森林多功能的計量與評估

李永強，焦健，張寶，劉雙智，李越

(建昌縣林業(yè)局，遼寧 葫蘆島 125300)

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森林多功能的計量與評估

李永強，焦健，張寶，劉雙智，李越

(建昌縣林業(yè)局，遼寧 葫蘆島 125300)

摘要通過對遼寧省撫順市清原縣大邊溝林場第21林班內(nèi)的15個小班構(gòu)成的小流域的森林功能進行調(diào)查, 利用以往實驗地森林各種功能的調(diào)查數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)，用雷達圖綜合分析法進行森林功能的分析與評估。雷達圖可以全面反映出森林各種功能的發(fā)揮效果，通過雷達圖中的多邊形的形狀可以具體看出各個小班的各種功能的強與弱以及各種功能的對比。通過對調(diào)查結(jié)果的分析，得出試驗地的15個小班的森林多功能性大致分為以下3種類型：綜合發(fā)展型、穩(wěn)定發(fā)展性以及滯后發(fā)展性。利用雷達圖綜合分析法評估森林多功能可為以后的森林經(jīng)理和造林工作提供依據(jù)和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞森林功能；多功能評價；雷達圖綜合評定法

Forestry Multi-function Measurement and Evaluation

Li Yongqiang, Jiao Jian,Zhang Bao，Liu Shuangzhi, LiYue

(Jianchang County Forest Bureau, Huludao 125300, China)

AbstractThis study investigated forest function of 15 small class watersheds within 21 forest ditch compartments in Qingyuan county, Fushun city, Liaoning province. Taking various local forest survey data as the original data, and comprehensive analysis of radar chart was used to analysis forest function. Comprehensive analysis of radar chart can fully reflect the functions of various forests. Strong and weak functions and types can be analyzed through entire polygon shape in the radar chart in individual small class watersheds. There are three kinds of the forest versatility including integrated development model, stable expansibility, as well as delayed expansibility. Using comprehensive analysis of radar chart to evaluate the forest function will be a basis to forest management and culture work.

Key wordsForest functions; multi-function evaluation; radar synthetic evaluation method

小流域是相對于大流域而言，區(qū)域范圍相對較小的自然地理單元，是一個相對獨立的閉合集水區(qū)，也是由生態(tài)、經(jīng)濟、社會各構(gòu)成要素組成的復(fù)合系統(tǒng)。小流域治理和全面規(guī)劃是加快山區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展和促進生態(tài)環(huán)境建設(shè)的有效措施，而森林資源是小流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的重要組成部分。因此，加強小流域森林資源經(jīng)營管理理論和相關(guān)技術(shù)措施研究，開展小流域森林資源評估工作，對今后小流域森林經(jīng)營管理、流域治理規(guī)劃、山區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)和以小流域為單元的大流域可持續(xù)發(fā)展等方面的研究均具有十分重要的意義。

1試驗地點

1.1試驗地點

清原大邊溝林場(124°57′ E，42°06′ N；土壤：棕色森林土；氣候：大陸性季風(fēng)氣候)。

1.2試驗小班

大邊溝林場龍頭工區(qū)第21林班中的42-48、50-56計14個小班。

2研究方法

2.1基本思路

本文以連續(xù)清查固定樣地調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用雷達圖綜合分析法,著重從森林的三大功能入手,構(gòu)建森林多功能性評價的指標(biāo)體系,并以清原大邊溝林場為例說明。即利用雷達圖法與森林經(jīng)理作業(yè)相結(jié)合來評估小流域森林的現(xiàn)狀。目的是為了利用雷達圖綜合分析法直觀提出一種簡單有效的綜合評定森林功能的方法。

2.2森林功能調(diào)查的選取

根據(jù)森林功能分類，可以將選取的小班森林按以下幾種具體功能進行調(diào)查。

(1)水土保持功能；

(2)碳匯功能：CO2的吸收功能與CO2的儲存功能；

(3)稀少性，多樣性，近自然性；

(4)木材生產(chǎn)功能。

2.3數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

為了使評價結(jié)果更具綜合性和客觀性, 在繪制雷達圖時, 首先將各評價指標(biāo)的數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理, 以消除定量評價結(jié)果在各評價指標(biāo)間的數(shù)量差異, 同時取評價的平均值為參考。

2.3.1獲取各種功能數(shù)據(jù)

表1　各種森林功能的已調(diào)查數(shù)據(jù)

本研究將以以上功能與數(shù)據(jù)為依據(jù)對森林多功能的評估工作進行研究。

2.3.2對基礎(chǔ)指標(biāo)數(shù)據(jù)作標(biāo)準(zhǔn)化處理

表2　具體數(shù)字化后的數(shù)據(jù)

3結(jié)果與分析

3.1綜合分析各小班森林功能特點

在多元統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上, 從可視化角度出發(fā), 將雷達圖法引入到綜合評價之中, 建立評價模型, 根據(jù)表2中的數(shù)據(jù), 繪制各個小班的雷達圖并加以分析(見圖1)。

圖1各小班雷達圖

3.2小班森林功能強弱比較

通過雷達圖中閉合多邊形的面積的大小可直觀看出小班森林功能的強弱。

3.2.1閉合多邊形面積計算

計算多邊形面積:可以將多邊形分割成一組三角形,然后計算這些三角形的面積和。計算每個三角形面積需知道三角形兩邊長度和這兩邊夾角的角度,

三角形兩邊長度可以從相鄰指標(biāo)值獲得,兩邊夾角大小即將圓周分為7等分 (本文采用 7個指標(biāo) ) ,θ= 360°÷7 = 51.428°。有了三個已知數(shù)據(jù),可利用公式：S=1/2*l1*l2*sinθ計算每個三角形面積,求和得到多邊形面積。具體各小班閉合多邊形面積見表3。

表3　各個小班雷達圖面積

3.2.2各小班功能強弱比較

根據(jù)上表可得出各小班功能強弱的排序如下：

54=56>51>47>43>45=46>42>44>53>50>55=48>52

3.3小班差別分類

從上述雷達圖中可以看出：

(1)小班43、47、51、54、56幾乎在各指標(biāo)上的評價值都是最大值, 評分結(jié)果所構(gòu)成的多邊形向外明顯擴張, 說明這些小班的多功能性突出;

(2)小班45、46、48、55若干方面突出，其余接近平均值, 評價結(jié)果說明其多功能性一般，呈現(xiàn)平衡發(fā)展態(tài)勢;

(3)小班42、44、50、52、53功能處于低水平, 評分結(jié)果構(gòu)成的多邊形向圓心明顯收縮, 說明這些小班的總體功能較差。

4結(jié)論與討論

4.1結(jié)論

(1)雷達圖不僅綜合反映評價對象的好壞, 更直觀表現(xiàn)了其在單個指標(biāo)上的優(yōu)劣。

(2)用各指標(biāo)值所連接成的多邊形雷達圖實現(xiàn)了小班間的橫向比較, 直觀地表征了小班的多功能性強弱。

(3)雷達圖可以利用多邊形的相似性對評價對象進行主觀聚類。從而實現(xiàn)各小班的快速、穩(wěn)定的發(fā)展。

(4)雷達圖還可以完成各評價對象各時點的縱向比較, 實現(xiàn)靜態(tài)分析與動態(tài)分析相結(jié)合,利用不同時間的統(tǒng)計數(shù)據(jù)繪制不同的雷達圖, 分析各評價對象的縱向演化序列和演化類型。

綜上可以看出，作為一種新型的森林多功能的評估方法，雷達圖法具有很強的實踐性以及可操作性，并且具有簡捷、直觀、對比性強等特點，是一種良好的森林多功能計量與評估的方法。

4.2討論

利用雷達圖法評價森林多功能的主要特點是直觀,同時存在不足，在雷達圖的繪制上,各指標(biāo)數(shù)軸射向的確定含有較大程度上的主觀性,缺乏理論指導(dǎo)。

本文所討論的雷達圖法是從實際出發(fā)，從比較內(nèi)容上更接近實際,但很難把一些重要的生態(tài)功能都包括起來,這樣可能會引起較大的偏差。

森林系統(tǒng)的綜合評價只有在多學(xué)科和多部門的合作下才能得到滿意的結(jié)果。要通過投資拉動、改革推動、利益驅(qū)動、林農(nóng)主動，挖掘開發(fā)林地資源、林木資源和物種資源的潛力，加快林業(yè)發(fā)展，充分發(fā)揮森林的六大功能，促進人與自然、人與人、人與社會的和諧發(fā)展，為人類社會創(chuàng)造幸福生活和美好未來。

中圖分類號：S758

文獻標(biāo)識碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.03.020

作者簡介：李永強(1986-)，男，遼寧本溪人，大學(xué)，助理工程師，現(xiàn)主要從事資源林政等工作,Email: fal210521@sina.com

收稿日期：2015-12-22

文章編號：1005-5215(2016)03-0052-03