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《中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)》2015年第二期
1試驗(yàn)區(qū)概況
本研究實(shí)驗(yàn)區(qū)選在黑龍江省伊春市伊春林區(qū)，它擁有世界上面積最大的紅松原始林，是典型的林業(yè)資源型和生態(tài)園林型城市，在我國(guó)國(guó)有林區(qū)中占有很大比重。伊春林區(qū)總面積3823852.7hm2，其中林地面積為3735700.9hm2，占林區(qū)總面積的97.69%，有林地面積3219538.2hm2，占林地面積的86.18%，森林覆蓋率84.2%；有林地面積中天然林為22615552.8hm2，占81.24%，無(wú)林地74160.3hm2，其中荒山荒地51946.9hm2；有林地森林蓄積量為263173261m3。其林區(qū)特點(diǎn)為：有林地面積大，增長(zhǎng)潛力大；森林面積、蓄積增加，可采資源所剩無(wú)幾；森林質(zhì)量退化，單位面積蓄積減少；齡組結(jié)構(gòu)比例不合理，資源分布不均衡等。
2研究方法
原始數(shù)據(jù)伊春市從2001年開(kāi)始每年對(duì)林區(qū)森林資源進(jìn)行連續(xù)清查。本研究利用2001年到2012年伊春森林資源的連續(xù)清查數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)較少和貧乏的信息帶來(lái)的灰色不確定性，于是采用灰色系統(tǒng)理論對(duì)森林資源指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)分析。
3結(jié)果與分析
根據(jù)伊春市森林資源清查的實(shí)際數(shù)據(jù)，可以建立起預(yù)測(cè)模型指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)，見(jiàn)表2。森林資源指標(biāo)包括森林的總蓄積量、森林覆蓋率和有林地面積。由表2可知，森林總蓄積量呈現(xiàn)先下降后上升的波動(dòng)性變化，在2007年的波動(dòng)性最大，總蓄積量從2006年的2.45×108m3下降到2.19×108m3，之后2008年又上升到2.44×108m3。森林的覆蓋率總體上呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。森林的有林地面積的變化趨勢(shì)和森林總蓄積量大致相同，但在2010年出現(xiàn)了較大幅度的波動(dòng)，森林有林地面積從2009年的318.7萬(wàn)hm2增加到384.2萬(wàn)hm2，2011年又下降到了320.9萬(wàn)hm2。
伊春林區(qū)森林資源的原始數(shù)據(jù)必須具有準(zhǔn)指數(shù)規(guī)律才可用于建立GM(1，1)灰色預(yù)測(cè)模型，故對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)光滑性檢驗(yàn)。準(zhǔn)光滑性檢驗(yàn)的結(jié)果，見(jiàn)表3。由表3可知，伊春林區(qū)森林資源各指標(biāo)序列對(duì)于k＞3均有r(k)=x0(k)/x1(k-1)＜0.5，資源數(shù)列為準(zhǔn)光滑序列，其中r(k)表示取k時(shí)的光滑比，可建立GM(1，1)灰色預(yù)測(cè)模型。根據(jù)公式（2）～公式（8）結(jié)合原始數(shù)據(jù)，計(jì)算出伊春市森林資源灰色預(yù)測(cè)模型參數(shù)，并建立伊春森林資源指標(biāo)的灰色預(yù)測(cè)模型，見(jiàn)表4。由表4可知，a值都小于0，這說(shuō)明預(yù)測(cè)模型最終呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。根據(jù)公式（9），結(jié)合表4伊春市森林資源灰色預(yù)測(cè)模型參數(shù)，預(yù)測(cè)伊春市2001～2015年森林資源的預(yù)測(cè)結(jié)果，見(jiàn)表5。由表5可知：預(yù)測(cè)值和實(shí)際值之間雖然存在一定的差異，但是差異較小，具體的情況還要對(duì)表5中的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬精度的檢驗(yàn)。利用GM(1，1)模型建立的伊春市森林資源的預(yù)測(cè)模型是否滿足實(shí)際情況，由灰色模型的模擬精度所決定。在對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行模擬精度的校驗(yàn)時(shí)，采用單一的檢驗(yàn)指標(biāo)容易對(duì)模擬精度的高低做出誤判。本研究中，根據(jù)伊春市森林資源的實(shí)際情況和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型的實(shí)際需要，選取平均相對(duì)誤差E、平均絕對(duì)誤差E0、均方差比值C和小誤差概率p等4項(xiàng)模擬精度檢驗(yàn)指標(biāo)。伊春市森林資源動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型的模擬精度的各個(gè)檢驗(yàn)指標(biāo)計(jì)算出來(lái)的數(shù)值以及模擬精度的高低，見(jiàn)表6。由表6可知，森林覆蓋率和有林地面積預(yù)測(cè)模擬的精度為1級(jí)，森林總蓄積量的模擬精度為2級(jí)；精度都較高。
結(jié)合表5可知，伊春森林資源各個(gè)指標(biāo)建立的預(yù)測(cè)模型a＞-0.3，由此可以得出各模型均適合中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。為了直觀起見(jiàn)，利用伊春市森林資源各個(gè)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)序列及其對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)序列繪制折線圖，如圖1、圖2和圖3所示。由圖1可知：在2001～2012年期間，伊春森林總蓄積量在2002起有所增加，但2007年有所下降，從2008年起又持續(xù)上升。預(yù)測(cè)表明，在未來(lái)的3年里森林總蓄積量都趨于平穩(wěn)上升的趨勢(shì)。由圖2可知：從2001年起，伊春森林資源覆蓋率持續(xù)增加。
作者：宋廣軍王立海單位：東北林業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院哈爾濱理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院