山西省森林生态连续清查体系建设思考

李轶涛（山西省林业调查规划院，山西　太原　030012）



山西省森林生态连续清查体系建设思考

李轶涛
（山西省林业调查规划院，山西太原030012）

【摘要】森林生态连续清查是林业行业使命和职能。介绍了山西森林生态连续清查体系的主要内容，分析了森林生态连续清查现实基础和关键技术，为森林生态连续清查体系提供了初步理论指导。

【关键词】山西省；森林生态；连续清查

我国森林资源监测体系始建于1975年，采用固定样地为基础的连续抽样方法，以省（自治区、直辖市）为抽样控制总体，每5年进行复查，全面客观反映全国森林资源现状和消长情况。随着我国林业现代化的发展，森林资源连续清查逐步从单一的林分蓄积调查向多因子综合性调查发展，从静态的现状描述向动态预测过渡。在生态文明建设的新形势下，森林资源连续清查应继续向生态监测的纵深发展，努力构建国家森林生态状况的基础调查体系，科学、系统、客观、真实地反映我国生态建设的成绩。在此背景下，森林生态连续清查的概念由我国森林生态效益监测与评估首席科学家王兵提出，它是森林生态系统服务全指标体系连续观测与定期清查的体系。森林生态连续清查依托国家森林生态系统定位研究网络，采用野外长期定位观测技术和分布式计算方法，以森林资源连续清查体系为基础，是固定间隔内对同一总体的森林生态系统进行全指标观测与综合评价的技术体系，用以评价森林生态系统的现状，分析间隔期内森林生态系统的动态变化。

1 森林生态连续清查的构建背景

1.1 国内外森林资源清查体系的发展趋势

现代森林资源连续清查体系的雏形起源于1878年的“检查法”，即通过复测数据对比和分析对林木的生长做出估计。美国、德国、日本、奥地利先后于20世纪开展了全国性森林资源清查。20世纪70年代前，大多数国家的森林资源清查体系主要以森林面积与蓄积为重点。随着生态环境问题的日益突出，20世纪80年代以来，森林资源清查重点开始向森林资源与生态状况综合监测方向发展。1998年美国已建成森林资源清查与分析体系和森林健康监测体系，形成拥有统一标准和定义、统一核心监测指标的森林资源调查与监测体系。德国1984年在森林资源清查固定样地上增加了森林健康调查内容。综上，在世界范围内，各国森林资源清查体系普遍经历了木材资源调查、森林多资源调查和森林环境监测等3个阶段，从侧重木材资源向重视生态环境转变。

作为较早开展森林资源连续清查的国家，我国也经历了从调查森林面积与蓄积为重点向森林多资源调查的转变。“掌握森林生态系统的现状及变化趋势，对森林资源与生态状况进行综合评价”作为连续清查的重要任务被列入2004年颁布的《国家森林资源连续清查技术规定》中，并增加了林层结构、群落结构、树种结构、植被覆盖度、自然度等反映森林生态状况的因子。但与林业先进国家相比，我国仍缺少反映森林生态状况的监测体系。

1.2 我国森林生态系统定位观测进展状况

从20世纪50年代起，中国科学院及原林业部相继在我国主要地带性植被分布区建立了森林生态系统定位观测站，对分布在我国的典型森林生态系统进行了研究。截至目前，国家林业局批准的森林生态站已达95个，初步形成了中国森林生态系统定位研究网络。依据该平台，先后开展了林业重点工程生态效益监测、森林对气候变化的响应机制等重大观测研究，为系统开展森林生态系统评估提供了重要的前期准备。在此基础上，国家林业局先后出台了《森林生态系统定位研究站建设技术要求》《森林生态系统定位观测指标体系》和《森林生态系统长期定位观测方法》等一系列重要行业标准，为我国开展标准化森林生态监测打下了坚实的基础。

2 山西省森林生态连续清查体系建设

2.1 基础野外观测体系建设

目前，在全国范围内依据不同的森林立地条件和水热状况，选择具有重要性、代表性、典型性的区域建设森林生态定位站。以生态地理区划为单位，山西省位于华北暖温带落叶阔叶林及油松侧柏林地区，地带性植被属于晋冀山地黄土高原落叶阔叶林及松（油松、白皮松）侧柏林区。目前，山西共有3个森林生态站。吉县站位于吉县蔡家川流域，始建于1985年。观测对象是黄土高原天然次生林和人工林；太岳山站位于沁源县韩洪乡刁王坪村，始建于1990年，观测对象是华北次生温性针叶林和落叶栎林；太行山站位于长治市老顶山国家森林公园和平顺县刘家城郊森林公园，始建于2009年，以不同林龄的油松、侧柏及混交林等林分为观测对象。通过上述3个森林生态站的建设与运行，山西初步具备了不同林分类型、起源、林龄典型森林生态系统野外观测能力。

2.2 指标体系

森林生态监测的根本是观测标准体系建设。间隔期内，针对同一总体进行全要素的森林生态指标体系观测。目前，国家林业局发布了《森林生态系统定位观测指标体系》，共有5大类、27项指标类别和近200个观测指标。涵盖了森林生态系统“水、土、气、生”等四大类指标和常规气象类指标。在每一大类指标上又划分为多个指标类别，每一指标类别中又包含若干同类观测指标，从而形成了三级分层式的结构体系。在此基础上，所有的观测指标均按照《森林生态系统长期定位观测方法》进行观测，确保了森林生态连续清查生态数据的科学准确。

2.3 分布式测算评估

山西省森林生态连续清查体系的关键技术环节，是将典型的森林生态系统野外观测数据拓展为省级总体的测算数据。这一过程需要将森林资源连续清查数据作为尺度扩展的媒介，因此资源连续清查与生态连续清查的耦合是生态连续清查体系的重中之重。资源连续清查的数据是在国土范围内的系统抽样调查基础上形成的面状数据，而生态连续清查数据则是典型森林生态系统长期定位观测的点状长时序数据。通过科学严谨的数学推理和统计建模对生态连续清查的点状数据进行尺度扩展，将森林生态定位站上的点状实测数据转换至国土范围内的测算数据。这一过程尚需要做更深层次的研究，并且需要长期定位观测研究以得出可靠的转换参数。

分布式测算方法是目前较为科学有效的方法，该方法将省级总体划分为若干均质化的生态测算单元，在均质化单元内，将点状数据拓展为单元面状测算数据。具体思路是，在山西省范围内，按照林分类型划分二级测算单元。例如油松林测算单元、辽东栎林测算单元、油松—辽东栎混交林测算单元等。每个二级测算单元内按照起源划分为天然林和人工林的三级测算单元。例如油松天然林单元、油松人工林单元等。每个三级测算单元按照龄组划分为过熟林、成熟林、近熟林、中龄林、幼龄林等四级测算单元。例如油松天然幼龄林单元、油松天然中龄林单元等。在均质单元内部，可以采用遥感反演和模型模拟等方法进行点状数据拓展。最终，通过汇总累加各级测算单元以获得对省级总体的测算评估。

3 讨论与展望

森林生态连续清查是森林资源连续清查发展的下一阶段，是现代化林业发展的更高水平。目前全省已经开展了森林生态系统服务功能评价的相关研究，但尚未建立起森林生态连续清查制度。下一步应当根据全省生态区划，加密森林生态连续清查野外观测站，提升数据可靠性。并积极开展点状数据尺度扩展的遥感反演和模型模拟研究，率定适合山西自然状况的模型参数，以提高结果的准确性。

参考文献

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[2]肖兴威.中国森林资源与生态状况综合监测体系建设的战略思考[J].林业资源管理，2004（3）：1-5.

[3]舒清态，唐守正.国际森林资源监测的现状与发展趋势[J].世界林业研究，2005，18（3）：33-37.

【中图分类号】S757.2+2

【文献标识码】C

【文章编号】1005-4707（2016）01-030-02

doi:10.3969/j.issn.1005-4707.2016.02.014

【作者简介】李轶涛(1984-)，男，2014年北京林业大学博士研究生毕业，现任山西省林业调查规划院工程师。

【收稿日期】2015-12-25；【修回日期】2016-01-11。