大興安嶺盤古林場森林健康評價與分析

姜孟竹，劉兆剛，李 元

（東北林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040）

大興安嶺盤古林場森林健康評價與分析

姜孟竹，劉兆剛，李 元

（東北林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040）

以2008年盤古林場森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查資料、2011年固定樣地調(diào)查資料以及盤古林場小班尺度森林健康評價結(jié)果為數(shù)據(jù)源來評價景觀尺度森林健康，以地類、起源及樹種組成作為森林景觀區(qū)劃因子對盤古林場森林景觀類型進(jìn)行劃分，從景觀結(jié)構(gòu)與格局、景觀功能與過程兩個方面選取了小班健康指數(shù)、分形維數(shù)及景觀多樣性指數(shù)3個評價指標(biāo)，以均方差決策綜合分析方法作為指標(biāo)權(quán)重的確定方法，以景觀健康指數(shù)公式為評價模型對盤古林場森林景觀進(jìn)行健康評價。結(jié)果表明：（1）盤古林場主要劃分為天然白樺純林、天然落葉松純林、天然樟子松純林、天然云杉純林、天然山楊純林、天然針葉混交林、天然闊葉混交林、天然針闊混交林、人工落葉松純林和人工針闊混交林10種森林景觀類型。（2）盤古林場沒有健康的森林景觀，亞健康森林景觀有3種，占林場總面積的78.51%；中健康森林景觀類型有4種，占林場總面積的21.03%；不健康森林景觀有1種，占林場總面積的0.32%；盤古林場森林健康指數(shù)得分總體偏低，多數(shù)景觀處于亞健康及中健康狀況。（3）健康指數(shù)得分情況大體為南高北低；在天然林中落葉松林得分最高，針葉混交林其次，而闊葉混交林得分偏低；2種人工林類型得分最低。

森林健康；景觀多樣性；分形維數(shù)；景觀格局；大興安嶺

健康的森林是指森林的功能既要能夠?qū)ν饨绲膲毫θ绺珊怠⒉∠x害、火災(zāi)具有一定的抵抗能力，同時又能滿足人類社會所要求的具有涵養(yǎng)水源、提供木材和野生動物棲息環(huán)境、自我更新以及其他多樣化需求[1]。景觀是人類社會經(jīng)濟活動作用的主要層次，景觀的健康狀況反映出其生態(tài)服務(wù)功能的大小，直接關(guān)系到區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展；而這種功能的變化往往是潛在的、漸變的，需要一種基于過程的全新管理方法，這便是景觀健康[2]。盤古林場所隸屬的塔河林業(yè)局，是大興安嶺北部地區(qū)以往森林經(jīng)營的典型代表，在該地區(qū)開展大興安嶺天然落葉松林健康經(jīng)營技術(shù)的研究是為在整個大興安嶺北部地區(qū)開展森林健康經(jīng)營、進(jìn)行投資估算和示范推廣作基礎(chǔ)，而森林健康評價是進(jìn)行森林健康經(jīng)營的首要步驟。因此，該項研究對保護我國唯一的寒溫帶明亮針葉林森林資源和大興安嶺地區(qū)的生態(tài)環(huán)境具有重要意義[3]。

森林健康的概念最早于20世紀(jì)70年代末由德國提出，美國、加拿大和澳大利亞也相繼開始關(guān)注森林健康問題[4-7]，這些國家在很大程度上代表著目前該研究領(lǐng)域的先進(jìn)水平。我國森林資源豐富，且類型多樣復(fù)雜，但關(guān)于森林健康的研究卻較晚，主要開始于2001年中美森林健康合作[8-9]。國內(nèi)外對森林健康的評價主要從單木[10]、林分[11-16]、景觀[2,17]及區(qū)域[18-19]4個尺度展開，評價方法也不盡相同[20-22]。在這些研究中以林分尺度的研究最為廣泛，美國Costanza等[6]從生態(tài)系統(tǒng)尺度出發(fā)，在1992提出以系統(tǒng)活力、組織力和恢復(fù)力為評價指標(biāo)，該指標(biāo)為森林生態(tài)系統(tǒng)健康評價提供了理論依據(jù)。1995年Rappor與Costanza等[11]進(jìn)一步將生態(tài)系統(tǒng)健康的評價標(biāo)準(zhǔn)擴大為8個方面，包括活力、組織結(jié)構(gòu)、恢復(fù)力、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的維持、管理選擇、外部輸入減少、對鄰近系統(tǒng)的影響及人類健康影響等。尺度問題是研究森林景觀的關(guān)鍵問題，也是基礎(chǔ)性問題[21]，普遍認(rèn)為景觀尺度是進(jìn)行區(qū)域生態(tài)規(guī)劃和管理的最佳尺度，但景觀尺度的研究相對較少，謝春華[2]以遙感影像為基礎(chǔ)，通過目視解譯法對森林景觀進(jìn)行分類，從森林景觀格局、生態(tài)過程和生態(tài)功能3個方面，建立了包括景觀的組織能力、活力、生產(chǎn)能力和調(diào)節(jié)能力等在內(nèi)的指標(biāo)體系，具體包括斑塊數(shù)量、豐富度、聯(lián)接度、植被類型等近40個指標(biāo)。耿紹波等[23]以研究地區(qū)遙感影像、地形圖和實地調(diào)查資料為基礎(chǔ)，選用斑塊平均面積、斑塊邊緣密度、周長-面積分維數(shù)、鄰近度、最大斑塊面積、最近距離指數(shù)和聚集度指數(shù)7個指標(biāo)進(jìn)行森林景觀健康的評價。但他們都是從單一的景觀尺度展開的評價，構(gòu)建的指標(biāo)體系也多采用關(guān)于景觀結(jié)構(gòu)與格局方面的指標(biāo)，而實際上景觀的功能與過程也是尤為重要的。本研究將朱宇[24]對該地區(qū)林分尺度的森林健康評價結(jié)果作為景觀的功能與過程方面的一個指標(biāo)，結(jié)合景觀結(jié)構(gòu)與格局方面的指標(biāo)綜合評價景觀尺度森林健康，這種做法有效地提高了評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和全面性，同時從生態(tài)學(xué)的角度系統(tǒng)研究盤古地區(qū)森林景觀健康現(xiàn)狀、成因與發(fā)展趨勢，為從較大尺度上有針對性地制定森林資源管理策略，促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 研究地區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

大興安嶺地區(qū)地勢西高東低，嶺內(nèi)海拔300～700 m，平均海拔573 m。盤古林場始建于1969年，地理坐標(biāo)為 52°41′57.1″ N， 123°51′56.5″ E，施業(yè)區(qū)面積152 127 hm2。盤古河為轄區(qū)內(nèi)第一大河，主河道長127 km，共有23條支流，流域面積為3 875 km2。盤古氣候類型屬于大陸性季風(fēng)氣候，其特點是冬季寒冷干燥，夏季溫暖多雨，氣溫低，溫差大，生長期短。年平均氣溫-3 ℃，最高氣溫36 ℃，最低氣溫-53 ℃，無霜期為90～110 d，年降水量300～450 mm，相對濕度70%～75%，林內(nèi)積雪深達(dá)30～50 cm，年均光照總時數(shù)為2 600 h。林場轄區(qū)內(nèi)森林覆蓋率為88.86%，主要樹種有落葉松Larix gmelinii、樟子松Pinus sylvestris var. mongolica、白樺 Betula platyphylla、 山 楊 Populus davidiana、 紅皮云杉Picea koraiensis、魚鱗云杉Picea jezoensis等；灌木樹種有興安杜鵑Rhodendron dauricum、胡枝子Lespedeza bicolor、紅瑞木Cornus alba和杜香Ledum palustre等。

1.2 數(shù)據(jù)來源

收集的數(shù)據(jù)主要包括：研究區(qū)2008年森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查數(shù)據(jù)、1∶50 000比例尺林相圖、2011年固定樣地調(diào)查資料及盤古林場小班尺度森林健康評價結(jié)果。2013年朱宇從小班尺度建立了評價指標(biāo)體系，對盤古林場的每個小班進(jìn)行了健康評價[24]（見表1）。

1.3 研究方法

1.3.1 盤古林場森林景觀區(qū)劃

根據(jù)森林景觀區(qū)劃的原則和盤古林場森林景觀特點，本研究確定地類、起源和樹種組成作為主要的區(qū)劃因子。地類是根據(jù)土地的覆蓋和利用狀況綜合劃定的類型，參考國家林業(yè)局制定的《森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查主要技術(shù)規(guī)定》及研究區(qū)的實際土地利用情況將盤古林場劃分為森林和其它2個一級分類，其中疏林地、灌木林地、未成林造林地和苗圃地面積較小，其對于從景觀尺度上評價盤古林場的健康狀況產(chǎn)生的影響不是特別明顯，故將其劃入其它土地類型，并且不對其健康問題進(jìn)行深入的研究。再根據(jù)起源及樹種組成對森林劃分二級景觀類型，起源分為天然林和人工林兩類，樹種組成是指組成林分的各樹種所占的比重，當(dāng)某一個樹種（組）蓄積量占總蓄積量的65%以上時為純林，當(dāng)任何一個樹種（組）蓄積量占總蓄積量不到65%時為混交林，該結(jié)果作為本研究評價的基本單位。

表1 盤古林場小班尺度森林健康評價結(jié)果Table 1 Forest health assessment of stands in Pangu Forest Farm with sub-compartment as the scale

1.3.2 構(gòu)建評價指標(biāo)體系

結(jié)構(gòu)與功能、格局和過程之間的聯(lián)系與反饋一直都是景觀生態(tài)學(xué)研究的基本命題[25-28]。因此本文從結(jié)構(gòu)與格局、功能與過程兩個方面來建立盤古林場森林景觀健康評價的指標(biāo)體系。首先采用全面統(tǒng)計法，將森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查數(shù)據(jù)庫上的所有信息轉(zhuǎn)化為具體指標(biāo)；然后，利用歸類法對上述指標(biāo)進(jìn)行歸類，將具有相同內(nèi)涵的指標(biāo)進(jìn)行合并；最后，對所有指標(biāo)作相關(guān)性檢驗，當(dāng)兩個（或多個）指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)大于0.8時，認(rèn)為指標(biāo)間存在線性關(guān)系，應(yīng)對指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的指標(biāo)體系見表2。

表2 森林景觀健康評價指標(biāo)體系Table 2 Assessment indexes of forest landscape health

(1)分形維數(shù)

分形維數(shù)反映的是景觀邊界的褶皺程度，它是景觀格局研究的一個重要方面，因為不同景觀類型褶皺程度的差異可以導(dǎo)致許多相關(guān)生態(tài)學(xué)過程的差異，如影響邊緣物種的分布、斑塊邊界的能流、物流交換等。該指標(biāo)可用Fragstats 3.3計算。

(2)景觀多樣性指數(shù)

景觀多樣性(Diversity)指數(shù)的大小反映景觀類型的多少和各景觀類型所占比例的變化。當(dāng)景觀是由單一類型構(gòu)成時，景觀是均質(zhì)的，其多樣性指數(shù)為0；由兩個以上類型構(gòu)成的景觀，當(dāng)各景觀類型所占比例相等時，其景觀的多樣性指數(shù)最高；各景觀類型所占比例差別增大，則景觀的多樣性下降。其計算公式為：

式中：H為景觀多樣性指數(shù)；Pi為各類型斑塊體的景觀比例，分為面積比、周長比、斑塊數(shù)比；m為斑塊類型數(shù)。

(3)景觀優(yōu)勢度指數(shù)

景觀優(yōu)勢度(Dominance)指標(biāo)用于描述景觀多樣性對最大可能多樣性(Hmax)的偏離程度，計算式為：

當(dāng)H=Hmax時，D0值為0；D0值大，表示景觀只受一個或少數(shù)幾個景觀要素類型所支配；而D0值小，則表示景觀由多個面積相近的斑塊體類型所組成。

(4)景觀均勻度指數(shù)

景觀均勻度(Evenness)指數(shù)描述景觀中各組分的分配均勻程度，其值越大，表明景觀各組成成分分配越均勻。計算公式為：

式中：m為景觀類型個數(shù)；Hmax為給定豐富度條件下景觀最大可能均勻度。

(5)小班健康指數(shù)

由小班健康評價結(jié)果可得出每類景觀中小班所占各健康等級的比例，將其看作各景觀類型中小班隸屬于各等級健康的隸屬度。按照森林景觀內(nèi)各小班的面積占整個景觀面積的百分比作為權(quán)重，將景觀內(nèi)各小班的健康狀況作加權(quán)平均，最后計算出該景觀的健康情況，這樣的統(tǒng)計結(jié)果相對比較客觀，而且它包含了景觀類型功能和過程的大量信息。計算公式如下：

式中：Yi為景觀中第i個小班的健康指數(shù)；Si為第i個小班的面積；S為該景觀類型的總面積；n為該景觀的小班個數(shù)。

其中小班健康評價體系[21]包括以下指標(biāo)。

完整性指標(biāo)：下木覆蓋度、群落結(jié)構(gòu)、每公頃蓄積、單木健康。

穩(wěn)定性指標(biāo)：林火等級（由坡度、坡向、郁閉度、海拔和齡組5項亞指標(biāo)共同決定）、土壤侵蝕度、病蟲害程度。

可持續(xù)性指標(biāo)：土壤厚度、枯枝層厚度、腐殖質(zhì)層厚度、地位級、近自然度。

1.3.3 指標(biāo)權(quán)重的確定方法

指標(biāo)權(quán)重的確定有多種方法[29-30]，本文中采用較為常用的均方差決策綜合分析方法。具體步驟如下：

(1)無量綱化

Cji=(C′ji/Fj)×100%。 （7）

式中：Cji為指標(biāo)Cj的樣本無量綱值；C′ji為指標(biāo)Cj的樣本實際值；Fj為各指標(biāo)的基準(zhǔn)值，基準(zhǔn)值可以是該描述指標(biāo)實際值中最大值或最小值，也可以用該指標(biāo)各實際值的平均數(shù)。

(2)計算平均值

式中：E(Cj)為各指標(biāo)的平均值；Cji為指標(biāo)Cj的樣本無量綱值；n為樣本數(shù)目。

(3)計算各指標(biāo)的均方差

式中：S(Cj)為各指標(biāo)的均方差；E(Cj)為各指標(biāo)的平均值；Cji為指標(biāo)Cj的樣本無量綱值；n為樣本數(shù)目。

(4)計算各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)

式中：W(Cj)為各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)；S(Cj)為各指標(biāo)的均方差；p為指標(biāo)個數(shù)。

(5)計算各準(zhǔn)則層的權(quán)重系數(shù)

式中：W(Bk)為各準(zhǔn)則的權(quán)重系數(shù)；S(Bk)為各準(zhǔn)則的均方差，即各準(zhǔn)則內(nèi)各指標(biāo)均方差之和；q為準(zhǔn)則個數(shù)。

1.3.4 評價模型

對數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱處理后，將最終確定的所有評價指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)計算，建立綜合評價模型，表達(dá)式為：

式中：ILH為景觀健康指數(shù)(Landscape Health Index)；n為評價指標(biāo)的個數(shù)；Uij為各景觀類型不同指標(biāo)森林健康的等級得分；Wj為指標(biāo)的權(quán)重。

1.3.5 景觀健康等級標(biāo)準(zhǔn)

采用常用的等距劃分法（Equal Interval）對各景觀層進(jìn)行健康等級劃分，結(jié)果見表3。

表3 景觀健康等級標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Grade standards of landscape health level

1.3.6 趨勢分析

應(yīng)用ArcGIS 9.3中的地統(tǒng)計分析模塊對評價結(jié)果進(jìn)行趨勢分析。趨勢分析工具將平面上的樣本點轉(zhuǎn)化為以屬性值為高度的三維視圖，可使用戶從不同視角分析樣本數(shù)據(jù)集的全局趨勢。趨勢分析圖中的每一根豎棒代表了每個數(shù)據(jù)點的值（高度）和位置，這些點被投影到一個東西向和一個南北向的正交平面上，通過投影點可以做出一條最佳擬合線，并用它們來模擬特定方向上存在的趨勢[31]，從而大致反映健康指數(shù)空間分布的變化情況。使用趨勢分析工具來分析樣本點數(shù)據(jù)的走向，可以使后續(xù)的表面擬合更加客觀，擬合結(jié)果具有更大的可信度。

2 結(jié)果與分析

2.1 森林景觀區(qū)劃

2.1.1 一級森林景觀區(qū)劃

盤古林場的森林面積為119 175 hm2，占林場總面積的96.66%，為該地區(qū)的主導(dǎo)類型；而其它土地類型的面積僅為4 118 hm2，占林場總面積的3.34%（見表4）。

表4 盤古林場一級森林景觀類型區(qū)劃結(jié)果Table 4 Division results of first class forest landscapes types for Pangu Forest Farm

2.1.2 二級森林景觀區(qū)劃

進(jìn)一步根據(jù)起源及樹種組成對盤古林場劃分二級森林景觀類型，得到10種景觀類型（見表5，圖1）。其中天然落葉松純林面積最大，為47 842 hm2，占林場總面積的42.69%，是該區(qū)的優(yōu)勢景觀類型；針葉林面積為80 846 hm2，占林場總面積的72.14%；而闊葉林面積為15 868 hm2，占林場總面積的14.16%；針闊混交林面積為15 351 hm2，占林場總面積的13.69%?？梢娫搮^(qū)主要由針葉樹種構(gòu)成，應(yīng)是考慮到針葉樹種的抗寒性能更好地適應(yīng)大興安嶺地區(qū)的氣候特點。從樹種多樣性來看，該區(qū)樹種單一，天然落葉松和天然白樺2種純林占據(jù)了林場面積的55.29%，而其它樹種不僅種類少且占有較小的面積，造成景觀類型結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性差。考慮到天然山楊純林、天然云杉純林2類景觀類型的面積較小，研究其景觀尺度的健康狀況意義不大，因此在后面的研究中將不對其加以評價。

表5 盤古林場二級森林景觀類型區(qū)劃結(jié)果Table 5 Division results of second class forest landscapes types for Pangu Forest Farm

圖1 盤古林場二級森林景觀類型區(qū)劃Fig. 1 Division of second class forest landscape types for Pangu Forest Farm

2.2 森林健康指數(shù)計算結(jié)果

根據(jù)1.3中描述的方法計算指標(biāo)值及各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)（見表6、7），對指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性檢驗，去除具有線性關(guān)系且相對不重要的2個指標(biāo)中的一個，保留景觀多樣性、分形維數(shù)及小班健康指數(shù)3個指標(biāo)。

表6 各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)Table 6 weights of indicators

表7 指標(biāo)及健康指數(shù)值Table 7 Results of indicators and landscape health index

2.3 森林景觀健康現(xiàn)狀分析

由圖2可知，盤古林場沒有健康的森林景觀，亞健康森林景觀有3種：天然落葉松純林、天然針葉混交林、天然針闊混交林，面積為87 977 hm2，占林場總面積的78.51%。中健康森林景觀類型有4種：天然白樺純林、天然樟子松純林、天然闊葉混交林、人工落葉松純林，面積為23 566 hm2，占林場總面積的21.03%。不健康森林景觀1種：人工針闊混交林，面積為363 hm2，占林場總面積的0.32%。從總體上看：

（1）盤古林場的健康指數(shù)得分偏低，其主要原因可能是大興安嶺林區(qū)由于森林過量采伐，森林資源消耗嚴(yán)重，加之森林火災(zāi)的影響，導(dǎo)致森林質(zhì)量惡化。同時，由于受地理氣候條件的影響，森林資源恢復(fù)和發(fā)展又相對緩慢，且盤古林場的組成樹種較為單一，天然落葉松及天然白樺2種純林占整個林場面積的一半以上，導(dǎo)致林木對相同的營養(yǎng)物質(zhì)競爭激烈，林木生長空間和營養(yǎng)空間利用率低，穩(wěn)定性差，抵抗自然災(zāi)害的能力下降。

圖2 盤古林場森林景觀健康分布Fig. 2 Distribution of landscape health gradation in Pangu Forest Farm

圖3 景觀健康指數(shù)趨勢分析Fig. 3 Trend analysis of landscape health index

（2）通過對景觀健康指數(shù)的趨勢分析（見圖3）可以看到，投影到南北方向上的趨勢線，由北向南呈現(xiàn)出明顯的上升現(xiàn)象?？梢缘弥謭瞿喜烤哂休^好的健康狀況，北部的中健康及不健康狀況明顯。其主要原因可能有以下幾點：第一，盤古林場北部毗鄰“大興安嶺5·6特大森林火災(zāi)”最為嚴(yán)重的受災(zāi)地區(qū)之一的漠河縣，導(dǎo)致其受火災(zāi)影響較大。第二，林場北部有大面積的幼齡林地，在火災(zāi)損毀了大片林地之后，天然更新及人工補植后生存下來的林木還沒有達(dá)到郁閉，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部也沒有達(dá)到平衡。第三，林場北部有一條東西走向的鐵路，沿鐵路兩側(cè)的森林長期受到有害氣體的污染。第四，盤古鎮(zhèn)居民集中居住在林場北部，人口密集，森林受到了人為活動的干擾。

（3）在天然林中落葉松純林得分最高，符合其作為該研究區(qū)域的優(yōu)勢景觀要素類型的特點；針葉混交林次之，而闊葉混交林得分偏低。大興安嶺地處中國最北端，氣候寒冷，而針葉樹種多數(shù)具有較好的抗寒性，在低溫條件下其適應(yīng)性比闊葉樹種更強；2種人工林類型得分最低，在一定程度上反映出人工林相對于天然林會具有較差的健康狀況。

3 結(jié) 論

本研究將前人對相同研究區(qū)林分尺度的森林健康評價結(jié)果應(yīng)用于景觀指標(biāo)的計算，結(jié)合景觀多樣性、分形維數(shù)構(gòu)建了景觀尺度的森林健康評價指標(biāo)體系，實現(xiàn)了兩個尺度間的耦合，使評價結(jié)果更加全面、準(zhǔn)確。用均方差綜合決策法計算各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，該方法作為一種客觀賦權(quán)法，計算出的指標(biāo)權(quán)重值由指標(biāo)本身的變異程度大小決定，克服了以往采用層次分析法等主觀賦權(quán)法時權(quán)重值可能存在人為主觀性影響過強的缺陷，使評價指標(biāo)權(quán)重更客觀合理。最后通過計算健康指數(shù)得分的方法得到大興安嶺盤古林場各森林景觀類型所隸屬的健康等級，主要研究結(jié)果如下：

（1）盤古林場沒有健康的森林景觀，亞健康森林景觀有3種，面積為87 977 hm2，占林場總面積的78.51%；中健康森林景觀類型有4種，面積為23 566 hm2，占林場總面積的21.03%；不健康森林景觀1種，面積為363 hm2，占林場總面積的0.32%。

（2）盤古林場總體的健康狀況較差，且林場南部的健康狀況要好于北部；天然落葉松純林健康得分最高，而2種人工林類型得分最低，在一定程度上反映出人工林相對于天然林會具有較差的健康狀況。

（3）本研究是基于景觀尺度的森林健康評價，因此，文中提出的評價指標(biāo)體系不適合森林經(jīng)營小班以及區(qū)域的森林健康評價。同時，由于本文所選指標(biāo)的特點，所以使用該指標(biāo)體系的前提是已得到林分尺度的森林健康評價結(jié)果。

建議在制定森林健康經(jīng)營策略時，應(yīng)有針對性的提出合理方案，提高盤古林場的健康等級。在之后的研究中還將繼續(xù)對該地區(qū)的區(qū)域尺度森林健康狀況做出評價，結(jié)合該地區(qū)已有的單木尺度、林分尺度森林健康評價結(jié)果構(gòu)成了一套完整、全面、包含了各尺度森林健康狀況的評價體系，這是以往的研究中所不具備的。

[1] 榮 婧, 馮仲科. 基于GIS的森林健康風(fēng)險源識別和管理技術(shù)研究[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2005, 27(2): 208-212.

[2] 謝春華. 北京密云水庫集水區(qū)森林景觀生態(tài)健康研究[D]. 北京: 北京林業(yè)大學(xué), 2005.

[3] 李 冰. 大興安嶺興安落葉松林健康評價研究[D]. 北京: 北京林業(yè)大學(xué), 2009.

[4] Department of Agriculture, Fisheries and Forestry. Australia’s state of the forest report[R]. Canberra ACT: Department of Agriculture, Fisheries and Forestry of Australia, 2003.

[5] 肖文發(fā), 韓景軍, 馬 娟. 美國國家森林健康監(jiān)測與評價計劃及對我國的啟示[J]. 世界林業(yè)研究, 2001, 14(3): 67-74.

[6] Costanza R. Toward an operational definition of ecosystem health[M]. Washington: Island Press, 1992: 239-256.

[7] Radeloff V C, Mladenoff D J, He H S, et al. Forest landscape change: The northwest Wisconsin Pine Barrens before European settlement and today[J]. Canadian Journal of Forest Research,1999, 29(11): 1649-1659.

[8] 高均凱. 森林健康基本理論及評價方法研究[D]. 北京: 北京林業(yè)大學(xué), 2007.

[9] 李 杰, 高 祥, 徐 光, 等. 森林健康評價指標(biāo)體系的研究[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報, 2013, 33(8): 79-82.

[10] 朱 宇. 大興安嶺天然落葉松林單木健康評價[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2013, 24(5): 1320-1328.

[11] Rapport D J, Costanza R, McMichael A J. Assessing ecosystem health[J]. Trends in Ecology & Evolution, 1998, 13(10): 397-402.

[12] Rapport D J. Ecosystem services and management option as blanket indicators of ecosystem health[J]. Journal of Aquatic Ecosystem Health, 1995, 4(2): 97-105.

[13] 陳 高, 代力民, 姬蘭柱, 等. 森林生態(tài)系統(tǒng)健康評估I模式、計算方法和指標(biāo)體系[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2004,15(10):1743-1749.

[14] 姬文元, 刑韶華, 郭 寧, 等. 川西米亞羅林區(qū)云冷杉林健康狀況評價[J]. 林業(yè)科學(xué), 2009, 45(3): 13-18.

[15] Morales R M, Idol T, Friday J B. Assessment of Acacia koa forest health across environmental gradients in Hawaii using fi ne resolution remote sensing and GIS[J]. Sensors, 2011, 11: 5677-5694.

[16] Duchesne L, Ouimet R, Houle D. Basal area growth of sugar maple in relation to acid deposition, stand health, and soil nutrients[J].Journal of Environmental Quality, 2002, 31: 1676-1683.

[17] Woodall C W, Grambsch P L, Thomas W, et al. Survival analysis for a large-scale forest health issue: Missouri oak decline[J].Environmental Monitoring and Assessment, 2005, 108: 295-307.

[18] 甘 敬. 北京山區(qū)森林健康評價研究[D]. 北京: 北京林業(yè)大學(xué), 2007.

[19] 王忠春, 亢新剛, 羅仙仙, 等. 森林健康評價研究進(jìn)展[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報, 2010, 25(5): 163-166.

[20] 肖篤寧, 解伏菊, 魏建兵. 區(qū)域生態(tài)建設(shè)與景觀生態(tài)學(xué)的使命[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2004, 15(10): 1731-1736.

[21] 趙春燕. 森林景觀斑塊邊緣效應(yīng)和耦合機理研究[D]. 長沙:中南林業(yè)科技大學(xué), 2012.

[22] Costanza R, Norton B G, Haskell B D. Ecosystem Health: New Goals for Environmental Management[M]. Washington DC:Island Press, 1992.

[23] 耿紹波, 陳鳳娟, 劉 濤, 等. 河北小五臺山森林生態(tài)系統(tǒng)景觀健康分析與評價[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2010, 31(4):124-133.

[24] 朱 宇. 大興安嶺天然落葉松森林健康評價研究[D]. 哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué), 2013.

[25] Forman R T T. Land Mosaics: The Ecology of Landscapes and Regions[M]. Cambridge: Cambridge University Press, 1995:405-434.

[26] Turner M G, Gardner R H. Landscape ecology in theory and practice[M]. New York: Springer Verlag, 2001.

[27] 胡 陽. 基于WebGIS的森林健康評價研究-以金溝嶺林場為例[D]. 北京: 北京林業(yè)大學(xué), 2012.

[28] 曹 宇, 哈斯巴根, 宋冬梅. 景觀健康概念、特征及其評價[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2002, 13(11): 1511-1515.

[29] 馬阿濱, 王偉英, 孫寶剛, 等. 黑龍江森工林區(qū)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系與評價研究[J]. 林業(yè)科學(xué), 2004, 40(2): 68-74.

[30] 張秋根, 王桃云, 鐘全林. 森林生態(tài)環(huán)境健康評價初探[J]. 水土保持學(xué)報, 2003, 17(5): 16-18.

[31] 王艷妮, 謝金梅, 郭 祥. ArcGIS中的地統(tǒng)計克里格插值法及其應(yīng)用[J]. 軟件導(dǎo)刊, 2008, 7(12): 37-38.

Assessment and analysis on forest health of Pangu forest farm in Daxing’anling mountains of China

JIANG Meng-zhu, LIU Zhao-gang, LI Yuan
(College of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040, Heilongjiang, China)

By taking the forest resources planning and design investigation data of Pangu Forest Farm in 2008, the investigation data of permanent sample plot in 2011 and the forest health assessment data with sub-compartment as the scale as the data sources, the forest health of the tested forest farm with landscape as the scale were estimated; By taking the plot types, origin and tree species composition as the forest landscape division factors, forest landscape types of the farm were divided; the sub-compartment health index,fractal dimension and landscape diversity were selected as the evaluation indexes from the aspects of landscape structure and pattern,landscape function and process; the health of forest landscape of Pangu Forest Farm was evaluated with mean square error decisionmaking comprehensive analysis method as the determination method of weight and by taking the index formula of landscape health as the evaluation model. The results show that (1) the forests of Pangu Forest Farm were mainly divided into 10 forest landscape types,including pure Betula platyphylla forest, nature pure Larix gmelinii forest, nature pure Pinus sylvestris var. mongolica forest, nature pure Picea schrenkiana var. tianschanica forest, nature pure Populus davidiana forest, nature coniferous mixed forest, nature broad-leaved mixed forest, nature conifer and broad leaf mixed forest, artif i cial Larix gmelinii forest, artif i cial conifer and broad leaf mixed forest. (2)There was no healthy forest landscape in the farm; there were3 types of sub-health forest types, accounting for 78.51% of the farm’s total forest area; there were 4 types of medium-health forest landscape types, accounting for 21.03% of the total forest area and there is there was 1 type of un-health forest landscape type, accounting for 0.32% of the total forest area; the scores of health index of forests in Pangu Forest Farm were low overall, and most landscapes were in sub-health and medium-health state. (3) The scores of health index was high in the south and low in the north overall; among the natural forests, Larix gmelinii forest had the highest score, followed by coniferous mixed forest, while the score of broad leaved mixed forest was lower than the mean level and the two artif i cial forests had the lowest scores.

forest health assessment; landscape diversity; fractal dimension; landscape pattern; Daxing’an Mountains

2013-12-25

林業(yè)公益性行業(yè)科研專項（20100400207）；黑龍江大興安嶺過伐林的多功能優(yōu)化經(jīng)營技術(shù)研究與示范項目（2012BAD22B0202)；長江學(xué)者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃項目（IRT1054）

姜孟竹（1989-），女，吉林四平人，碩士研究生，主要研究方向：森林經(jīng)理；E-mail:jmz19890707@126.com

劉兆剛（1970-），男，黑龍江綏化人，教授，博士，主要研究方向：森林經(jīng)理；E-mail:lzg19700602@163.com

S757

A

1673-923X(2014)07-0073-07

[本文編校：謝榮秀]