第一講森林規(guī)劃設(shè)計南方

森林經(jīng)理學(xué)南京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院森林資源管理系李明程內(nèi)容一、理論教學(xué)1、森林資源與森林規(guī)劃設(shè)計2、森林規(guī)劃設(shè)計理論3、森林資源調(diào)查與組織經(jīng)營單位4、森林資源監(jiān)測與森林評價5、森林成熟與森林經(jīng)營周期6、森林采伐量7、森林作業(yè)設(shè)計8、森林規(guī)劃概述9、森林規(guī)劃各論10、3s技術(shù)在森林規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用二、課程設(shè)計（作業(yè)）1、法正蓄積量計算2、小班蓄積量總體控制3、森林成熟4、采伐量計算5、經(jīng)濟成熟齡論證6、濕地公園生態(tài)適宜性分區(qū)三、教學(xué)實習(xí)基于3S技術(shù)的森林資源調(diào)查規(guī)劃1、以2012年高分辨率遙感數(shù)據(jù)無人機航片為信息源，作為工作手圖；2、GPS定位，確定所測小班地理坐標(biāo)，作為基本圖配準(zhǔn)控制點；3、ArcGis進行內(nèi)業(yè)面積統(tǒng)計、蓄積量計算，規(guī)劃第一章森林資源與森林規(guī)劃設(shè)計

第一節(jié)森林資源概述一、森林的概念1、森林概念（1）從狹義的角度講，人們通常所說的森林資源主要指的是樹木資源，尤其是喬木資源，這種觀點常常不能滿足社會發(fā)展的需要。世界許多國家、有關(guān)國際組織等都對森林資源提出了含義更加全面的解釋。（2）廣義概念2000年1月29日我國頒布實施的《中華人民共和國森林法實施條例》中第二條規(guī)定，“森林資源，包括森林、林木、林地以及依托森林、林木、林地生存的野生動物、植物和微生物”?！傲值?，包括郁閉度0.2以上的喬木林地以及竹林地、灌木林地、疏林地、采伐跡地、火燒跡地、未成林造林地、苗圃地和縣級以上人民政府規(guī)劃的宜林地”。2、森林界定標(biāo)準(zhǔn)（1）國外標(biāo)準(zhǔn)美國等國家規(guī)定郁閉度（林地上林木樹冠的投影面積與林地面積的比值）達到0.1以上為森林；聯(lián)合國糧農(nóng)組織和許多國家，如德國、日本等國規(guī)定郁閉度達到0.2以上為森林；瑞典、挪威、芬蘭等北歐國家規(guī)定每公頃林木蓄積生長量達到1m3以上為森林。(2)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)在我國，如果以“有林地”定義森林，1994年以前規(guī)定郁閉度0.3以上（不包括0.3）為有林地，1994年以后規(guī)定郁閉度達到0.2（包括0.2）以上為有林地。界定森林除了林木的郁閉程度外，還有面積上的要求。在我國，天然林面積達0.1hm2，人工林、經(jīng)濟林等達1畝（合0.067hm2）以上為森林。二、森林資源的作用與效益1．木材產(chǎn)品和林副產(chǎn)品

長期以來，直至目前為止，木材產(chǎn)品和林副產(chǎn)品仍然是人類利用森林資源最普遍的形式之一，全球20世紀(jì)90年代每年采伐木材30億m3，所生產(chǎn)的林產(chǎn)品總價值約1200億美元。在我國，木材產(chǎn)品主要有原木、鋸材、紙漿材、人造板材等，主要由用材林產(chǎn)出，這些木材產(chǎn)品是國有林區(qū)林木利用比重最大的一部分；林副產(chǎn)品主要是利用喬木、灌木、地被植物的果、葉、莖、花、樹脂、樹膠、樹液等生產(chǎn)的產(chǎn)品。

2．經(jīng)濟林產(chǎn)品

經(jīng)濟林是“以生產(chǎn)果品、食用油料、飲料、工業(yè)原料和藥材等為主要目的的林木”。經(jīng)濟林生產(chǎn)的產(chǎn)品主要包括果實、花、葉、皮、根、樹液、樹脂、蟲膠、白蠟等。經(jīng)濟林木中占比重最大的是果樹林（含水果和干果）、油料林（含食用和工業(yè)用）、木本藥材林、木本花卉、木本飲料林（如茶葉）、桑蠶林、木本食品林等。發(fā)展經(jīng)濟林是許多貧困地區(qū)，特別是山區(qū)脫貧致富的有效途徑。到20世紀(jì)90年代中期，我國經(jīng)濟林產(chǎn)品總產(chǎn)值已超過500億元，許多產(chǎn)品的產(chǎn)量，如核桃、板栗、茶葉、木耳、香菇等，為世界第一。3．生態(tài)保護

主要方面有：大氣平衡、水源涵養(yǎng)、防止水土流失、農(nóng)田保護、城市生活環(huán)境保護、護路護岸、消除或減緩污染等。20世紀(jì)80年代中期，長白山林區(qū)木材生產(chǎn)450萬m3，產(chǎn)值約6.8億元，而生態(tài)效益方面長白山森林供給氧氣、凈化空氣的效益約4.8億元，水源涵養(yǎng)效益28.1億元，防止水土流失的效益29.7億元，野生鳥類消滅森林害蟲而減少損失的效益29.9億元。據(jù)日本政府1978年調(diào)查，森林社會效益總價值23.1萬億日元，相當(dāng)于當(dāng)年國民生產(chǎn)總值（GNP）的11.4％，而木材產(chǎn)值僅為6470億日元，相當(dāng)于森林社會效益總價值的2.8％；美國研究人員計算的結(jié)果，直接效益對間接效益的比值為1：9。4．能源

劃為能源的林木主要是薪炭林。但現(xiàn)實中許多地區(qū)的燒材不是出自薪炭林，至少大多數(shù)燒材不是出自薪炭林。在20世紀(jì)80年代，我國有8億多農(nóng)村人口，其中2/3的人用生物能源，而林木薪材占農(nóng)村生活用能源的40％，是比重最大的一部分。1986年，全國農(nóng)村薪材消耗量2.5億多m3，占全國資源總消耗量的24.5%；1988年薪材消耗量占消耗總量的32.5％。時至今日，在我國許多老、少、偏、窮地區(qū)，林木薪材在生活能源中仍然占有相當(dāng)大的比重。5．旅游、文化

以旅游為代表的森林游憩和森林文化效益是近幾十年來發(fā)展最快的森林效益領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計，2005年全國森林公園共接待游客1.74億人次，占國內(nèi)旅游總?cè)藬?shù)的14.3%，其中，接待海外游客541萬人次。2005年，全國森林公園以門票為主的直接旅游收入達83.98億元。優(yōu)美的森林環(huán)境，郁郁蔥蔥的綠色林木，潺潺的流水，奇特的地貌和清新的空氣等對人們的身心健康十分有益，尤其對長期生活在大城市的人們，可以調(diào)節(jié)情緒、鍛煉身體、改善人體新陳代謝等。人們在森林環(huán)境中可進行許多有意義的活動，主要有游覽、度假、休養(yǎng)、探險、狩獵、登山、野營、研究等。6．生物多樣性資源庫

生物多樣性主要包括物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、遺傳基因多樣性以及人類文化文明多樣性等。地球上人類的許多種生活必需品和服務(wù)，都依賴于生物多樣性及其可變性。多樣性程度高，不僅使地球上的景觀豐富多彩，而且由于各生態(tài)系統(tǒng)、各物種間的相互關(guān)聯(lián)、互相支撐和互相制約，從而使生態(tài)系統(tǒng)更穩(wěn)定，物種抗干擾能力增強。在各種陸地生態(tài)系統(tǒng)中，森林生態(tài)系統(tǒng)是最大的，也是對陸地生物多樣性貢獻最多的生態(tài)系統(tǒng)。地球上現(xiàn)有物種1000多萬種，陸地植物中90％以上生存于森林中，熱帶雨林更是物種的集中地，約有300～400萬種存在于熱帶雨林之中。7．最大的生物量生產(chǎn)地

地球上的森林面積l993年時約為41.7億hm2，約占陸地面積的31.8％。據(jù)國內(nèi)外有關(guān)研究，森林生態(tài)系統(tǒng)生物總量達160×1010t，為所有陸地生物總量180×1010t的90％，遠遠大于農(nóng)田和草原的生物量。從單位面積看，每公頃森林生物干重達100～400t，是農(nóng)田或草原的20～100倍。這些生物量為人類提供了生存、生產(chǎn)和生活所需的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是地球生物圈食物鏈的初端和大多數(shù)陸地動物生存必不可少的食物來源。8．主要的碳儲庫，維護大氣成分的平衡

近幾十年來，由于森林的持續(xù)減少，人類又以煤、石油等礦物燃料作為主要的能源，使大氣中的CO2含量增加，產(chǎn)生溫室效應(yīng)，氣候變暖，使全球的環(huán)境不斷惡化。除海洋以外，森林是固化大氣中碳元素的第二大途徑，森林巨大的生物量減緩了大氣中CO2含量的增長速度，森林還可以吸收人類排放到大氣中的部分有害氣體，穩(wěn)定了大氣成分的平衡。第2節(jié)森林資源的數(shù)量、種類和分布

一、世界森林簡況根據(jù)世界糧農(nóng)組織（FAO）截止到2005年時的森林資源狀況報告，全球森林主要分布在歐洲，占世界森林面積的25.3％，其次是南美洲和北美洲（含中美洲，下同），分別占世界森林面積的21.0%、17.9%，非洲、亞洲和大洋洲合占35.8％。從森林覆蓋率看，全球為30.3％，最高的是南美洲，達到47.7%，第2位的是歐洲為44.3％，第3位的北美洲為32.9%，最少的是人口密度最大的亞洲，只有18.5％，只相當(dāng)于世界平均水平的61%。

地

區(qū)土地面積森林面積覆蓋率(％)數(shù)量

％合

計130.9839.5210030.3非

洲歐

洲北美洲南美洲亞

洲大洋洲29.6422.6921.7817.5230.898.456.3410.017.068.315.712.0616.125.317.921.014.55.221.444.332.947.718.524.3表1-1全球森林分布狀況

單位：億hm2

根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織2006年2月在意大利首都羅馬通過聯(lián)合國森林論壇公布的《2005年全球森林資源評估報告》，在世界229個國家和地區(qū)中，我國森林面積排在俄羅斯、加拿大、美國、巴西之后，名列第5位，森林蓄積量排在巴西、俄羅斯、美國、加拿大、印尼之后，名列第6位，見表1-2。表1-2世界部分國家森林資源狀況國家土地面積(萬hm2)森林面積(萬hm3)森

林蓄積量(億m3)森

林覆蓋率(％)每公頃蓄積量(m3)人

均森林面積(hm2)人

均蓄積量(m3)世界合計13067423952004347.2030.351100.6264.52中國9602717278.7120.9718.21700.139.42越南32551249.18.5039.70660.1510.35日本36452486.842.4968.201710.1933.26印尼181168849.5521.648.85590.4123.97印度297326770.146.9822.77690.064.35美國9159030308.9351.1833.081161.03119.65加拿大9221031013.4329.8333.631069.721033.89巴西8459447800.0813.0856.511702.67454.95剛果民主共和國2267013361.058.9058.942312.44107.53南非12145920.36.357.58690.2013.93法國55011555.424.6528.271580.2641.09俄羅斯16888580879.0804.7947.891005.66563.54瑞典41162752.831.5566.881153.06351.14二、我國建國以后森林資源的數(shù)量與分布1．1950～1998年森林資源概況（1）從1949年到20世紀(jì)60年代初，我國開展了大規(guī)模的森林資源調(diào)查。（2）從1973年開始，我國開始進行第一次統(tǒng)一的全國森林資源清查（簡稱一類調(diào)查），1976年結(jié)束。（3）從1978年開始，我國在全國范圍內(nèi)（除臺灣省和西藏自治區(qū)實際控制線以外）建立了以省、自治區(qū)、直轄市為總體的森林資源連續(xù)清查體系，共設(shè)置調(diào)查樣地20多萬個。

（4）1984～1988年，我國進行了第三次全國森林資源清查（除臺灣和西藏外）。此項調(diào)查共調(diào)查樣地25.5萬多個。（5）1989～1993年，我國進行了第四次全國森林資源連續(xù)清查(簡稱“四五”清查)。（6）從1994年開始，我國進行第5次全國森林資源清查（簡稱“五五清查”），每年完成約1/5的省(自治區(qū)、直轄市)的森林資源清查，到l998全部完成。2．中國森林資源現(xiàn)狀從1999年開始，我國進行第6次全國森林資源清查（簡稱“六五清查”），每年完成約1/5的省(自治區(qū)、直轄市)的森林資源清查，到2003年全部完成。我國林業(yè)用地面積28280.34萬hm2，在林業(yè)用地中有林地面積16901.93萬hm2，活立木總蓄積132.59億m3，森林蓄積120.98億m3，森林覆蓋率為18.21%。3．森林資源分布我國的森林資源，由于自然條件、社會經(jīng)濟和歷史等方面因素的影響，形成了分布不均的格局。人口稠密地區(qū)森林較少，偏遠地區(qū)和山區(qū)森林較多。從區(qū)域級角度劃分，森林資源主要分布在幾個大林區(qū)中。由于森林資源在大區(qū)域上分布不均，各省、自治區(qū)、直轄市的森林資源總量和人均數(shù)量差別也十分懸殊。

各林區(qū)森林資源狀況(五五清查)林

區(qū)所含省、自治區(qū)森林面積(萬m3)占全國比重(％)森林蓄積(萬m3)占全國比重(％)國有林區(qū)9省、自治區(qū)吉、黑、內(nèi)蒙古、滇、川、陜、甘、青、新7587.349.3667016.066.1其

東北、內(nèi)蒙古中

西南2省吉、黑、內(nèi)蒙古滇、川3942.12617.525.717.0317889.6272986.631.527.1南方集體林區(qū)10省浙、贛、閩、淮、鄂、湘、粵、桂、黔、瓊5900.138.4179421.317.8西藏(不含控制線外)西藏408.22.7125337.412.4其他少林區(qū)10省遼、京、津、滬、冀、晉、蘇、魯、豫、寧1476.79.636789.63.7第3節(jié)我國森林資源特點

一、資源類型多

全世界木本植物2萬余種，我國約有8000余種，占世界木本植物種類的40%，其中喬木有2000多種。竹類資源也十分豐富，約有35個屬，300多個種，總面積達484.26萬hm2，是世界上竹類資源最多的國家。在眾多的森林資源類型中，許多具有很高的價值．包括經(jīng)濟價值．觀賞景觀價值、生物多樣性價值等，例如經(jīng)濟價值高的樹種有銀杏、紅豆杉、漆樹、橡膠樹、紅木、杜仲、桑樹、茶樹等。。許多樹種資源不僅經(jīng)濟價值高，而且為我國所特有。例如水杉、銀杏、紅豆杉、杜仲、珙桐等。二、資源總量多，人均少在世界229個國家和地區(qū)中，中國森林資源面積總量排名第5位，林木總蓄積排名第6位。人均森林面積0.132hm2，只相當(dāng)于世界人均占有量的22.0%，是世界林業(yè)較發(fā)達國家平均水平的7.5%，居世界第134位；人均森林蓄積9.421m3，只有世界人均占有量的14.6%，是世界林業(yè)較發(fā)達國家人均占有量的6.5%,居世界第122位；人均年木材消耗量0.28m3（不含進口木材消耗量），只相當(dāng)于世界人均年木材消耗量的58.9%。三、分布不均

東北、西南和東南各地森林資源較多，華北、中原和西北各地的森林資源分布少，差異極大。從人均擁有量來說，人均森林面積超過世界平均水平的只有西藏和內(nèi)蒙古自治區(qū)，其中西藏人均最多，森林面積人均達到2.987hm2，人均蓄積量超過世界平均水平的只有西藏自治區(qū)，人均蓄積量達到人均850.9m3。

森林資源分布不均的特征還反映在與人口、經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的不平衡上?，F(xiàn)有森林主要分布在遠離人口密集、經(jīng)濟發(fā)達的偏遠地域，不僅增加了經(jīng)營利用森林的費用，尤其是運輸費用，也使人們的生活環(huán)境得不到森林資源的直接保護，降低了生活質(zhì)量。近年來在我國日漸興盛的與森林有關(guān)的旅游、文化、休憩等活動，也由于森林距離遙遠，而增加了出行的難度和費用。四、森林結(jié)構(gòu)不合理

全國森林中，幼齡林和中齡林占2/3以上，在用材林中，尤其是在老的國有杯區(qū)已接近無成熟林可采伐的狀態(tài)。從區(qū)域林區(qū)狀況分析，森林資源低齡化的傾向更為嚴(yán)重。例如東南部丘陵山地林區(qū)，幼、中齡林面積占80%以上，近熟、成熟林蓄積只有約40%，距離正常情況下60%～70%的理想結(jié)構(gòu)相距其遠。最突出的是用材林比重大，占55.07%，而其他林種比重少，特別是防護林少，只有38.34%。薪炭林占2.12%，特用林占4.47%比例也是偏低的。從區(qū)域情況看，有的地區(qū)林種結(jié)構(gòu)不合理現(xiàn)象更加明顯。例如，京、津、唐地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，人口密集，北京又是政治和文化中心，而周邊地區(qū)的防護林還達不到全國平均水平。五、林地生產(chǎn)力低

林地生產(chǎn)力低主要反映在2個方面，一是單位面積蓄積量低，二是在林業(yè)用地中有林地比重小。盡管全國林分林木的平均生長率可達3.98%，但由于林分的每公頃蓄積量只有84.73m3，蓄積生長量只有3.55m3。林業(yè)用地的利用率，即有林地占林業(yè)用地的比例較低，是林業(yè)生產(chǎn)力低的另一個方面。我國現(xiàn)有林業(yè)用地2.82億hm2，其中有林地只占59.8%，1.69億hm2。世界上林業(yè)發(fā)達的國家，如德國、芬蘭、美國等有林地的比重都在90%以上六、人工林多，質(zhì)量不高

1949年以后，經(jīng)過幾十年的人工造林綠化，我國的人工林與世界各國同期人工林相比，數(shù)量是最多的。現(xiàn)有人工林面積0.53億hm2，占有林地的31.5%，其中國有16.7%，集體林占83.29%。這些人工林已經(jīng)成為全國森林資源重要的組成部分，在我國的經(jīng)濟建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護中發(fā)揮著巨大的作用。但由于經(jīng)營管理水平不高，人工林的質(zhì)量較低。質(zhì)量低的主要表現(xiàn)，第一是人工造林合格率低，20世紀(jì)80年代中期只有55%，90年代中期只有87%。第二是著積量低，全國人工林蓄積15.0億m3，僅占森林蓄積量的12.44%，平均每公頃只有46.59m3，與天然林每公頃95.87m3相比還有較大的提升空間。究其原因，除了許多人工林正處于幼齡、中齡林階段外，主要是經(jīng)營管理水平低，造林成活以后，后期管理跟不上，成活而未成林。

第4節(jié)森林資源規(guī)劃設(shè)計

一、森林資源規(guī)劃設(shè)計的概念森林資源規(guī)劃設(shè)計，簡稱森林規(guī)劃設(shè)計，它是對森林資源進行區(qū)劃、調(diào)查、分析、評價、規(guī)劃、森林經(jīng)營技術(shù)體系設(shè)計、森林信息管理、森林資源管理政策法規(guī)研究等一系列工作的總稱。比較系統(tǒng)和完善的森林規(guī)劃設(shè)計理論出現(xiàn)在工業(yè)革命之后，作為一門學(xué)科最早產(chǎn)生于德國，到18世紀(jì)中期，已經(jīng)形成完整的體系，以后被許多國家學(xué)習(xí)引入。

在我國，森林規(guī)劃設(shè)計原稱“森林經(jīng)理”，這一名稱引自日本。近30多年來，學(xué)科名稱的詞不達意現(xiàn)象日益突出，在實踐中常引起政府領(lǐng)導(dǎo)和基層群眾混淆和誤解。在改名問題上，有兩種觀點，一種是借鑒園林規(guī)劃學(xué)科的命名原則，考慮到生產(chǎn)單位開展業(yè)務(wù)的方便，以森林經(jīng)理任務(wù)的主業(yè)命名，改為“森林規(guī)劃設(shè)計”；一種是強調(diào)森林經(jīng)理學(xué)“森林經(jīng)營管理”的內(nèi)涵，注重學(xué)科名稱的國際接軌，主張改名為“森林資源經(jīng)營管理”。二、森林規(guī)劃設(shè)計的目的任務(wù)森林功能多樣性、林木生產(chǎn)周期的長期性、林區(qū)面積的遼闊性、森林成熟的不明確性等林業(yè)生產(chǎn)的特點，決定了森林規(guī)劃設(shè)計工作的必要性。森林規(guī)劃設(shè)計的目的是在對現(xiàn)有森林資源調(diào)查、評價、認(rèn)證的基礎(chǔ)上，通過規(guī)劃設(shè)計的途徑，達到最大限度地發(fā)揮森林社會效益、經(jīng)濟效益、生態(tài)效益，最終實現(xiàn)森林可持續(xù)經(jīng)營。1．森林資源區(qū)劃、調(diào)查、監(jiān)測森林資源區(qū)劃分為林業(yè)區(qū)劃和森林區(qū)劃，林業(yè)區(qū)劃是對大地域（縣以上）、中期和長期的林業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營管理等內(nèi)容進行的方向性的區(qū)劃。森林區(qū)劃是在縣以下的林業(yè)企業(yè)和事業(yè)單位內(nèi)，將林業(yè)土地劃分成面積大小不同的單位。森林調(diào)查根據(jù)調(diào)查的范圍、對象和內(nèi)容的不同可分為3種；全國的（一類調(diào)查）、企事業(yè)單位和縣級的（二類調(diào)查）、生產(chǎn)作業(yè)性的調(diào)查（三類調(diào)查）。2．森林資源認(rèn)證和評價

森林認(rèn)證是為促進森林可持續(xù)經(jīng)營而提出的一種市場工具，它以自愿為原則，依照公認(rèn)的符合森林可持續(xù)經(jīng)營的原則和標(biāo)準(zhǔn)，通過獨立的第三方機構(gòu)對林木經(jīng)營者或木材產(chǎn)品加工者的經(jīng)營狀況或業(yè)績進行評判和審核，并對合格者簽發(fā)證書的過程。森林資源價值主要分２類：經(jīng)濟價值和非經(jīng)濟價值。經(jīng)濟價值是指將森林資源作為商品經(jīng)營時所體現(xiàn)出的價值，它易于用貨幣衡量，可在市場中進行交易。非經(jīng)濟價值主要是環(huán)境、文化、歷史、學(xué)術(shù)、美學(xué)等方面的價值，它們有時也可用貨幣表示，但多數(shù)情況下是不能或很難用貨幣量化的方法衡量。森林評價就是對森林的價值