陆兰鑫，陆卫勇，肖叶群，覃文忠，万日崇，付 军，林丽珍，陆滟灵

(广西国有派阳山林场，广西 宁明 5325002)

1 引言

研究森林结构特征，并在此基础上进行合理优化和调整，有助于建立稳定、优质、高效的森林生态系统，实现森林多功能经营[1，2]。森林结构调整是一个复杂的系统[2]，目前研究森林结构及优化调整的方法有采用层次分析法[3]、模糊评价法[4]、Weibull分布函数法[5]和机器学习算法[6]等，还未形成完备的体系以

解决这个问题，各种方法都有一定的优势和局限[3]。本研究运用层次分析法和模糊评价法，充分发挥其简便、灵活和实用的特征[7]，将不易定量的因素定量化[8]，为森林资源培育、保护和利用的中长期规划提供依据。

2 区域概况

派阳山林场于广西壮族自治区西南部宁明县境内，东经106°30′～107°34′，北纬21°46′～22°3′。所在区域地貌属广西西南部十万大山-大青山公母山弧形山地，全场林地中海拔在800 m以上的面积占1.7%，海拔500～800 m的占14.7%，海拔300～500 m的占53.7%，海拔300 m以下的占29.9%。属北热带季风气候区，境内河流均为珠江水系，光、水、热条件优越。92%的土壤类型为赤红壤，区域内地带性植被为季节性雨林，经60年森林采伐-人工造林，现有森林植被中人工林占77%，天然林只占23%。人工植被以马尾松、桉树和八角为主，有少量的湿地松、火力楠、米老排、杉木、荷木、肉桂、红锥等。

3 材料与方法

3.1 森林资源现状与分析

全场林场国有土地总面积20708.57 hm2，其中林地面积20639.91 hm2，占99.7%；非林地68.66 hm2，占0.3%，活立木总蓄积量243.96万m3，森林覆盖率为89.96%，林木绿化率90.42%，林地利用率91.90%(图1)。

图1 森林资源现状与分析

3.2 森林结构综合评分依据及评价指标体系构建

评价体系参考《国家林业和草原局关于编制“十四五”期间年森林采伐限额工作的通知》《广西壮族自治区林业局关于加快推进“十四五”期年森林采伐限额编制及森林经营方案修编工作的通知》中关于森林资源培育、保护和利用的要求，结合资料查证和专家实证经验，构建森林结构综合评价指标体系。

在初选评价指标基础上，通过向林学、生态、环境、林业勘探和调查规划等专家咨询并收集评判意见，共发放问卷45份，收回有效问卷43份，最终确定森林结构综合评价体系设置目标层、准则层和因子层3个层次。其中准则层包括资生态效益、经济效益和社会效益3个要素；因子层包括固碳释氧、涵养水源、生物多样性、木材、林产品、林副产品、森林旅游、林草科普、带动就业等9项指标。指标体系构成见图2，在此基础上构建各层次指标判断矩阵，计算相应权重值，并验证各层次指标通过一致性检验。

图2 森林结构综合评价层次分析模型

3.2 模糊评价法构建判断矩阵

针对所在区域的森林资源状况和林场经济特点，根据层次分析法相对重要性专家打分法，通过综合评价层次分析模型设定专家及森林经营者综合评定，按照各林种和龄组在 C 层(因子层)的优劣程度赋分，分别赋分“9，8，7，…，1”分数，建立模糊评价判断矩阵[4,9]。

3.3 森林结构综合评价计算模型

4 派阳山森林结构综合评价

4.1 综合评价体系指标权重分析

森林结构综合评价体系如表1所示，一致性检验结果CR=0.0289，CR值小于0.1评价体系通过一致性检验。结果表明3个项目层权重值A生态效益>B经济效益>C社会效益，固碳释氧、木材和涵养水源3个因子层指标权重最大，占因子层总权重的62.84%，这与李宁的研究结果类似[4]，森林兼具固碳释氧、涵养水源生态价值和木材储备的经济价值，是现阶段生态学家和经济学家研究的热点之一，对合理经营和保护利用森林资源有着重要的现实意义[10]。

表1 森林结构综合评价体系

4.2 模糊评价判断矩阵及综合评价

模糊评价判断矩阵如表2所示，根据森林结构综合评价计算模型MFRESI公式，计算森林结构fi综合评价分值。

表2 模糊评价判断矩阵及综合评价分值

通过层次分析和模糊综合评价，防护林、特用林和用材林评价最高，占总数的97.49%。防护林和特用林的固碳释氧、涵养水源、生物多样性、森林旅游和林草科普5个因子层指标分值最高，薪炭林各项指标最低；成熟林各项因子层指标最高，其次为中龄林和近熟林。成熟林兼具生态、经济和社会效益的多项功能，综合评价数值是幼龄林的2.90倍、中龄林的1.71倍、近熟林的1.26倍，达到过熟林后数值下降了42.5%。

5 结论与建议

5.1 结论

派阳山林场的森林起源以人工林为主，人工林面积占比79.3%；天然林面积占比20.7%，森林结构特征表现为用材林占比63.9%，桉树面积占比30.9%，马尾松面积占比23.2%，纯林面积占比61.4%，树种结构、林分结构呈现单一化，生物多样性不丰富，森林结构简单，生态系统服务功较弱，这与王前等研究结果一致[11]。林场短周期采伐导致幼龄林和中龄林占比57.5%，成熟林仅占20.3%，林木以中小径材为主，大径材培育比例少，经营方式和森林结构不利于维护生物多样性和森林生态系统健康。短轮伐的持续连栽会导致地力显著衰退、蓄积量大幅下降、森林蓄积量增长后劲不足、可采森林资源减少等问题，这与唐雅娟研究结果一致[12]。

林场国家级公益林面积5889.21 hm2，水源涵养林、国防林面积占比29.5%，社会责任较大。林场与广西林科院等科研院校搭建“产学研”平台，逐步加大科研成果转化投入力度，在种质资源保护利用、良种选育、高产高效林培育等方面取得了一系列科研成果。通过林业核心技术的推广示范对带动林区周边林农发展起到良好的推动作用。派阳山是全国首批森林经营方案实施示范林场，积极履行FSC®森林联合认证承诺，不断推动当地森林经营的可持续发展，为广西林业经济发展、生态环境建设及繁荣当地经济、带动周边发展等做出了积极贡献。

综上所述，林场森林资源结构不够合理，森林资源可持续性偏弱，生态系统可持续性中等，经济可持续性中等，社会可持续性较高。林场林分(乔木林)单位面积平均蓄积量95.8 m3/hm2，根据《2019年中国林业市场分析报告-市场行情监测与发展战略规划》中的数据，2017年全国乔木林单位面积蓄积全国数据为89.79 m3/hm2，广西为56.34 m3/hm2，派阳山林场单位面积平均蓄积量略高于全国平均水平，还没有达到最优状态，森林资源培育尚有较大挖潜空间。

5.2 森林结构调整建议

(1)优化结构、科学经营。在客观全面地分析林分结构特征的基础上，有针对性地调整树种结构和龄组结构，优化资源配置，科学规划森林经营类型和森林经营措施类型，制定相适应的采伐、培育、保护和利用的森林经营措施，满足与实现战略森林经营建设目标要求，张博等研究得出同样结论[13]。

(2)适地适树、充分发挥林地生产力。根据林场气候条件、林地立地条件，选择适宜的造林树种，满足森林可持续经营的需要，合理调整树种结构，改变用材林培育方向，中小径材适度调整为中大径材，增加乡土阔叶树种规模，扩大针阔混交林比例，最大限度的发挥林地生产潜力，这与魏晓慧等研究结果一致[14]。

(3)生态、社会和经济三大效益兼顾，坚持最佳效益原则。按照分类经营、多功能森林经营、近自然经营的理念，从传统的木材利用为主向多功能利用转变，充分提升森林生产力和森林功能，在提高经济效益的同时，确保森林资源的总量不断扩大、质量不断提高，同时兼顾森林生态、社会效益，既保障国家木材生产安全，又实现森林资源的可持续利用，李宁、惠刚盈和桂子凡等研究得出同样结论[15～17]。

5.3 展望

森林结构分析探究的目的在于深刻认识森林生态系统的本质，通过优化调整，增加森林结构多样性和森林资源的可持续利用率，不断提高森林生态系统服务功能[18]。结构化森林经营技术符合现代森林经营发展方向，是精准提升森林质量的有效途径，有望成为解决人工林近自然化转变的有效途径，其应用简单化的特点适用于基层林业单位的大范围应用推广[16]。未来应将经营措施-森林结构-森林功能三者相结合，建立森林结构-调整优化-森林功能耦合模型，为制定全周期森林经营方案提供理论基础和数据支撑[19]，最终实现增加森林结构多样性、森林生态系统多样性的目的[20]。