基于森林潜在生产力评价模型的林地分等及应用

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2023.03.005

林业资源管理 ›› 2023›› Issue (3): 29-37.doi: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2023.03.005

基于森林潜在生产力评价模型的林地分等及应用

华伟平¹^,³(), 武健伟², 于丽瑶², 王雅楠³, 吴承祯¹^,³, 庄崇洋¹, 池上评⁴, 江希钿¹()

1.福建农林大学林学院,福州 350002
2.国家林业和草原局林草调查规划院,北京 100714
3.武夷学院生态与资源工程学院,福建武夷山 354300
4.福建省林业勘察设计院,福州 350001

收稿日期:2023-03-09 修回日期:2023-05-04 出版日期:2023-06-28 发布日期:2023-08-09
通讯作者: 江希钿(1958-),福建宁德人,教授,博士生导师,主要从事森林资源经营管理及资产评估研究。Email: fjjxd@126.com
作者简介:华伟平(1988-),福建龙岩人,讲师,博士研究生,主要从事森林可持续经营与评价研究。Email: 511391056@qq.com
基金资助:
福建省生态产业绿色技术重点实验室(武夷学院)开放课题“森林资源资产评估技术创新与价格体系构建及应用”(WYKF-EIGT2021-4);大学生创新训练项目“气候变化下武夷山国家公园乔木林价值动态预测”(S202210397048)

Forestland Grading Based on Forest Potential Productivity Evaluation Model and Its Application

HUA Weiping¹^,³(), WU Jianwei², YU Liyao², WANG Yanan³, WU Chengzhen¹^,³, ZHUANG Chongyang¹, CHI Shangping⁴, JIANG Xidian¹()

1. College of Forestry,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou,Fujian 350002,China
2. Academy of Forest Inventory and Planning,National Forestry and Grassland Administration,Beijing 100714,China
3. College of Ecology and Resource Engineering,Wuyi University,Wuyishan,Fujian 354300,China
4. Fujian Forestry Survey and Design Institute,Fuzhou,Fujian 350001,China

Received:2023-03-09 Revised:2023-05-04 Online:2023-06-28 Published:2023-08-09

摘要/Abstract

摘要：

林地是重要的林业生产资料,科学合理地划分林地等级,能够真实、全面地反映林地的质量差异,为政府宏观调控林地市场和加强林地管理提供决策依据。以标准林分蓄积量为森林潜在生长力评价要素,划分林地质量等级,构建与林地质量分等指标有关的森林潜在生产力评价模型,采用LM—UGO法估算参数,选用相关系数、均方差、残差平方和、卡方检验评价模型拟合优度,并以武夷山市和武夷山国家公园森林资源为案例开展林地质量分等应用。结果表明:1)建立的森林潜在生产力评价模型,相关系数0.966、均方差1.726、残差平方和286.095、卡方检验33.898,确定的年均气温、年均降水量、腐殖质层厚度、土层厚度、坡度、坡位等6个林地分等指标因子的权重分别为0.08,0.22,0.27,0.26,0.10,0.07。2)依据连年生长量和平均生长量,确定林地质量分等的基准年龄为20 a。3)武夷山市和武夷山国家公园林地质量等级以3,4等级占比较大,1等级最少,林地潜在生长水平处于中等水平;各等级面积占比与海拔(地貌)关系显著,呈幂函数或多项式关系。构建与林地质量分等指标有关的森林潜在生产力评价模型,可以避免层次分析法、灰色关联分析法等经典决策分析方法确定指标因子权重的主观性问题。

关键词: 林地质量评价, 林地等级, 森林潜在生产力, 评价模型, 武夷山市, 武夷山国家公园

Abstract:

Forestland is an essential resource for forestry production.Scientific and reasonable classification of forestland grades can accurately and comprehensively reflect differences in forestland quality,providing a decision-making basis for government macro-control of the forestland market and strengthening forestland management.Taking standard stand volume as an evaluation element of forest potential growth power,we divided forestland quality grades and developed a forest potential productivity evaluation model related to forestland quality grading indicators.We estimated parameters using the LM-UGO method,evaluated model fitting goodness with fitting correlation coefficient,mean square error,sum of squares of residuals,and Chi-square test,and applied forestland quality grading to the forest resources in Wuyishan City and Wuyishan National Park as case studies.The results showed:1) The established forest potential productivity evaluation model had a correlation coefficient of 0.966,a mean square error of 1.726,a sum of squares of residuals of 286.095,and a Chi-square test value of 33.898.The weights of six forestland grading index factors including average annual temperature,average annual rainfall,thickness of humus layer,thickness of soil layer,slope,and slope position were 0.08,0.22,0.27,0.26,0.10,and 0.07 respectively.2) Based on the annual growth amount and average growth rate,the benchmark age for forestland quality grading was determined to be 20 years.3) In Wuyishan City and Wuyishan National Park,the proportions of grades 3 and 4 in forestland quality were relatively large,the proportion of grade 5 was 9.43%,grade 1 was the smallest,and the potential growth level of forestland was at a medium level.The area proportion of each grade was significantly related to altitude(topography),exhibiting a power function or polynomial relationship.Developing a forest potential productivity evaluation model related to forestland quality grading indicators can avoid the subjectivity problem of determining index factor weights by classical decision analysis methods such as the analytic hierarchy process and grey relational analysis method.

Key words: forestland quality evaluation, forestland grading, forest potential productivity, evaluation model, Wuyishan City, Wuyishan National Park

中图分类号:

F326.2

华伟平, 武健伟, 于丽瑶, 王雅楠, 吴承祯, 庄崇洋, 池上评, 江希钿. 基于森林潜在生产力评价模型的林地分等及应用[J]. 林业资源管理, 2023,(3): 29-37.

HUA Weiping, WU Jianwei, YU Liyao, WANG Yanan, WU Chengzhen, ZHUANG Chongyang, CHI Shangping, JIANG Xidian. Forestland Grading Based on Forest Potential Productivity Evaluation Model and Its Application[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2023,(3): 29-37.

图/表 8

图1

表1

表2

图2

图3

图4

表3

图5

参考文献 37

[1]	Green R N, Marshall P L, Klinka K. Estimating site index of Douglas-fir[Pseudotsuga menziesii(Mirb.) Franco]from ecological variables in southwestern British Columbia[J]. Forests, 1989, 35(1):50-63.
[2]	Batho A, Oscar G. De Perthuis and the origins of site index:A historical note[J]. FBMIS, 2006, 1:1-10.
[3]	Skovsgaard J P, Vanclay J K. Forest site productivity:A review of the evolution of dendrometric concepts for even-aged stands[J]. Forestry, 2008, 81(1):13-31. doi: 10.1093/forestry/cpm041
[4]	解晓昕. 龙口市集体农用地定级与基准地价评估及其影响因素研究[D]. 泰安: 山东农业大学, 2022.
[5]	David M. Incorporating biological information in local land-use decision making:Designing a system for conservation planning[J]. Landscape Ecology, 2000, 15(1):35-45. doi: 10.1023/A:1008165311026
[6]	Fan Jie, Li Pingxing. The scientific foundation of major function oriented zoning in China[J]. Journal of Geographical Sciences, 2009, 19(5):515-531. doi: 10.1007/s11442-009-0515-0
[7]	Munoz M, Reul A, Gild S L, et al. A spatial risk ap-proach towards integrated marine spatial planning:A case studyon European hake nursery areas in the North Alboran Sea[J]. Marine Environmental Research, 2018(142):190-207.
[8]	王秀云. 林地分等定级与经济评价的研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2004.
[9]	陈宝晖. 福建省林地分等定级与估价技术的研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2005.
[10]	杨志格. 林地基准地价评估的研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2008.
[11]	王伟. 林地分等定级及估价技术研究[D]. 长沙: 中南林业科技大学, 2009.
[12]	郑聪慧, 贾黎明, 段劼, 等. 华北地区栓皮栎天然次生林地位指数表的编制[J]. 林业科学, 2013, 49(2):79-85.
[13]	肖春莲. 立地分类与评价研究现状[J]. 四川林业科技, 2019, 40(1):92-97.
[14]	付晓, 曹霖, 王雪军, 等. 吉林省林地立地质量评价及生产潜力研究[J]. 中南林业科技大学学报, 2019, 39(5):1-9.
[15]	陈佳, 姚成硕, 林勇明, 等. 武夷山林地土壤酶活性差异及土壤肥力质量评价[J]. 山地学报, 2021, 39(2):194-206.
[16]	刘昊, 杨董琳. 不同森林类型林地土壤质量评价[J]. 山东农业大学学报:自然科学版, 2021, 52(4):607-614.
[17]	雷相东, 符利勇, 李海奎, 等. 基于林分潜在生长量的立地质量评价方法与应用[J]. 林业科学, 2018, 54(12):116-126.
[18]	范阔, 苏晓慧, 张艺超, 等. 运用改进Richards模型预测马尾松人工林立地指数:以广西高峰林场为例[J]. 东北林业大学学报, 2019, 47(9):48-51.
[19]	沈剑波, 王应宽, 雷相东, 等. 基于BP神经网络的广东省针阔混交异龄林立地质量评价[J]. 北京林业大学学报, 2019, 41(5):38-47.
[20]	李清顺, 金万洲, 王得军, 等. 利用多树种立地形指数对林地质量进行综合评价[J]. 南京林业大学学报:自然科学版, 2021, 45(6):81-89.
[21]	石田, 武健伟, 李晓霞, 等. 林地分等定级模式构建与实践:以海南省林地为例[J]. 林业资源管理, 2022(6):19-25.
[22]	张妮, 曾思齐, 肖化顺. 林地区位等级的确定方法探讨:以长沙市为例[J]. 中南林业科技大学学报, 2016, 36(5):73-78.
[23]	孟宪宇. 测树学[M]. 3版. 北京: 中国林业出版社. 2006.
[24]	DelRío M, Pretzsch H, Alberdi I, et al. Characterization of the structure,dynamics,and productivity of mixed-species stands:Review and perspectives[J]. European Journal of Forest Research, 2016, 135:23-49. doi: 10.1007/s10342-015-0927-6
[25]	Skovsgaard J P, Vanclay J K. Forest site productivity:A review of the evolution of dendrometric concepts for even-aged stands[J]. Forestry, 2008, 81(1):13-31. doi: 10.1093/forestry/cpm041
[26]	Pokharel B, Dech J P. An ecological land classification approach to modeling the production of forest biomass[J]. Forestry Chronicle. 2011, 87(1):23-32. doi: 10.5558/tfc87023-1
[27]	Carmean W H. Forest site quality evaluation in the United States[J]. Advances in Agronomy, 1975, 27:209-269.
[28]	Berrill J, O'Hara K L. Estimating site productivity in irregular stand structures by indexing the basal area or volume increment of the dominant species[J]. Canadian Journal of Forest Research, 2014, 44(1):92-100. doi: 10.1139/cjfr-2013-0230
[29]	姜丽. 杉木林分密度指标变化规律及其在生长模型上的应用[D]. 北京: 中国林业科学研究院, 2021.
[30]	骆期邦, 吴志德, 蒋菊生, 等. 用于立地质量评价的杉木标准蓄积量收获模型[J]. 林业科学研究, 1989(5):447-453.
[31]	贺鹏, 陈振雄, 刘宪钊. 湖南省马尾松和杉木林分断面积生长模型构建[J]. 林业资源管理, 2021(5):56-61.
[32]	郭欣雨, 冯仲科, 曹忠, 等. 基于1stOpt软件的树高测量模型[J]. 东北林业大学学报, 2015, 43(5):38-41.
[33]	杜婧, 冯仲科, 樊潇飞, 等. 基于1stOpt软件的二元立木材积方程的研究[J]. 中南林业科技大学学报, 2014, 34(4):64-67.
[34]	Fu Liyong, Sharma R P, Zhu Guangyu. A basal area increment-based approach of site productivity evaluation for multi-aged and mixed forests[J]. Forests, 2017, 8(4):119-127. doi: 10.3390/f8040119
[35]	Pokharel B, Froese R E. Representing site productivity in the basal area increment model for FVS-Ontario[J]. Forest Ecology and Management. 2009, 258(5):657-666. doi: 10.1016/j.foreco.2009.04.040
[36]	Vanclay J K. Assessing site productivity in tropical moist forests:A review[J]. Forest Ecology and Management, 1992, 54(1-4):257-287. doi: 10.1016/0378-1127(92)90017-4
[37]	王霞, 李文明. 基于林地分等定级的地价模型[J]. 现代信息科技, 2019, 3(19):18-19.

因子	最大值	最小值	平均值
土层厚度/cm	250	0	81
腐殖层厚度/cm	50	0	10
坡度/(°)	75	0	29
年均气温/℃	24	13	21
年均降水量/mm	2 202	255	1 128
海拔/m	1 730	0	589
平均年龄/a	85	4	31
平均蓄积量/(m³/hm²)	465	1	105

指标分值	年均气温/℃	年均降水量/mm	腐殖质层厚度/cm	土层厚度/cm	坡度/(°)	坡位	地貌
90	≥18.0	≥2 000	≥5.0	≥80.0	<6.0	平地、全坡	平原
70	16.0~<18.0	1 600~<2 000			6.0~<16.0	谷、下	丘陵
50	14.0~<16.0	1 200~<1 600	2.0~<5.0	40.0~<80.0	16.0~<26.0	中	低山
30	12.0~<14.0	800~<1 200			26.0~<36.0	上	中山
10	<12.0	<800	<2.0	<40.0	≥36.0	脊

县(市、区)	乡镇	面积占比
县(市、区)	乡镇	1等级	2等级	3等级	4等级	5等级
光泽县	鸾凤乡	—	2.257	16.708	69.736	11.299
	司前乡	—	0.008	1.659	62.166	36.167
	寨里镇	—	0.852	24.916	59.807	14.425
建阳区	黄坑镇	0.031	1.131	51.438	44.843	2.556
	麻沙镇	—	0.000	18.668	67.518	13.814
邵武市	水北镇	—	—	2.541	69.491	27.969
武夷山市	崇安街道	0.027	1.393	34.080	63.104	1.397
	岚谷乡	0.004	0.471	9.193	84.782	5.549
	吴屯乡	0.038	1.238	20.214	71.736	6.774
	五夫镇	0.366	2.670	51.834	42.352	2.778
	武夷街道	0.787	5.868	41.265	46.934	5.146
	新丰街道	0.292	0.799	47.298	47.539	4.072
	洋庄乡	0.053	0.552	12.363	71.385	15.647
	星村镇	0.150	0.531	45.682	41.173	12.464
	兴田镇	0.705	2.951	35.402	47.690	13.252

基于森林潜在生产力评价模型的林地分等及应用

Forestland Grading Based on Forest Potential Productivity Evaluation Model and Its Application

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 8

参考文献 37

相关文章 4

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	高洋洋, 黄莹, 黄扬, 唐文秀, 黄仕训, 邓涛. 广西野生秋海棠植物资源与园林应用综合评价[J]. 林业资源管理, 2023, 0(1): 104-114.
[2]	周彬, 钟林生, 王灵恩, 张生瑞. 自然保护区旅游生态健康评价指标与评价模型——以黑龙江省白头鹤自然保护区为例[J]. 林业资源管理, 2015, 0(5): 145-150.
[3]	王伟, 薄乖民. 林地质量评价技术方法探讨——以重庆市城口县为例[J]. 林业资源管理, 2015, 0(1): 124-128.
[4]	沈苏彦, 郭剑英, 尹立杰. 生态旅游资源评价模型建构与实证研究——以江苏36个生态旅游区为例[J]. 林业资源管理, 2013, 0(6): 108-113.