立地因子對(duì)松江河林業(yè)局森林生態(tài)功能等級(jí)的影響

劉 思， 續(xù)宗學(xué)， 楊 奇， 張 驍， 田有才

(1. 吉林省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院， 吉林 長春 130022； 2. 松江河林業(yè)局， 吉林 白山 134504； 3. 乾安縣林業(yè)和草原局， 吉林 松原 131400)

森林生態(tài)功能是指森林生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)過程所形成的有利于人類生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境條件與效用[1，2]。立地因子主要包括海拔、坡向、坡度、坡位和土壤厚度等，不同的立地因子對(duì)林分生長以及林分質(zhì)量具有較大的影響[3，4]。目前眾多學(xué)者對(duì)森林生態(tài)功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)影響森林生態(tài)功能的因素進(jìn)行了研究。張瑜等應(yīng)用投影尋蹤分類技術(shù)對(duì)森林生態(tài)功能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明保護(hù)區(qū)整體評(píng)級(jí)為“中”，森林結(jié)構(gòu)整體較好，但竹林多，幼齡林較多，森林蓄積能力、自然度較弱[5]。李明魯?shù)妊芯苛瞬煞?duì)吉林蛟河闊葉紅松林生態(tài)功能的短期影響，結(jié)果表明低強(qiáng)度采伐后，森林生態(tài)功能能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)，并表現(xiàn)出更好的生長潛力，采伐強(qiáng)度在15 %比較合理，建議不超過35 %[6]。張波分析了烏海市治沙林場(chǎng)森林資源現(xiàn)狀及生態(tài)功能評(píng)價(jià)，結(jié)果表明該林場(chǎng)森林生態(tài)功能指數(shù)為0.41，生態(tài)功能等級(jí)為“差”，成熟林生態(tài)功能指數(shù)最高，針葉純林與闊葉純林的生態(tài)功能指數(shù)最低[7]。本文對(duì)松江河林業(yè)局喬木林小班的森林生態(tài)功能綜合得分進(jìn)行了計(jì)算，并劃分了各喬木林小班的森林生態(tài)功能等級(jí)，分析了各立地因子下的森林生態(tài)功能等級(jí)，旨在為松江河林業(yè)局森林資源管護(hù)與經(jīng)營提供參考，為制定提升森林生態(tài)功能相應(yīng)措施提供依據(jù)。

1 研究地概況

研究地位于吉林省東部的松江河林業(yè)局，隸屬于吉林森林工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，施業(yè)區(qū)在撫松縣境內(nèi)，地理位置為127°12′～127°55′E、41°44′～42°21′N。屬典型的季風(fēng)性溫帶大陸性山地氣候，春季時(shí)間短，晝夜溫差大；夏季雨量集中；秋季涼爽，多晴朗天氣；冬季漫長、寒冷。年均氣溫3.9 ℃，年日照時(shí)數(shù)2 371 h，年降水量800～900 mm。針葉樹種主要有紅松(Pinuskoraiensis)、長白落葉松(Larixolgensis)、紅皮云杉(Piceakoraiensis)等，闊葉樹種主要有春榆(Ulmusdavidianavar.japonica)、蒙古櫟(Quercusmongolica)、水曲柳(Fraxinusmandshurica)、核桃楸(Juglansmandshurica)、黃檗(Phellodendronamurense)、紫椴(Tiliaamurensis)等。

2 研究方法

2.1 類型劃分與權(quán)重

根據(jù)《森林資源連續(xù)清查技術(shù)規(guī)程》(GB/T 38590—2020)，并參照松江河林業(yè)局2018年森林資源調(diào)查小班數(shù)據(jù)庫特點(diǎn)，確定森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)因子類型劃分及權(quán)重(見表1)。

表1 評(píng)價(jià)因子類型劃分及權(quán)重

2.2 森林生態(tài)功能等級(jí)及指數(shù)

利用森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)因子類型劃分及權(quán)重，計(jì)算每個(gè)喬木林小班的綜合得分，其中得分小于1.5的小班生態(tài)功能等級(jí)為“好”，得分大于等于1.5且小于2.5的小班生態(tài)功能等級(jí)為“中”，得分大于等于2.5的小班生態(tài)功能等級(jí)為“差”。綜合得分公式如下：

式中：y為綜合得分；wi為第i個(gè)因子的類型分值；xi為第i個(gè)因子的權(quán)重。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同坡位森林生態(tài)功能等級(jí)

對(duì)不同坡位森林生態(tài)功能等級(jí)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見表2?？梢钥闯?，在不同坡位上，脊部森林生態(tài)功能等級(jí)為“差”的小班數(shù)量最多，所占百分比為9.1 %；平地森林生態(tài)功能等級(jí)為“好”的小班數(shù)量最多，所占百分比為52.6 %，其次為中部和下部；脊部森林生態(tài)功能等級(jí)為“中”的小班個(gè)數(shù)量最多，所占百分比為69.7 %。谷部和脊部森林生態(tài)功能等級(jí)為“好”的小班數(shù)量較少，主要是由于這2個(gè)坡位受地形的環(huán)境條件影響較大，導(dǎo)致森林質(zhì)量降低，森林生態(tài)功能較差，此外，這2個(gè)坡位的小班數(shù)量較少也對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果具有一定的影響。

表2 不同坡位森林生態(tài)功能等級(jí)

3.2 不同坡向森林生態(tài)功能等級(jí)

對(duì)不同坡向森林生態(tài)功能等級(jí)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見表3?？梢钥闯?，在不同坡向上，西坡森林生態(tài)功能等級(jí)為“差”的小班數(shù)量最多，所占百分比為4.2 %；西北坡森林生態(tài)功能等級(jí)為“好”的小班數(shù)量最多，所占百分比為53.3 %，其次為西南坡和無坡向；東北坡森林生態(tài)功能等級(jí)為“中”的小班數(shù)量最多，所占百分比為61.1 %。

表3 不同坡向森林生態(tài)功能等級(jí)

進(jìn)一步將北坡、西坡、西北坡整合為陰坡，南坡、東南坡和東坡整合為陽坡，西南坡、東北坡和無坡向整合為半陰半陽坡(見表4)，可以看出，陽坡和陰坡森林生態(tài)功能等級(jí)為“差”和等級(jí)為“中”的小班數(shù)量所占百分比均大于半陰半陽坡，但兩者間的差距較??；半陰半陽坡森林生態(tài)功能等級(jí)為“好”的小班數(shù)量所占百分比最大，為51.6 %，與陰坡和陽坡差距較大。主要是由于半陰半陽坡的光照強(qiáng)度適合于多數(shù)林木生長，在該光照強(qiáng)度下林內(nèi)腐殖質(zhì)層積累程度較高，林下灌木和草本生長較旺盛。

表4 不同整合坡向森林生態(tài)功能等級(jí)整合

3.3 不同海拔森林生態(tài)功能等級(jí)

根據(jù)松江河林業(yè)局小班海拔分布特征，將海拔600 m以下整合為550 m級(jí)，之后每隔100 m增加1個(gè)海拔等級(jí)，600～700 m整合為650 m級(jí)，以此類推，海拔1 100 m以上整合為1 150 m級(jí)(見圖1)。可以看出，隨海拔等級(jí)的升高，森林生態(tài)功能等級(jí)為“差”的小班數(shù)量所占百分比逐漸降低，森林生態(tài)功能等級(jí)為“好”的小班數(shù)量所占百分比逐漸升高，森林生態(tài)功能等級(jí)為“中”的小班數(shù)量所占百分比變化較小。主要是由于隨著海拔的升高，人為干擾因素逐漸減少，林分內(nèi)腐殖質(zhì)層、樹種結(jié)構(gòu)、群落結(jié)構(gòu)、自然度等指標(biāo)所受影響逐漸減少，林分森林生態(tài)功能逐漸提高。

圖1 不同海拔森林生態(tài)功能等級(jí)

4 結(jié)論

松江河林業(yè)局屬重點(diǎn)國有林區(qū)，具有豐富的森林資源，了解和掌握經(jīng)營小班的森林生態(tài)功能等級(jí)，對(duì)森林資源的管護(hù)與經(jīng)營具有重要意義。松江河林業(yè)局喬木林小班森林生態(tài)功能等級(jí)評(píng)價(jià)為“好”的小班個(gè)數(shù)所占百分比為47.0 %、等級(jí)為“中”的小班個(gè)數(shù)所占百分比為50.8 %、等級(jí)為“差”的小班個(gè)數(shù)所占百分比為2.2 %，喬木林小班整體生態(tài)功能評(píng)價(jià)良好。

在不同坡位上，平地森林生態(tài)功能等級(jí)為“好”的小班數(shù)量最多，所占百分比為52.6 %，其次為中部和下部。在不同坡向上，西北坡森林生態(tài)功能等級(jí)為“好”的小班數(shù)量最多，所占百分比為53.3 %；半陰半陽坡森林生態(tài)功能等級(jí)為“好”的小班數(shù)量所占百分比最大，為51.6 %，與陰坡和陽坡差距較大。隨海拔等級(jí)的升高，森林生態(tài)功能等級(jí)為“好”的小班數(shù)量所占百分比逐漸升高。