杜 燕，鄭小賢，羅 梅

（北京林業(yè)大學(xué) 森林資源與環(huán)境管理國家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083）

將樂縣常綠闊葉林主導(dǎo)功能類型的研究

杜 燕，鄭小賢，羅 梅

（北京林業(yè)大學(xué) 森林資源與環(huán)境管理國家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083）

探討常綠闊葉林主導(dǎo)功能類型的劃分和優(yōu)選。根據(jù)將樂縣對林業(yè)需求分析，研究常綠闊葉林主要森林功能，進(jìn)行主導(dǎo)功能類型劃分；利用層次分析以提供木材、林產(chǎn)品等8項(xiàng)需求功能為評價(jià)指標(biāo)，定量計(jì)算各主導(dǎo)功能類型的綜合效益。研究提出了4種主導(dǎo)功能類型，即以木材生產(chǎn)為主（P1），以生態(tài)旅游為主（P2），以生物多樣性保護(hù)為主（P3），以水土保持為主（P4），結(jié)果顯示各類型的綜合效益為：P3（0.302 0）＞P4（0.288 5）＞P2（0.254 9）＞P1（0.154 6）。將樂縣常綠闊葉林主導(dǎo)功能類型可劃分為4類，最優(yōu)主導(dǎo)功能類型為生物多樣性保護(hù)，可為研究地區(qū)森林多功能經(jīng)營提供依據(jù)。

常綠闊葉林；森林多功能；層次分析法；主導(dǎo)功能類型

森林具有多種功能，根據(jù)區(qū)域的社會需求，森林主導(dǎo)功能有區(qū)域異質(zhì)性，因此分析區(qū)域?qū)α謽I(yè)的需求，劃分森林主導(dǎo)功能對于合理經(jīng)營森林尤為重要。常綠闊葉林是我國南方分布面積最大的地帶性森林類型，生物資源豐富，生態(tài)環(huán)境效益顯著[1]，但近幾十年由于常綠闊葉林經(jīng)營目的不明確，森林質(zhì)量下降，不能滿足森林的多功能需求。如何合理評價(jià)和劃分森林的主導(dǎo)功能類型，對林業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

在森林多功能經(jīng)營的研究中，森林主導(dǎo)功能類型的確定可視為一種多目標(biāo)決策問題，20世紀(jì)70年代美國運(yùn)籌學(xué)家Satty[2]提出的層次分析法為多目標(biāo)決策提供了一個有效的分析手段。該方法在樹種選擇[3-4]、森林經(jīng)營規(guī)劃[5]、林分作業(yè)模式優(yōu)選[6]、森林生態(tài)評價(jià)和森林質(zhì)量評價(jià)[7-8]、林種結(jié)構(gòu)調(diào)整[9]等森林經(jīng)營管理中均有運(yùn)用，但在森林多功能評價(jià)和分類研究方面還不多。本文以福建省將樂縣常綠闊葉林為研究對象，根據(jù)社會需求評價(jià)分析主導(dǎo)功能種類，并引入層次分析法對縣內(nèi)常綠闊葉林的主導(dǎo)功能類型進(jìn)行劃分和優(yōu)選。

1 研究區(qū)概況

將樂縣位于福建省西北部，三明市北部，地處武夷山和戴云山山脈之間，地貌屬山地丘陵區(qū)，氣候?qū)僦衼啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，受海洋性氣候影響，年均溫18.8℃，地理位置為東經(jīng)117°05'～17°40'，北緯 26°04 ～ 26°26'。轄區(qū)東西寬約 59 km，南北長約71 km，是全國南方45個重點(diǎn)林業(yè)縣之一。

全縣土地面積2 244 km2，森林資源豐富，其中林業(yè)用地1956 km2，有林地面積1 896 km2，森林總蓄積1 309萬m3，森林覆蓋率84.8%，現(xiàn)有闊葉林面積570 km2，蓄積量263萬m3，分別占林分總面積和總蓄積的36.7%和20.1%[10]。其典型地帶性植被為常綠闊葉林，其中以殼斗科的米櫧Castanopsis carlesii、 鉤 栗 Castanopsis tibetana、苦櫧Castanopsis sclerophylla、南嶺栲Castanopsis fordii等居喬木上層；其次是木蘭科、樟科、山茶科等種屬居喬木中下層；林下常見植物有烏飯樹Vaccinium bracteatum、九節(jié)木Psychotria rubra、山茶花Camellia japomica等；草本植物較少，主要是耐陰的種類如鳳尾蕨Spider brake、烏蕨Stenoloma chusanum等[11]。

2 功能需求分析

將樂縣森林資源豐富，林業(yè)行業(yè)及相關(guān)企業(yè)發(fā)展?jié)摿Υ?，對森林的需求種類多，包括木材需要、提供林產(chǎn)品、調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、保持水土、改良土壤、提供動植物生境、保存物種多樣性等多種功能需求。

2.1 木材需求

將樂縣林業(yè)規(guī)模加工企業(yè)共34家，將樂縣大森林木業(yè)有限公司、將樂縣恒鑫木業(yè)有限公司等10家是市級農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)，金森林業(yè)股份有限公司是省級龍頭企業(yè)，2010年全縣林業(yè)產(chǎn)值12.6億元。此外，福建省珍惜用材林面積規(guī)劃實(shí)現(xiàn)66.67萬hm2，占森林資源的10%[12]，將樂當(dāng)?shù)氐拈}楠、浙楠、青鉤栲等珍惜用材樹種，以及格氏栲、沉水樟等優(yōu)良用材樹種都是重要的發(fā)展對象。將樂縣是全國南方集體林區(qū)48個重點(diǎn)縣之一，森林資源豐富，林業(yè)產(chǎn)業(yè)前景廣闊，需材量大。

2.2 生態(tài)旅游發(fā)展需求

將樂縣天階山國家森林公園、玉華洞國家重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)、龍棲山國家級自然保護(hù)區(qū)都以保存著完整的亞熱帶常綠闊葉林景觀而聞名，都具備觀光、修學(xué)、休閑、度假等多種功能，其中龍棲山還是國家級人與生物圈網(wǎng)絡(luò)成員、國家級科普教育基地，是全國各地游客的旅游勝地。據(jù)福建省林業(yè)廳調(diào)查，將樂另存有三片保存完好的天然紫薇群落，其中一株千年紫薇堪稱“紫薇王”，為世界之最，正在申報(bào)“中國紫薇之鄉(xiāng)”和紫薇國家級森林公園；除自然景觀之外，將樂還有楊時(shí)墓、觀音庵、隕石坑等人文景觀需要進(jìn)一步開發(fā)。將樂縣旅游資源豐富，生態(tài)旅游是第三產(chǎn)業(yè)中的支柱性產(chǎn)業(yè)，是福建省2012年重點(diǎn)發(fā)展的生態(tài)旅游區(qū)之一，縣內(nèi)溪河錯綜復(fù)雜，礦產(chǎn)資源豐富，自然景觀、旅游產(chǎn)品多樣[13]，發(fā)展前景廣闊。

2.3 生物多樣性保護(hù)需求

全縣共設(shè)立生物多樣性保護(hù)小區(qū)73個，面積5 600 hm2，其中龍棲山國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)分布華南虎、云豹、蟒蛇等19種國家一級保護(hù)動物，生長著南方紅豆杉、伯樂樹等14種國家一級保護(hù)植物[14]。全縣境內(nèi)有6個植被型組、13個植被型、115個群系，高等植物2 843種，野生動物594種，物種十分豐富[15]。近幾十年來將樂縣森林受人為干擾嚴(yán)重，常綠闊葉林資源破壞嚴(yán)重，動植物生境縮小，生物多樣性降低，如閩楠、深山含笑、福建青岡櫟、薄葉潤楠等珍稀常綠闊葉樹種已逐漸減少，華南虎、金錢豹等珍稀的野生動物已瀕臨滅絕[16]。

2.4 水土保持需求

將樂縣山地丘陵面積多，土層薄，在雨量充沛的條件下，土壤極易被沖刷，其降雨侵蝕力和土壤侵蝕敏感性均為高度敏感類型[16]。截止2010年底，將樂縣水土流失面積為12 829 hm2[17]，經(jīng)濟(jì)損失巨大。2012年，福建省為水土流失問題就將投入6億元資金，而用于全省的水土保持投入高達(dá)12億元[18]。防治水土流失是將樂縣林業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。

3 常綠闊葉林主導(dǎo)功能類型劃分及優(yōu)選

3.1 主導(dǎo)功能類型劃分

根據(jù)將樂縣森林現(xiàn)狀及林業(yè)需求分析可知，將樂縣森林覆蓋率為84%，居全省第一，但森林質(zhì)量不能滿足社會對森林多功能的需求。根據(jù)功能需求分析，采用專家評分賦值法對提供木材、提供林產(chǎn)品等8個功能的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益進(jìn)行評分，由高到低依次為8、7、6、5、4、3、2、1，結(jié)果如表1所示。

表1 各功能效益評價(jià)Table 1 Benefit evaluation of each function

為了充分發(fā)揮森林主導(dǎo)功能并最大限度的發(fā)揮其他功能，采用系統(tǒng)聚類將各功能進(jìn)一步劃分，結(jié)果如圖1所示。

由圖1所示，各功能可劃分為4類，{3,7,6}、{4,5}、{1,2}、{8}。因此，結(jié)合功能需求分析，可將{3,7,6}定位為水土保持類型、{4,5}定位為生物多樣性保護(hù)類型、{1,2}定位為木材生產(chǎn)類型、{8}定位為生態(tài)旅游類型，縣內(nèi)常綠闊葉林的主導(dǎo)功能類型可歸納為以上4大類型。

3.2 主導(dǎo)功能類型優(yōu)選

森林可同時(shí)發(fā)揮多種功能，但具有區(qū)域異質(zhì)性，因此科學(xué)的開展森林經(jīng)營活動應(yīng)根據(jù)具體區(qū)域的社會需求來開展，力求使森林發(fā)揮最大效益。通過上述分析可知，適合將樂縣常綠闊葉林的主導(dǎo)功能類型可歸納為4種，即水土保持類型，生物多樣性保護(hù)類型、木材生產(chǎn)類型和生態(tài)旅游類型。針對具體區(qū)域的林分，本文采用層次分析進(jìn)行研究。

圖1 8種功能聚類分析樹狀圖Fig.2 Dendrogram of cluster analysis derived from data of 8 functions

3.2.1 層次模型構(gòu)建

以聚類分析得出的4種主導(dǎo)功能類型為策略層，8種功能為指標(biāo)層，對將樂縣常綠闊葉林的主導(dǎo)功能類型進(jìn)行優(yōu)選，構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 將樂縣常綠闊葉林主導(dǎo)功能類型層次結(jié)構(gòu)模型Fig.2 Construction model of analytic hierarchy process of leading function types of evergreen broad-leaved forest in Jiangle County

3.2.2 判斷矩陣、層次排序及一致性檢驗(yàn)

在實(shí)地調(diào)查及征求專家意見的基礎(chǔ)上，結(jié)合表1構(gòu)建A-Ci，Ci-P判斷矩陣。數(shù)據(jù)采用層次分析法軟件yaahp0.5.3進(jìn)行進(jìn)一步處理。

3.2.2.1 A-Ci判斷矩陣 判斷矩陣計(jì)算結(jié)果如表2所示。

A-Ci判斷矩陣隨機(jī)一致性比率CR小于0.1，通過一致性檢驗(yàn)，結(jié)果具有可信度。從表1中各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重可看出，將樂縣常綠闊葉林的在C4保存生境（0.2649）、C5保存物種（0.227 9）2項(xiàng)功能指標(biāo)的權(quán)重較大，表明需求度較高。將樂縣是福建省重要的生物多樣性保護(hù)區(qū)域，研究結(jié)果顯示物種生境和物種多樣性保護(hù)的權(quán)重較高，符合實(shí)際需求。

表2 判斷矩陣A-Ci計(jì)算結(jié)果Table 2 Calculation results of A-Ci judgment matrix

3.2.2.2 Ci-P判斷矩陣 判斷矩陣計(jì)算結(jié)果如表3-表11所示。

表3 判斷矩陣C1-P計(jì)算結(jié)果Table 3 Calculation results of C1-P judgment matrix

表4 判斷矩陣C2-P計(jì)算結(jié)果Table 4 Calculation result of C2-P judgment matrix

表5 判斷矩陣C3-P計(jì)算結(jié)果Table 5 Calculation result of C3-P judgment matrix

表6 判斷矩陣C4-P計(jì)算結(jié)果Table 6 Calculation result of C4-P judgment matrix

表7 判斷矩陣C5-P計(jì)算結(jié)果Table 7 Calculation results of C5-P judgment matrix

表8 判斷矩陣C6-P計(jì)算結(jié)果Table 8 Calculation results of C6-P judgment matrix

表9 判斷矩陣C5-P計(jì)算結(jié)果Table 9 Calculation results of C5-P judgment matrix

表10 判斷矩陣C6-P計(jì)算結(jié)果Table 10 Calculation results of C6-P judgment matrix

表11 層次總排序計(jì)算結(jié)果Table 11 Calculation results of comprehensive benefits evaluation

由表3知，P1（0.479 4）＞P4（0.2983）＞P3（0.118 3）＞P2（0.104 1），即以木材生產(chǎn)為主的功能類型在提供木材方面作用較大；

由表4知，P3（0.377 3）＞P2（0.366 4）＞P1（0.139 2）＞P4（0.117 1），即以生物多樣性保護(hù)為主的功能類型在林產(chǎn)品提供方面作用較大；

由表5知，P3（0.404 8）＞P4（0.340 4）＞P1（0.129 3）＞P2（0.125 6），即以生物多樣性保護(hù)為主的功能類型在調(diào)節(jié)氣候方面作用較大；

由表6知，P3（0. 493 7）＞P4（0.307 2）＞P2（0.110 4）＞P1（0.088 7），即以生物多樣性保護(hù)為主的功能類型在保存動植物生境方面作用較大；

由表7知，P3（0.508 8）＞P4（0.299 5）＞P2（0.115 6）＞P1（0.076 1），即以生物多樣性保護(hù)為主的功能類型在物種保存方面作用較大；

由表8知，P4（0.524 4）＞P3（0.259 5）＞P2（0.131 9）＞P1（0.084 3），即以水土保持為主的功能類型在防止水土流失方面作用較大；

由表9知，P4（0.5513）＞ P3（0.2649）＞P2（0.0952）＞P1（0.0886），即以水土保持為主的功能類型在改良土壤方面作用較大；

由表10知，P2（0.3682）＞P3（0.2882）＞P4（0.2604）＞P1（0.0832），即以生態(tài)旅游為主的功能類型在森林旅游方面作用較大；

由表11層次總排序的結(jié)果表明P3（0.382 0）＞P4（0.332 8）＞P2（0.159 0）＞P1（0.126 1），結(jié)果表明在4種主導(dǎo)功能類型中以P3類型綜合效益最佳。因此，將樂縣常綠闊葉林的主導(dǎo)功能類型確定為P3即以發(fā)揮森林生物多樣性保護(hù)為主的功能類型。

4 結(jié) 論

通過分析上述結(jié)果，可初步得出以下結(jié)論：將樂縣常綠闊葉林的功能需求可大致分為4種功能類型，即水土保持類型、生物多樣性保持類型、木材生產(chǎn)類型和生態(tài)旅游類型。因此將樂縣常綠闊葉林的多功能經(jīng)營可參考上述4種主導(dǎo)功能類型開展森林多功能經(jīng)營；基于層次分析法構(gòu)建了一套指標(biāo)體系層，結(jié)果表明，將樂縣常綠闊葉林的最優(yōu)主導(dǎo)功能類型為生物多樣性保護(hù)類型，其綜合效益得分最高為0.382 0，即采取以生物多樣性保護(hù)為主，再兼顧水土保持、生態(tài)旅游、木材生產(chǎn)等其他功能為輔的功能類型不僅可滿足大尺度上生物多樣性保護(hù)的需求還可以滿足地區(qū)對常綠闊葉林恢復(fù)的生態(tài)需求。研究結(jié)果可為將樂縣常綠闊葉林的多功能經(jīng)營提供參考。

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Study on leading function types of evergreen broad-leaved forest in Jiangle County, Fujian Province

DU Yan, ZHENG Xiao-xian, LUO Mei
(The Key Laboratory of Forest Resources and Environmental Management, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)

According to forestry needs of Jiangle County, Fujian Province, the evergreen broad-leaved forest’s main funcations and leading functions were compartmentalized. By taking 8 demand functions, such as timber supply and other forest products as the evaluating indexes, and using analytic hierarchy process method, the comprehensive benef i ts of leading functions were quantif i cationally calculated. Four leading function types were put forward as followings: P4 emphasis on timber production, P2 emphasis on ecotourism,P3 emphasis on biodiversity conservation, and P4 emphasis on soil and water conservation. The results indicate that the comprehensive benef i ts were P3 (0.302 0)＞ P4 (0.288 5)＞ P2 (0.254 9)＞ P4 (0.154 6). The leading function types of evergreen broad-leaved forest in Jiangle County can be divided into 4 types, and the type P3 which emphasis on biodiversity is the optimal leading function type, which can provide the basis for the forest multi-functional management of the study area.

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

S792

A

1673-923X(2013)02-0039-05

2012-06-13

“十二五”國家科技支撐“南方集體林區(qū)生態(tài)公益林可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)研究與示范”課題（2012BAD22B05）

杜 燕（1986-），女，苗族，貴州六盤水人，碩士研究生，主要從事森林可持續(xù)營研究；E-mail：duyan@bjfu.edu.cn

鄭小賢（1956-），男，上海人，教授，主要從事森林可持續(xù)經(jīng)營研究；E-mail：zheng8355@bjfu.edu.cn

[本文編校：羅 列]