Construction of Quality Evaluation Indicator System for Special Purpose Forest in Guangxi
The special purpose forest is a very important part of the forest ecological system and the foundation of ecological civilization construction. At present, there is not the standard method for special purpose forest quality evaluation. In order to provide a feasible method for special purpose forest quality evaluation, this paper set up a evaluation system by using AHP (Analytic Hierarchy Process) based on the 5 main aspects (forest origin, forest structure, forest stability, forest health and forest value) and 31 sub-classified indicators. The evaluation result was divided in to 5 grades (excellent, good, medium, pass, fail). According to this evaluation method, the special purpose forest was evaluated in Guangxi 2015, which was good class.
Special Purpose Forest
世界自然基金会(WWF)将森林质量定义为:“森林在生态、社会、经济效益方面的所有功能和价值总和”。为方便森林经营管理,按照森林服务功能与价值将森林分为公益林和商品林二大类型;按森林用途将森林分为防护林、特殊用途林(简称特用林)、用材林、能源林、经济林等5个林种。特用林属于公益林类型,是以国防、环境保护、科学实验等为主要目的的森林,包括国防林、实验林、采种母树林、环境保护林、风景林、康养林、自然保护区的森林,森林公园、林木种子园、名胜古迹和革命纪念地的林木。显然,特用林主要功能与价值以社会效益为主,同时兼顾生态效益和经济效益,其林分质量对社会进步和生态文明建设具有重大影响。对特用林林分质量评价,目前国内外尚未建立统一的评价指标体系和评价方法。2000年以来,我国有多位学者对此进行公益林质量评价进行研究。例如,赵惠勋
社会效益和生态效益最大化原则。重点考虑林分的社会效益和生态效益。
林地稳定性原则。特用林地不受外部干搅,林地基本稳定。
可持续经营原则。特用林地和林木资源可持续经营利用。
系统性:评价指标能够反映特用林生态系统的整体协调性。
真实性:评价指标能够反映特用林林分的本质特征。
可比性:评价指标有明确的内涵和可度量性。
根据层次分析法的要求,将评价指标分为基础指标(5项)、评分指标(31项)二个层级。根据林分内部结构及其逻辑关系,每项基础指标对应1项或多项评分指标。根据评分指标的重要性确定其权重并赋值。
1) 天然林面积占比:指天然起源的森林,包括自然形成与人工促进天然更新或者萌生所形成的森林。它是森林资源的主体和精华。与人工林相比,天然林群落结构更稳定,生态功能更完备,生物多样性更丰富。天然林面积占比越高,其功能与价值越大。
2) 特用林面积占比:这是考察特用林社会价值的重要指标,用特用林面积占该区域森林面积的百分率表示。特用林面积占比越高,其社会服务功能与价值越大。
1) 自然保护林面积占比:反映林分社会和生态服务功能的重要指标,包括各类自然保护区林木占特用林面积的百分比,占比越大社会价值和生态价值越大。
2) 风景林和实验林面积占比:反映林分社会功能的重要指标,包括森林公园、林木种子园的森林,采种母树林和科学试验示范林占特用林面积的百分比,占比越大社会价值越大。
3) 其它特用林面积占比:包括国防林、康养林、革命纪念林等占特用林面积的百分比,占比越大社会价值越大。
4) 乔木林面积占比:乔木林空间大于灌木林,生物多样性与复杂性高于灌木林。乔木林面积占比越大,生态服务功能越大。
5) 灌木林面积占比:灌木类特用林空间较小,其稳定性较小。
6) 幼龄林面积占比:反映林分可持续经营的重要指标,幼龄林面积占比较大表明发展潜力较大,但当前社会服务功能较小,利用价值较小。
7) 中龄林面积占比:反映林分可持续经营的重要指标,中龄林面积占比较大表明发展劲头较大,但当前利用价值较小。
8) 近熟林成熟林过熟林面积占比:近成过熟林的生态功能与价值比中龄林幼龄林大得多。因此,近成过熟林面积占比较大表明当前利用价值较大,但面临更新压力较大,保护难度较大。
9) 混交林面积占比:评估森林生态系统稳定性的重要指标,包括人工混交林和天然混交林,针阔混交林、针叶混交林和阔叶混交林等。与纯林相比,混交林生物多样性指数较高,森林生态系统较稳定,抗逆性较强,更有利于可持续经营利用。在一定条件下,混交林面积占比越高,林分稳定性越好。
林分稳定性是指森林在经历外部刺激后能够保持原有生态功能与结构特征的能力。外部干扰因素包括人为干扰和自然灾害影响。林分稳定包括林木资源稳定和林地稳定两个方面。
1) 人畜干扰林地程度:人为活动对林地影响大。由于经济社会的发展,修建一些铁路、公路、林区道路不得不通过特用林区范围,对特用林地造成较大影响;有些业主在自然林地内种植经济作物或饲养动物,对林地产生干扰。放牧也可能对林地造成影响。人畜活动对特用林地的干扰越少越好。
2) 林地变动程度:地方政府或经营主体因某种原因可调增或调减特用林地面积,改变原有的发展规划。为确保特用林相对稳定,林地不宜变动大太;为确保生态文明建设实现高质量发展,原则上特用林地不宜减少,但可适度增加。对于原有特用林地面积占比较小的地区,可通过林地调整增加特用林地面积比重。
3) 林地利用率:反映特用林地利用水平。特用林地利用率越高,社会服务功能越多、效能越高。
4) 单位面积蓄积量:林分单位面积蓄积量越大,表明林分成熟程度大,其社会价值、生态价值和经济价值越大。事实上,特用林除了重点考察其社会价值外,还应考察其生态价值和经济价值。
5) 幼龄林单位面积蓄积量:幼龄林是森林生长发育的幼年阶段,其蓄积量较小,生态功能与价值较小。在一定的条件下,幼龄林单位面积蓄积量越大,表明林地质量越高。
6) 中龄林单位面积蓄积量:中龄林是林木群体生长发育的一个重要阶段,其外形和结构基本定型。林木由树高生长速生期转入干材生长速生期。在一条件下,中龄林单位面积蓄积量越大,表明林分生长潜力越大,社会价值和经济价值越大。
7) 近成过熟林单位面积蓄积量。近成过熟林是指林木接近成熟、完全成熟或超过成熟年龄的林分。近成过熟林的生态功能价值比中幼林大得多。在一定的条件下,近成过熟林单位面积蓄积量越大,其综合服务功能与价值越大。
8) 林分密度:林分密度与林分质量密切相关,例如康养林、优质高产示范林等,在一定条件下,密度越高林分质量越好。
9) 平均胸径:反映林分质量的重要指标。在一定条件下,平均胸径越大林分质量越好,林分综合价值越高。
1) 生物灾害发生率:林分质量与有害生物灾害发生率密切相关。发生率与成灾率越低,表明林分结构越稳定,抗病虫性越强,质量越高。
2) 森林火灾发生率:森林火灾是森林安全稳定的大敌。森林火灾可能由自然因素或人为因素引起,其中人为因素的概率较高。森林火灾发生率与管理水平密切相关。森林火灾发生率越低,表明森林经营管理水平越高。
3) 气象灾害发生率:包括低温雨雪、强对流天气、台风暴雨、冰雹、极度干旱等对林分健康也产生较大影响,受灾程度越轻,林分抗逆性越强,质量越高。
4) 其它灾害发生率:一般指地震、泥石流、崩塌等。受灾程度越轻,林分质量越高。
5) 健康林分面积占比:健康林分面积占特用林面积的百分比,占比越高林分质量越好。
林分价值是林分功能的综合体现,重点考察特用林的社会价值。
1) 优质林分面积占比:指林地稳定,林相整齐,密度适中,生长正常,无森林火灾,无病虫危害,无人为干扰的林分;优质占比越大,生态功能越强,价值越高。在风景林、康养林、科技示范林中,优质林分显得特别重要。
2) 一般林分面积占比:指仅次于优质林分的林分,林地稳定,林相基本整齐,林分健康,无森林火灾的林分(林分质量划分为优质、一般、低质三大类)。在优质林分不变条件下,一般林分占比越大,生态功能越强,价值越高。
3) 生态服务功能价值:指单位面积特用林在水源涵养、水土保持、固碳释氧等方面的生态功能与价值,其价值越大,林分质量越高。
社会服务功能价值指森林在美化环境、促进就业、愉悦身心,提升文化方面的价值,重点考察以下几个方面:
1) 森林旅游满意度:包括年度接纳森林旅游人数占原设计人数的百分比、旅游人员对森林旅游景点及其服务功能的满意程度。
2) 林木良种满足度:林木种子园及采树母树林等提供良种满足生产需要的程度。
3) 科技试验示范林示范作用:林业科技试验示范林项目数量、规模、先进程度等在推广先进科技成果中发挥的示范作用。
根据层次分析法原理和方法的要求,首先确定I级评价指标权重,然后确定II级评价指标权重。在5项I级评价指标中,根据评价指标的重要性及业内有关专家意见确定各项评价指标的权重:林分结构和林分稳定对森林生态系统影响最大,权重均为30;林分价值是林分质量的重要体现,权重为20;林分起源和林分健康反映森林的外在表现状况,权重均为10。在31项II级评价指标中,按指标重要性排序。根据各项评价指标内容确定其计算式。
I级指标 |
II级指标 |
单位 |
权重 |
计算式 |
林分起源 Forest origin (10分) |
天然林面积占比 |
% |
7 |
天然林面积/特用林面积 |
特用林面积占比 |
% |
3 |
特用林面积/森林面积 |
|
林分结构 Forest structure (30分) |
自然保护林面积占比 |
% |
6 |
自然保护林面积/特用林面积 |
风景林实验林面积占比 |
% |
3 |
风景林和实验林面积/特用林面积 |
|
其它特用林占比 |
% |
3 |
其它特用林面积/特用林总面积 |
|
乔木林面积占比 |
% |
5 |
乔木林面积/特用林面积 |
|
灌木林面积占比 |
% |
3 |
灌木林面积/特用林面积 |
|
幼龄林面积占比 |
% |
2 |
幼龄林面积/特用林面积 |
|
中龄林面积占比 |
% |
2 |
中龄林面积/特用林面积 |
|
近成过熟林占比 |
% |
4 |
近成过熟林面积/特用林面积 |
|
混交林面积占比 |
% |
2 |
混交林面积/特用林面积 |
|
林分稳定 Forest stability (30分) |
人畜干搅林地程度 |
% |
5 |
受人畜干搅林地面积/特用林地面积 |
特用林地变动程度 |
% |
5 |
近5年内减少的特用林地面积/特用林地面积 |
|
特用林地利用率 |
% |
5 |
已利用林地面积/规划林地面积 |
|
单位面积蓄积 |
m3/hm2 |
3 |
特用林总蓄积量/乔木特用林面积 |
|
幼龄林面积蓄积 |
m3/hm2 |
2 |
幼龄林蓄积/特用林总蓄积 |
|
中龄林面积蓄积 |
m3/hm2 |
2 |
中龄林蓄积/特用林总蓄积 |
续表
近成过熟林蓄积 |
m3/hm2 |
3 |
近成过熟林蓄积/特用林总蓄积 |
|
平均密度 |
株/hm2 |
2 |
近成过熟林株数/近成过熟林面积 |
|
平均胸径 |
cm |
3 |
近成过熟林胸径总和/近成过熟林总株数 |
|
林分健康 Forest health (10分) |
生物灾害发生率 |
% |
2 |
生物灾害发生面积/特用林面积 |
森林火灾发生率 |
% |
2 |
森林火灾发生面积/特用林面积 |
|
气象灾害发生率 |
% |
2 |
气象灾害面积/特用林面积 |
|
其它自然灾害发生率 |
% |
2 |
其它自然灾害发生面积/特用林面积 |
|
健康林分面积占比 |
% |
2 |
健康林分面积/特用林面积 |
|
林分价值 Forest value (20分) |
优质林面积占比 |
% |
3 |
优质林分面积/特用林面积 |
一般林面积占比 |
% |
2 |
一般林分面积/特用林面积 |
|
生态服务价值 |
万元/hm2∙a |
3 |
特用林生态服务价值/特用林面积 |
|
森林旅游满意度 |
% |
4 |
年均森林公园旅游人数/森林公园面积 |
|
林木良种供应满足度 |
% |
4 |
良种供应量/良种需求量 |
|
示范林示范作用 |
% |
4 |
实际参观人数/设计参观人数 |
|
5 |
31 |
100 |
根据咨询专家及调查问卷结果,确定各项评价指标的评分标准。每项评价指标设定4个评分等级,分别为优、良、中、差。满足设定条件为满分,不满足条件的依照相关条件相应降分。
根据评价指标得分值划分林分质量等级:100~90分为优秀、89~80分为良好、79~70分为中等、69~60分为及格、59分及以下为不及格(
评价指标 |
I级 |
II级 |
Ⅲ级 |
Ⅳ级 |
Ⅴ级 |
综合 Comprehensiveness |
100~90 |
89~80 |
79~70 |
69~60 |
≤59 |
林分起源 Forest origin |
10~9 |
8.9~8.0 |
7.9~7.0 |
6.9~6.0 |
5.9 |
林分结构 Forest structure |
30~28 |
27~25 |
24~22 |
21~19 |
18 |
林分稳定 Forest stability |
30~28 |
27~25 |
24~22 |
21~19 |
18 |
林分健康 Forest health |
10~9 |
8.9~8.0 |
7.9~7.0 |
6.9~6.0 |
5.9 |
林分价值 Forest value |
20~18 |
17~15 |
14~12 |
11~9 |
8 |
等级 Grade |
优秀 Excellent |
良好 Good |
中等 Medium |
及格 Pass |
不及格 Fail |
根据评价指标得分率排序,得分率越低制约程度越大。制约林分质量提升的关键评价指标一般选取3~5项。
根据《第九次全国森林资源清查广西森林资源清查成果2015》
1) 天然特用林面积占比:天然林面积49.48万hm2,占特用林面积55.24万hm2的89.57%。
2) 特用林面积占比:特用林面积55.24万hm2,占全广西森林面积1429.65万hm2的3.86%。
3) 自然保护林面积占比:自然保护林面积43.23万hm2,占特用林总面积的78.26%。
4) 风景林和实验林面积占比:风景林和实验林面积共计0.96万hm2,占特用林总面积的1.73%。
5) 其它特用林面积占比:其它特用林总面积共计11.05万hm2,占特用林面积的20.0%。
6) 乔木林面积占比:乔木特用林面积42.27万hm2,占特用林面积的76.52%。
7) 灌木林面积占比:灌木林面积11.53万hm2,占特用林面积的20.87%。
8) 幼龄林面积占比:幼龄林面积13.45万hm2,占乔木林面积的31.82%。
9) 中龄林面积占比:中龄林面积17.77万hm2,占乔木林面积的40.04%。
10) 近成过熟林面积占比:近成过熟林面积11.05万hm2,占乔木林面积的26.14%。。
11) 混交林面积占比:阔叶混交林和针阔混交林共计40.83万hm2,占乔木特用林42.27万hm2的96.6%。
12) 人畜干扰林地程度:2011~2015年受人畜干扰林地面积为0,干扰程度为0。
13) 林地变动程度:2011~2015年,特用林地增加4.32万hm2,比2010年50.92万hm2增长了8.48%。
14) 林地利用率:特用林地全部被利用,利用率为100%。
15) 平均单位面积蓄积量:特用林面积55.24万hm2,蓄积4227.75万m3,平均76.53 m3/hm2。
16) 幼龄林面积蓄积量:幼龄林面积13.45万hm2,蓄积703.65万m3,平均52.31 m3/hm2。
17) 中龄林面积蓄积量:中龄林面积17.77万hm2,蓄积1867.72万m3,平均105.1 m3/hm2。
18) 近成过熟林面积蓄积:近成过熟林面积11.05万hm2,蓄积1656.38万m3,平均149.89m3/hm2。
19) 林分密度:根据抽样调查,近成过熟林平均密度为1250株/hm2。
20) 平均胸径:根据抽样调查结果,平均胸径为13.5 cm。
21) 生物灾害发生率:2011~2015年有害生物灾害年均发生面积0.8286万hm2,发生率1.5%,危害程度均为轻度等级。
22) 森林火灾发生率:2011~2015年森林火灾发生面积为0。
23) 气象灾害发生率:2011~2015年气象灾害发生面积1.381万hm2,年均发生率为2.5%。
24) 其它灾害发生率:2011~2015年地震、泥石流等其它自然灾害发生面积为0。
25) 健康林分面积占比:健康林分面积53.31万hm2,占特用林面积的96.50%。
26) 优质林分面积占比:优质林分面积43.23万hm2,占特用林面积的78.26%。
27) 一般林分面积占比:一般林分面积12.01万hm2,占21.74% (注:低质林分面积为0 hm2)。
29) 森林旅游满意度:2011~2015年度广西森林旅游人数较少,未达到规划设计的人数,游客对森林公园的满意度为中等。
30) 林木良种供应满足度:2011~2015年广西林木良种生产量不仅满足了全广西的生产需要,而且还有部分良种外输,林木良种满足度为优。
31) 科技试验示范林示范作用:2011~2015年广西林业科技试验示范林项目多,来源广,规模大,质量高。示范推动作用为良好等级。
2015年广西特用林林分质量评价得分87.0分(
I级指标 |
II级指标 |
权重 |
评分标准 |
实值 |
得分 |
林分起源 Forest origin (10分) |
天然林占比 |
7 |
≥80:7分;80~70%:6分;69~60:5分;<59:4分 |
87.7 |
7 |
特用林占森林面积 |
3 |
≥10%:3分;9~7%:2.5分;6~4:2分;<4:1.5分 |
5.3 |
2 |
|
林分结构 Forest structure (30分) |
自然保护林占比 |
6 |
≥60:6分;59~30:5分;29~20:4分;<20:3分 |
78.3 |
6 |
风景林实验林占比 |
3 |
≥10:3分;9~7:2.5分;6~4:2分;<4:1.5分 |
2.6 |
1.5 |
|
其它特用林占比 |
3 |
≥30:3分;29~20:2.5分;19~10:2分;<10:1.5分 |
19.1 |
2 |
|
乔木林面积占比 |
5 |
≥60:5分;59~50:4.5分;49~40:4分;<40:3.5分 |
76.5 |
5 |
|
灌木林面积占比 |
3 |
≥30:3分;29~20:2.5分;19~10:2分;<10:1.5分 |
20.9 |
2.5 |
|
幼龄林面积占比 |
2 |
≥25:2分;25~16:1.5分;15~10:1分:<10:0.5分 |
31.8 |
2 |
|
中龄林面积占比 |
2 |
≥25:2分;25~16:1.5分;15~10:1分:<10:0.5分 |
42 |
2 |
|
近成过熟林占比 |
4 |
≥50:4分;50~36:3分;35~20:2分:<19:1.5分 |
26.1 |
2 |
|
混交林面积占比 |
2 |
≥80:2分;79~70:1.5分;69~60:1分;<60:0.5分 |
85 |
2 |
|
林分稳定 Forest stability (30分) |
人畜干搅林地程度 |
5 |
无:5分;轻:4分;中:3分;重:2分 |
无 |
5 |
特用林地变动程度 |
5 |
稳定或增加:5分,每减少1%减1分;最多扣5分 |
+5 |
5 |
|
特用林地利用率 |
5 |
≥90:5分;89~85:4分;84~80:3分;<80:2分 |
89 |
4 |
|
单位面积蓄积 |
3 |
≥120:3分;120~100:2分;99~80;1.5分;<80:1分 |
100 |
2 |
|
幼龄林面积蓄积 |
2 |
≥50;2分;49~40:1.5分;39~30:1分;<30:0.5分 |
52.3 |
2 |
|
中龄林面积蓄积 |
2 |
≥80;2分;79~70:1.5分;69~60:1分;<60:0.5分 |
105.1 |
2 |
|
近成过熟林蓄积 |
3 |
≥120:3分;120~100:2分;99~80;1.5分;<80:1分 |
129.9 |
3 |
续表
平均密度 |
2 |
≥1200:2分;1199~1100:1.5分;1099~1000:1分;<1000:0.5分 |
1250 |
2 |
|
平均胸径 |
3 |
≥20:3分;19~15:2.5分;14~10:2分;<10:1.5分 |
13.5 |
2.0 |
|
林分健康 Forest health (10分) |
生物灾害 |
2 |
无:2分;轻:1.5分;中:1分;重:0.5分 |
轻 |
1.5 |
森林火灾 |
2 |
无:2分;轻:1.5分;中:1分;重:0.5分 |
无 |
2 |
|
气象灾害 |
2 |
无:2分;轻:1.5分;中:1分;重:0.5分 |
轻 |
1.5 |
|
其它自然灾害 |
2 |
无:2分;轻:1.5分;中:1分;重:0.5分 |
无 |
2 |
|
健康林分面积占比 |
2 |
≥95;2分;94~ 90:1.5分;89~85:1分;<85:0.5分 |
95 |
2.0 |
|
林分价值 Forest value (20分) |
优质林面积占比 |
3 |
≥80:3分;79~ 70:2.5分;69~60:2分;<60:1.5分 |
78.3 |
2.5 |
一般林面积占比 |
2 |
≥20:2分;19~15:1.5分;14~10:1分;>10:0.5分 |
21.7 |
2 |
|
生态服务价值 |
3 |
优:3分;良:2.5分;中:2分;差:1.5分 |
良 |
2.5 |
|
森林旅游满意度 |
4 |
优:4分;良:3.5分;中:2.5分;差:1.5分 |
中 |
2.5 |
|
林木良种供应满足度 |
4 |
100~95%:4分;94~90%;3.5分;89~85%:3.0分;<84%:2.5分 |
98 |
4 |
|
示范林示范作用 |
4 |
≥90%;4分;89~ 80%;3.5分;79~70:3分;<70:2.5分 |
81.5 |
3.5 |
|
5 |
31 |
100 |
87.0 |
评价指标得分率与林分质量密切相关,得分率越高林分质量越好,得分率越低林分质量越低,制约作用越大。在I级评价指标中,林分结构得分率83.3%,为最低,是制约特用林林分质量的关键评价指标(
序号 |
I级评价指标 |
权重 |
得分 |
得分率(%) |
等级 |
1 |
林分起源 |
10 |
9.0 |
90.0 |
优秀 |
2 |
林分结构 |
30 |
25.0 |
83.3 |
良好 |
3 |
林分稳定 |
30 |
27.0 |
90.0 |
优秀 |
4 |
林分健康 |
10 |
9.0 |
90.0 |
优秀 |
5 |
林分价值 |
20 |
17.0 |
85.0 |
良好 |
合计 |
100 |
87.0 |
87.0 |
良好 |
在II级评价指标中,风景林和实验林占比得分率、近成过熟林面积占比得分率均为50.0%,对特用林林分质量影响大;森林旅游满意度得分率62.5%,对特用林林分质量提升影响较大。上述3项评价指标权重为11分,仅得6分,得分率为54.5%,它们是目前制约特用林林分质量提升的关键评价指标。如果采取有效措施将这3项评价指标得分率提升至90%,特用林林分质量评价可增加3.9分达到90.7分,跨入优秀等级(
序号 |
II级指标 |
权重 |
得分 |
得分率(%) |
等级 |
1 |
风景林实验林占比 |
3 |
1.5 |
50.0 |
不及格 |
2 |
近成过熟林占比 |
4 |
2.0 |
50.0 |
不及格 |
3 |
森林旅游满意度 |
4 |
2.5 |
62.5 |
及格 |
合计 |
11 |
6 |
54.5 |
不及格 |
本研究采用层次分析法(AHP)构建了广西特用林质量评价指标体系(该体系由I级评价指标5项和II级评价指标31项构成),采用专家评分法对评价指标赋分,建立评价方法。以《2015年广西森林资源清查成果》为基础并辅以其它资料对广西特用林林分质量进行了定量分析,评价结果87.0分,为良好等级。本项研究为特用林林分质量评价提供了一种简便明瞭的实用方法。评价指标得分率与制约林分质量程度密切相关,得分率越低制约程度越大。从31项II级评分指标中筛选出制约林分质量提升的关键评价指标3项:风景林实验林占比偏低、近成过熟林占比偏低、森林旅游满意度中等。
特用林具有重要的社会价值,同时具有一定的生态价值和经济价值。特用林林分质量评价中最重要的是社会功能,同时涉及到生态功能和经济功能。目前,对特用林的某些评价指标的功能与价值很难进行定量评估,例如,风景林、康养林以及名胜古迹和革命纪念地的林木价值受社会经济、区域、交通、文化、习俗、价值观等多因素共同影响,如何准确估算其社会价值和经济价值目前还没有统一的方法。为进一步完善特用林质量评价方法,建议各地深入探索。
桂林科研(2023GXZCLK39)。
*第一作者。
#通讯作者。