广西森林资源与生态状况监测体系建设构想

罗蔚生，农胜奇，蔡会德，卢 峰，莫奇京，李惺颖

(广西壮族自治区森林资源与生态环境监测中心,广西 南宁 530022)

林业资源与生态状况监测发展，与林业的发展历程，人们对林业需求的变化和相关学科理论与现代技术的发展息息相关[1]。20世纪80年代中期以后，以美国、德国为代表的北美和欧洲先进国家，经过长期探索，形成了成熟有效的国家森林资源监测抽样体系，特别是在森林生态环境与健康状况监测与评价、监测设备研发和遥感技术应用、森林资源多功能及多目标监测等方面都具有领先地位[2-6],总体呈现出监测系统综合化与监测内容多元化、监测周期缩短与监测频率加大、高新技术应用与效率和精度提高等3个方向的趋势和特点[7]。

我国森林资源监测工作始于20世纪50年代初，60多年来，林业建设经历了由木材生产为主向生态建设为主的历史性转变[8]。进入21 世纪，生态需求已成为社会对林业的第一需求[9]，国家林业局提出了森林资源和生态状况综合监测体系建设总体战略思路，在广东、内蒙古等省(区)开展了试点并取得一定成效，为森林监测逐步过渡到森林资源和生态状况综合监测奠定了基础[7]。许多专家和林业工作者也对如何建立综合监测体系等问题进行了探讨与实践，如肖兴威[10]、闫宏伟[11]、周光辉[12]、曾伟生[1、13-14]等从全国的站位对国家综合监测体系建设进行了分析和探讨；广东邓鉴锋[15]、叶金盛[9]、薛春泉[16]，内蒙古陈玉山[17]、浙江陶吉兴[18]、刘安兴[19]，湖南李晖[20]等结合各省实际，从各区域具体的生态监测系统类别选择、监测内容多元化与多功能化、监测技术与信息科学整合、系统化协同监测等方面进行了各种实践和探讨。总体来说，我国已基本建立涵盖森林、荒漠化、湿地等陆地生态系统的生物多样性及森林生态定位监测体系，具备了较完善的组织管理和技术保障系统，为我国林业发展和生态建设提供科学、详实的基础数据[7]。但整个综合监测体系还不能适应新形势生态建设的步伐，在指标完整性、监测协调性、数据时效性以及成果发布与应用、信息处理与综合评价等方面还存在一些不足。如何实现各生态系统协同监测，建成系统化、网络化、规范化的综合监测与评价体系，仍是当前需迫切解决的一项重要任务。结合广西实际，为适应新形势下林业发展与生态建设的需要，有必要对广西森林资源与生态状况监测体系建设进行探索和设计。

1 森林资源与生态状况监测体系建设成效

1.1 监测体系不断完善

以1977年森林资源连续清查体系建立为标志，经过40多年的发展，广西林业资源调查与监测已由原来以森林资源监测为主，逐步向资源和生态状况综合监测体系转变。监测内容和技术体系不断完善，技术手段和设备不断更新，调查监测机构与队伍不断壮大，初步建立了以森林资源连续清查为基础，各专项监测相结合的林业生态状况监测体系。

1)森林资源监测。建立了森林资源连续清查体系，布设固定样地4 946个；建立了二类调查、林地变更调查体系；开展市县森林覆盖率监测，布设遥感样地21.8万个；开展公益林资源与生态状况监测，布设监测样地80个。总体形成了每隔10年开展1次二类调查，每隔5年开展1次森林资源连清复查，每年开展1次森林覆盖率、公益林监测以及林地变更调查的工作机制，实现了全区森林资源主要指标的动态监测和林地小班森林资源基础数据动态变化更新。

2)湿地和动植物资源监测。于2000年、2011年分别完成了广西湿地资源第一、二次本底调查，实现了国家重要湿地保有量及动态变化监测。于1997—2001、2012—2018年开展了两次重点保护野生植物资源专项调查和陆生野生动物资源专项调查，掌握了区内野生动植物资源种类、数量、分布及生境状况、利用状况、研究状况、保护管理状况及影响资源变动的主要因子等。

3)荒漠化土地监测。石漠化监测分别在2005年、2011年、2016年开展3次，沙化监测于1994年、1999年、2004年、2009年、2014年完成了5次，建立了每5年监测一次的工作机制，通过定期监测及时掌握沙化、石漠化土地现状及动态变化信息，为制定石漠化、沙化土地防治政策和措施,编制综合治理规划及环境影响评价，以及实施可持续发展战略等提供基础数据。

4)生物多样性监测。2015年结合第九次森林资源连续清查，从4 946个固定样地中系统抽取1/8的样地开展植被专项调查，评价森林生态系统多样性；同时，结合公益林生态状况、自然保护区监测、石漠化治理成效、森林抚育成效及森林生态评估等多个专项监测工作，重点开展植物生物多样性监测，初步构建了全区植物生物多样性监测网。

5)生态定位监测。全区现有国家级生态定位站6个，其中，国家林草局森林(竹林)生态站4个、湿地生态站1个，中国科学院喀斯特荒漠站1个，围绕“数据积累、监测评估、科学研究”三大任务，开展森林、湿地、荒漠等生态系统定位观测研究，通过生态定位监测获取长期连续观测数据，为解答科学问题、完善森林生态补偿机制提供科学依据，为开展生态服务功能评估、灾害损失评估、生态恢复与生物多样性保护，以及林业重点生态工程建设成效评价等提供基础数据。

6)其他林业专项监测。全区布设林业碳汇计量监测样地417个，于2014年、2017年完成2个周期国家级监测工作。同时，每年开展重点生态建设工程造林、石漠化治理成效、森林抚育成效等专项监测，作为森林资源监测重要补充，科学反映典型森林资源生态状况，为开展全区森林资源与生态状况监测和评估提供依据。

1.2 监测指标内容日益丰富

经过60多年发展，林业调查和监测指标内容实现4个重要的转变。1)从单一的面积、蓄积指标向生物量、森林健康、生态功能等森林生态环境多因子转变。2)从资源现状调查向资源动态监测转变，掌握其消长变化动态和原因。3)从单纯的技术调查向技术与管理相结合的调查转变，开展营造林实绩核查、森林督查等。4)从常规性技术调查向多源数据融合应用的监测调查转变[2]。在4个转变的基础上,林业调查与监测的内容正向综合性、专业性方向发展。

1.3 调查和监测机构队伍不断壮大

从50年代初成立的林调队至今，林业调查与监测机构、人员队伍日趋壮大，已初步形成省(区)、市、县三级和社会林业调查公司构成的调查和监测队伍体系。其中：省级林业调查与监测队伍技术力量雄厚，是从事森林资源调查与监测的中坚力量；乙级资质以市级森林资源监测队伍为主，丙级或丙级以下由县级调查队、国有林场调查队及社会调查公司组成，是从事森林资源监测的基础力量。

1.4 监测技术及设备不断改善

随着科学技术发展和林业资金投入，监测手段逐步得到改善，由以往的实地调查发展为空、天、地一体多源数据融合，“3S” 技术在监测中得到广泛应用；调查和监测方法由过去的踏查发展为分层抽样调查,到现在的小班调查与专项典型样地调查相结合、激光雷达等高新技术应用与地面调查相结合；调查和监测软硬件设备由简易计算器操作到现在的计算机辅以数据库、数学模型软件等进行综合汇总分析。

1.5 监测成果产出和应用广泛

广西先后开展了9次国家级森林资源连续清查、4次全区森林资源二类调查和林地变更调查及6次森林生态系统服务功能评估调查,在科学经营和评价森林,有效控制森林资源消耗,政府宏观决策等方面发挥了重要作用。产出成果为自治区政府实施绿满八桂、村屯绿化、营造林重点生态工程等重大决策提供了基础资料，为制定森林采伐限额、编制森林经营方案、核算“绿水青山”价值、拟定林业发展和生态建设规划、完善森林生态效益补偿机制，建设“壮美广西、壮美林业”等提供决策依据和保障。

2 存在问题

2.1 监测间隔期长，监测指标不完善

森林资源连续清查是广西林业生态状况监测的基础，但监测周期为5年，期间动态变化不能及时掌握，清查结果不能准确到市县，满足不了考核市县党政领导生态文明建设成效的要求。年度森林覆盖率监测虽能及时掌握市县林地、森林面积变化动态，但不能反映森林蓄积量、森林结构等指标，监测体系及指标有待完善。

2.2 监测系统未整合优化，监测效率不高

目前，全区在森林、湿地、石漠化、重点生态工程效益监测等方面做了大量的工作，但各专项监测按需单独建网布点，没有实现监测资源系统的优化和整合，监测指标存在交叉、重叠，数据共享、共用性差，监测效率有待提高。

2.3 专项监测与评估有待完善

广西森林生态服务功能评估尚处于起步研究阶段，相关专项监测数据和参数欠缺。如专项生态公益林区、自然保护区、石漠化岩溶区生态服务功能评估，以及全区森林生态服务功能评估等部分参数来源于全国森林生态站及科研文献，存在评估指标不够全面、本地评估参数获取样本不足、评估参数不够准确、数据更新不及时等问题，难以满足各项生态服务功能评估的实际要求。

2.4 定位观测及其网络建设有待加强

广西现有国家湿地生态定位站1个，在类型上有所欠缺，不能覆盖所有典型湿地生态系统；广西作为滇黔桂石漠化重点区域，现有中科院国家级石漠化站1个，林业系统石漠化监测站尚未建设。综合区内生态环境特点，增设监测网点，完善监测设备和内容、构建区内生态站监测网、实现监测数据集成共享等工作有待加强。

2.5 监测仪器设备缺乏，监测手段仍落后

根据监测体系建设需求，缺少森林水、土、气等要素监测及数据采集传输与存储等设备，自动化水平低。监测手段仍是多以地面调查为主，缺少先进的动态监测平台和手段，森林生态监测数据采集传输、存储和处理的信息化程度低，导致监管效率低、时效性不强，加上缺乏监测车辆、无人机等设备，应急处置能力差。

2.6 人才欠缺，监测所需软硬件设备不足

市、县林业部门缺少专门的监测机构，监测人才储备不足，难以支撑林业生态状况监测体系建设。省级森林资源和生态状况监测机构软、硬件设备不足，与全区生态环境监测体系建设的要求还有较大差距。

3 监测体系建设初步构想

3.1 总体思路

通过整合现有的监测资源，优化监测样地布设和监测网点建设，采用综合监测和典型监测相结合的方法，建立完善覆盖全区、指标科学、手段先进、结果客观的林业生态状况综合监测体系。为科学评估林业生态建设成效，开展党政领导绩效考评，领导自然资源资产离任审计，加快推进生态文明建设提供保障。

3.2 建设目标

通过采用遥感技术、抽样技术、地理信息系统技术、数据库技术和信息网络技术等高新技术手段，全面整合优化现有的监测资源，拓展监测内容，构建天地一体、上下协同、信息共享的监测网络体系，基本建成覆盖全区及各市县的林业生态状况监测体系，实现科学高效、综合灵敏、方便实用的信息采集，多目标、多层次、全方位的综合评价，系统化、网络化、智能化的信息管理服务，提升综合监测的信息采集处理能力、综合评价能力、适时监控能力以及林业生态状况主要指标的监测预警能力。

3.3 监测指标

根据广西林业发展和生态建设需要，综合监测指标包括：森林保护、湿地保护、石漠化生态恢复、生物多样性保护、森林生态系统服务功能价值评估等5项内容，9个具体指标，按其监测覆盖范围和监测方法的不同分为基本指标和专项指标2类(表1)。

3.4 监测体系组成

3.4.1主要指标监测体系

1)基本指标监测。以广西森林资源连续清查的 4 946 个固定样地和全区各市县森林覆盖率监测的21.8万个遥感样地、湿地资源调查样地、石漠化土地监测样地为基础，建立完善覆盖全区市县森林、湿地、石漠化地区的生态状况综合监测体系，实现对全区及各市县、重点生态红线管控区、生态敏感区和脆弱区林地保有量、森林覆盖率、公益林保有量、湿地保有量、岩溶地区乔灌植被面积保有量等指标的监测。同时，通过布设森林蓄积量地面调查样地，实现森林蓄积量和上述指标的同步监测。

表1 林业生态状况监测主要指标

2)专项指标监测。以广西森林资源连续清查的587个植被调查样地、公益林资源与生态状况监测的80个固定样地、碳储量监测的417个样地、5个森林生态系统定位观测站，以及石漠化综合治理等林业重点生态工程监测样地为基础，结合广西国家级自然保护区、重点生物多样性优先保护区域及湿地区域，建立覆盖全区不同森林类型、重要湿地的生物多样性监测网络体系，通过定期调查，实现对森林、湿地植物多样性、陆生野生动物多样性的监测。同时，结合专项监测拓展森林生态监测内容，完善森林生态系统服务功能8大项评估参数的监测，实现广西“森林碳库、森林水库、生物基因库、森林氧吧库”4库生态评估，为全区及其重点区域森林生态系统服务功能、重点林业工程建设成效评估等提供依据。

3.4.2陆地生态系统定位监测网络建设

围绕广西陆地生态系统长期定位监测与研究的迫切需求，提升区内现有6个国家级生态站的监测能力，并结合广西实际新建16个具有区域代表性的森林(竹林)、湿地、荒漠、草地、城市等省级林业生态站，形成布局合理、覆盖区内所有生态系统、运行高效的广西陆地生态系统定位监测网络体系，满足重大林业生态工程效益评估和生态文明建设考核对监测数据的需求。

3.4.3监测管理平台建设

构建森林资源管理信息平台，建立森林资源档案矢量化数据库，采用遥感和激光雷达等技术，通过核对档案资料、实地验证等方法实现森林资源“一张图”常态化、动态化管理，实现主要指标动态监测。研发地图服务发布与管理平台、林业生态状况监管平台，升级现有林业生态审批与执法系统、林业生态状况监测信息管理系统，用于监测数据接收存储、处理与统计分析、监测指标预测预警等，实现信息共享和监测成果及时发布。开发基于平板电脑的数据采集系统，用于监测站点和样地导航定位及调查数据录入、存储和传输，实现监测数据实时上报及入库管理。

3.4.4预报预警和应急体系建设

建立天空地一体化，区、市、县上下协同、信息共享的森林资源与生态状况监测预警系统，并将其融入林业监测信息管理系统，通过监测数据处理，建立仿真模拟与预警模型，设立主要指标预警阀值，实现主要指标预报预警。采用高分辨率卫星，辅以无人机设备，对突发森林灾害或林业生态环境受损严重地区进行实时监测。

3.4.5监测质量控制体系建设

制订林业生态状况监测技术操作细则，明确监测工作制度，统一技术标准、操作方法、质量管理要求等；强化监测技术培训和指导，通过提高监测人员业务素质，保障监测成果质量；建立完善的区、市、县监测质量管理制度，强化监测数据检查、验收，监测结果审查、发布管理等，确保监测成果质量。

3.4.6监测机构能力建设

进一步完善区、市、县3级监测机构设置，加强监测队伍能力建设。省级监测任务主要承担单位是省级监测中心，市、县林业主管部门是协助配合完成本市县辖区监测任务的责任单位，建立健全区、市、县3级林业生态状况监测机构或专职人员配置，通过加强在职人员培训、引进人才和政府购买服务等方式，强化监测队伍能力建设，全面提升监测人员业务素质。

3.4.7监测体系运行维护

加强林业生态状况指标监测，基本指标监测方式为上下联动，区、市、县3级协同完成，监测频次为每年1次；专项指标监测由省级监测部门牵头完成，生物多样性、森林生态服务功能价值等专项指标监测频次为每两年1次或每年1次，对于突发严重的林业生态灾害，视实际需要实行一年多次监测。加强监测软硬件设备维护，加强配套软硬件设备升级及相关营运车辆等保障设备的常规维护。同时，加强林业生态状况监测技术研究，创新监测技术方法，切实提高监测效率和质量。

4 保障措施

4.1 组织管理保障

各级林业主管部门要高度重视林业生态状况监测工作，切实加强领导、组织和协调，要成立林业生态状况监测工作机构，明确具体责任人，将监测体系建设的各项工作落实到具体承担单位和部门，要加强对监测工作的督促、指导和检查，确保监测体系建得成、用得上、出效益。

4.2 经费投入保障

将林业生态状况监测体系建设作为生态文明建设的一项重要内容，由各级政府、林业主管部门组织实施，并将监测体系建设及运行所需经费纳入各级财政预算。此外，要加强政策引导，鼓励更多的社会资本投入生态监测体系建设，也可探索通过向森林生态效益受益部门和单位征收补偿资金的办法，多渠道筹积资金保障监测体系建设和运营经费的投入。

4.3 联动机制保障

加强区、市、县监测工作的纵向协调和沟通，加强与生态环境、农业农村、水利、气象等相关部门的横向联系，建立纵向、横向监测体系协调配合机制，做到监测内容、技术手段、监测频次的有机衔接，确保监测成果的共建、共享。

4.4 人才队伍保障

省级监测中心是林业生态状况监测主要任务承担单位，市、县两级林业主管部门也应相应设立林业生态状况监测机构，落实监测人员编制，组建监测队伍。同时采用派出去、招进来的办法，强化监测人员的技术培训，不断提高监测技术水平，确保监测工作的顺利开展。

4.5 科技创新保障

以区内外科研院校为技术支撑单位，通过聘请多人才组建科研团队，开展林业生态状况监测技术方法研究，着力解决监测网点优化、无人机影像数据处理与应用、森林蓄积量遥感和激光雷达估测、天地一体化监测网络构建等关键技术问题，确保监测技术的更新与应用。

5 结语

建立与国家衔接并符合地方实际的森林资源与生态状况监测体系，是广西开展林业综合监测的一项重要基础工作。本文对广西森林资源与生态状况监测体系进行了初步探讨与构想，仅提出了一些主要的监测和评价指标，还存在许多不成熟和不完善的地方。随着国家和自治区机构改革的深入，新形势下林业被赋予新使命，必须适应和满足新时期广西林业发展和生态建设的需要，下一步的监测体系将在适应新体系、新形势和衔接国家综合监测体系的基础上，结合山水林田湖草等自然资源监测业务，不断拓展监测内容、创新监测技术、融入综合性监测信息，进一步完善和补充各类监测指标，为建设“壮美广西、壮美林业”提供基础数据支撑，更好地服务广西生态建设、助推林业发展。