分為24 種,其中用材林經(jīng)營類型18 種,經(jīng)濟(jì)林經(jīng)營類型6 種,可為林場制定配套的經(jīng)營措施和可持續(xù)經(jīng)營提供科學(xué)依據(jù)。