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森林资源可持续控制技术研究

吴巩胜  
【摘要】: 森林资源的可持续意味着对森林生态系统的生态过程和功能的维护,但在现有的知识水平和技术条件下,还不能够完全实现对生态过程及其功能的控制。基于生态系统结构与功能密切相关的原理,本研究从森林资源的非空间结构和空间结构两方面出发,探讨森林资源的可持续控制。主要研究内容如下: (1)统计分析了跨度为40年资源动态变化过程,并分析了造成资源结构不合理变化趋势的深层次原因。结果表明,林龄结构幼龄化,树种结构次生化,森林生产力降低是资源动态变化的特征。长期以来在林业生产经营中,没有严格执行森林经营方案,而是实行过度集中的皆伐采伐方式,是导致资源结构不断恶化的根本原因。虽然近期来的资源管理和人工造林状况的改善,森林面积有所回升,但蓄积量和树种、林龄结构的改善仍是长期艰巨的任务。采用科学合理的技术方法进行资源结构调整,是实现资源可持续的当务之急。 (2)本研究从现实资源结构出发,根据可持续经营原则和相关理论确定了森林资源结构的调整目标。人工林为了实现最大经济效益的持续稳定,其目标结构应当为法正均匀的林龄向量,其林龄结构调整可利用典范模式实现。天然林由于其林龄向量转移的滞后现象,造成传统的法正林模型不适用于天然同龄林,本研究根据现实林龄结构和相关理论导出了天然次生林的可持续特征林龄结构,并采用线性规划方法,构造了以择伐方式为主的天然林优化调整模型,其调整目标为呈等差基数的林龄向量。 (3)本研究进行了1958年和1998年两期景观格局的空间特征定量分析,并且通过地理信息系统的叠置分析,确定了40年各种景观类型的转移概率。两期景观格局的空间特征定量分析的结果表明,在景观空间组成上,1998年景观类型增多,但成过熟林斑块比例显著减少,作为顶级群落的天然针叶类斑块的比例进一步减少;在景观空间构型上,景观中斑块数量增加,平均斑块面积减小,在斑块粒径结构中小斑块数量增加,边缘数量增加,同类斑块间的隔离程度增加,说明景观的破碎程度加剧。40年的景观转移状况叠置分析的结果表明,景观的地类转移比较理想,1998年相对于1958年有林地的面积有所增加,但从树种、林龄和蓄积量的转移来看并不理想。 (4)利用线性规划模型,确定各分期的采伐面积。然后,本研究以GIS空间数 据库为基础,利用了包括DEM模型的水文分析、GIS缓冲区分析、基于空间拓扑 关系查询分析等各种相关Gls空间分析功能,以25年为分期,模拟了3种空间采 伐模式和选择规则。利用人工神经网络模型对这3种空间采伐模式实施后的森林生 长进行预测,并以预测的结果作为输入数据来生成下一期的采伐方案,从而生成了 包括多个分期的空间采伐方案。最后利用GIS空间分析功能分别对这3种采伐方案 实施后所形成的各期景观空间结构进行评价。使得经过一定的经营分期的采伐与更 新后,能够达到特定的林龄结构和空间结构,实现了森林经营的空间决策,这是保 证森林经营中充分发挥森林的多种功能和价值的基础。


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