基于物元分析法的将乐国有林场用材林质量评价研究

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2018.05.014

摘要/Abstract

摘要：

用材林既是我国木材供给的重要来源,又发挥着多功能效益,对其进行质量评价研究,这对科学经营森林具有重要现实意义。以将乐县国有林场用材林为评价对象,基于2012年森林资源二类调查数据,综合考虑森林生产力、森林结构和立地条件等3方面因素,建立了用材林质量综合评价指标体系。将层次分析法与熵权法相结合得到各指标的权重,引入能解决不相容问题的物元分析法进行综合评价。研究结果表明:1)物元分析法能够较准确地评价森林资源的质量,将乐国有林场用材林的质量为“Ⅱ级”,并且有向“Ⅲ级”转化的趋势,与前人的研究结果基本一致;2)郁闭度0.40~0.69林分面积的比例(C5)、平均树高(C2)和混交林面积比例(C6)等3个指标质量一般,需重点关注。

关键词: 用材林, 小班数据, 质量评价, 组合确权法, 物元分析法

Abstract:

Timber forest is not only an important source of timber supply in China,but also provide multi-functional benefits.Research on quality evaluation is important for forest management.In order to evaluate the quality of timber forest in Jiangle state-owned forest farm,a comprehensive evaluation index system including forest productivity,forest structure and site conditions was established based on the survey data of forest resources in 2012.The weight of each index was determined by combining Analytic Hierarchy Process and entropy weight method.The matter-element analysis for incompatibility problem was used for comprehensive evaluation.The results showed that:(1) The matter-element analysis method could accurately evaluate the quality of forest resources,and the quality of timber forests in Jiangle state-owned forest farm was “II” and there was a trend of transition to “III”,which is basically consistent with the results of previous studies;(2) The forests with canopy density in 0.40~0.69(C5),average tree height(C2) and mixed forest area ratio(C6) are of general quality and require special attention.

Key words: timber forest, subcompartment data, quality evaluation, combination right, matter-element analysis

中图分类号:

S711
F326.24

陈华, 林华忠, 靳爱仙, 孙玉军. 基于物元分析法的将乐国有林场用材林质量评价研究[J]. 林业资源管理, 2018,(5): 82-89.

CHEN Hua, LIN Huazhong, JIN Aixian, SUN Yujun. Evaluaton of the Quality of Timber Forest in Jiangle State-owned Forest Farm Based on Matter-element Analysis[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2018,(5): 82-89.

图/表 6

图1

表1

表2

表3

表4

表5

参考文献 31

[1]	王钰, 焦玉海, 蔺皙.我国目前木材供应对外依存度近50%[N].中国绿色时报, 2014(001).
[2]	徐济德. 我国第八次森林资源清查结果及分析[J].林业经济, 2014(3):6-8.
[3]	毛淑娟, 胡月明. 森林质量评价研究探讨[J]. 广东林业科技, 2007,23(2):67-71.
[4]	石春娜, 王立群. 我国森林资源质量评价体系研究进展[J].世界林业研究, 2007(2):68-72.
[5]	张邦文, 郑世跃, 欧阳勋志, 等. 基于森林资源二类调查数据的森林资源质量评价——以江西安福县明月山林场为例[J]. 江西农业大学学报, 2011,33(6):1155-1159.
[6]	白丽, 段霞, 程伟, 等. 包头市固阳县林业生态建设格局与森林质量综合评价[J]. 内蒙古林业调查设计, 2014,37(2):115-120.
[7]	武高洁, 赵天忠. 基于物元模型的森林资源质量评价研究[J]. 南方农业学报, 2011,42(1):109-113.
[8]	黄广弋. 弋阳县森林资源质量分析与评价[D]. 南昌:江西农业大学, 2015.
[9]	张会儒, 何鹏, 郎璞玫. 基于AHP和Fuzzy的延庆县森林资源综合评价[J]. 西北林学院学报, 2011,26(5):179-184.
[10]	Saaty T. The Analytic Hierarchy Process[J]. Appl.Math.Modelling, 1981,5:450-451.
[11]	Shannon C E. A Mathematical Theory of Communication[J]. The Bell System Technical Journal, 1948,5(27):379-423.
[12]	董晓峰, 刘申, 刘理臣, 等. 基于熵值法的城市生态安全评价——以平顶山市为例[J]. 西北师范大学学报:自然科学版, 2011,47(6):94-98.
[13]	蔡文. 物元模型及应用[M]. 北京: 科学技术文献出版社, 1994: 22-23.
[14]	刘琪璟. 中国立木材积表[M]. 北京: 中国林业出版社, 2017: 14-15.
[15]	施恭明, 江希钿, 林力, 等. 福建省阔叶树二元材积方程修订[J]. 武夷学院学报, 2015,34(3):10-14.
[16]	蔡重, 张志云, 连芳青, 等. 基于GIS技术的生态公益林与商品用材林质量评价[J]. 江西农业大学学报, 2012,34(6):1180-1185.
[17]	党普兴, 侯晓巍, 惠刚盈, 等. 区域森林资源质量综合评价指标体系和评价方法[J]. 林业科学研究, 2008,21(1):84-90.
[18]	罗扬, 佘光辉, 刘恩斌. 基于熵权重的喀斯特地区林业可持续发展评价方法[J]. 南京林业大学学报:自然科学版, 2007,31(1):114-118.
[19]	谢非, 张永祥, 任仲宇, 等. 改进的模糊综合评价法在地下水水质评价中的应用[J]. 水资源与水工程学报, 2014,25(3):125-128,132.
[20]	袁菲, 张星耀, 梁军. 基于干扰的汪清林区森林生态系统健康评价[J]. 生态学报, 2013,33(12):3722-3731. doi: 10.5846/stxb201205100690
[21]	贾贵义, 全永庆, 黎志恒, 等. 基于组合赋权法的白龙江流域甘肃段地质灾害危险性评价[J]. 冰川冻土, 2014,36(5):1227-1236. doi: 10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0147
[22]	王举位, 张征, 安宝利, 等. 砒砂岩区沙棘人工林生态系统服务功能评价指标权重初探[J]. 干旱区资源与环境, 2013,27(10):145-151.
[23]	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, 2010,46(9):7-13. doi: 10.11707/j.1001-7488.20100902
[24]	周少舟. 天然林资源保护工程效益评价[D]. 北京:中国林业科学研究院, 2008.
[25]	于丹, 孙爱峰. 秩和比法在水环境安全综合评价中的应用[J].科技资讯, 2012(32):113.
[26]	斯庆毕力格, 毛斌. 聚类分析和TOPSIS法在森林资源综合评价中的应用[J]. 西北林学院学报, 2016,31(4):241-245.
[27]	张红文, 索延星, 张霖, 等. 灰色聚类分析法在天然林资源保护工程社会影响评价中的应用[J]. 河南林业科技, 2013,33(1):4-7.
[28]	王玉芳, 白鹤松, 王锐. 基于人工神经网络模型的森林资源安全评价——以大兴安岭阿木尔林业局为例[J].林业资源管理, 2014(6):44-48.
[29]	陈俊华, 朱志芳, 龚固堂, 等. 基于格网和物元模型的防护林质量评价[J]. 水土保持通报, 2011,31(4):116-121.
[30]	陈建军. 将乐县用材林资源质量综合评价[J].福建林业, 2015(4):31-34.
[31]	翁建宇. 福建将乐国有林场森林资源质量评价[J].北京农业, 2014(36):89-90.

指标	类型	面积/亩	指标值
森林生产力
平均胸径C1/cm	正		17.24
平均树高C2/m	正		12.64
单位面积蓄积C3/m³	正		188.64
森林结构
草灌盖度40%~60%的面积比例C4/%	正	41249	49.97
郁闭度0.4~0.69林分面积的比例C5/%	正	28171	34.13
混交林面积比例C6/%	正	19443	23.55
中幼龄林比例C7/%	负	17379	21.05
立地条件
腐殖质层大于5cm的面积比例C8/%	正	78555	95.16
土层厚度大于40cm的面积比例C9/%	正	72896	88.30
立地质量Ⅰ,Ⅱ的面积比例C10/%	正	58931	71.39
坡度小于26°的面积比例C11/%	正	57054	69.11

指标	主观权重 (w_c)	客观权重 (w_s)	综合权重 (w_z)
森林生产力
平均胸径C1/cm	0.15	0.09	0.14
平均树高C2/m	0.09	0.09	0.09
单位面积蓄积C3/m³	0.19	0.08	0.18
森林结构
草灌盖度40%~60%的面积比例C4/%	0.06	0.09	0.06
郁闭度0.4~0.69林分面积的比例C5/%	0.03	0.08	0.03
混交林面积比例C6/%	0.09	0.08	0.08
中幼龄林比例C7/%	0.08	0.10	0.08
立地条件
腐殖质层大于5cm的面积比例C8/%	0.04	0.10	0.05
土层厚度大于40cm的面积比例C9/%	0.07	0.10	0.08
立地质量Ⅰ,Ⅱ的面积比例C10/%	0.13	0.10	0.14
坡度小于26°的面积比例C11/%	0.06	0.09	0.07

指标	类型	优(Ⅰ)		好(Ⅱ)		中(Ⅲ)		一般(Ⅳ)		差(Ⅴ)		指标值
指标	类型	a	b	a	b	a	b	a	b	a	b	指标值
C1	正	0.750	1.000	0.571	0.746	0.393	0.568	0.214	0.389	0.000	0.211	0.473
C2	正	0.824	1.000	0.588	0.818	0.353	0.582	0.176	0.347	0.000	0.171	0.508
C3	正	0.770	1.000	0.579	0.770	0.387	0.578	0.195	0.387	0.000	0.195	0.688
C4	正	0.800	1.000	0.600	0.799	0.400	0.599	0.200	0.399	0.000	0.199	0.500
C5	正	0.800	1.000	0.600	0.799	0.400	0.599	0.200	0.399	0.000	0.199	0.341
C6	正	0.800	1.000	0.600	0.799	0.400	0.599	0.200	0.399	0.000	0.199	0.236
C7	负	0.800	1.000	0.600	0.799	0.400	0.599	0.200	0.399	0.000	0.199	0.789
C8	正	0.800	1.000	0.600	0.799	0.400	0.599	0.200	0.399	0.000	0.199	0.952
C9	正	0.800	1.000	0.600	0.799	0.400	0.599	0.200	0.399	0.000	0.199	0.883
C10	正	0.800	1.000	0.600	0.799	0.400	0.599	0.200	0.399	0.000	0.199	0.714
C11	正	0.800	1.000	0.600	0.799	0.400	0.599	0.200	0.399	0.000	0.199	0.691

指标	关联函数	优(Ⅰ)	好(Ⅱ)	中(Ⅲ)	一般(Ⅳ)	差(Ⅴ)
C1	K_i(v₁)	-0.3695	-0.1725	0.4571	-0.1502	-0.3567
C2	K_i(v₂)	-0.3907	-0.1399	0.3231	0.3278	-0.4071
C3	K_i(v₃)	-0.2080	0.4261	-0.2610	-0.4918	-0.6127
C4	K_i(v₄)	-0.3754	-0.1672	0.4991	-0.1677	-0.3757
C5	K_i(v₅)	-0.5734	-0.4312	-0.1469	0.2902	-0.2942
C6	K_i(v₆)	-0.7056	-0.6075	-0.4112	0.1785	-0.1343
C7	K_i(v₇)	-0.0519	0.0529	-0.4737	-0.6491	-0.7368
C8	K_i(v₈)	0.2420	-0.7592	-0.8793	-0.9195	-0.9396
C9	K_i(v₉)	0.4152	-0.4181	-0.7083	-0.8054	-0.8540
C10	K_i(v₁₀)	-0.2314	0.4278	-0.2865	-0.5239	-0.6428
C11	K_i(v₁₁)	-0.2606	0.4580	-0.2298	-0.4861	-0.6144

指标	关联度	优(Ⅰ)	好(Ⅱ)	中(Ⅲ)	一般(Ⅳ)	差(Ⅴ)	Max	等级
C1	K_i(p₁)	-0.0528	-0.0247	0.0653	-0.0215	-0.0510	0.0653	Ⅲ
C2	K_i(p₂)	-0.0360	-0.0129	0.0297	0.0302	-0.0375	0.0302	Ⅳ
C3	K_i(p₃)	-0.0369	0.0756	-0.0463	-0.0872	-0.1087	0.0756	Ⅱ
C4	K_i(p₄)	-0.0227	-0.0101	0.0302	-0.0102	-0.0227	0.0302	Ⅲ
C5	K_i(p₅)	-0.0177	-0.0133	-0.0045	0.0090	-0.0091	0.0090	Ⅳ
C6	K_i(p₆)	-0.0540	-0.0465	-0.0315	0.0137	-0.0103	0.0137	Ⅳ
C7	K_i(p₇)	-0.0043	0.0044	-0.0392	-0.0538	-0.0610	0.0044	Ⅱ
C8	K_i(p₈)	0.0120	-0.0377	-0.0436	-0.0456	-0.0466	0.0120	Ⅰ
C9	K_i(p₉)	0.0326	-0.0329	-0.0557	-0.0633	-0.0671	0.0326	Ⅰ
C10	K_i(p₁₀)	-0.0325	0.0601	-0.0402	-0.0736	-0.0903	0.0601	Ⅱ
C11	K_i(p₁₁)	-0.0177	0.0312	-0.0156	-0.0331	-0.0418	0.0312	Ⅱ
综合关联度	K_i(p)	-0.2301	-0.0068	-0.1515	-0.3354	-0.5461	-0.0068	Ⅱ