防護林生態系統健康標準評估范文

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防風固沙林生態系統健康評價指標構建和評價方法

防風固沙林生態健康評價的內容是由評價目的和評價對象本身的結構、功能及系統健康的特性所決定的。評價的方法又根據評價的內容而進行選擇。從系統的結構和功能來看，生態系統健康的評價內容包括防風固沙林生態結構健康評價和功能健康評價，并依據其組成進行多要素的分解分析，然后進行綜合。從健康特性來看，整體性、固沙性和防風性是防風固沙林生態系統健康的主要特征，因此評價中要緊密結合與特性相關的內容，并采取相應的方法。

1構建原則

評價防風固沙林生態健康指標要滿足以下要求：①能夠對防風固沙林的自然屬性和其生長的自然環境進行多方位描述；②對防風固沙林生態健康程度中可預見和不可預見的變化提出警示；③能夠反映出整個防風固沙林生態系統環境健康狀況和影響其發展的主要因素。由此選擇防風固沙林生態健康評價指標應遵循以下原則。

1.1代表性評價指標應能代表防風固沙林生態健康本身所固有的自然屬性和防風固沙林生態系統特征，并能反映防風固沙林生境的變化趨勢及其受干擾和破壞的敏感性。

1.2科學性評價指標要能反映防風固沙林生態健康的本質特征及其發生發展的內在變化規律，指標的物理及生理意義明確，調查方法標準，統計方法規范。

1.3系統性評價指標能夠全面、系統地反映防風固沙林生態健康的各個方面，指標之間應相互補充，充分體現防風固沙林生態系統的一體性和協調性。

1.4獨立性評價指標之間應相互獨立，不出現相互包含、相互交叉關系和大同小異的現象。

1.5實用性評價指標的數據通過調查容易獲取，其計算與測量方法簡單，可操作性強，實現理論科學性和現實可行性的合理統一。

2指標評價體系的構建

根據指標體系的構建原則，按照控制指標、評價指標和調查指標3層指標，從防風固沙林生態健康的穩定性、生態健康的持續性、生態健康的完備性3個方面，以防風固沙林的生長要素、結構要素、生境要素、樹勢要素、脅迫要素5項要素和18個調查指標建立防風固沙林生態健康指標評價體系（圖1）。

3評價指標的說明及評價標準

3.1評價指標和調查指標說明及評價標準

3.1.1生長要素指標評價標準主要是針對林木生長特點提出，如果其生長要素達到其正常年份的生長高度和粗度，生長狀況良好，防風固沙林為健康狀態。主要包括樹高、胸徑2個調查指標，再針對該研究地區的榆樹和沙棗制定具體評價標準（表1）。

3.1.2結構要素指標評價標準結構要素是指防風固沙林系統內部組分之間相互作用的多樣性和復雜性，有樹種之間、林層之間等相互作用與影響，來保證防風固沙林處在一個穩定的動態變化狀態中健康生長。主要包括植被類型、植被結構、郁閉度、灌草總蓋度4個調查指標，具體評價標準見表2。

3.1.3生境要素指標評價標準生境要素是指防風固沙林生長的地理環境，地理環境直接影響防風固沙林的生長狀況和防護能力。根據防風固沙林的生境特點，提出用沙化類型、土壤組分、沙化程度、覆沙厚度、有無結皮5項調查指標，具體評價標準見表3。

3.1.4樹勢要素指標評價標準樹勢要素主要是指防風固沙林生長樹體形態是否與正常樹種的生長形態一致，諸如樹冠枝條生長能力、樹葉的完好情況以及枝條的發育繁殖能力等。根據防風固沙林的林木生長要求，提出利用樹冠、樹葉和生活力3個調查指標，具體評價標準見表4。

3.1.5脅迫要素指標評價標準脅迫要素主要是指防風固沙林的災害因子，包括防風固沙林病蟲害、火災、氣候災害（風、雪、水、旱）和沙埋、沙割等災害現象。主要包括氣象災害、病蟲災害、污染災害、風沙危害4個調查指標，具體評價標準見表5。

3.2控制指標說明對防風固沙林生態系統健康的理解

主要包括防風固沙林生態系統的完備性、穩定性和可持續性。完備性是指防風固沙林生態系統內在的組分、結構、功能及其外在的生物物理環境的完整性，既包含生長要素、生境要素的完備程度，也包含生物過程，生態過程和物理環境過程的健全性，強調組分間的依賴性與和諧性、統一性；穩定性主要是指防風固沙林生態系統對環境脅迫和外部干擾的反應能力，一個健康的生態系統必須維持系統的結構和功能的相對穩定，在受到一定程度干擾后能夠自然恢復；可持續性主要是指防風固沙林生態系統持久地維持或支持其內在組分、組織結構和功能動態發展的能力，強調森林健康的一個時間尺度和持續固沙能力問題。

4生態健康評價方法及標準

4.1評價方法該研究根據防風固沙林生態健康指標的構建原則，以防風固沙林生態學和固沙理論為基礎，采用專家評議幾何平均法計算劃分指標的權重，綜合防風固沙林的生長要素、結構要素、生境要素、樹勢要素、脅迫要素5項要素18項指標因子來綜合評價。首先按下式計算綜合得分：式中，Xi為第i項評價因子的等級評定得分值（等級分值）；Wi為各評價要素的權重。然后根據5項要素的權重（分別取0.30、0.15、0.30、0.15、0.10）綜合得分值按標準劃分森林健康等級。

4.2評價標準防風固沙林生態健康等級評定標準：健康、亞健康弱健康、不健康的生態健康等級綜合得分值分別為≥8、6~8、4~5、＜4。

案例驗證

1基礎材料

以寧夏毛烏素沙地防風固沙林為評價對象，利用該區域森林資源一類清查的樣地資料數據和衛星遙感圖像解譯識別資料，選擇防風固沙林樣地，根據現有的調查因子并做一些補充調查，作為該研究的基礎資料。

2.2評價地區概況

毛烏素沙地在寧夏境內分布面積735024hm2，占毛烏素沙地面積的12.32%，占寧夏沙化土地面積的59.48%。占據寧夏東北部，地理坐標：106°21′~107°38′E，37°32′~39°06′N。南北長210km，東西寬12~120km，為黃河東岸、鄂爾多斯臺地西南一隅。該區屬中溫帶干旱氣候，光能資源豐富，年日照時數為3130h，平均氣溫7.2℃，極端最高氣溫38.1℃，極端最低氣溫-27.5℃，無霜期平均128d，多年平均降水量190~250mm，大部分集中于7~9月份。年蒸發量在1022~1862mm，年干燥度為2.95~4.68，主要氣象災害有干旱、霜凍、冰雹、青干和熱干風、低溫冷害等。其中干旱是最嚴重的氣象災害。

冬春風沙較多，沙區平均風速2.8m/s，最大風速為24m/s，風向多為西北風。地形為低山丘陵、緩坡丘陵、風沙地、沖積平原。土壤主要是風沙土、灰鈣土，還有少量鹽堿土，土壤肥力水平低，土壤有機質含量僅為0.5%~1.1%。水資源貧乏，主要依賴大氣降水，地表水很少，屬嚴重缺水地區。地下水資源匱乏，淺層水雖分布較廣，井孔涌水量不大。毛烏素沙地治理區多為流動沙地和半流動沙地，植被蓋度分別在3%~5%和15%~20%，植被主要有針茅、牛心樸子、沙蒿等，草場質量較差。

3樣地調查

3.1樣地說明樣地是寧夏森林資源連續清查的原始固定樣地，正方形，面積為0.06hm2，其邊長為24.49m。主要調查因子有土壤名稱、土壤厚度、林種、樹種、平均年齡、平均胸徑、平均樹高、林層結構、郁閉度、生活力森林病蟲害等級、蓄積、荒漠化類型、荒漠化程度等49項因子。自1990年建立以來，已連續調查3次。該研究數據全部來源于3次森林資源調查（表6）。

3.2樣地選擇從寧夏毛烏素沙地南緣的鹽池縣選擇具有代表性的27個防風固沙林樣地進行評價，采用樣地因子補充調查的方法，首先對選擇的27個樣地的調查因子進行登記，利用1990—2000年的調查原始資料進行計算，總結評價因子的標準，確定補充調查因子數量和調查路線。根據18個因子逐項進行詳細調查評價，經調查評價，試驗區樣地主要因子評價等級見表7。

4評價結果

根據表7所列的指標等級評價結果，按照各項因子評分標準和權重，得出各要素的分值，然后按照5項要素的權重根據計算綜合得分，再根據防風固沙林等級分值標準，判定防風固沙林的生態健康等級，詳細結果見表8。綜合評價結果為：有1個樣地的固沙林為生態健康等級，有18個樣地的固沙林評價結果為亞健康等級，有7個樣地的固沙林評價結果為弱健康等級，有1個樣地的固沙林評價為不健康等級。

由評價結果可知，研究地區的防風固沙林66.6%處于亞健康狀態；25.9%處于弱健康狀態；處于健康和不健康狀態的各占3.7%。這與實際狀況是相符的，因為毛烏素沙地的防風固沙林處在干旱半干旱地區，降雨量低，風沙危害嚴重，在造林結束后的數年間，防風固沙林的撫育管護條件非常差，造成防風固沙林90%以上都處于亞健康和弱健康狀態。評價結果表明，要進一步加大防風固沙林的撫育管理工作，確保這一地區防風固沙林正常發揮防風固沙效果，保證這一地區的生態安全。

結論

采用控制指標、評價指標和調查指標3層指標，利用專家評議幾何平均法計算劃分指標的權重，構建了一套寧夏毛烏素沙地防風固沙林生態系統健康評價指標體系，并在寧夏毛烏素沙地選用森林資源清查樣地進行案例研究，結果表明，該指標體系及評價方法能夠比較客觀地揭示寧夏毛烏素沙地防風固沙林的健康狀況及其健康差異，具有一定的科學性、實用性和可操作性。該指標評價體系對寧夏毛烏素沙地的防風固沙林撫育管理具有一定的指導意義。但是由于目前防風固沙林生態健康指標評價尚無統一、公認的標準，筆者對寧夏毛烏素沙地防風固沙林生態健康指標評價和評價因子僅作了初步研究，受具體地點和環境影響較大，所建立的指標評價體系還需要與實際結合不斷完善才能應用于實踐。

由寧夏毛烏素沙地防風固沙林的評價結果可知，寧夏毛烏素沙地防風固沙林在造林模、樹種結構、造林密度和撫育管護等工作中存在問題，需要調整造林模式，對樹種結構要以喬灌結合，對造林密度要適當加大，加強防風固沙林的管理，加大毛烏素沙地防護林的撫育經費，保證防風固沙林的林木生長基本條件。建議在做好防風固沙林撫育管護的同時，對一些不健康的防風固沙林進行改造，使該地區的生態防護達到穩定狀態。

作者：汪澤鵬張為單位：寧夏林業調查規劃院寧夏六盤山自然保護區管理局