專利名稱：一種森林資源可持續(xù)性的測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種森林資源可持續(xù)性的測試方法。

背景技術：
我國目前正在進行天然林保護工程和人工林營造工程，開展森林資源可持續(xù)性測試和評價，能為森林資源的科學保護和森林可持續(xù)經(jīng)營措施的制定提供依據(jù)。
雖然我國已有一些與森林資源可持續(xù)性狀況測試相關的研究，但測試方法復雜、量化分級方法主觀性強，尚未形成較統(tǒng)一的、可操作性強的評價方法。因此，急需建立森林資源可持續(xù)性狀況評價標準和評價指標體系，利用森林資源監(jiān)測和調查數(shù)據(jù)，及時進行森林資源可持續(xù)性狀況評價。


發(fā)明內容
本發(fā)明需要解決的技術問題就在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種森林資源可持續(xù)性的測試方法，它以森林小班調查內容為基礎，構建了一套森林資源可持續(xù)性的測試體系，并提出了簡便易行、貼近生產(chǎn)實踐的森林資源可持續(xù)性的測試方法。本測試體系由森林的自然性、森林生產(chǎn)力的維持能力和森林群落的結構完整性與穩(wěn)定性三個方面構成，包括林分起源、齡組、林分密度等17個測試指標。
為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術方案 本發(fā)明是一種森林資源可持續(xù)性的測試方法，所述測試方法以森林小班為測試單元，從森林的自然性、森林生產(chǎn)力的維持能力、森林群落的結構完整性與穩(wěn)定性三個方面對森林資源可持續(xù)性進行測試； 森林的自然性測試指標包括林分起源和齡組； 森林生產(chǎn)力的維持能力測試指標包括林分生長狀況和林地質量；林分生長狀況包括林分密度、單位面積活立木蓄積平均生長量、出材率等級、建群種平均胸徑和建群種平均樹高；林地質量包括立地等級、土壤厚度、土壤質地和土壤結構； 森林群落的結構完整性測試指標包括郁閉度、下木總蓋度和活地被物總蓋度；群落穩(wěn)定性測試指標包括喬木層建群種組成比例、幼樹中建群種數(shù)量比例和更新等級。
具體測試方法為 以森林小班為測試單元，數(shù)據(jù)來源于最新森林小班調查數(shù)據(jù)。
林分起源(D1)林分起源分為天然林、人天混交林和人工林。量化方式天然林1.00、人天混交林0.62、人工林0.38。
齡組(D2)森林的齡組根據(jù)主林層優(yōu)勢樹種的平均年齡確定；根據(jù)林場所在地的《森林資源二類調查辦法》分樹種劃分為幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林和過熟林。量化方式幼齡林0.38、中齡林0.38、近熟林0.62、成熟林0.62、過熟林1.00。
林分密度(D3)林分密度指單位面積的林木株數(shù)，將林分的林木株數(shù)除以林分面積得出，單位是株/公頃。量化方式根據(jù)實測值確定。
單位面積活立木蓄積平均生長量(D4)指單位面積上林分蓄積量的年平均生長量，單位是立方米/公頃·年。量化方式根據(jù)實測值確定。
出材率等級(D5)出材率等級可根據(jù)出材量占林分總蓄積量的百分比或用材樹株數(shù)占總株數(shù)的百分比劃分；在《森林資源二類調查辦法》中劃分為1，2，3三個等級。量化方式1級1.00、2級0.62、3級0.38。
建群種平均胸徑(D6)對林分中優(yōu)勢樹種進行每木檢尺，計算胸徑的平均值，單位是厘米。量化方式根據(jù)實測值確定。
建群種平均樹高(D7)測量林分中優(yōu)勢樹種的平均木樹高，計算其平均值，單位是米。量化方式根據(jù)實測值確定。
地位級(D8)地位級根據(jù)林分優(yōu)勢木平均高和林齡的關系推算，分為I、II、III、IV和V五個級別，利用森林經(jīng)營數(shù)表查得。量化方式I級1.00、II級1.00、III級0.62、IV級0.62、V級0.38。
土壤厚度(D9)土壤通常可分為殘落物層、淋溶層、淀積層和母質層。土壤厚度在此指淋溶層和淀積層的總厚度。量化方式根據(jù)實測值確定。
土壤質地(D10)土壤質地是土壤中各種顆粒的重量百分含量，按照土壤中砂粒、粉粒和粘粒三組粒級含量的比例劃分為粘土、粘壤土、粉壤土、壤土、砂壤土和砂土。量化方式粘土0.38、粘壤土0.62、粉壤土0.62、壤土1.00、砂壤土0.62、砂土0.38。
土壤結構(D11)土壤結構是指土壤固體顆粒的空間排列方式。按照土壤的形狀、大小、發(fā)育程度和穩(wěn)定性劃分為粉狀、屑狀、粒狀、塊狀、片狀和核狀。量化方式粉狀0.38、屑狀0.62、粒狀1.00、核狀0.62、塊狀0.38、片狀0.38。
郁閉度(D12)郁閉度是反映林分郁閉程度的指標。按照0～1來估算出森林小班的樹冠垂直投影遮蔽地面的程度，樹冠垂直投影完全覆蓋地面為1。量化方式根據(jù)實測值確定。
下木總蓋度(D13)下木總蓋度就是指林下所有灌木、幼樹和幼苗的總蓋度。按照0～100％來估算所有下木的總蓋度。量化方式根據(jù)實測值確定。
活地被物總蓋度(D14)活地被物總蓋度就是指所有草本植物和苔蘚的總蓋度。按照0～100％來估算所有活地被物的總蓋度。量化方式根據(jù)實測值確定。
喬木層優(yōu)勢種組成比例(D15)計算喬木層中優(yōu)勢種株數(shù)占全部喬木株數(shù)的比例，以百分比表示。量化方式根據(jù)實測值確定。
幼樹中建群種數(shù)量比例(D16)下木層中幼樹是由多個樹種組成的，計算建群種幼樹的總株數(shù)占所有幼樹總株數(shù)的比例，以百分比表示。量化方式根據(jù)實測值確定。
更新等級(D17)更新等級是根據(jù)林地上每公頃幼苗和幼樹的株數(shù)、樹種和生長發(fā)育等情況劃分為I、II和III三個等級。量化方式I級1.00、II級0.62、III級0.38。
利用層次分析法，通過兩兩比較重要程度而逐層進行判斷評分，計算出指標層每個測試指標(Di)對應于總目標森林資源可持續(xù)性(A)的權重值； 基準值的確定 基準值是用于劃分測試指標測定值優(yōu)劣的界限值，是測試指標的優(yōu)秀狀態(tài)；測試指標(Di)的基準值采用研究地所在區(qū)域的森林經(jīng)營數(shù)表和相關行業(yè)標準進行確定，記為Fi； 森林資源可持續(xù)性指數(shù)的計算方法 首先，以指標層中各項測試指標的實測值與其基準值相除進行無量綱標準化； Di(n)′＝Di(n)/Fi (i∈[1，17]) 若Di(n)′大于1，則取Di(n)′＝1.00進行隨后的計算； 對于某一森林小班n，其森林資源可持續(xù)性指數(shù)A(n)由下式得出 根據(jù)對每個森林小班的森林資源可持續(xù)性指數(shù)(A(n))值，可將森林資源可持續(xù)性劃分為3個級別，一級A＞0.62，表征森林資源可持續(xù)；二級0.62≥A＞0.38，表征森林資源一般可持續(xù)；三級A≤0.38，表征森林資源不可持續(xù)。
整個林場森林資源可持續(xù)性指數(shù)(A)值由下式得出 式中，sn表示第n個小班的面積；N為測試林場范圍內的森林小班總數(shù)。
根據(jù)對目標林場的森林資源可持續(xù)性指數(shù)(A)值，可將森林資源可持續(xù)性劃分為3個級別，一級A＞0.62，表征森林資源可持續(xù)；二級0.62≥A＞0.38，表征森林資源一般可持續(xù)；三級A≤0.38，表征森林資源不可持續(xù)。
森林小班是林場經(jīng)營的基本單位，明確每一森林小班內的森林資源可持續(xù)性狀況，可為林場采取合理的森林經(jīng)營措施提供科學依據(jù)。
本發(fā)明以森林小班調查內容為基礎，構建了一套森林資源可持續(xù)性的測試指標體系，并提出了簡便易行、貼近生產(chǎn)實踐的森林資源可持續(xù)性的測試方法。
本發(fā)明測試指標體系由森林的自然性、森林生產(chǎn)力的維持能力和森林群落的結構完整性與穩(wěn)定性三個方面構成，包括林分起源、齡組、林分密度等17個評價指標。

具體實施例方式 實施例1 利用層次分析法，通過兩兩比較重要程度而逐層進行判斷評分，計算出指標層每個測試指標(Di)對應于總目標森林資源可持續(xù)性(A)的權重值； 基準值的確定 基準值是用于劃分測試指標測定值優(yōu)劣的界限值，是測試指標的優(yōu)秀狀態(tài)；測試指標(Di)的基準值采用研究地所在區(qū)域的森林經(jīng)營數(shù)表和相關行業(yè)標準進行確定，記為Fi； 森林資源可持續(xù)性指數(shù)的計算方法 首先，以指標層中各項測試指標的實測值與其基準值相除進行無量綱標準化； Di(n)′＝Di(n)/Fi (i∈[1，17]) 若Di(n)′大于1，則取Di(n)′＝1.00進行隨后的計算； 對于某一森林小班n，其森林資源可持續(xù)性指數(shù)A(n)由下式得出 根據(jù)對每個森林小班的森林資源可持續(xù)性指數(shù)(A(n))值，可將森林資源可持續(xù)性劃分為3個級別，一級A＞0.62，表征森林資源可持續(xù)；二級0.62≥A＞0.38，表征森林資源一般可持續(xù)；三級A≤0.38，表征森林資源不可持續(xù)。
整個林場森林資源可持續(xù)性指數(shù)(A)值由下式得出 式中，sn表示第n個小班的面積；N為測試林場范圍內的森林小班總數(shù)。
根據(jù)對目標林場的森林資源可持續(xù)性指數(shù)(A)值，可將森林資源可持續(xù)性劃分為3個級別，一級A＞0.62，表征森林資源可持續(xù)；二級0.62≥A＞0.38，表征森林資源一般可持續(xù)；三級A≤0.38，表征森林資源不可持續(xù)。
測試方法在四川米亞羅林區(qū)的應用 1研究區(qū)域及研究對象概況 研究區(qū)位于四川省理縣米亞羅林區(qū)，地理坐標31°24′-31°55′N，102°35′-103°4′E。位于青藏高原東緣的外緣地帶，大部分山峰的海拔在4000m以上，相對高差在1000-2000m左右，坡度多在35°以上，甚至達60°-70°。氣候受著高原地形的決定性影響，具有山地立體型氣候特征。
森林植被垂直分布明顯，主要喬木種類有岷江冷杉(Abiesfaxoniana)、峨眉冷杉(Abies fabri)、黃果冷杉(Abies ernestii)、紫果云杉(Picea purpurea)、粗枝云杉(Picea asperata)、紅樺(Betulaalbo-sinensis)、山楊(Populus davidiana)、川滇高山櫟(Quercusaquifolioides)、高山松(Pinus densata)等。
本發(fā)明以川西林業(yè)局森林分布區(qū)域較集中的301林場和303林場作為研究對象，利用上述方法進行森林資源可持續(xù)性測試研究。301林場位于理縣西北部，有林地總面積35567.1hm2，主要植被為云、冷杉林，同時有一定面積的次生樺木林，郁閉度在0.2以上的林分小班總數(shù)1930個。303林場位于理縣西南部，有林地總面積19453.0hm2，主要植被為云、冷杉林，郁閉度在0.2以上的林分小班總數(shù)1020個。
2測試結果 兩個林場森林資源可持續(xù)性測試結果見下表。
森林資源可持續(xù)性測試結果
301林場總得分0.59，森林資源可持續(xù)性狀況為二級(一般可持續(xù))。303林場總得分0.63，森林資源可持續(xù)性狀況為一級(可持續(xù))。
本實施例以川西米亞羅林區(qū)兩個林場為例，結果反映出301林場的森林資源可持續(xù)性狀況為二級“一般可持續(xù)”，這與當?shù)厣值拇笠?guī)?？撤ゾo密相關，測試結果也與相關研究較吻合；303林場的森林資源可持續(xù)性狀況為一級“可持續(xù)”，雖然也受到一定的人為干擾，但該林場可及度較301林場更小，人為干擾也較輕，303林場幾乎全部處于米亞羅自然保護區(qū)范圍內，森林植被和生物多樣性得到了保護，在303林場范圍內保存有大量原始林，畢棚溝景區(qū)生態(tài)旅游的開展也使得該地大量森林得到了有效的管理和合理的利用。森林資源質量測試得分較高的森林小班大都分布在海拔較高、可及度較小的區(qū)域；在海拔較低處，森林資源質量測試得分普遍不高，一是由于存在較多闊葉樹種，其生長質量不及云冷杉，二是低海拔地區(qū)靠近村莊、道路，人為干擾較強。
綜上所述，我們認為測試結果能客觀反映實際的森林資源可持續(xù)性狀況，所采用的方法具有可行性。
本發(fā)明以森林調查的相關規(guī)定為依據(jù)，選取操作性較強的指標進行測試，并將測試指標進行歸類，從森林的自然性、森林生產(chǎn)力的維持能力、森林群落的結構完整性與穩(wěn)定性三個方面進行測試。
首先，本方法所采用的數(shù)據(jù)來源于森林小班調查資料，屬于本底資料，幾乎在全國所有林區(qū)都能獲得，因此本方法的適用范圍很廣。其次，本方法結構簡單，不需要復雜的操作和繁瑣的計算，僅在原始森林小班數(shù)據(jù)的基礎上進行簡單的提煉即可獲得測試結果，且通過權重的變化，可以適用于不同經(jīng)營目的的森林。需要注意的是，在有些測試指標值的分級時，應結合相關標準進行劃定。另外，本方法所涉及的理論知識易于理解，沒有深奧的理論推理，各測試指標的涵義明確直白，注重實踐應用，適合在基層推廣普及。
最后應說明的是顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
權利要求
1.一種森林資源可持續(xù)性的測試方法，其特征在于所述測試方法以森林小班為測試單元，從森林的自然性、森林生產(chǎn)力的維持能力、森林群落的結構完整性與穩(wěn)定性三個方面對森林資源可持續(xù)性進行測試；
森林的自然性包括林分起源和齡組；
森林生產(chǎn)力的維持能力包括林分生長狀況和林地質量；林分生長狀況包括林分密度、單位面積活立木蓄積平均生長量、出材率等級、建群種平均胸徑和建群種平均樹高；林地質量包括立地等級、土壤厚度、土壤質地和土壤結構；
森林群落的結構完整性包括郁閉度、下木總蓋度和活地被物總蓋度；群落穩(wěn)定性包括喬木層建群種組成比例、幼樹中建群種數(shù)量比例和更新等級。
2.如權利要求1所述的森林資源可持續(xù)性的測試方法，其特征在于具體測試方法為
以森林小班為測試單元，數(shù)據(jù)來源于最新森林小班調查數(shù)據(jù)；
林分起源(D1)林分起源分為天然林、人天混交林和人工林；其中天然林1.00、人天混交林0.62、人工林0.38；
齡組(D2)森林的齡組根據(jù)主林層優(yōu)勢樹種的平均年齡確定；根據(jù)林場所在地的《森林資源二類調查辦法》分樹種劃分為幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林和過熟林；其中幼齡林0.38、中齡林0.38、近熟林0.62、成熟林0.62、過熟林1.00；
林分密度(D3)林分密度指單位面積的林木株數(shù)，將林分的林木株數(shù)除以林分面積得出，單位是株/公頃；
單位面積活立木蓄積平均生長量(D4)指單位面積上林分蓄積量的年平均生長量，單位是立方米/公頃·年；由實測值確定；
出材率等級(D5)出材率等級可根據(jù)出材量占林分總蓄積量的百分比或用材樹株數(shù)占總株數(shù)的百分比劃分；在《森林資源二類調查辦法》中劃分為1，2，3三個等級；其中1級1.00、2級0.62、3級0.38；
建群種平均胸徑(D6)對林分中優(yōu)勢樹種進行每木檢尺，計算胸徑的平均值，單位是厘米；由實測值確定；
建群種平均樹高(D7)測量林分中優(yōu)勢樹種的平均木樹高，計算其平均值，單位是米；由實測值確定；
地位級(D8)地位級根據(jù)林分優(yōu)勢木平均高和林齡的關系推算，分為I、II、III、IV和V五個級別，利用森林經(jīng)營數(shù)表查得；其中I級1.00、II級1.00、III級0.62、IV級0.62、V級0.38；
土壤厚度(D9)土壤通常可分為殘落物層、淋溶層、淀積層和母質層；土壤厚度在此指淋溶層和淀積層的總厚度；由實測值確定；
土壤質地(D10)土壤質地是土壤中各種顆粒的重量百分含量，按照土壤中砂粒、粉粒和粘粒三組粒級含量的比例劃分為粘土、粘壤土、粉壤土、壤土、砂壤土和砂土；其中粘土0.38、粘壤土0.62、粉壤土0.62、壤土1.00、砂壤土0.62、砂土0.38；
土壤結構(D11)土壤結構是指土壤固體顆粒的空間排列方式；按照土壤的形狀、大小、發(fā)育程度和穩(wěn)定性劃分為粉狀、屑狀、粒狀、塊狀、片狀和核狀；其中粉狀0.38、屑狀0.62、粒狀1.00、核狀0.62、塊狀0.38、片狀0.38；
郁閉度(D12)郁閉度是反映林分郁閉程度的指標；按照0～1來估算出森林小班的樹冠垂直投影遮蔽地面的程度，樹冠垂直投影完全覆蓋地面為1；由實測值確定；
下木總蓋度(D13)下木總蓋度就是指林下所有灌木、幼樹和幼苗的總蓋度；按照0～100％來估算所有下木的總蓋度；由實測值確定；
活地被物總蓋度(D14)活地被物總蓋度就是指所有草本植物和苔蘚的總蓋度；按照0～100％來估算所有活地被物的總蓋度；由實測值確定；
喬木層優(yōu)勢種組成比例(D15)計算喬木層中優(yōu)勢種株數(shù)占全部喬木株數(shù)的比例，以百分比表示；由實測值確定；
幼樹中建群種數(shù)量比例(D16)下木層中幼樹是由多個樹種組成的，計算建群種幼樹的總株數(shù)占所有幼樹總株數(shù)的比例，以百分比表示；由實測值確定；
更新等級(D17)更新等級是根據(jù)林地上每公頃幼苗和幼樹的株數(shù)、樹種和生長發(fā)育等情況劃分為I、II和III三個等級；其中I級1.00、II級0.62、III級0.38。
3.如權利要求2所述的森林資源可持續(xù)性的測試方法，其特征在于利用層次分析法，通過兩兩比較重要程度而逐層進行判斷評分，計算出指標層每個測試指標(Di)對應于總目標森林資源可持續(xù)性(A)的權重值；
基準值的確定
基準值是用于劃分測試指標測定值優(yōu)劣的界限值，是測試指標的優(yōu)秀狀態(tài)；測試指標(Di)的基準值采用研究地所在區(qū)域的森林經(jīng)營數(shù)表和相關行業(yè)標準進行確定，記為Fi；
森林資源可持續(xù)性指數(shù)的計算方法
首先，以指標層中各項測試指標的實測值與其基準值相除進行無量綱標準化；
Di(n)′＝Di(n)/Fi (i∈[1，17])
若Di(n)′大于1，則取Di(n)′＝1.00進行隨后的計算；
對于某一森林小班n，其森林資源可持續(xù)性指數(shù)A(n)由下式得出
根據(jù)對每個森林小班的森林資源可持續(xù)性指數(shù)(A(n))值，可將森林資源可持續(xù)性劃分為3個級別，一級A＞0.62，表征森林資源可持續(xù)；二級0.62≥A＞0.38，表征森林資源一般可持續(xù)；三級A≤0.38，表征森林資源不可持續(xù)；
整個林場森林資源可持續(xù)性指數(shù)(A)值由下式得出
式中，sn表示第n個小班的面積；N為測試林場范圍內的森林小班總數(shù)；
根據(jù)對目標林場的森林資源可持續(xù)性指數(shù)(A)值，可將森林資源可持續(xù)性劃分為3個級別，一級A＞0.62，表征森林資源可持續(xù)；二級0.62≥A＞0.38，表征森林資源一般可持續(xù)；三級A≤0.38，表征森林資源不可持續(xù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種森林資源可持續(xù)性的測試方法，所述測試方法以森林小班為測試單元，從森林的自然性、森林生產(chǎn)力的維持能力、森林群落的結構完整性與穩(wěn)定性三個方面對森林資源可持續(xù)性進行測試。本發(fā)明以森林小班調查內容為基礎，構建了一套森林資源可持續(xù)性的測試體系，并提出了簡便易行、貼近生產(chǎn)實踐的森林資源可持續(xù)性測試方法。
文檔編號A01G23/00GK101828503SQ20101016980
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權日2010年5月12日
發(fā)明者崔國發(fā), 邢韶華, 郭寧, 姬文元, 郭志華, 劉曉東 申請人:崔國發(fā)