湖北省森林结构的时空动态与经营对策研究

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森林在应对全球气候变化、维持生态平衡和改善生态环境等方面具有重要的作用,其作用大小与森林结构状况密切相关。目前我国森林面积不断增加,森林质量得到了很大的改善,但仍存在森林结构组成不合理、林分健康程度低及多种效益偏低等问题,不利于林业可持续发展战略。随着精准林业的提出,如何建立和保持森林最佳结构已成为森林经营的研究重点。本研究基于湖北省森林资源二类调查数据,从时间和空间尺度上对湖北省1999-2009年、2009-2019年全省及17个市级行政区森林资源结构动态变化规律进行分析,采用层次分析法、变异系数法和综合指数法对湖北省各小班森林结构进行评价,并针对结构评价等级提出不同地区森林结构的经营对策,以期为森林经营方案的优化和林业可持续发展提供参考。主要结果如下:(1)湖北省于1999年开始退耕还林试点工作,同时结合天然林保护工程、绿满荆楚工程、特色经济林产业扶贫等项目的实施,2019年全省林地面积增长至985.17×10~4hm~2,有林地面积786.17×10~4hm~2(79.80%),森林资源得到了有效的管护措施,林地面积增长迅速。1999-2019年间湖北省森林活立木蓄积量由19121.01×10~4m~3增长至53932.17×10~4m~3。2019年湖北省五大林种面积共917.66×10~4hm~2,面积比例为29:2:53:4:11,1999-2009年间结合林地面积的变化,大量新增林地转变为公益林,林种结构得到了一定的改善和调整,2009-2019年间防护林面积减少、用材林面积增加,未来在构建林业生态安全格局的同时,需提高林业产业的绿色发展。(2)良好的森林结构有利于实现林木的可持续经营,1999-2009年、2009-2019年间湖北省天然林面积先增后减,人工林面积不断增加。1999、2009、2019年森林资源主要以中、幼龄林为主,龄组结构均属于增长型,期间幼龄林向中龄林、中龄林向近熟林转变现象明显,各地区的森林得到了合理的管护和经营,但中幼林面积占比仍较大,需采用适当的抚育措施加快林木生长。1999-2019年湖北省针叶林面积共减少69.90×10~4hm~2,阔叶林面积增长233.13×10~4hm~2,针阔混交林面积增长81.79×10~4hm~2,表明研究期间森林资源管理到位,同时自然灾害和病虫害的存在导致马尾松林木死亡,各市级行政区针叶林逐渐向针阔混交林、阔叶林转变。2009-2019年各市级行政区森林均以完整结构为主,全省范围面积共增加了315.01×10~4hm~2,较完整结构的森林面积在15个市级行政区共增长126.62×10~4hm~2,且各地区处于简单结构的林分面积占比较少,森林结构得到一定的调整。由于马尾松林受到病虫害的威胁、杉木和马尾松等纯林的退化,结合森林可持续经营的战略实施,纯林逐渐向混交林发展,截止至2019年,湖北省纯林面积共减少385.20×10~4hm~2,混交林面积增加437.39×10~4hm~2。同时,调查期间随着抚育采伐、补植改造等林业措施的实施,森林得到了良好的郁闭,林分郁闭度逐渐从低、较低、高等级向较高等级转变,未来需根据林业政策的实施,进一步合理优化林分结构。(3)层次分析法和变异系数法获取的森林结构评价权重有较大的差异,结合这两种方法的综合权重能更好平衡赋值过程中存在的主、客观偏差性。在森林结构评价指标权重中,林分的群落结构和树种混交比例的权重值均大于0.16,表明这两个指标是森林结构评价的关键指标。优化森林结构和提高林分稳定性的要点主要在于完善群落结构、提高林分混交度、促进人工林向天然林转变、改善林分年龄的分布比例。(4)森林结构综合评价等级处于中等及以下的地区主要分布在十堰市以北、湖北中部及以东地区,其中较低和低等级的小班面积共68.90×10~4hm~2,未来需要进行一定的结构优化。西部山区和随州市森林资源结构优良,特别是神农架林区,森林覆盖率大且结构稳定。综合来说,湖北省森林结构在西部山区表现出优良状态,中部及东部地区林分结构较差。(5)根据湖北省各地区森林结构指标及综合评价等级状况,参照森林经营的相关技术规程,从人工林近自然化改造、群落完整性提升、年龄结构优化、针叶林阔叶化改造、纯林混交化改造、郁闭度优化等方面对各结构不良的地区提出相应的经营对策。
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