鷲峰國家森林公園風景林健康評價研究

馬志林,陳麗華,韓 鵬,于顯威,4,聶 森

(1.北京林業大學水土保持學院,北京100083;2.陜西省治沙研究所,榆林719000;3.內蒙古農業大學,呼和浩特010018;4.沈陽農業大學高等職業技術學院,沈陽110122)

風景林是風景名勝區的森林植被景觀,由不同類型的森林植物群落構成,在森林的經濟分類中屬特用林種之一[1-2]。風景林的主要經營方向是發揮森林的游憩、欣賞和療養功能,對風景林的建設和改造應著重體現自然美、藝術美和生活美[1]。風景林作為森林資源的一個類型,它具有發揮森林游樂效益的功能,也有完善環境生態平衡的作用,風景林有利于恢復大自然的生態平衡[1]。

健康的森林生態系統是森林資源利用的前提,也是森林資源管理的目標。森林生態系統健康經營是指,對森林生態系統的功能狀態、維持能力及其受損程度評價為基礎,建立兼顧森林生態系統社會效益發揮、經濟效益發揮和生態效益發揮的生態系統管理策略[3-7]。顯然,風景林生態系統的健康狀況直接關系到風景林各種效益的發揮,對風景林生態系統進行健康評價是風景林持續發揮各種生態功能和帶給人類身心愉悅精神享受的前提。筆者通過查閱文獻發現,目前國內外鮮見有關風景林健康評價和健康經營的報道,對風景林的評價多限于它的美學特征[8-2]。由此本文以鷲峰國家森林公園風景林(以下簡稱鷲峰風景林)為研究對象展開對風景林健康評價指標體系的研究,并依據建立的評價指標體系對鷲峰風景林的健康狀況作評價分析,探討鷲峰風景林當前的健康狀況和未來的健康狀況。

1 研究區概況

鷲峰國家森林公園位于北京市西北約30 km,是距離北京市區最近的國家級森林公園之一。早在清代,鷲峰便是聞名京城的風景勝地,尤以樹木繁多,樹景奇特為妙。鷲峰共有林地832.04 hm2,包含110科313屬684種陸生植物,森林覆蓋率96.2%。鷲峰年降水量650～750 mm,其中夏季降水量占全年降水量的74%,年平均氣溫12℃,≥10℃有效積溫4 200℃左右,無霜期190～200 d。鷲峰的天然植被為典型的暖溫帶落葉闊葉林,現在多為次生林和人工林,主要群落類型有：油松(Pinustabulaef ormis)林、側柏(Platyclad usorientalis)林、遼東櫟(Quercus liaotungensis)林、栓皮櫟(Quercus variabis)與槲櫟(Quercus aliena)混交林、刺槐(Robinia pseudoacacia)林等[13]。

2 研究方法

2.1 數據來源

鷲峰森林公園2000年和2005年兩期“二類”森林資源調查數據,2008年7月和2009年7月樣地調查數據,見表1;部分數據來源于北京市森林規劃報告,《北京市國民經濟和社會發展第十個五年計劃綱要》、《北京市生態環境建設規劃》、《北京市“十五”時期生態環境建設規劃》、《北京林業發展戰略》、《北京市林業年鑒》;鷲峰森林公園有關圖表和管理部門制定的各類規劃;北京林業大學鷲峰試驗站的氣象、水文、植被、土壤數據,百余張鷲峰風景林景觀照片。

表 1 樣地基本情況

2.2 評價指標體系建立

評價指標的選取既要體現風景林自身的發生、發展規律,還要體現風景林的生態、社會、經濟效益。文章在對前人相關研究成果的總結[14-18]和對鷲峰國家森林公園風景林長期定位觀測,并咨詢了有關專家,提出健康的風景林應具有以下幾個特征：①風景林美化環境、愉悅人類健康的服務功能應與規劃目標一致,并與周圍的山、水、人文景致相協調,并能不斷凝練和提升;②風景林自身具有一定的資源更新能力,在生物或非生物因素如病蟲害、環境污染、人為破壞、景觀改造等作用下,具有一定的自主恢復能力;③風景林能與現階段及今后風景區景觀變化相適應,能夠產生一定的用于維持系統組成、結構相對完整和穩定的經濟效益。

圍繞已確立的風景林3個基本特征,結合已有數據,遵循代表性、科學性、實用性3個評價指標選擇原則[19]。本文提出了鷲峰風景林健康評價指標集(31個指標)供專家選擇,然后采用特爾菲(Delphi)法 ,通過三輪專家調查,最后確定鷲峰風景林評價指標體系(18個指標)。

2.3 評價指標權重確定

根據對鷲峰風景林實地調查結果,權衡各評價指標的特點,旨在最好的發揮鷲峰風景林的景觀特色,探索風景林地健康經營模式,同時也為鷲峰風景林的規劃、布局提供依據。將18個評價指標分為兩組通過Delphi法,按照層次分析(AHP)法標度的含義對各評價指標的重要性賦值。通過兩兩比較構成判斷矩陣,計算矩陣的標準化特征向量,并進行一致性檢驗,得到各評價指標的權重值,見表2。

表2 鷲峰風景林健康評價指標權重及各年度指標值

2.4 風景林健康評價指標體系的計算方法

為便于計算,每個評價指標的權重值之和都為1.0,其計算公式如式(1)、式(2)。

式中：F——風景林綜合評價總的權重值;F j——二級指標要素的權重值。

式中：Qi——j二級指標要素總的權重值;qij——j二級指標要素i三級指標因子權重值。

查閱歷史資料(文獻和圖片)得到2000年不同級數指標的指標值,實地調查得到2009年不同級數指標的指標值;根據Delphi法,得到2020年不同級數指標的指標值,然后通過下列公式求得風景林綜合評價的評價系數。

式中：Cix——x二級指標要素i三級指標評價因子等級的指標;qij——二級指標要素i三級指標因子權重值;M jx——j二級指標要素總的指標值;M jx評價系數是反映二級指標的各評價因子的綜合作用(一級指標),也是二級指標之間進行對比分析的依據。

3 鷲峰風景林健康評價指標體系構建

3.1 評價指標體系構建

依據研究方法中評價指標建立的原則和實際調查比選的結果,提出鷲峰風景林健康評價指標集,在評價指標集的基礎上構建鷲峰風景林健康評價指標體系。

3.2 指標內涵及指標值測度

評價體系中各指標內涵的理解和各指標值的測度是評價的基礎,見表3。

4 鷲峰風景林健康評價與分析

通過鷲峰風景林健康現狀的指標值與2000年風景林健康狀況的指標值進行比較(見表4),可以看出,2009年鷲峰風景林的健康總體狀況比2000年有了1.25倍的改善。其中,組織結構要素中提高幅度最大的是喬灌草比例,提高了1.40倍;美景度要素中改善最明顯的是服務設施,恢復力要素中的火災恢復力指標增強了1.61倍;在風景林效益發揮中經濟效益指數增幅最大。對這些指標值的變化做進一步的分析,探討鷲峰風景林健康狀況改善的原因主要有以下幾個方面：管理機構對風景林經營方向和維護的措施的進一步明確;生態系統自身的發育使風景林的組織結構趨于合理;政府向群眾提供舒適度高的休閑、游憩公園的服務理念的增強。

以專家咨詢的形式獲取2020年鷲峰風景林健康評價體系中的各個指標值,并與現狀值(2009年)的指標值進行比較(見表5),可以得到鷲峰風景林的總體健康狀況在2020年時將比現在提高1.24倍,增幅與前一階段2000-2009年基本一致,改善最為明顯的指標是年齡結構、空地結構、火災恢復力和社會效益綜合指數。

表3 評價指標內涵及指標值測度

5 結論與討論

文章在實地調查和整理前人研究成果的基礎上,提出了鷲峰風景林健康評價的指標體系,并依據該指標體系對鷲峰風景林近10 a以來(2000-2009年)和未來10 a后(2009-2020年)的健康狀況變化進行了分析。分析結果表明鷲峰風景林的健康狀況較10 a前有1.25倍的改善;在10 a以后鷲峰風景林的健康狀況將進一步增強,提高1.24倍,提高幅度與前10 a相同;這其中反映最為活躍的指標是年齡結構、服務設施、火災恢復力、社會效益綜合指標、經濟效益綜合指標。分析鷲峰風景林健康狀況好轉的原因,主要是管理部門對風景林營建目標的明確和管理上的重視,和森林生態系統自身的成熟和穩定。

在研究開展過程中遇到了一些難點和提出了一些有意義的嘗試需要進一步探討：

(1)當前,針對風景林林種的森林健康研究并不多見,健康的風景林應該具備哪些特征?哪些指標更適用于風景林健康評價?風景林健康和其他林種健康間的區別和聯系?都需要進一步研究。希望本文所提出的健康風景林的特征和風景林健康評價指標體系,能夠拋磚引玉,為建立理想的風景林健康評價理論提供參考。

(2)如何將森林承載力和森林區域環境承載力理論契合到森林生態系統健康評價中,健康的森林生態系統和上述兩者又有怎樣的關系?本研究在對鷲峰風景林未來10 a(2020年)健康狀況預測時就存在這樣的問題,2020年鷲峰區域的環境承載力和該區域森林健康間是怎樣的關系有待探討?

表4 鷲峰風景林健康現狀(2009年)評價

表5 2020年鷲峰風景林健康狀況預測

(3)在人為干擾頻度較高的鷲峰國家森林公園,怎樣量化公園管理部門對森林的撫育管理和森林自身的成熟和穩定,這二者在森林健康維護中的貢獻值?有待探討。

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