王 琦 杜 燕 郑小贤

(北京林业大学森林资源与环境管理国家林业局重点实验室, 北京 100083)

将乐林场常绿阔叶林健康评价指标体系构建

王 琦 杜 燕 郑小贤

(北京林业大学森林资源与环境管理国家林业局重点实验室, 北京 100083)

南方集体林区常绿阔叶林的健康问题备受关注，根据18块典型样地调查数据，采用定性分析与定量测算相结合的方法，构建一套具有可操作性的常绿阔叶林健康评价指标体系；使用组合赋权法确定指标权重，对样地进行健康评价。结果表明,疾病样地占调查总面积的5.6%，没有不健康样地，亚健康样地占22.2%，健康样地占55.6%，优质样地占16.7%。将乐林场常绿阔叶林处于健康水平。

常绿阔叶林；森林健康评价；指标体系；将乐林场

森林健康研究始于20世纪60年代。从目前的研究现状看，森林健康评价指标主要由森林资源系统内部的组织结构和外部的影响因子构成。森林健康评价的方法主要有主成分分析法、层次分析法、人工神经网络法、综合指数评价法、聚类分析法、健康距离法、指示物种法等[1-2]。

南方集体林区常绿阔叶林的健康问题备受关注。将乐县是我国南方45个重点林业县之一，1950年常绿阔叶林被大面积人工林代替之后，剩余部分也受到严重的人为干扰，形成次生林甚至灌丛[3]。而目前常绿阔叶林健康评价研究还处于起步阶段，评价指标体系缺乏科学性和可操作性，且对评价指标体系的权重赋值方法研究较少，不能满足森林健康经营的需要[4-5]。本研究根据样地调查数据，构建常绿阔叶林健康评价指标体系，为客观评价常绿阔叶林的健康水平提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

福建省将乐林场位于将乐县，属武夷山支脉，为闽西北低山丘陵地带，地处北纬26°26′～27°04′，东经117°05′～117°40′，平均海拔400～800 m，最高海拔为 1 203 m，最低海拔为140 m，为褶皱山地地貌，山势狭长，山矮坡陡。土壤以红壤为主，土壤质地一般为沙壤土或轻壤土，块状结构，紧实度适中，比较潮湿。将乐林场土地总面积为 7 113.6 hm2，有林地面积 6 568.9 hm2，森林覆盖率94.8%。2007年将乐林场森林资源以杉木(Cunninghamialanceolata)人工林为主，常绿阔叶林比重仅占13%[6]。

1.2 研究方法

采用目标法构建常绿阔叶林健康评价体系，即目标层为健康的常绿阔叶林，准则层从多个侧面反映森林的基本状况和各项功能，指标层则是由具体的可测得的指标直接对准则层进行度量，是评价体系中的最基本层次。通过定性与定量相结合的方法对评价指标进行筛选，选用实用性的评价指标。根据综合赋权法对评价指标进行权重赋值，并结合综合指数评价模型对常绿阔叶林进行健康评价。

1.3 数据来源

数据来源包括3部分：1)将乐林场2007年森林资源二类调查数据；2)常绿阔叶林2012年设置的18块典型样地调查数据(面积为20 m×30 m，调查总面积为1.1 hm2。在每块样地边界上，以水平10 m为间距埋设标记桩，设置调查单元，对每个单元内起测直径5 cm以上的植株进行每木检尺和定位测定)；3)常绿阔叶林经营沿革等森林档案资料。

2 评价指标体系

2.1 评价指标体系的构建

森林健康的内涵是指森林生态系统的结构、功能、过程和社会适应的完善状态,而不仅仅是没有病虫害和火灾。根据系统科学理论，结构决定功能。森林结构主要表现在它的时空特征上，在空间上它具有水平结构上的随机性和垂直结构上的成层性；在时间上它具有世代交替性(天然更新)。具有这样结构特征的森林才是稳定的、富有弹性和有活力的。因此，期待森林具有良好的动植物生长的可持续性环境条件，即较强的组织力；对外界干扰具有较强抵抗力，即较强的抗干扰力；且具有较高生物量，即较高的生产力；能够满足区域经济社会发展需求、充分发挥其主导功能的良好状态[7]。

基于上述特征构建常绿阔叶林评价指标体系框架。第一层是目标层A；其次是准则层B，包含可持续性B1、抗干扰力B2、生产力B3和生态功能B4等4个方面；第三层是指标层C，由可以直接测定或计算的反映准则层特征的指标组成，设C11，…，C1n表示可以反映可持续性B1的度量指标，C21，…，C2n、C31，…，C3n、C41，…，C4n依次表示度量其他3方面的指标[8]，评价指标体系见图1。

首先，对评价体系选用的指标进行定性分类。选用9项描述性指标，13项量化指标，定性归类结果，各准则层评价指标见表1。其次，采用相关分析法对组织力、抗干扰力和生产力指标进行定量分析，组织力指标相关分析结果见表2。

表1 各准则层评价指标

表2 组织力指标相关分析

注：**在0.01水平上显著相关(双侧检验)，*在0.05水平上显著相关(双侧检验)。

如同组织力指标分析方法对抗干扰力和生产力指标进行定量分析。研究区常绿阔叶林的主导功能为生物多样性保护[9]，一方面生物多样性不仅与树种起源有关，还与树种本身的活力相关；另一方面，林分物种多样性保育价值可用于衡量林分生物多样性保护功能的强弱，因此，在生态服务功能准则层中，增加保育价值和树木活力指标作为林分生态服务功能的衡量指标。经过比较筛选，最终选用的评价指标有14项，主要采用森林资源调查因子，其中包括龄组、群落结构、立地等级、抗干扰度、病害程度等9项描述性指标和平均胸径、蓄积量、土壤厚度等5项量化指标(表3)。因此，本评价指标具有实用性。

表3 各准则层评价指标最终结果

2.2 指标权重

首先分别采用主观赋权法和客观赋权法确定指标权重[10]，然后将主观赋权法和客观赋权法得到的权重进行综合，其计算公式如下：

Wz=λAj+(1-λ)Wj

式中：Aj为主观赋权法权重；Wj为客观赋权法权重；λ为偏好系数，且λ∈(0，1)。

利用将乐林场2012年调查样地资料，根据综合赋权法(λ=0.5)，计算得出指标权重，结果见表4。

表4 综合赋权法确定的权重

2.2 指标赋值

对于有国家或地方规范性文件的按照标准直接进行等级划分并赋值；对于没有相关规定的，利用SPSS中的频数分析描述正态分布的情况，在符合正态分布情况下，采用等距划分法确定等级，对划分后的不同指标等级进行赋值，值域为[0，1]。通过对各指标等级的划分及相应的赋值，18块固定样地各指标赋值见表5。

表5 固定样地指标赋值结果

3 健康状况评价

3.1 评价模型

本研究采用综合指数评价法进行健康评价，具体模型如下：

式中：H为健康指数值，值域为[0，1]；i为小班号；j为健康评价指标；wj为第j个指标的权重；Pij为第i号小班在第j个指标上的森林健康等级得分[11]。

3.2 健康等级的划分

根据权重值，带入评价模型的公式中，计算林场常绿阔叶林的健康指数值H，对林分的健康指数值做频度分析后，得到基于组合赋权法的健康等级范围，将其划分为5个等级，结果见表6。

表6 基于组合赋权法的健康等级

3.3 健康评价结果

根据评价模型，对18块固定样地的健康进行评价，结果见表7。

由表7可知，2012年调查的18块样地中，疾病等级样地1个，不健康等级没有，亚健康等级样地4个，健康样地10个，优质样地3个。综上，疾病样地占调查总面积的5.6%，没有不健康样地，亚健康样地占22.2%，健康样地占55.6%，优质样地占16.7%，将乐林场常绿阔叶林处于健康水平。

4 结论与讨论

本研究对将乐林场常绿阔叶林健康评价以样地为单元，采用定性分析与定量测算相结合的方法构建常绿阔叶林健康评价指标体系，结果表明，评价体系对森林的评价具有可操作性，对今后常绿阔叶林的健康评价体系研究具有重要的参考作用。

森林健康评价指标直接关系到森林的健康评价结果。其中，树木活力指标主要由冠长率、冠层褪色率和冠层落叶率体现，本文在这方面还缺乏深入研究。本研究的评价指标主要针对的是地上部分，地下部分由于条件有限，并未涉及，这部分有待进一步完善。

[1] 李秀英．森林健康评价指标体系初步研究与应用[D]．北京：中国林业科学研究院，2006．

[2] 施明辉，赵翠薇，郭志华，等．森林健康评价研究进展[J]．生态学杂志，2010，29(12)：2498-2506．

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[9] 杜燕．将乐林场常绿阔叶林健康评价研究[D]．北京：北京林业大学，2013．

[10] 赵杰．我国资源系统健康状况评价：基于熵值赋权视角[J]．经济问题，2012(1)：35-38．

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(责任编辑 赵粉侠)

Construct the Health Evaluation of Index System for Evergreen Broadleaf Forest in Jiangle Forest Farm

WANG Qi,Du Yan,ZHENG Xiao-xian

(State Forestry Administration Key Laboratory of Forest Resources and Environmental Management, Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)

Much attention has been paid to health problems in southern collective evergreen broadleaf forest. Base on the survey data of 18 typical sample plots, through the combination of qualitative analysis and quantitative measurement method to construct a set of scientific and operational evergreen broadleaf forest health evaluation index system. Besides, determined index weight and carrying out health assessment on the samples by using the combination method .The results showed that the disease plots accounts for 5.6% of the total area of investigation, there was no unhealthy plots, sub-health sample area accounted for 22.2%, health sample area accounted for 55.6%, high quality sample area accounted for 16.7%. Evergreen broadleaf forest in Jiangle forest farm was in healthy status.

evergreen broad-leaved; forest healthy assessment; index system; Jiangle forest farm

2014-02-27

“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD22B0502)资助。

郑小贤(1956—)，男，教授。研究方向：森林可持续经营。Email：zheng8355@bjfu.edu.cn。

10.3969/j.issn.2095-1914.2014.05.014

S718.58

：A

：2095-1914(2014)05-0074-05

第1作者：王琦(1988—)，女，硕士生。研究方向：森林可持续经营。Email：wangqi_jzh@163.com。