武汉环城林带质量评价及影响因素分析

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2019.06.014

林业资源管理 ›› 2019, Vol. 0 ›› Issue (6): 75-83.doi: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2019.06.014

武汉环城林带质量评价及影响因素分析

彭楚才¹(), 佃袁勇¹, 周志翔¹(), 程维金², 肖之炎², 董炼³, 李新玉³

1. 华中农业大学园艺林学学院湖北省林业信息工程技术研究中心,武汉 430070
2. 武汉市园林和林业局,武汉 430010
3. 武汉林业发展有限责任公司,武汉 430023

收稿日期:2019-10-08 修回日期:2019-10-24 出版日期:2019-12-28 发布日期:2020-05-09
通讯作者: 周志翔
作者简介:彭楚才(1995-),男,湖北麻城人,在读硕士,主要从事森林生态与经营管理研究。Email: simonphang@foxmail.com
基金资助:
湖北省重大科技创新计划项目(2018ABA074);武汉市园林和林业局科研课题(201811)

Quality Evaluation and Analysis on Factors Affecting the Quality of the Forest Belt Around Wuhan City

PENG Chucai¹(), DIAN Yuanyong¹, ZHOU Zhixiang¹(), CHENG Weijin², XIAO Zhiyan², DONG Lian³, LI Xinyu³

1. College of Horticulture and Forestry Sciences / Hubei Engineering Technology Research Center for Forestry Information,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070
2. Wuhan Municipal Bureau of Landscape and Forestry,Wuhan 430010
3. Wuhan Forestry Development Co.,Ltd.,Wuhan 430023

Received:2019-10-08 Revised:2019-10-24 Online:2019-12-28 Published:2020-05-09
Contact: ZHOU Zhixiang

摘要/Abstract

摘要：

从景观质量、生长质量和稳定性上构建了环城林带质量评价的指标体系,并通过基于层次分析法和熵值法的综合权重确定了指标权重,在林带小班调查数据的基础上对武汉市环城林带质量进行评价。结果表明,基于层次分析法和熵值法的综合权重更好地平衡了评价指标的客观信息和评价者的主观意志。准则层中景观质量所占权重最高,季相多样性、树种混交状况和灌木层盖度是反映林带综合质量的关键指标。武汉市环城林带的生长质量和稳定性较高,景观质量较差,林带的质量仍具有极大的提升空间。林分密度过高、树种混交度低、季相变化不明显,林下灌草层盖度不高是影响武汉市环城林带质量的主要因素。以林带景观质量提升为重点,加强针叶林和常绿阔叶林的林分改造,提高树种混交度及灌草层盖度,增加林分的季相变化及结构完整性,合理地调整林分密度是提升林带质量的主要途径。

关键词: 环城林带, 熵值法, 层次分析法, 综合权重, 质量评价

Abstract:

Based on the landscape quality,growth quality and stability,the indicator system of the quality evaluation of the eco-landscape forest belt around the city was constructed.The weights of the factors and indicators were determined by the comprehensive weights based on the analytic hierarchy process and the entropy method to evaluate the quality of the shelterbelt.The study results are as follows:the comprehensive weighting based on analytic hierarchy process and the entropy method better balanced the objective information of the evaluation indicators and the subjective will of the evaluators.Landscape quality has the highest weight in the criteria layer.Seasonal aspect diversity,tree mixed status and shrub layer coverage are the key indicators reflecting the comprehensive quality of the shelterbelt.Growth quality and stability of the shelterbelt is relatively high,while landscape quality is low,so the quality of the shelterbelt still has a great room for improvement.The mixed degree of tree species is not good,the seasonal variation is not obvious,and the coverage of understory shrubs is not high,which is the main factor affecting the quality of the forest belt around a city.Focusing on the quality improvement of shelterbelt landscape,improving the stand of coniferous forest and evergreen broad-leaved forest,increasing the mixed degree of tree species,the seasonal variation and structural integrity of the stand,and adjusting the stand density reasonably,promoting the growth of understory shrubs and improving the biodiversity of forest belts in the process of protection are the main ways to improve the quality of the forest belt around a city

Key words: the forest belt around a city, entropymethod, analytic hierarchy process(AHP), comprehensive weighting method, quality evaluation

中图分类号:

S731.2

彭楚才, 佃袁勇, 周志翔, 程维金, 肖之炎, 董炼, 李新玉. 武汉环城林带质量评价及影响因素分析[J]. 林业资源管理, 2019, 0(6): 75-83.

PENG Chucai, DIAN Yuanyong, ZHOU Zhixiang, CHENG Weijin, XIAO Zhiyan, DONG Lian, LI Xinyu. Quality Evaluation and Analysis on Factors Affecting the Quality of the Forest Belt Around Wuhan City[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2019, 0(6): 75-83.

图/表 7

表1

表2

评价指标等级划分及赋值

指标	指标等级与赋值				指标赋值判断依据
指标	低(2)	中等(4)	较高(6)	高(8)	指标赋值判断依据
C1季相多样性	树种单一,且所选用树种基本无季相变化。	所选树种能在小部分时节有季相变化,色彩变化不丰富多样。	由季相变化较大的树种组成,能在不同季节展现独特风貌。	拥有多种季相变化较大的树种,在多个季节具有较高的观赏价值。	基于林带小班调查中的树种组成、优势树种、混交树种进行判断。
C2树种混交状况	树种组成单一,观赏价值差。	不同树种混交的阔叶林或针叶林。	由针叶树种和阔叶树种混交而成,林相较为丰富,有较强观赏价值。	混交树种较多的针阔混交林,林相极为丰富,群落结构复杂,具有很强的观赏价值。	基于林带小班调查中的树种组成、优势树种、混交树种进行判断。
C3林分郁闭度	≤0.2	(0.2,0.4]	(0.4,0.6]及>0.8	(0.6,0.8]	基于林带小班调查中的郁闭度数据进行判断。
C4灌木层盖度	≤20	(20,50]	(50,70]	>70	基于林带小班调查中的灌木层盖度数据进行判断。
C5草本层盖度	≤20	(20,50]	(50,70]	>70	基于林带小班调查中的草本层盖度数据进行判断。
C6林分密度合理性	林分密度不合理	林分密度较不合理	林分密度较合理	林分密度合理	基于调查的小班林分密度数据,参考《造林技术规程(GBT 15776-2016)》中“造林区域主要造林树种造林适宜最低初值密度表”,以及刘新亮^[26]、杨文斌^[27]、吴鞠^[28]等人的研究,确定各小班目前的林分密度是否合理。
C7树高年均生长量	≤0.4	(0.4,0.6]	(0.6,0.9]	>0.9	基于林带小班调查中的林龄和优势树种平均树高数据进行计算,P= $H n$ 式中:P为树高年平均生长量,n为林龄,H为优势树种平均树高。
C8胸径年均生长量	≤0.7	(0.7,0.9]	(0.9,1.1]	>1.1	基于林带小班调查中的林龄和优势树种平均胸径数据进行计算,K= $Φ n$ 式中:K为胸径年平均生长量,n为林龄,Φ为优势树种平均胸径。
C9单位面积蓄积量	≤5	(5,12]	(12,20]	>20	基于调查中的树种组成、优势树种平均树高、优势树种平均胸径、混交树种平均树高、混交树种平均胸径数据以及二元材积表进行计算。
C10结构完整度	乔木树种单一,灌木层、草本层盖度缺失	乔木树种单一,灌木层、草本层盖度较小或缺失,组成种类较少	乔木树种单一,灌木层、草本层盖度较大且组成种类较多	乔木树种混交,灌木层、草本层盖度较大且组成种类较多	基于林带小班调查中的树种组成、优势树种、混交树种、群落结构、灌木盖度、草本盖度数据进行判断。
C11健康等级	不健康	中健康	亚健康	健康	基于调查中对林分病虫害危害状况及生长势的观测得到。
C12植被总盖度	≤25	(25,50]	(50,75]	>75	基于林带小班调查中的植被盖度数据进行判断。
C13龄级等级	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	基于调查中的林龄和优势树种数据并参考《主要树种龄级与龄组划分(LY T 2908-2017)》中“其它防护林主要树种龄组划分表”,确定环城生态风景林带各小班优势树种的龄级期限,对其进行龄级的划分。

表2

表3

表4

表5

表6

表7

参考文献 35

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林分质量等级	景观质量指数区间	生长质量指数区间	稳定性指数区间	综合质量指数区间
低质量	0≤E_i<2.315	0≤E_i<0.630	0≤E_i<0.637	0≤E_i<3.578
中质量	2.315≤E_i<2.729	0.630≤E_i<0.742	0.637≤E_i<0.751	3.578≤E_i<4.218
较高质量	2.729≤E_i<3.160	0.742≤E_i<0.860	0.751≤E_i<0.869	4.218≤E_i<4.884
高质量	E_i≥3.160	E_i≥0.860	E_i≥0.869	E_i≥4.884

指标	层次分析法权重	熵值法权重	综合权重
B1景观质量	0.659	0.634	0.647
B2生长质量	0.156	0.195	0.176
B3稳定性	0.185	0.171	0.178
C1季相多样性	0.336	0.027	0.182
C2树种混交状况	0.172	0.136	0.154
C3林分郁闭度	0.081	0.015	0.048
C4灌木层盖度	0.035	0.319	0.177
C5草本层盖度	0.035	0.137	0.086
C6林分密度合理性	0.078	0.051	0.065
C7树高年均生长量	0.026	0.040	0.033
C8胸径年均生长量	0.026	0.047	0.037
C9单位面积蓄积量	0.026	0.057	0.042
C10结构完整度	0.103	0.057	0.080
C11健康等级	0.046	0.002	0.024
C12植被总盖度	0.018	0.070	0.044
C13龄级等级	0.018	0.042	0.030

林分质量等级与数量		景观质量	生长质量	稳定性	综合质量
高质量	小班数/个	64	1538	1625	394
	小班比率/%	2.53	60.74	64.18	15.56
	面积/hm²	60.94	1599.39	1567.18	395.29
	面积比率/%	2.46	64.44	63.14	15.93
较高质量	小班数/个	349	453	233	779
	小班比率/%	13.78	17.89	9.20	30.77
	面积/hm²	356.09	396.11	245.86	739.07
	面积比率/%	14.35	15.96	9.91	29.78
中等质量	小班数/个	644	273	246	724
	小班比率/%	25.43	10.78	9.72	28.59
	面积/hm²	596.88	273.13	267.43	747.19
	面积比率/%	24.05	11.00	10.77	30.10
低质量	小班数/个	1475	268	428	635
	小班比率/%	58.25	10.58	16.90	25.08
	面积/hm²	1468.26	213.53	401.69	600.62
	面积比率/%	59.15	8.60	16.18	24.20

指标等级与面积比率			高(8)				较高(6)				中等(4)				低(2)
指标等级与面积比率			面积/hm²		面积比率/%		面积/hm²		面积比率/%		面积/hm²		面积比率/%		面积/hm²	面积比率/%
B1景观质量	C1季相多样性	3.67		0.15		455.30		18.34		1689.98		68.08		333.22		13.42
	C2树种混交状况	0.59		0.02		334.91		13.49		692.25		27.89		1454.43		58.59
	C3林分郁闭度	1344.69		54.17		910.95		36.70		117.25		4.72		109.26		4.40
	C4灌木层盖度	14.87		0.60		33.14		1.34		310.89		12.52		2123.26		85.54
	C5草本层盖度	193.45		7.79		178.73		7.20		832.22		33.53		1277.76		51.48
B2生长质量	C6林分密度合理性	715.12		28.81		245.60		9.89		1068.37		43.04		453.07		18.25
	C7树高年均生长量	528.67		21.30		833.26		33.57		762.05		30.70		358.19		14.43
	C8胸径年均生长量	661.76		26.66		659.63		26.57		792.98		31.95		367.78		14.82
	C9单位面积蓄积量	808.17		32.56		581.24		23.42		641.14		25.83		451.62		18.19
B3稳定性	C10结构完整度	1019.71		41.08		374.28		15.08		413.48		16.66		674.69		27.18
	C11健康等级	1975.02		79.57		473.78		19.09		29.13		1.17		4.23		0.17
	C12植被总盖度	546.70		22.03		384.30		15.48		837.32		33.73		713.83		28.76
	C13龄级等级	708.63		28.55		138.94		5.60		1415.17		57.01		219.42		8.84

林分综合质量等级与数量		针叶林	落叶阔叶林	常绿阔叶林	针阔混交林
高质量	小班数/个	1	224	9	155
	小班比率/%	0.45	20.76	1.01	46.13
	面积/hm²	0.54	220.66	10.07	143.56
	面积比率/%	0.20	21.95	1.09	49.19
较高质量	小班数/个	21	469	131	160
	小班比率/%	9.38	43.47	14.65	47.62
	面积/hm²	20.01	442.12	146.32	143.98
	面积比率/%	7.54	43.98	15.91	49.34
中等质量	小班数/个	73	274	362	18
	小班比率/%	32.59	25.39	40.49	5.36
	面积/hm²	105.59	259.22	363.15	3.44
	面积比率/%	39.81	25.78	39.48	1.18
低质量	小班数/个	129	112	392	3
	小班比率/%	57.59	10.38	43.85	0.89
	面积/hm²	139.10	83.32	400.24	0.84
	面积比率/%	52.44	8.29	43.51	0.29

武汉环城林带质量评价及影响因素分析

Quality Evaluation and Analysis on Factors Affecting the Quality of the Forest Belt Around Wuhan City

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目标层	准则层	指标层
A环城生态风景林带质量评价	B1景观质量	C1季相多样性
		C2树种混交状况
		C3林分郁闭度
		C4灌木层盖度
		C5草本层盖度
	B2生长质量	C6林分密度合理性
		C7树高年平均生长量
		C8胸径年平均生长量
		C9单位面积蓄积量
	B3稳定性	C10结构完整度
		C11健康等级
		C12植被总盖度
		C13龄级等级