茂蘭保護(hù)區(qū)森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)

柳華富，覃歐換，蒙惠理，蘭洪波

（1.貴州茂蘭國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，貴州 荔波 558400；2.荔波縣林業(yè)局，貴州 荔波 558400）

森林覆蓋率是體現(xiàn)森林資源質(zhì)量的一項(xiàng)指標(biāo)，但森林覆蓋率只能體現(xiàn)森林植被的覆蓋程度和少量森林質(zhì)量情況，隨著生態(tài)建設(shè)不斷發(fā)展和人們對(duì)森林更深入地研究，森林覆蓋率已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們對(duì)森林全面認(rèn)識(shí)的需要，因此，一個(gè)反映森林生態(tài)功能和綜合效益的指標(biāo)應(yīng)運(yùn)而生[1]—森林生態(tài)功能。森林生態(tài)功能是森林生態(tài)系統(tǒng)中形成的有利于人類(lèi)發(fā)展的功能與條件，包括凈化環(huán)境、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、水土保持功能、生物多樣性保護(hù)等［2］。早期的主要研究方向是森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)降水的分配與攔截效應(yīng)、凈化水質(zhì)功能、防蝕與保持水土功能、公益評(píng)價(jià)和森林生產(chǎn)力等方面[3]。20 世紀(jì)70 年代提出并討論了生態(tài)系統(tǒng)為人類(lèi)提供的服務(wù)及人類(lèi)對(duì)其功能的影響,20世紀(jì)80年代我國(guó)就開(kāi)始深入地對(duì)森林生態(tài)功能進(jìn)行了研究[4]。近年來(lái)，隨著對(duì)森林功能與效益研究的不斷深化，我國(guó)森林資源的發(fā)展方向已經(jīng)從“開(kāi)發(fā)利用”轉(zhuǎn)為“全面保護(hù)”[5]，“中央環(huán)保督查”、“綠盾行動(dòng)”和“森林保護(hù)執(zhí)法專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)”等一系列保護(hù)森林專(zhuān)項(xiàng)舉措，充分表明國(guó)家對(duì)保護(hù)和管理森林資源的高度重視。因此，評(píng)價(jià)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能對(duì)制定合理的森林經(jīng)營(yíng)方案、管護(hù)森林資源具有一定參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。

1 保護(hù)區(qū)概況與林地資源現(xiàn)狀

1.1 保護(hù)區(qū)概況

貴州茂蘭國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于貴州省荔波縣南部，地理位置為E107°52′10～108°45′40″，N25°09′20″～25°20′50″，處于貴州高原向廣西丘陵平原過(guò)渡的斜坡地帶，地勢(shì)西北高東南低，屬于中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候[6]，區(qū)內(nèi)喀斯特地貌十分豐富,形態(tài)多種多樣,呈現(xiàn)岀峰巒疊嶂的喀斯特峰叢景觀。全區(qū)最高海拔1 078.6 m,最低海拔430 m,平均海拔880 m以上。

保護(hù)區(qū)始建于1984年,1987年建立省級(jí)自然保護(hù)區(qū),1988年批準(zhǔn)為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),1996年被聯(lián)合國(guó)教科文組織批準(zhǔn)納入“人與生物圈”保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)成員,2007 年批準(zhǔn)為世界自然遺產(chǎn)保護(hù)地之一[7]。保護(hù)區(qū)主要保護(hù)對(duì)象為亞熱帶喀斯特森林生態(tài)系統(tǒng)及其珍稀野生動(dòng)物資源，是全球同緯度地區(qū)面積最大、相對(duì)集中、原生性強(qiáng)、相對(duì)穩(wěn)定的喀斯特森林生態(tài)系統(tǒng)，是研究喀斯特森林生態(tài)特性的天然實(shí)驗(yàn)室和研究基地。

1.2 保護(hù)區(qū)林地資源現(xiàn)狀

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，區(qū)內(nèi)含喬木林、竹林、特殊灌木林等7種地類(lèi)，林地面積共計(jì)20 074.05 hm2（其中森林面積19 767.79 hm2）?；盍⒛拘罘e2 545 270 m3，國(guó)土面積22 287 hm2，森林覆蓋率為88.7%。茂蘭保護(hù)區(qū)是以喬木林地為其重要組成，面積19 136.71 hm2，占總面積85.86 %，蓄積1 895 954.7 m3。喬木林地在各個(gè)片區(qū)均有分布，以洞塘和翁昂片區(qū)最多，各區(qū)依次排序?yàn)椋憾刺粒疚贪海居揽担救砗樱炯琢急Ｗo(hù)點(diǎn)。見(jiàn)表1。

表1 茂蘭保護(hù)區(qū)林地面積統(tǒng)計(jì)表 單位：hm2

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與評(píng)價(jià)方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及評(píng)價(jià)內(nèi)容

數(shù)據(jù)來(lái)源于茂蘭保護(hù)區(qū)森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查成果。根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，確定保護(hù)區(qū)內(nèi)的所有喬木林（小班）為評(píng)價(jià)對(duì)象，分別按片區(qū)、不同森林自然度、不同森林群落結(jié)構(gòu)、不同樹(shù)種結(jié)構(gòu)等評(píng)價(jià)其相應(yīng)的森林生態(tài)功能。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重劃分

評(píng)價(jià)指標(biāo)借鑒全國(guó)森林資源連續(xù)清查中的指標(biāo)體系，結(jié)合《貴州省第四次森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查實(shí)施細(xì)則》中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)利用反映森林生物量、生物多樣性和森林結(jié)構(gòu)的有關(guān)特征因子，按相對(duì)重要性來(lái)綜合評(píng)價(jià)喬木林林分生態(tài)功能等級(jí)[8]，見(jiàn)表2。

表2 森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)因子及類(lèi)型劃分標(biāo)準(zhǔn)

2.3 森林生態(tài)功能計(jì)算方法

以表2 中所列8 項(xiàng)作為森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)因子，根據(jù)調(diào)查成果數(shù)據(jù)，確定該項(xiàng)評(píng)價(jià)因子所在等級(jí)，按權(quán)重分配計(jì)算得到該小班綜合分值，計(jì)算方法為[9]：

式中：Xi為第i項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的類(lèi)型值（等級(jí)Ⅰ、等級(jí)Ⅱ、等級(jí)Ⅲ對(duì)應(yīng)取值為1、2、3）；

Wi為各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重；Y為該小班所得綜合分值。

2.4 森林生態(tài)功能等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)綜合得分值按表3評(píng)定生態(tài)功能等級(jí)。

表3 森林生態(tài)功能等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)綜合得分求倒數(shù)得到該喬木林小班生態(tài)功能指數(shù)（森林生態(tài)功能指數(shù)值≤1，數(shù)值越接近于1，表明生態(tài)功能越好）,即：

將統(tǒng)計(jì)生態(tài)功能指數(shù)按小班面積取加權(quán)平均值，得到該林分綜合等級(jí)即：

式中：n為小班個(gè)數(shù)；Aj為第j個(gè)小班面積；Zj為j個(gè)小班生態(tài)功能指數(shù)；K2為分類(lèi)生態(tài)功能指數(shù)。

3 評(píng)價(jià)結(jié)果

3.1 茂蘭保護(hù)區(qū)森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)結(jié)果

對(duì)茂蘭保護(hù)區(qū)572 個(gè)喬木林小班進(jìn)行了評(píng)價(jià)，綜合生態(tài)功能指數(shù)為0.73，遠(yuǎn)超過(guò)0.67，其森林生態(tài)功能總體處于“好”的水平。茂蘭保護(hù)區(qū)以森林生態(tài)功能等級(jí)為“好”的喬木林林分為主，生態(tài)功能指數(shù)為0.76，面積14 041.94 hm2，占總評(píng)價(jià)面積73.38%；等級(jí)為“中”的面積5 080.9 hm2，生態(tài)功能指數(shù)為0.58，占26.55%；等級(jí)為“差”的面積13.87 hm2，生態(tài)功能指數(shù)為0.37，占0.07%。茂蘭保護(hù)區(qū)森林生態(tài)功能綜合評(píng)價(jià)見(jiàn)表4。

表4 茂蘭保護(hù)區(qū)森林生態(tài)功能綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表

3.2 不同片區(qū)森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)結(jié)果

翁昂片區(qū)綜合生態(tài)功能指數(shù)為0.76，森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)最高，總體評(píng)價(jià)優(yōu)于其他片區(qū)。其次是洞塘和永康片區(qū)森林生態(tài)功能指數(shù)均為0.71，并列第二。甲良五針?biāo)杀Ｗo(hù)點(diǎn)和三岔河片區(qū)生態(tài)綜合指數(shù)均在0.7 以下，均為“中”等水平，其中甲良五針?biāo)杀Ｗo(hù)點(diǎn)綜合指數(shù)為0.66，三岔河片區(qū)綜合指數(shù)為0.65。各片區(qū)森林生態(tài)功能指數(shù)由高到低排序?yàn)椋何贪海居揽担ǘ刺敛⒘校炯琢急Ｗo(hù)點(diǎn)＞三岔河。

評(píng)價(jià)等級(jí)為“好”的喬木林林分集中分布在洞塘、翁昂和永康片區(qū)，其中洞塘片區(qū)評(píng)價(jià)為“好”的面積5 281.3 hm2，占該片區(qū)73.8 %；翁昂片區(qū)面積6 846.4 hm2，占該片區(qū)85.7 %；永康片區(qū)面積1 860.85 hm2，占該片區(qū)74.49 %。而甲良五針?biāo)杀Ｗo(hù)點(diǎn)“好”與“中”水平的面積持平，比例分別為52.8%和47.2%；三岔河片區(qū)則以“中”等水平為主，面積188.56 hm2，占該片區(qū)84.52%。各片區(qū)森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 各片區(qū)森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)

3.3 不同森林自然度森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)結(jié)果

茂蘭保護(hù)森林自然度劃分為Ⅰ～Ⅴ級(jí)，綜合森林生態(tài)指數(shù)均大于0.5，處于中等偏上水平。等級(jí)為“好”且綜合生態(tài)指數(shù)大于0.67 的森林自然度等級(jí)共4類(lèi)，僅Ⅳ級(jí)森林自然度為0.69；等級(jí)為“中”的除Ⅴ級(jí)森林自然度之外均高于0.6；等級(jí)為“差”的只涉及Ⅴ級(jí)森林自然度，生態(tài)功能指數(shù)為0.37。不同森林自然度森林生態(tài)功能指數(shù)評(píng)價(jià)由高到低排序?yàn)椋孩瘢劲颍劲簦劲螅劲酢?/p>

保護(hù)區(qū)以Ⅰ、Ⅱ級(jí)森林自然度評(píng)價(jià)等級(jí)為“好”的喬木林林分占據(jù)主導(dǎo)，其中Ⅰ級(jí)森林自然度等級(jí)為“好”的面積6 394.98 hm2,占該評(píng)價(jià)等級(jí)98.8 %；等級(jí)為“中”的面積77.42 hm2,占1.2%；Ⅱ級(jí)森林自然度等級(jí)為“好”的面積7 528.39 hm2,占該評(píng)價(jià)等級(jí)95.28 %；等級(jí)為“中”的面積373.14 hm2,占4.72 %；Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)自然度等級(jí)以“中”，面積占比均在90%以上。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)自然度均無(wú)“差”等級(jí)的喬木林林分，保護(hù)區(qū)評(píng)價(jià)等級(jí)為“好”的喬木林林分面積隨自然度等級(jí)減小而減少。不同森林自然度森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表6。

3.4 不同樹(shù)種結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)結(jié)果

保護(hù)區(qū)包括所有樹(shù)種結(jié)構(gòu)的喬木林林分，其中闊葉混交林森林生態(tài)功能指數(shù)為0.73，總體評(píng)價(jià)優(yōu)于其他類(lèi)型的樹(shù)種結(jié)構(gòu)；其次為針闊混交林，森林生態(tài)功能指數(shù)為0.71；闊葉相對(duì)純林、針葉純林、針葉混交林和針葉相對(duì)純林均處于“中”等水平，針葉純林評(píng)價(jià)最低，森林生態(tài)功能為0.48。不同樹(shù)種結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能指數(shù)由高到低排序?yàn)椋洪熑~混交林＞針闊混交林＞闊葉相對(duì)純林（針葉混交林并列）＞闊葉純林＞針葉相對(duì)純林＞針葉純林，見(jiàn)表7。

評(píng)價(jià)等級(jí)為“好”的樹(shù)種結(jié)構(gòu)集中分布于闊葉混交林、針闊混交林和闊葉純林中，以闊葉混交林最為突出，面積13 904.03 hm2，占該樹(shù)種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的74.49%；闊葉相對(duì)純林、針葉混交林和針葉相對(duì)純林處于“中”等水平的面積比例為100 %；等級(jí)為“差”的主要分布于針葉純林。不同樹(shù)種結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 不同樹(shù)種結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)

3.5 不同森林群落結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)結(jié)果

森林群落結(jié)構(gòu)以完整結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)最高，綜合生態(tài)功能指數(shù)為0.73，較完整結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)無(wú)“好”的喬木林林分，為“中”等及以下水平，其中較完整結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)為0.46，簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)為0.42。不同森林群落結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能指數(shù)由高到低排序?yàn)椋和暾Y(jié)構(gòu)＞較完整結(jié)構(gòu)＞簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。

茂蘭保護(hù)區(qū)喬木林林分森林群落結(jié)構(gòu)以完整結(jié)構(gòu)為主，等級(jí)為“好”的面積14 041.94 hm2，占該結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)比例的73.8%，“中”等水平面積5 063.32 hm2，占26.5 %；較完整結(jié)構(gòu)全部為“中”等水平，面積1.63 hm2；簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)含“中”、“差”兩個(gè)水平，其中“中”等水平面積15.95 hm2，占該結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)比例的53.49%，“差”等水平面積13.87 hm2，占0.37%。不同森林群落結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 不同森林群落結(jié)構(gòu)森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)

4 結(jié)語(yǔ)

綜上分析可見(jiàn)，茂蘭保護(hù)區(qū)森林資源生態(tài)功能狀況為：

一是保護(hù)區(qū)森林生態(tài)功能指數(shù)為0.73，生態(tài)功能等級(jí)處于“好”的水平，說(shuō)明保護(hù)區(qū)成立以來(lái)，森林資源管護(hù)成效顯著，但“中”等及以下水平的喬木林林分面積為5 094.77 hm2，非森林地類(lèi)面積仍有306.26 hm2，具有進(jìn)一步增加森林面積和提高森林生態(tài)功能的空間。制定科學(xué)的森林經(jīng)營(yíng)方案，改善喬木林林分森林質(zhì)量，提高森林的生態(tài)功能是今后森林管理經(jīng)營(yíng)中應(yīng)重視的主要問(wèn)題。

二是在5個(gè)片區(qū)評(píng)價(jià)結(jié)果中，雖洞塘面積最大，卻以翁昂評(píng)價(jià)質(zhì)量最優(yōu)，洞塘轄區(qū)內(nèi)板寨、五圩和移民新村等人口密集區(qū)域生態(tài)功能為喬木林分生態(tài)功能為“中”等及以下水平，說(shuō)明人為活動(dòng)是影響森林生態(tài)功能的重要因素，應(yīng)妥善處理好資源保護(hù)與社區(qū)發(fā)展之間的矛盾。

三是以Ⅰ、Ⅱ級(jí)森林自然度、樹(shù)種結(jié)構(gòu)為闊葉混交林、森林群落結(jié)構(gòu)為完整結(jié)構(gòu)的喬木林林分森林生態(tài)功能等級(jí)最高，這三個(gè)評(píng)價(jià)因子在森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)中權(quán)重較高。在今后的經(jīng)營(yíng)管理中，應(yīng)減少人為活動(dòng)對(duì)森林群落的影響，合理配置造林樹(shù)種，促進(jìn)人工林向天然林結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，以達(dá)到提高森林生態(tài)功能的目的。