刘利霞，祝顺万

(北京市京西林场管理处，北京 102300)

1 引言

森林生态功能是森林生态系统中形成的有利于人类发展的功能与条件，反映森林综合效益，包括净化环境、涵养水源、调节气候、水土保持功能、生物多样性保护等[1]。以往很多学者对森林生态功能的评价方法开展了大量研究，使人们正确认识森林对人类生存和发展的重要意义。一些研究者从森林生态功能的单个生态功能方面做了评价研究，如水土保持功能评价、水源涵养功能评价等[2～4]，但研究单个功能常常难以反映生态系统间的权衡关系，忽视了生物多样性对生态系统的影响，甚至有时候会产生偏差。为明确森林究竟为人类社会提供了多少客观的经济和生态价值，生态服务功能研究成为主要的研究方向[5～7]。森林生态系统是一个相对复杂的完整系统，其功能相互影响，不能分离。健康的森林生态系统能更好地发挥其生态功能[8]，2014 年国家林业局在森林资源连续清查[9]中增加了森林生态功能评价方式，采用森林生态功能指数评价森林生态功能[10～17]，但现有文献对林场尺度的森林生态功能评价研究涉及较少。本文依据森林资源规划设计调查成果数据，参考全国森林资源连续清查的评价方法，以小班为研究单位，分别从有林地、分场、树种结构及龄组4个方面对其进行森林生态功能评价，为林场的发展制定科学、合理的经营方案提供指导，为林场的可持续发展提供依据。

2 研究地区概况与森林资源现状

2.1 研究区概况

北京市京西林场管理处是2017年5月19日由京煤集团林场移交到北京市园林绿化局的市属国有林场。林场管理处位于北京西部太行山深处，地跨门头沟区和房山区，辖大台、大安山、长沟峪、珠窝、雁翅、河南台和二斜井等7个林区，下设木城涧、北港沟、八二零、和长沟峪4个分场，地理位置介于东经115°40′～116°38′，北纬39°40′～40°10′。林区山体属太行山系小五台山余脉，海拔200～1610 m。气候属温带大陆性季风气候，四季分明，春季短暂多风，夏季较凉爽，冬季寒冷干燥，无霜期150～180 d，平均气温7～10 ℃，年平均降雨量500～600 mm。土壤为山地棕壤、山地淋溶褐土、碳酸盐褐土。

2.2 研究区森林资源现状

主要林区立地条件较好的区域已郁闭成林，林木绿化率60.90%。森林总蓄积量为22.06 万m3，根据森林资源规划设计调查数据，京西林场总面积11631.50 hm2，其中：林地面积11277.51 hm2，占林场总面积的96.96%；非林地面积353.99 hm2，占林场总面积的3.04%。活立木蓄积量22.24万 m3，林场森林覆盖率29.73%，林木绿化率60.90%。

3 森林生态功能评价方法

3.1 数据来源及评价范围

数据来源于北京市京西林场管理处2019 年森林资源规划设计调查成果。评价范围为管理处有林地部分，总面积为3457.53 hm2。

3.2 评价指标

本研究根据《森林资源连续清查技术规程》(GB/T 38590-2020)中的规定，以及《森林资源规划设计调查技术规程》(GB/T 26424-2010)中的相关标准，以小班为基本单位，选取森林蓄积量、森林自然度、森林群落结构、树种结构、林分平均高、郁闭度、植被总覆盖度、枯枝落叶厚度8项特征因子做为评价指标。群落结构按林分除具有乔木层外，是否具有下木层、地被层分成完整结构、较完整结构及简单结构3个层次，分别赋值1、2、3;森林自然度按人为干扰程度由小到大分成5 个等级，分别赋值1、2、3、4、5。树种结构有7 种类型分别是针叶纯林、阔叶纯林、针叶相对纯林、阔叶相对纯林、针叶混交林、针阔混交林、阔叶混交林，分别赋值为1、2、3、4、5、6、7。具体评价指标及等级划分见表1，相关界定标准见文献。

表1 森林生态功能评价因子及等级划分

3.3 评价方法

根据表1，结合二类数据进行计算，获得各个小班的综合得分值(公式1)，森林生态功能指数K为综合分值的倒数(公式1)。

(1)

式(1)中：Xi为第i项评价因子的等级类型得分值(类型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别取1、2、3)，Wi为各评价因子的权重。

4 评价结果

4.1 北京市京西林场管理处森林生态功能评价结果

北京市京西林场管理处有林地(森林)面积3457.53 hm2，生态功能指数为0.48，表明森林生态功能等级为“中”(表2)，与实地情况基本吻合。由表3可以看出，森林生态功能为“中”等水平的森林面积3153.52 hm2，占有林地面积的91.21%；森林生态功能为“差”等水平的森林面积304.01 hm2，占有林地面积的8.79%；北京市京西林场管理处以生态功能“中”的森林居多，生态功能“差”的森林极少。

表2 森林生态功能等级评定标准

表3 北京市京西林场管理处森林生态功能评价

4.2 不同分场森林生态功能评价结果

北京市京西林场管理处有4 个分场，其生态功能等级森林分布如表4所示。

表4 各分场森林生态功能评价

各分场的生态功能指数介于0.45～0.50之间，均为“中”等水平，其中八二零分场的生态功能指数最高为0.5，各分场森林生态功能指数大小次序为八二零分场>北港沟分场>木城涧分场>长沟峪分场;各分场生态功能等级为“中”的森林面积介于81%～94%，占绝对优势；表明在北京市京西林场管理处中，以八二零分场的森林整体生态功能最好。

4.3 不同龄组森林生态功能评价结果

北京市京西林场管理处不同龄组的生态功能等级森林分布如表5所示。

表5 各龄组森林生态功能评价

各龄组的森林，中龄林、成熟林、过熟林的生态功能指数都高于管理处的平均水平，近熟林的生态功能指数与管理处平均水平相同，只有幼龄林的生态功能指数低于管理处平均水平；各龄组均以生态功能指数等级为“中”的森林分布面积最大，所占比例均高于84%，其中过熟林所占比例最高为100%，且面积占比的大小次序为：过熟林>成熟林>近熟林>中龄林>幼龄林；过熟林的生态功能指数最高，为0.54，且过熟林没有生态功能“差”的林分；森林生态功能指数为“差”的林分在幼龄林中占的比例最高，为15.08%，且各龄组森林中，只有幼龄林的生态功能指数低于平均水平，为0.45。说明在各龄组的森林里，过熟林的生态功能最好，幼龄林的生态功能最差。

4.4 不同树种结构类型生态功能等级森林分布

各树种结构的森林，生态功能指数大小排序为：针阔混交林>针叶混交林>针叶相对纯林>阔叶相对纯林、阔叶混交林>针叶纯林>阔叶纯林，其中针阔混交林的生态功能指数最高，为0.52，且针阔混交林没有生态功能“差”的林分；各树种结构森林中，以生态功能指数为“中”等水平的森林分布面积最大；但在阔叶纯林类型中，生态功能指数为“差”的林分面积占比最高，为21%，且阔叶纯林的生态功能也最低，为0.44。说明针阔混交林、针叶混交林的生态功能发挥最好，阔叶混交林、针叶相对纯林、阔叶相对纯林次之，针叶纯林、阔叶纯林生态功能最差(表6)。

表6 不同树种结构森林生态功能评价

5 结论

(1)京西管理处森林生态功能指数为0.48，森林生态功能为“中”等水平，说明管理处森林仅发挥部分功能，对环境的保护能力有待提升。采取重点监测的手段，找出林分得分低的原因，因地制宜、选择合适经营措施，提高林分质量、调整林分结构，不断提升森林生态功能。

(2)京西林场管理处下设4个分场的评价结果中，虽然八二零分场森林面积最大，生态功能评价却最好；长沟峪分场生态功能评价最低，大面积的石板山、矸石山，以及塌陷区分布较多，立地条件是制约长沟峪分场生态功能发挥的重要因素，在今后的森林经营管理中，重点应关注矿山修复。

(3)京西林场管理处各龄组森林，从生态功能等级为“中”面积占比来看，呈现过熟林生态功能最好，成熟林次之，幼龄林最差的规律；从森林生态功能指数大小来分析，同样表现出成熟林最高，幼龄林最低的现象，但是近熟林较中龄林生态功能指数略低。从整体分析，京西林场管理处的森林基本符合随着龄组变大，林分单位面积蓄积量增加，森林群落越趋于完整，林地枯枝落叶聚集增加，森林生态功能效益增强的规律。

(4)京西林场管理处针阔混交林发挥的生态功能最好，阔叶纯林最差。目前保存下来的刺槐林相当一部分是“小老树”和低劣残次林，是影响阔叶纯林导致其森林生态功能较差的部分原因，引入适宜的乔、灌木树种，营造复层结构的混交林，是增强森林生态功能的有效途径。