森林撫育間伐施工技能評估技術研究

劉淑斌+程順+張巖+張菲+付立華

摘 要：該文介紹了新研究的一種可評估森林撫育間伐施工技能、不破壞林分、能多次重復利用、逐步分析并提高個人施工操作能力的森林經營技術。

關鍵詞：森林撫育間伐；施工技能；評估技術；研究

中圖分類號 S753.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）05-0093-03

陸地生態系統主體是森林，森林的好壞、多少直接關系每個國家的生態安全。森林經營效果直接關系森林質量。與森林經營效果相關的因素中，人是最主要的因素。大量的先進技術、科技理念均由人來操作和控制完成。森林經營中，森林撫育是一項工作量最大、時間最長、執行人員最多也最復雜的技術措施，往往也由于人的因素尤其在技術水平的巨大差異導致經營效果不盡人意，生態效能千差萬別。因此，研究一種可評估撫育間伐施工技能、不破壞林分、能多次重復利用、逐步分析并提高個人施工操作能力的森林經營技術，并為林業生產采用先進理念和技術訓練提供平臺，顯得極為迫切。

1 建立評估指標體系

考慮到全國各地森林類型多樣、各具特點，難以形成固定統一的評估指標體系，因此，將評估指標體系分為具有共同特點的基本評估指標和地方特點的增設評估指標兩部分。基本評估指標設一級指標類別4個、二級指標11個，為固定形式；增設評估指標則由評估方根據具體實際來研究設定，為不固定形式。一級指標類別不進行統計或計算，為結構控制、保留木質量控制、采伐精度控制、信息對稱。二級指標進行精度、誤差或完成率計算，為樹種組成誤差、目標樹準確率、必伐木準確率、伐后胸徑誤差、伐后密度誤差、均勻度控制、株數強度誤差、蓄積強度誤差、林窗控制、采伐一致性、保留一致性。

2 確定評估指標計算公式

以林學理論、實踐總結、經營需求等為依據，結合二級指標內容設計各項評估指標的計算公式，是實現量化評估指標的數學方法與解決途徑。

以可實現、能采集參數、盡量采取客觀評價和結果評價為要求，建立符合林學規律、盡量反映被評估人員技術細節的基本評估指標計算公式，為固定形式，所需參數通過設置檢測現場、進行撫育間伐設計、施工模擬、評估計算等步驟獲得評估指標計算公式的相應參數。

增設評估指標計算公式則要根據林學規律、行業標準和實踐操作總結等研究確定，必須經過多次測試、修正確實滿足評估要求后才能應用，為不固定形式，所需參數則需通過另行研究確定的采集參數技術辦法來具體解決。

3 采集評估指標計算公式參數

3.1 設置檢測現場 從基本條件、形狀及大小、每木定位和分區、每木測量、數據統計等五方面具體控制。

3.1.1 基本條件 地形變化較小，坡向、坡度基本一致，測量、行走、觀察方便。具有一定區域代表性，與當地主要的經營類型相一致。

3.1.2 形狀及大小 以矩形為宜，面積為40×50m2。坡地則依據坡度進行換算。可視檢測現場情況、設計采伐要求、被評估人員條件適當調整場地面積。

3.1.3 每木定位 將樣地均勻分區，每區內樹木隨機編碼，橫坐標、縱坐標定位。至少分成20個均勻小區，每小區面積不大于10m×10m。

3.1.4 每木測量 每木檢尺，記錄樹木種類、胸徑等林分調查因子，內容可依據評估要求適當增減。

3.1.5 數據統計 根據每木測量數據，計算檢測現場樹種組成、平均胸徑、密度、立木蓄積等伐前林分狀況綜合因子。

3.2 撫育間伐設計 從設計原則、檢測用時、技術控制、數據統計、編制說明和數表等五方面具體控制。

3.2.1 設計原則 堅持分類經營、信息對稱原則。

3.2.2 檢測用時 純林時間控制在25min內，混交林控制在30min內。

3.2.3 技術控制 按照樹種組成、目標樹選擇、必伐木選擇、其它采伐木選擇、均勻度控制、林窗控制、采伐木株數強度、采伐蓄積強度、伐后胸徑、伐后密度、信息對稱等主要技術要素，結合目標樹經營、常規人工林撫育等兩種不同經營技術體系要求，分別起源，詳細進行各個評估指標技術控制。

3.2.4 數據統計 根據每木測量數據及目標樹選擇、必伐木選擇、采伐木選擇、林窗統計，計算檢測現場設計采伐后的樹種組成、目標樹數量、必伐木數量、平均胸徑、保留木密度、保留木分區標準差、采伐木株數強度、采伐木蓄積強度、自然林窗數量等評估指標參數值。

3.2.5 編制說明和數表 根據設計采伐參考的技術標準、森林培育目標和技術考慮編制設計采伐說明書，說明林分概況、培育目標、采伐方式及目標樹、必伐木、采伐木選擇原則，明確檢測現場模擬采伐后應達到的標準值數量。編制立木材積表、評分標準表、立木代碼表、答題表等相關文件供模擬采伐使用。

技術控制是關鍵性環節，涉及到對評估對象在評估指標方面的科學評價程度。具體難度主要參照實踐總結，難度應適中，過大、過小均不宜。

3.3 施工模擬 模擬準備是作為評估方應進行的文件準備和信息提供。施工模擬則是對評估對象在檢測現場科學合理安排施工模擬的時間、步驟和方法。

3.3.1 模擬準備 統計樹木編碼，排序、制表、打印。將設計采伐說明書、各種用表、檢測限時、注意事項等檢測信息告知被評估人員。

3.3.2 模擬采伐 按照規定的時間和設計采伐信息，被評估人員選擇目標樹對象、采伐木對象，并完成增設評估指標內容，在樹木編碼表上找到對應編碼標記確認或填寫相應數值，再經評估指標實現程度估算并調整采伐木對象后，完成模擬采伐。

3.4 評估計算 包括計算評估指標值、數量評分、誤差分析等三方面。

基于施工模擬結果和撫育間伐設計值計算出各評估指標值。基于既定經營作業體系、撫育間伐類型選擇施工技能評分標準表進行量化評分。將模擬結果進一步分析，以提高實踐操作能力。

4 實踐驗證分析

4.1 開展試驗驗證 歷經的4次試驗驗證：第一次驗證。在河北省塞罕壩機械林場總場建設驗證場地，參加隨機試驗驗證人員為下屬基層林場林業生產一線職工，驗證體系為傳統森林經營體系，評估指標為基本評估指標體系二級指標，包括樹種組成誤差、目標樹準確率、必伐木準確率、伐后胸徑誤差、伐后密度誤差、均勻度控制、株數強度誤差、蓄積強度誤差、采伐一致性、保留一致性等。第二次驗證。驗證場地、驗證體系、評估指標同第一次，參加隨機試驗驗證人員為河北省隆化林管局林業生產一線職工。第三次驗證。在黑龍江省賓縣萬人歡林場建設驗證場地，驗證體系、評估指標同第一次，參加隨機試驗驗證人員為賓縣林業局國有林場生產一線職工。第四次驗證。在黑龍江省賓縣萬人歡林場建設驗證場地，參加驗證人員為2015年全國林業行業國有林場職業技能競賽參賽者，驗證體系為目標樹經營體系，評估指標為基本評估指標體系二級指標，包括樹種組成誤差、目標樹準確率、必伐木（干擾木）準確率、伐后胸徑誤差、伐后密度誤差、均勻度控制、株數強度誤差、蓄積強度誤差、采伐一致性、保留一致性等。具體驗證結果見表1。

4.2 試驗驗證分析 以人工林撫育作業法為代表的傳統森林經營體系驗證中，評估指標包含基本評估指標體系10項二級指標，綜合平均值達到67.12，標準差為13.49，差距已經拉開，最高分值達到90.5。以目標樹經營作業法為代表的目標樹經營體系驗證中，評估指標相同，綜合平均值43.8，低于傳統森林經營體系；標準差為15.28，差距高于傳統森林經營體系；最高分值86.7，低于傳統森林經營體系。

分析兩種經營體系得分差距，一方面是以人工林撫育作業法為代表的傳統森林經營體系在國有林場基層一線長期灌輸、得到良好執行，總體分值較高，以目標樹經營作業法為代表的目標樹經營體系屬于現時期先進理念和技術，基層人員接觸、理解、接受的既少又差，總體分值低、差距大，屬于正常現象；另一方面，參加傳統森林經營體系驗證人員均在當地實操現場，而參加目標樹經營體系卻在異地實操現場，這是影響試驗驗證結果的系統誤差。

總的來看，以10項二級評估指標為主的基本評估指標體系、計算公式可用、可操作，林窗控制等二級評估指標屬于后設置的主觀評估性指標，雖沒有來得及檢測，現實中也可操作、實現。

5 預期效果

本研究充分考慮到撫育間伐評估工作的科學性、可操作性、實用性和可靠性，不強求全國一致性，主要提供撫育間伐技能評估時的技術構思、實施步驟、關鍵細節。此項技術的推廣應用，旨在統一理論認識、規范技術操作，將對規范全國撫育間伐施工技能評估工作起到重要作用，進而在提高務林人技能、提升森林質量、增強森林效益方面發揮積極作用。

參考文獻

1[1]沈國舫，翟明普.森林培育學[M].中國林業出版社，2011（06）.

2[2]孟憲宇.測樹學[M].中國林業出版社，2012（11）.

3[3]GB/T 15781-2015，森林撫育規程[S].北京：中國標準出版社，2015.

4[4]GB/T 26424-2010，森林資源規劃設計調查技術規程[S].北京：中國標準出版社，2011.

5[5]LY/T 1646-2005，森林采伐作業規程[S].北京：中國標準出版社，2005.

（責編：吳祚云）