劉陸

(黑龍江省自然資源權(quán)益調(diào)查監(jiān)測(cè)院，黑龍江 哈爾濱 150080)

黑龍江省具有豐富的公益林資源，合理保護(hù)和利用公益林，可以實(shí)現(xiàn)固碳釋氧、固土保肥、涵養(yǎng)水源的目的。近年來(lái)，黑龍江省對(duì)全省國(guó)家級(jí)生態(tài)公益林進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。

1 公益林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)的類型區(qū)劃

根據(jù)我國(guó)林業(yè)、農(nóng)業(yè)、水土保持、環(huán)保區(qū)劃、自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)項(xiàng)目組織管理的便利程度，將全國(guó)劃分為東北地區(qū)、三北風(fēng)沙地區(qū)、華北中原地區(qū)、黃河中上游地區(qū)、長(zhǎng)江中上游地區(qū)、中南華東(南方)地區(qū)、東南沿海及熱帶地區(qū)、青藏高原凍融地區(qū)八個(gè)生態(tài)公益林建設(shè)類型區(qū)域。黑龍江省屬于東北地區(qū)、三北風(fēng)沙地區(qū)。根據(jù)生態(tài)脆弱性標(biāo)準(zhǔn)(表1)積極進(jìn)行公益林資源監(jiān)測(cè)與建設(shè)，其主要建設(shè)方向是加強(qiáng)水源涵養(yǎng)林、水土保持林和沿邊防護(hù)林建設(shè)(表2)。

表1 生態(tài)脆弱性等級(jí)劃分因子及其閾值表

2 公益林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)的技術(shù)路線

2.1 整體技術(shù)路線

按照監(jiān)測(cè)的目的和層次，根據(jù)公益林分布、生長(zhǎng)的特點(diǎn)，開(kāi)展典型區(qū)位定點(diǎn)監(jiān)測(cè)、重點(diǎn)區(qū)域不定期遙感監(jiān)測(cè)。以固定樣地調(diào)查為基礎(chǔ)，結(jié)合遙感調(diào)查、專題匯總統(tǒng)計(jì)、實(shí)驗(yàn)分析等手段，分析森林資源狀況、生態(tài)狀況，評(píng)價(jià)森林生態(tài)效益。具體工作流程分為監(jiān)測(cè)內(nèi)容與指標(biāo)體系構(gòu)建、信息采集、信息處理、成果產(chǎn)出4個(gè)階段。技術(shù)路線詳見(jiàn)圖1。

圖1 技術(shù)路線

表2 生態(tài)公益林建設(shè)類型區(qū)域表

2.2 信息處理環(huán)節(jié)技術(shù)路線

以GIS地理信息系統(tǒng)為例，在公益林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)的信息處理方面，主要包括數(shù)據(jù)的錄入和存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理和更新、數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)三個(gè)環(huán)節(jié)。

2.2.1 數(shù)據(jù)的錄入和存儲(chǔ) 根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)某地區(qū)公益林的位置、大小、形狀、植被、生物等各類調(diào)查的數(shù)字化數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描后錄入，前提是對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定、采集、表述和數(shù)字化，以便于數(shù)據(jù)的錄入和后期數(shù)據(jù)的調(diào)出、顯示和分析。數(shù)據(jù)的錄入和存儲(chǔ)后生成的數(shù)據(jù)庫(kù)是地理信息系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)來(lái)源，且RS和GPS在客觀上豐富了GIS的數(shù)據(jù)來(lái)源，豐富了數(shù)據(jù)信息成果的原始數(shù)據(jù)。

2.1.2 數(shù)據(jù)處理和更新 公益林的數(shù)據(jù)包括多方面內(nèi)容，處理起來(lái)比較復(fù)雜，這就要求提高數(shù)據(jù)處理和更新的效率。在這一方面，利用GIS提供的成熟的數(shù)據(jù)處理和更新解決方案，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、管理的基礎(chǔ)上，基于數(shù)據(jù)的變化和更新，進(jìn)行及時(shí)處理并實(shí)時(shí)更新地理對(duì)象的各種屬性信息，使信息的時(shí)效性和準(zhǔn)確性更佳。

2.1.3 地理分析和統(tǒng)計(jì) 公益林的地理位置用經(jīng)度和緯度數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記，基于地理位置分析方法，GIS的地理分析和統(tǒng)計(jì)功能將實(shí)現(xiàn)基于濕地地理位置、大小形狀、空間位置、地形地貌等屬性的地理分析，包括數(shù)字地形分析、 拓?fù)浏B合以及DEM數(shù)字建模等，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪結(jié)果的匯交、統(tǒng)計(jì)及應(yīng)用。

2.1.4 結(jié)果輸出與顯示 在分析公益林地形地貌、資源面積、資源類型等基本屬性的過(guò)程中，需要對(duì)信息結(jié)果進(jìn)行輸出，輸出的格式包括電子表格、文檔、平面及3D地形圖，使信息通過(guò)豐富多樣的表現(xiàn)形式進(jìn)行展示，有效增強(qiáng)了信息的生動(dòng)性和可接近性，從而根據(jù)輸出的結(jié)果進(jìn)行多元分析(圖2)。

圖2 GIS技術(shù)功能

3 公益林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)的內(nèi)容

公益林資源狀況監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括資源數(shù)量的面積、蓄積、生物量、生長(zhǎng)量，反映資源權(quán)屬的林地權(quán)屬、林木權(quán)屬，反映資源結(jié)構(gòu)的土地利用結(jié)構(gòu)、群落結(jié)構(gòu)、樹(shù)種結(jié)構(gòu)、齡組結(jié)構(gòu)、起源構(gòu)成、自然度，反映資源質(zhì)量的單位面積蓄積、平均生物量、平均生長(zhǎng)率、平均郁閉度、平均樹(shù)高、平均直徑、植被蓋度、枯枝落葉厚度、腐殖質(zhì)厚度等指標(biāo)。生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括生態(tài)服務(wù)功能的物種多樣性、水源涵養(yǎng)、水土保持、碳匯、碳儲(chǔ)量、氧氣釋放量、森林儲(chǔ)能、林區(qū)水質(zhì)；反映生態(tài)問(wèn)題的石漠化程度、干擾狀況(包括火災(zāi)、病蟲(chóng)害、人為因素等)等指標(biāo)。

4 公益林監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)

監(jiān)測(cè)指標(biāo)按照“可操作性、針對(duì)性、敏感性和公認(rèn)性”的原則進(jìn)行選擇和設(shè)置。筆者參考國(guó)內(nèi)外不同地區(qū)的公益林監(jiān)測(cè)指標(biāo)，將黑龍江省公益林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)指標(biāo)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)如下(詳見(jiàn)表3)。

表3 黑龍江省公益林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)指標(biāo)

5 結(jié)語(yǔ)

公益林具有十分寶貴的利用和保護(hù)價(jià)值，在對(duì)其監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，只有充分利用現(xiàn)代林業(yè)資源監(jiān)測(cè)技術(shù)、合理利用調(diào)查工具，才能確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和結(jié)果質(zhì)量。本文在總結(jié)以往公益林資源監(jiān)測(cè)成果的基礎(chǔ)上，對(duì)公益林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)的類型區(qū)劃進(jìn)行確定，提出了利用GIS系統(tǒng)進(jìn)行公益林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)的技術(shù)路線，提出了黑龍江省公益林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)指標(biāo)，將對(duì)相關(guān)部門(mén)進(jìn)行森林生態(tài)資源的規(guī)劃、評(píng)價(jià)、建設(shè)與保護(hù)提供有益參考。