鹫峰国家森林公园风景林健康评价研究

马志林,陈丽华,韩 鹏,于显威,4,聂 森

(1.北京林业大学水土保持学院,北京100083;2.陕西省治沙研究所,榆林719000;3.内蒙古农业大学,呼和浩特010018;4.沈阳农业大学高等职业技术学院,沈阳110122)

风景林是风景名胜区的森林植被景观,由不同类型的森林植物群落构成,在森林的经济分类中属特用林种之一[1-2]。风景林的主要经营方向是发挥森林的游憩、欣赏和疗养功能,对风景林的建设和改造应着重体现自然美、艺术美和生活美[1]。风景林作为森林资源的一个类型,它具有发挥森林游乐效益的功能,也有完善环境生态平衡的作用,风景林有利于恢复大自然的生态平衡[1]。

健康的森林生态系统是森林资源利用的前提,也是森林资源管理的目标。森林生态系统健康经营是指,对森林生态系统的功能状态、维持能力及其受损程度评价为基础,建立兼顾森林生态系统社会效益发挥、经济效益发挥和生态效益发挥的生态系统管理策略[3-7]。显然,风景林生态系统的健康状况直接关系到风景林各种效益的发挥,对风景林生态系统进行健康评价是风景林持续发挥各种生态功能和带给人类身心愉悦精神享受的前提。笔者通过查阅文献发现,目前国内外鲜见有关风景林健康评价和健康经营的报道,对风景林的评价多限于它的美学特征[8-2]。由此本文以鹫峰国家森林公园风景林(以下简称鹫峰风景林)为研究对象展开对风景林健康评价指标体系的研究,并依据建立的评价指标体系对鹫峰风景林的健康状况作评价分析,探讨鹫峰风景林当前的健康状况和未来的健康状况。

1 研究区概况

鹫峰国家森林公园位于北京市西北约30 km,是距离北京市区最近的国家级森林公园之一。早在清代,鹫峰便是闻名京城的风景胜地,尤以树木繁多,树景奇特为妙。鹫峰共有林地832.04 hm2,包含110科313属684种陆生植物,森林覆盖率96.2%。鹫峰年降水量650～750 mm,其中夏季降水量占全年降水量的74%,年平均气温12℃,≥10℃有效积温4 200℃左右,无霜期190～200 d。鹫峰的天然植被为典型的暖温带落叶阔叶林,现在多为次生林和人工林,主要群落类型有：油松(Pinustabulaef ormis)林、侧柏(Platyclad usorientalis)林、辽东栎(Quercus liaotungensis)林、栓皮栎(Quercus variabis)与槲栎(Quercus aliena)混交林、刺槐(Robinia pseudoacacia)林等[13]。

2 研究方法

2.1 数据来源

鹫峰森林公园2000年和2005年两期“二类”森林资源调查数据,2008年7月和2009年7月样地调查数据,见表1;部分数据来源于北京市森林规划报告,《北京市国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》、《北京市生态环境建设规划》、《北京市“十五”时期生态环境建设规划》、《北京林业发展战略》、《北京市林业年鉴》;鹫峰森林公园有关图表和管理部门制定的各类规划;北京林业大学鹫峰试验站的气象、水文、植被、土壤数据,百余张鹫峰风景林景观照片。

表 1 样地基本情况

2.2 评价指标体系建立

评价指标的选取既要体现风景林自身的发生、发展规律,还要体现风景林的生态、社会、经济效益。文章在对前人相关研究成果的总结[14-18]和对鹫峰国家森林公园风景林长期定位观测,并咨询了有关专家,提出健康的风景林应具有以下几个特征：①风景林美化环境、愉悦人类健康的服务功能应与规划目标一致,并与周围的山、水、人文景致相协调,并能不断凝练和提升;②风景林自身具有一定的资源更新能力,在生物或非生物因素如病虫害、环境污染、人为破坏、景观改造等作用下,具有一定的自主恢复能力;③风景林能与现阶段及今后风景区景观变化相适应,能够产生一定的用于维持系统组成、结构相对完整和稳定的经济效益。

围绕已确立的风景林3个基本特征,结合已有数据,遵循代表性、科学性、实用性3个评价指标选择原则[19]。本文提出了鹫峰风景林健康评价指标集(31个指标)供专家选择,然后采用特尔菲(Delphi)法 ,通过三轮专家调查,最后确定鹫峰风景林评价指标体系(18个指标)。

2.3 评价指标权重确定

根据对鹫峰风景林实地调查结果,权衡各评价指标的特点,旨在最好的发挥鹫峰风景林的景观特色,探索风景林地健康经营模式,同时也为鹫峰风景林的规划、布局提供依据。将18个评价指标分为两组通过Delphi法,按照层次分析(AHP)法标度的含义对各评价指标的重要性赋值。通过两两比较构成判断矩阵,计算矩阵的标准化特征向量,并进行一致性检验,得到各评价指标的权重值,见表2。

表2 鹫峰风景林健康评价指标权重及各年度指标值

2.4 风景林健康评价指标体系的计算方法

为便于计算,每个评价指标的权重值之和都为1.0,其计算公式如式(1)、式(2)。

式中：F——风景林综合评价总的权重值;F j——二级指标要素的权重值。

式中：Qi——j二级指标要素总的权重值;qij——j二级指标要素i三级指标因子权重值。

查阅历史资料(文献和图片)得到2000年不同级数指标的指标值,实地调查得到2009年不同级数指标的指标值;根据Delphi法,得到2020年不同级数指标的指标值,然后通过下列公式求得风景林综合评价的评价系数。

式中：Cix——x二级指标要素i三级指标评价因子等级的指标;qij——二级指标要素i三级指标因子权重值;M jx——j二级指标要素总的指标值;M jx评价系数是反映二级指标的各评价因子的综合作用(一级指标),也是二级指标之间进行对比分析的依据。

3 鹫峰风景林健康评价指标体系构建

3.1 评价指标体系构建

依据研究方法中评价指标建立的原则和实际调查比选的结果,提出鹫峰风景林健康评价指标集,在评价指标集的基础上构建鹫峰风景林健康评价指标体系。

3.2 指标内涵及指标值测度

评价体系中各指标内涵的理解和各指标值的测度是评价的基础,见表3。

4 鹫峰风景林健康评价与分析

通过鹫峰风景林健康现状的指标值与2000年风景林健康状况的指标值进行比较(见表4),可以看出,2009年鹫峰风景林的健康总体状况比2000年有了1.25倍的改善。其中,组织结构要素中提高幅度最大的是乔灌草比例,提高了1.40倍;美景度要素中改善最明显的是服务设施,恢复力要素中的火灾恢复力指标增强了1.61倍;在风景林效益发挥中经济效益指数增幅最大。对这些指标值的变化做进一步的分析,探讨鹫峰风景林健康状况改善的原因主要有以下几个方面：管理机构对风景林经营方向和维护的措施的进一步明确;生态系统自身的发育使风景林的组织结构趋于合理;政府向群众提供舒适度高的休闲、游憩公园的服务理念的增强。

以专家咨询的形式获取2020年鹫峰风景林健康评价体系中的各个指标值,并与现状值(2009年)的指标值进行比较(见表5),可以得到鹫峰风景林的总体健康状况在2020年时将比现在提高1.24倍,增幅与前一阶段2000-2009年基本一致,改善最为明显的指标是年龄结构、空地结构、火灾恢复力和社会效益综合指数。

表3 评价指标内涵及指标值测度

5 结论与讨论

文章在实地调查和整理前人研究成果的基础上,提出了鹫峰风景林健康评价的指标体系,并依据该指标体系对鹫峰风景林近10 a以来(2000-2009年)和未来10 a后(2009-2020年)的健康状况变化进行了分析。分析结果表明鹫峰风景林的健康状况较10 a前有1.25倍的改善;在10 a以后鹫峰风景林的健康状况将进一步增强,提高1.24倍,提高幅度与前10 a相同;这其中反映最为活跃的指标是年龄结构、服务设施、火灾恢复力、社会效益综合指标、经济效益综合指标。分析鹫峰风景林健康状况好转的原因,主要是管理部门对风景林营建目标的明确和管理上的重视,和森林生态系统自身的成熟和稳定。

在研究开展过程中遇到了一些难点和提出了一些有意义的尝试需要进一步探讨：

(1)当前,针对风景林林种的森林健康研究并不多见,健康的风景林应该具备哪些特征?哪些指标更适用于风景林健康评价?风景林健康和其他林种健康间的区别和联系?都需要进一步研究。希望本文所提出的健康风景林的特征和风景林健康评价指标体系,能够抛砖引玉,为建立理想的风景林健康评价理论提供参考。

(2)如何将森林承载力和森林区域环境承载力理论契合到森林生态系统健康评价中,健康的森林生态系统和上述两者又有怎样的关系?本研究在对鹫峰风景林未来10 a(2020年)健康状况预测时就存在这样的问题,2020年鹫峰区域的环境承载力和该区域森林健康间是怎样的关系有待探讨?

表4 鹫峰风景林健康现状(2009年)评价

表5 2020年鹫峰风景林健康状况预测

(3)在人为干扰频度较高的鹫峰国家森林公园,怎样量化公园管理部门对森林的抚育管理和森林自身的成熟和稳定,这二者在森林健康维护中的贡献值?有待探讨。

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