孫天旭 ,張新慰 ,李 明,杜中修 ,楊傳強,喬洪波 ,李 慶,孔雨光,王克華,高京華,焦繼波
(1.山東省林業監測規劃院,山東 濟南 250014;2.山東省林業科學研究院,山東 濟南 250014;3.費縣自然資源和規劃局,山東 臨沂 276001;4.煙臺經濟技術開發區農海局,山東 煙臺 264006)
森林資源是自然資源的重要組成部分,其數量和質量影響著社會經濟和生態環境的可持續發展。研究森林資源的動態變化有助于了解森林資源變化的機理和原因,從而可以通過人為調整來使森林資源的數量、分布和格局更加趨于合理[1]。Arcgis軟件分析能夠快速反應林業調查監測數據的時空特性,為森林資源經營管理提供科學的平臺支撐。通過相關屬性查詢,便可以直接統計特定字段的相關信息,比傳統統計手段更直觀、準確、真實。通過地類、森林類別、林種、樹種等關鍵信息查詢,就可以獲得本縣林地和林分組成結構的相關基礎信息。森林的空間分布與配置格局是影響生態系統結構和功能的重要因素[2],Arcgis數據分析能夠快速反應森林資源現狀、空間分布特點和地域性特征,為森林資源的保護與發展對策的出臺提供可靠的數據支撐。
本文主要以2016年費縣森林資源動態監測初步數據為參考數據,按照森林資源動態監測操作細則[5],運用Arcgis軟件進行因子查詢和統計分析,在屬性表中選擇林業地類、森林類別、林種、優勢樹種等關鍵字段,結合地貌等立地因子對本縣的森林資源的數量、分布特點、組成結構等進行概括分析(參考步驟見圖1、圖2)。利用Arcgis軟件強大的統計功能對本縣的林地結構和林分基本組成情況進行分析,為快速的掌握縣域林業基本情況提供參考平臺。
費縣總面積166010hm2,非林地面積112300hm2,地形復雜,北面山峰重疊,西面與南面也為山嶺地環繞,東面為較開闊的平原。海拔由300降至120m以上的丘陵地53637hm2,占32.31%;海拔由120m降至75.3m的傾斜的山前平原為22445hm2,占13.52%,較四周為低;小而淺的洼地為11488hm2,占6.92%。

圖1 因子查詢圖

圖2 面積統計
從林地和林分兩個基本層面入手,林地分析從林業地類和森林類別兩個因素闡釋林地的基本構成;林分分析從林種分類和樹種組成分析其基本組成情況。主要以基礎字段“面積”為切入點,結合地類、森林類別、林種、優勢樹種等字段,揭示縣域內森林資源空間分布狀態和組成狀況,為研究域內森林資源空間變化的規律和尺度效應,動態監測、景觀優化、群落穩定、生態評估、環境建設等提供相應的基礎資料。
利用Arcgis軟件對林業“地類”字段進行查詢統計,結果為:有林地45516.41hm2;疏林地423.3hm2;灌木林地 585.4hm2;未成林造林地8.58hm2; 苗圃地 608.89hm2; 無立木林地1942.66hm2;宜林地 4332.13hm2;輔助生產林地292.44hm2;總計53709.81hm2;地類以喬木林地為主,占84.75%,其次是宜林地和無立木林地,分別占8.07%和 3.62%(見圖3)。

圖3 林地地類組成比例圖
分析森林景觀空間分布特征與地形因子的關系,能夠為揭示森林類型空間結構及其空間變化的規律和尺度效應奠定基礎,并為其進行森林資源空間格局的優化配置和結構的優化調整提供參考。通過Arcgis軟件對本縣林業地類數據進行空間分析,呈圖顯示可以發現本縣林地主要分布于北部、西部、南部低山丘地帶,與本縣北面山峰重疊,西面與南面也為山嶺地環繞,東面為較開闊的平原的地形特征吻合性(見圖4、圖5)。

圖4 林地地類分布圖

圖5 地形分布示意圖
按照主導功能的不同將林地資源分為生態公益林地和商品林地兩個類別;生態公益林地是以保護和改善人類生存環境、維持生態平衡、保護物種資源、科學實驗、森林旅游、國土安保為主要經營目的的林地,包括防護林地和特種用途林地等;商品林地是以生產木材、竹材、薪材、干鮮果品和其他工業原料等為主要經營目的的林地,包括用材林地、薪炭林地和經濟林地等;通過Arcgis軟件分析結果表明,本縣生態公益林地20311.95hm2,占37.82%,(其中重點公益林地占35.10%)主要分布于低山丘陵區域,重點分布于海拔較高的低山區域;商品林地33397.86hm2,占62.18%,(其中重點商品林地占35.68%),低山、丘陵、平原區域均有分布,低山丘陵區域以為干鮮果品為主的經濟林地為主,用材林地主要分布于平原地區(詳見表1、圖6、圖7、圖8)。

表1 各森林類別按不同地貌分布表 單位:hm2

圖6 各森林類別面積組成比例圖圖

圖7 各森林類別分布示意圖圖

圖8 主要林種分布示意圖
林分總面積46533.69hm2,針葉林面積15418.11hm2,以黑松和側柏為主,面積分別為7651.73hm2和 7252.66hm2; 闊葉樹種面積8063.75hm2,主要以楊類為主,面積為 6263.48hm2;混交林面積1495.97hm2,主要以針闊混交林為主,面積為 1263.41hm2;果樹類面積 20959.75hm2,主要樹種為板栗、核桃、桃和山楂,其它經濟類樹種面積為586.55hm2;純林面積較大,占林分總面積的96.79%,混交林面積比例較低僅為3.21%(詳見表2)。

表2 樹種和面積統計表 單位:hm2
生態公益林面積19134.12hm2,占林地面積的41.12%,生態公益林中防護林占74.28%,特種用途林占25.72%;商品林面積27399.57hm2,占林地面積的58.88%,商品林中用材林占22.88%,經濟林占77.12%;商品林面積高于公益林17.76個百分點,而經濟林中以板栗、核桃為主的干果林所占比例較大,這樣的干果樹種雖然定義為果樹林,實為生態型的經濟林,大多分布于丘陵山地,在發揮經濟效益為農民增收的同時,也發揮著防風固沙、涵養水源、水土保持等生態效益(詳見表3)。

表3 林種分類面積統計表 單位:hm2
森林資源分布基于本縣地理地貌特征呈現集團狀分布態勢,森林分布較為均勻,整體分布有利于林業生態效益的發揮;林業地類以有林地主,有林地以喬木林為主;目前形成以生態公益林、商品林交相融合的組成格局,商品林占比較大,但在商品林中有較大比例的生態效益較好的干果樹種;樹種組成以純林為主,混交林占比較小;經濟林和生態林樹種都較單一,群落穩定性和林分抗性較差,會導致病蟲害防控和防火壓力的提升。今后營造林方向應該在穩定現有森林資源量的基礎上實現質的突破。
從數量和質量兩個層面進一步完善縣域林業生態評價體系,在評價常規“量”指標的同時,引入“質”的指標,如多樣性指數、均勻度指數、林業健康指數等[4];森林資源在地理空間上的分布,是影響國土生態安全的重響因子,一般來說,在森林覆蓋率大致相同的情況下,森林分布越均勻,國土環境質量越高,反之則越低[5]。在關注森林資源數量增長的同時還應重視地域上的均衡分布,必須開拓縣域森林資源分布評價量化指標方面的研究,如森林分布格局研究能夠體現出樹種的區域適應性,能夠為造林樹種的選擇和優化提供參考,但目前這一方面的研究僅停留在文字性描述方面。進一步加強縣域林業樹種尤其是鄉土樹種的應用研究,充分考慮當地的立地生態條件和植被地帶性特征,發展混交林,以優化林分結構、增強林業生態系統穩定性。加強林地和林木保護,開展永久林地保護試點,優化調整森林撫育、采伐利用措施,真正做到林業發展和保護相結合。