清镇市常绿阔叶林主导功能研究

吴学卷，杜 燕，孟 伟

(1.贵州省林业调查规划院，贵州 贵阳 550000； 2.贵州省清镇市生态文明建设局，贵州 清镇 551400)

清镇市常绿阔叶林主导功能研究

吴学卷1，杜 燕2，孟 伟1

(1.贵州省林业调查规划院，贵州 贵阳 550000； 2.贵州省清镇市生态文明建设局，贵州 清镇 551400)

根据清镇市的林业需求分析结果，对水源涵养(P1)、森林旅游(P2)、水土保持(P3)、生物多样性保护(P4)、木材需求(P5)、调节小气候(P6)、改善空气质量(P7)等常绿阔叶林的主要森林功能，利用层次分析法，以经济效益、社会效益和生态效益为评价指标，定量计算各功能类型的综合效益，进行主导功能优选。结果表明，各功能类型的综合效益为：P3(0.1955)>P2(0.1727)>P1(0.1517)>P4(0.1356)>P6(0.1154)>P7(0.1148)>P5(0.1146)，在7种主要的功能类型中以P3即水土保持功能类型的综合效益最佳。因此，清镇市的常绿阔叶林应该以发挥森林的水土保持功能为主，辅以其他功能类型的经营管理模式。研究结果可为区域常绿阔叶林的森林多功能经营提供参考。

常绿阔叶林；主导功能；层次分析法

常绿阔叶林垂直结构多样，动物、植物、微生物类型多样，生态效益显著[1]。科学经营常绿阔叶林，需根据具体区域的社会需求来定，在具体的森林经营实践中，要分析区域对森林的实际需求现状，才能合理做出经营决策方案。清镇市位于贵阳市西南方位，是贵阳市重要的饮用水源保护区域及生态文明建设先行区，对辖区内生态环境的要求更高，随着生活水平的不断提高，人们在休闲旅游、环境绿化等方面需求越来越强烈，对地区森林，尤其是常绿阔叶林在野生动植物保护、水源涵养、保持水土、森林旅游等多方面的需求尤为突出。

森林具有多种功能，根据区域对森林的功能需求作为判断依据，筛选最适宜优先发展的功能类型。因此，森林功能的优选可视为一种多目标决策过程。关于多目标决策，目前应用较多的是层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)[2]，该方法在林业领域中运用广泛，如树种选择[3]、林分作业模式优选[4]、森林生态评价[5]、森林质量评价[6]、林种结构调整[7]等，但在森林功能的研究较少。本文以清镇市常绿阔叶林为例，根据区域对森林的社会需求分析结果，采用层次分析法进行主导功能优选，研究结果对辖区内的常绿阔叶林经营具有一定的参考意义。

1 研究区概况

清镇市位于黔中腹地，地处苗岭山脉北侧，东经106°07′—106°33′、北纬26°21′—26°59′。全市土地面积1492 km2，其中林地面积579.88 km2，有林地面积279.51 km2，森林覆盖率41.79%，活立木总蓄积91.9万m3。属亚热带高原季风湿润气候区，气候温和，雨量充沛，山区气候特征明显[8]。年均气温14 ℃，年均降水量约1186.7 mm，年均相对湿度82%。森林资源丰富，属亚热带常绿阔叶林和常绿针阔混交林，主要树种有青冈(Cyclobalanopsisglauca)、栲属(Castanopsis)、杜仲(Eucommiaulmoides)、黑壳楠(Linderamegaphylla)、青冈栋(Cyclobalanopsisglauea)等。

2 功能需求分析

常绿阔叶林是我国南方地带性典型植被群落，其生物多样性复杂，在涵养水源功能、防止水土流失等方面比其他植被类型显著，能有效的保持森林生态系统的平衡与相对稳定，还能改善土壤肥力状况，调节区域小气候，生态效益显著[9-11]。清镇市位于贵阳市西南方位，水热条件丰富多样，形成多样的小气候类型，常绿植被类型丰富，是各种野生动植物栖息的场所。其中，红枫湖作为贵阳市重要的饮用水源保护区，受到贵阳市和清镇市两级政府的高度重视，在生态文明示范区域的建设中，清镇市也因其重要的生态优势走在前列，成为贵阳市生态文明建设示范区的先行区域。此外，清镇市还是重要的湿地保护区、野生鸟类繁殖区，辖区内现已建成红枫湖湿地公园、老马河湿地公园、梯青塔湿地公园，以及即将建设的龙凤古城湿地公园、百花湖湿地公园等，都将在森林植被的恢复，尤其是常绿阔叶林的恢复上投入大量资金。因此，分析常绿阔叶林在清镇市的具体功能需求，对未来的生态城市建设具有重要意义。

2.1 水源涵养需求

研究表明，常绿阔叶林在水源涵养方面优势明显，对不同林地20 cm深土层内含水量进行取样测定发现常绿阔叶林林地土壤自然含水量最高[12]，常绿阔叶林枯落物层的水源涵养能力也较强[13]。据统计，清镇市水资源总量11.14亿m3，占贵阳市水资源总量四分之一，人均水资源量1766 m3，境内水面积占全省总水面积的7%。水资源、水面积和蓄水量均为全省之冠。清镇市辖区内的红枫湖更是贵阳市的重要饮用水源地，因此区域对常绿阔叶林在水源涵养方面的功能需求更为迫切。

2.2 森林旅游需求

清镇地处“避暑之都”贵阳市核心区，现有国家级风景区1个(红枫湖)，省级风景区2个(百花湖、暗流河)，国家亚高原训练基地2个，以常绿阔叶林景观为主的区域景观多样，集休闲、度假、观光于一体。2013年接待国内外旅游人数584.2万人次，海外旅游人数4977人次，旅游总收入30.85亿元，占贵阳市第三产业总值的40.2%。

在清镇市的十二五发展规划中，卫城古镇恢复建设、百花湖乡温馨旅游小镇建设、虎山彝寨精品示范村建设，以及辖区内东风湖、索风湖、暗流河旅游资源的开发中，将继续以常绿阔叶林为主，建设地带性植被景观，形成新的风景名胜区和热点旅游区。

清镇市现已初步形成以山水风光、溶洞景观为特色，民族风情内涵的生态旅游体系，旅游业及相关产业将成为清镇市未来经济发展的重要支柱产业[14]。

2.3 水土保持需求

清镇市地处喀斯特岩溶地貌区，生态环境脆弱，易造成水土流失，境内碳酸盐岩面积1 488.31 km2，占土地面积的99.72%[15]。2000年以前，农耕地和荒地水土流失面积 389.3 km2，占市土地面积的 26.1%，其中荒地流失面积 208.7 km2，耕地流失面积 180.6 km2，土壤侵蚀量达3750～10000 t·km-2·a-1[16]。2001—2004年清镇市流失面积共522.3 km2，占市土地面积的35%，治理面积12.8 km2，仅占总流失面积的2.45%[17]。

仅2012年，贵阳市就投入4500万元用于水土流失综合治理，其中清镇市为重点区域。清镇市作为贵阳市最主要的生态保护区、水源保护区，总体上表现出土壤侵蚀面积大，但程度不严重的特征，因此减少人为干扰，以推进常绿阔叶林植被恢复、天然林资源保护等林业生态工程建设将是水土保持的重要途径。

2.4 生物多样性保护需求

历史上，贵阳市境内野生动物资源极其丰富，包括无脊椎动物7个门类，100余种；脊椎动物202种(亚种)，其中鱼纲50种，两栖纲11种，爬行纲15种，鸟纲85(亚种)种，哺乳纲(亚种)41种。苔藓植物128种，分属42科80属；各种可药用的草本植物127科，近700种；种子植物316种，分属87科187属，常绿阔叶林树种以栎类、栲类居多，其他珍稀树种有青岩油杉、南方铁杉、云贵鹅耳枥等数十种。但自20世纪60年代以后，常绿阔叶林资源破坏严重，动植物生境缩小，生物多样性降低。目前，清镇市在红枫湖设立红枫湖国家级野生动物疫源疫病监测站，对红枫湖名胜区范围内野生动物进行常态化监测。结果显示，红枫湖范围内有鸟类物种17目37科162种，其中国家二级保护动物15种。大鲵、鸳鸯、红腹锦鸡、穿山甲等及多种蛇类、蜥蜴类动物现已少见，画眉、白鹇、嗓鹂等几乎灭绝。

2.5 木材需求

常绿阔叶林不仅生态效益显著，因其材质优良，在提供木材方面也具优势。例如楠木、沉水樟、青冈等均是价值较高的珍贵用材林树种，据报道，福建省将规划约67万 hm2的珍稀用材林面积[18]，贵州省目前在珍贵用材林项目建设方面尚在起步阶段。2010年，清镇市林业产值1030万元，到2013年，林业产值上升为2232万元。清镇市内共120家木材加工厂，未来围绕木材的精细加工产业将陆续增加，木材需求量大，林业产业前景广阔。

2.6 其他需求

工业废气污染是清镇市的环境问题之一。清镇市是工业发展型城市，其中以铝工业发展较为快速，但在经济发展的同时，由于工业产业带来的粉尘、废气等空气污染问题日益严重。近年来，清镇市经济发展迅速，居民消费水平提高，城区汽车数量逐年增加，汽车尾气的排放，使得大气污染程度升高，对动植物的危害也不可忽视。此外，清镇市还存在季节性缺水问题，气象局为应对旱情还投入大量经费进行人工增雨作业。2009年投入7.3万元的抗旱经费[19]。研究显示，常绿阔叶林在调节小气候方面较针叶林更具优势[20-21]。因此，以常绿阔叶林为主的植被群落恢复和经营，对清镇市整个区域生态环境改善意义重大。

3 常绿阔叶林主导功能优选

森林的功能多种多样，在特定的区域内具有异质性，森林经营活动应根据区域的特定社会需求来进行，以便发挥森林的最优生态效益。清镇市对常绿阔叶林的需求多种多样，包括水源涵养、森林旅游、水土保持、生物多样性保护、木材需求、调节小气候、改善空气质量等，本文采用层次分析进行主导功能的优选。

3.1 层次模型构建

以最优功能类型为目标层，从经济效益、社会效益和生态效益3个层面，对需求功能进行优选，构造层次结构模型设计(图1)。

3.2 判断矩阵、层次排序及一致性检验

结合清镇市“十三五”林地变更调查及征求专家意见的基础上，根据图1构建A-Ci，Ci-P判断矩阵，通过层次分析法软件yaahp 9.1对判断矩阵进行进一步处理。

3.2.1A-Ci判断矩阵A-Ci判断矩阵计算结果见表1。

表1 判断矩阵A-Ci计算结果

*：CI为一致性指标；RI为平均一致性指标；CR为随机一致性比率。

A-Ci判断矩阵随机一致性比率CR小于0.1，通过一致性检验，结果具有可信度。从表1各项指标的权重值可知，清镇市常绿阔叶林在生态效益C3(0.4905)的权重较大，说明生态效益的区域需求较高。目前，清镇市常绿阔叶林除少部分用于提供木材外，其余基本划分为生态公益林范畴。表明清镇市的常绿阔叶林趋向于林分的生态服务功能。

3.2.2Ci-P判断矩阵Ci-P判断矩阵计算结果见表2～表4。

表2 判断矩阵C1-P计算结果

*：CI=0.05；RI=1.32；CR=0.0379<0.1。

表3 判断矩阵C2-P计算结果

*：CI=0.08；RI=1.32；CR=0.0606<0.1。

表4 判断矩阵C3-P计算结果

*：CI=0.07；RI=1.32；CR=0.0530<0.1。

由表2可知，P4(0.2878)>P3(0.2008)>P7(0.1214)>P2(0.1121)>P5(0.1059)>P1(0.0900)>P6(0.0820)，从经济效益层面分析，区域对常绿阔叶林在森林旅游、提供木材2方面的需求较大；由表3可知，P4(0.2326)>P5(0.1510)>P7(0.1424)>P2(0.1382)>P6(0.1175)>P1(0.1094)>P3(0.1089)，从社会效益层面分析，区域对常绿阔叶林在森林旅游、调节气候方面的需求较大；由表4可知，P6(0.2991)>P1(0.2079)>P2(0.1495)>P5(0.1071)>P7(0.0996)>P4(0.0754)>P3(0.0615)，从生态效益层面分析，区域对常绿阔叶林在水土保持、水源涵养方面的需求较大。

由表5层次总排序的计算结果表明：P3(0.1955)>P2(0.1727)>P1(0.1517)>P4(0.1356)>P6(0.1154)>P7(0.1148)>P5(0.1146)，P3功能类型的综合效益最佳。因此，清镇市的常绿阔叶林在今后的多功能经营中，应该以发挥森林的水土保持功能为主，辅以其他功能类型的经营管理模式。

4 结论

清镇市常绿阔叶林的主要功能可概括为水土保持、生物多样性保护、森林旅游、水源涵养、木材需求、调节气候、改善空气等7种类型。本文基于层次分析法构建了一套森林功能优选层次结构，研究结果表明，水土保持功能类型为清镇市常绿阔叶林的最优功能类型，其综合效益最高，得分为0.1955。因此，清镇市的常绿阔叶林经营，应采取以水土保持为主，再兼顾森林旅游、水源涵养、生物多样性保护等的森林经营管理模式，有利于满足区域对常绿阔叶林恢复的生态需求。

[1]宋永昌，陈小勇，王希华.中国常绿阔叶林研究的回顾与展望[J].华东师范大学学报：自然科学版，2005(1)：1-8.

[2]Jin K，Zhang H C.Comparison of APH and Reference Point Method in the Environmental Decision Support Model[C].IEEE International Symposium on Electronics and the Environment，2002：269-273.

[3]陈乔婧，彭祚登.层次分析法在北京西山风景游憩林树种选择中的应用[J].河北林果研究，2010，25(2)：185-189.

[4]董希斌，王立海.落叶松人工林采集作业模式的优选[J].林业科学，2007，4(9)：48-52.

[5]陈雪，王岩，赵眉芳，等.基于层次分析法的森林生态环境评价体系的研究[J].林业科技，2014(6)：57-59.

[6]王乃江，张文辉，同金霞，等.黄土高原蔡家川林场森林质量评价[J].林业科学，2010(9)：7-13.

[7]李宁.基于层次分析和模糊评价法的本溪市森林结构调整研究[J].中南林业科技大学学报，2014(4)：68-71.

[8]袁仕锋，张学彬，何肖国.贵州省清镇市干旱气象灾害分析[J].北京农业，2012(27)：129-130.

[9]王建国.建德山区的常绿阔叶林生态效益分析[J].植物生态学与地植物学丛刊，1985(2)：112-119.

[10]刘伦辉，刘文耀，郑征.滇中山地主要植物群落水土保持效益比较[J].水土保持学报，1990(1)：36-43.

[11]刘文耀，刘伦辉，郑征，等.滇中常绿阔叶林及云南松林水文作用的初步研究[J].植物生态学与地植物学学报，1991(2)：159-167.

[12]施玉书，徐永成，陈建坤，等.常绿阔叶林比较其他林种生态功能优势分析研究[J].浙江林业科技，2001(2)：54-57.

[13]陈严武，史正涛，曾建军，等.水源地不同林分水源涵养功能评价[J].干旱区资源与环境，2015(2)：67-74.

[14]鹿坤.喀斯特地区水资源承载力模型研究[D].南京：河海大学，2006.

[15]向万丽，高华端，李兴春.清镇市土壤侵蚀强度景观空间格局分析[J].中国水土保持，2012(5)：40-43，76.

[16]支玲，李怒云，田治威，等.西部退耕还林工程社会影响评价——以会泽县、清镇市为例[J].林业科学，2004(3)：2-11.

[17]赵栋昌.清镇市人口、资源环境与经济协调发展研究[D].贵阳：贵州大学，2010.

[18]龚守栋.建设珍稀林木重点项目优化福建省林业资源结构[J].发展研究，2009(11)：53-54.

[19]许毅.清镇市人工影响天气事业发展的现状与思考[J].贵州气象，2010(S1)：222-223.

[20]周重光，俞似军，章晓光，等.千岛湖区马尾松林气候生态效应定位研究[J].浙江林业科技，1990(6)：15-26.

[21]陈国瑞，李天佑，俞益武，等.杭州常绿阔叶林对林内近地层温度和湿度的调节效应[J].浙江林学院学报，1994(2)：151-158.

Study on the Leading Function of Evergreen Broad-leaved Forest in Qingzhen

WU Xue-juan1，DU Yan2，MENG Wei1

(1.GuizhouInstituteofForestInventoryandPlanning，Guiyang550000，Guizhou，China；2.EcologicalcivilizationconstructionbureauofQingzhenCityinGuizhouprovince，Qingzhen551400，Guizhou，China)

According the forestry requirement in Qingzhen，to summarize the function type of evergreen broad-leaved forest，so as to find what is the optimal type.By using analytic hierarchy process method，taking economic benefit，social benefit and ecological benefit as evaluation index to calculate the comprehensive benefits of each function type.The result indicates that the comprehensive benefits is P3(0.1955)>P2(0.1727)>P1(0.1517)>P4(0.1356)>P6(0.1154)>P7(0.1148)>P5(0.1146)，that shows the type P3is the optimal leading function type.That means the multi-function management of evergreen broad-leaved forest in Qingzhen，the optimal management mode is to emphasis on soil and water conservation，then supplemented by other function.The results can provide the basis for the forest multi-functional management of the study area.

evergreen broad-leaved forest；leading function type；analytic hierarchy process

2015-03-02；

2015-04-07

吴学卷(1973—)，男，贵州毕节人，贵州省林业调查规划院工程师，从事林业调查规划设计和森林可持续经营研究。E-mail：479287792@qq.com。

孟伟(1987—)，男，河南宁陵人，贵州省林业调查规划院助理工程师，硕士，从事森林结构与功能研究。E-mail：641816613@qq.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.01.031

S718.56

A

1002-7351(2016)01-0146-05