北京山区森林健康评价研究

论文摘要

本文以系统科学、景观生态学等理论为依据,以样地调查、北京市“十五”森林资源二类调查结果和其它途径收集的图件为基础数据,从探讨森林健康的内涵与实质入手,在对森林景观进行区划的基础上,确立评价指标,采用正态分析及等距分组法确定评价指标标准,采用层次分析法确定评价指标权重,采用多级模糊综合评价法确定健康等级隶属度,并将北京山区森林健康评价等级划分为优质、健康、亚健康、不健康和疾病五级,从森林经营小班、景观和区域三个尺度对北京山区森林健康状况进行了评价,旨在为北京市森林健康可持续经营提供理论依据。主要研究结果与结论如下:(1)运用森林资源二类调查与遥感影像相结合的方法,以地类、森林类型、起源和优势树种作为北京山区森林景观区划的主要因子,区划得到北京山区共18个森林景观类型。森林景观分类精度达到83%以上。(2)在森林经营小班尺度上,以现代系统科学理论为基础,从完整性、稳定性和可持续性三个方面初步构建健康评价指标14个,经筛选,得到小班健康评价指标8个;在景观尺度上,以景观生态学理论为基础,从结构与格局、功能与过程两个方面初步构建健康评价指标6个,经筛选,得到景观健康评价指标4个。(3)在森林经营小班尺度上,建立了森林景观类型林分蓄积量—生物量回归模型、灌木层生物量—灌木高度回归模型、草本层生物量—草本高度回归模型各18类,以推求单位面积总生物量;建立了树高、胸径—叶面积指数回归模型18类,以推求小班叶面积指数。在景观尺度上,采用景观格局计算公式得到了分形维数、景观多样性、景观优势度、景观均匀度各18个指标值;通过统计各类景观样地每木调查数据的病虫害等级数量比例,计算其模糊隶属度的相对位置而得到了病虫害程度18个指数。(4)在小班尺度上,将小班评价指标分类为定性描述指标、无限制可比定量指标和半限制可比定量指标三种。确立了无限制可比定量指标、半限制可比定量指标标准各5级,在景观尺度上,确立分形维数、景观多样性指数指标标准各5级。(5)采用层次分析法确定指标权重,得到:小班健康评价指标权重向量为A_p=(0.0211 0.0646 0.2476 0.0333 0.3000 0.0861 0.2123 0.0349);景观健康评价指标权重向量为A_L=(0.1250 0.3750 0.4375 0.0625);北京山区森林整体健康评价指标权重向量为A_T=(0.0719 0.0602 0.0632 0.0618 0.0495 0.0670 0.0414 0.0476 0.0640 0.05230.0493 0.0496 0.0536 0.0477 0.0451 0.0668 0.0677 0.0411)。(6)评价结果表明:在小班尺度上,北京山区30164个森林经营小班中,处于亚健康的最多,达11265个,面积比例为42.21%,属于优质和疾病的小班较少,面积比分别占10%左右。在景观尺度上,北京山区18类森林景观中属于健康的4类,亚健康的12类,不健康的2类,无优质和疾病的景观类型。在区域尺度上,北京山区整体的健康状况为亚健康。以上结论说明北京市急需进行森林健康可持续经营,提高森林健康等级。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 引言
• 1 国内外研究现状
• 1.1 森林健康内涵与实质
• 1.1.1 面向目标途径的概念
• 1.1.2 面向生态系统途径的概念
• 1.1.3 综合途径的概念
• 1.2 森林健康研究现状
• 1.2.1 美国森林健康研究现状
• 1.2.2 德国森林健康研究现状
• 1.2.3 我国森林健康研究现状
• 1.2.4 北京山区森林健康研究现状
• 1.3 森林健康监测研究现状
• 1.3.1 美国森林健康监测
• 1.3.2 德国森林健康监测
• 1.3.3 欧洲森林健康监测
• 1.3.4 我国森林健康监测
• 1.4 森林健康评价研究进展
• 1.4.1 评价指标
• 1.4.2 评价方法
• 1.5 森林健康评价存在的问题
• 1.5.1 对森林健康本身的认识途径不统一
• 1.5.2 森林健康及其评价研究的概念框架不明
• 1.5.3 森林健康的评价标准不统一
• 1.5.4 森林健康的评价体系不完整
• 2 理论基础
• 2.1 系统科学理论
• 2.1.1 系统科学理论的内涵
• 2.1.2 森林健康与系统科学理论的关系
• 2.2 基础生态学理论
• 2.2.1 生态系统的结构
• 2.2.2 生态位理论
• 2.3 景观生态学
• 2.3.1 森林健康与景观结构和格局
• 2.3.2 森林健康与尺度效应
• 2.3.3 森林健康与干扰
• 2.4 恢复生态学
• 2.4.1 恢复生态学的理论基础
• 2.4.2 森林健康与恢复生态
• 2.5 近自然经营理论
• 2.5.1 近自然经营的涵义
• 2.5.2 近自然森林经营的技术要点
• 2.6 生态经济学
• 2.6.1 生态经济学与传统经济学和生态学的比较
• 2.6.2 森林健康与生态经济学
• 2.7 可持续发展
• 2.7.1 林业可持续发展的目标
• 2.7.2 林业的可持续发展标准和指标体系
• 2.7.3 森林健康与可持续发展
• 2.8 森林文化
• 2.8.1 森林文化的涵义
• 2.8.2 森林健康与森林文化的关系
• 2.9 社会生态学理论—（社会-经济-自然复合生态系统理论）
• 2.9.1 社会-经济-自然复合生态系统
• 2.9.2 复合生态系统机理
• 2.10 小结
• 3 研究区概况
• 3.1 自然概况
• 3.1.1 地理位置
• 3.1.2 地质地貌
• 3.1.3 土壤
• 3.1.4 气候水文
• 3.1.5 植被
• 3.2 社会经济概况
• 3.2.1 全市经济社会概况
• 3.2.2 山区经济社会概况
• 3.3 森林资源概况
• 3.3.1 北京市的森林资源概况
• 3.3.2 北京山区的森林资源概况
• 4 研究内容与方法
• 4.1 研究目标
• 4.2 主要研究内容
• 4.3 技术路线
• 4.4 数据来源
• 4.4.1 森林资源二类调查数据
• 4.4.2 样地调查数据
• 4.4.3 其他搜集数据
• 4.5 研究方法
• 4.5.1 样地调查
• 4.5.2 数据处理
• 4.5.3 评价模型构建
• 5 北京山区森林景观区划
• 5.1 森林景观区划基本原则
• 5.2 森林景观区划方法
• 5.2.1 基于遥感影像的森林景观区划
• 5.2.2 基于森林资源二类调查的森林景观区划
• 5.2.3 本研究应用的区划方法
• 5.3 北京山区森林景观区划结果
• 5.3.1 北京山区土地利用类型区划
• 5.3.2 北京山区森林景观区划结果
• 5.4 森林景观分类结果精度评价
• 5.5 小结
• 6 北京山区森林健康评价指标体系研究
• 6.1 森林健康评价的尺度确立
• 6.2 评价指标选取原则
• 6.3 森林经营小班健康评价指标体系建立
• 6.3.1 小班健康评价指标体系建立的理论依据
• 6.3.2 小班健康评价指标体系的内容
• 6.3.3 小班健康评价指标测度分析
• 6.4 森林景观健康评价指标体系建立
• 6.4.1 景观健康评价指标体系建立的基础理论依据
• 6.4.2 景观健康评价指标体系的内容
• 6.4.3 景观健康评价指标测度分析
• 6.5 小结
• 7 北京山区森林健康诊断与分析
• 7.1 森林健康评价指标分析计算
• 7.1.1 小班健康评价指标分析计算
• 7.1.2 景观健康评价指标分析计算
• 7.2 森林健康评价指标筛选
• 7.2.1 小班健康评价指标筛选
• 7.2.2 景观健康评价指标筛选
• 7.3 森林健康评价标准建立
• 7.3.1 小班健康评价指标标准
• 7.3.2 景观健康评价指标标准
• 7.4 小结
• 8 北京山区森林健康评价
• 8.1 森林经营小班健康评价
• 8.1.1 指标权重推求
• 8.1.2 确定单项指标隶属度
• 8.1.3 单因素模糊评价矩阵建立
• 8.1.4 综合隶属度判别
• 8.1.5 小班健康评价结果
• 8.2 森林景观健康评价
• 8.2.1 景观健康评价指标权重推求
• 8.2.2 景观健康评价模糊矩阵建立
• 8.2.3 综合隶属度判别及评价结果
• 8.3 北京山区森林健康整体评价
• 8.3.1 指标权重确定
• 8.3.2 综合隶属度判别及评价结果
• 8.4 小结
• 9 结论与讨论
• 9.1 结论
• 9.2 讨论
• 9.2.1 本研究的创新点
• 9.2.2 建议
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介1
• 导师简介2
• 获得成果目录清单
• 致谢