湖北省森林資源清查體系建設歷程及展望
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摘要：在全國森林資源清查體系框架下，比較分析1975～2014年湖北省已經開展的9次森林資源清查的調查方法、標準變化及主要結果等，梳理了湖北省森林資源清查體系建設歷程，總結分析體系建設中存在的問題，并提出發展的方向。
關鍵詞：森林資源;清查體系;調查技術;展望;湖北
中圖分類號：S757.24文獻標識碼：A文章編號：1004-3020（2019）01-0041-05
森林資源清查是以掌握宏觀森林資源現狀與動態為目的，以?。ㄖ陛犑?、自治區）為單位，采用抽樣調查技術方法，利用固定樣地為主進行定期調查的森林資源調查方法，是全國森林資源與生態狀況綜合監測體系的重要組成部分。森林資源清查成果是反映全國和各省森林資源與生態狀況，制定和調整林業方針政策、規劃、計劃，監督檢查各地森林資源消長任期目標責任制的重要依據。
中國于1973～1976年，以縣為單位組織開展了第一次全國森林資源清查，初步查清了全國森林資源現狀后，1977～1981年，采用世界公認的“森林資源連續清查”方法，組織開展了第二次全國森林資源清查初查，建立了森林資源連續清查體系的基本框架，截止到目前，全國共進行了9次森林資源清查，湖北省亦同步開展了9次清查工作。縱觀建設歷程，湖北省森林資源清查體系經歷了起步期、成形期和完善期三個階段。
1湖北省森林資源清查體系建設的起步期1.1第一次全國森林資源清查暨湖北省“四五清查”第一次全國森林資源清查于1973～1976年開展，1973年，原農林部在大興安嶺國有林區（北方試點）及湖南省會同縣集體林區（南方試點）開展了森林資源清查試點工作[1]，試點完成后，隨即在全國陸續開展了“四五”清查。本次調查以《全國林業調查主要技術規定（試行稿）》（1973農林部設計院）為技術標準。
1975年，根據農林部關于“四五”期間查清全國森林資源的要求，湖北省開展了“四五”清查工作，清查目的主要是掌握造林資源現狀，清查內容包括：查清各類林業用地面積，森林資源蓄積量、生長量及等。調查方法以1∶5萬地形圖勾繪地類，林分各項因子調查采用目測實測相結合的方法進行，神農架林區本次未作清查，按1972年總體設計數據進行統計。
通過本次調查，湖北省首次編制了縣、地區、省三級統計成果，并印發了《湖北省森林資源統計表（1977.1）》，為全省林業工作提供基礎數據。本次調查結果顯示：湖北省林地面積811萬hm2，森林覆蓋率23.5%，活立木蓄積0.96億m3。
1.2第二次全國森林資源清查暨湖北省森林資源連續清查初查為定期提供全國森林資源數量、質量及分布情況，把握森林生長和消耗規律，分析林業經營措施成效，預測森林變化趨勢。1977年，原農林部在江西省組織了全國森林資源連續清查試點工作，采用部分重復的連續清查技術方法。根據試點情況，1978年，農林部頒布了《全國森林資源連續清查主要技術規定》，并發文要求各省建立森林資源連續清查體系，在1978～1981年間，全國27個?。ㄊ小⒆灾螀^）先后建立了國家森林資源連續清查體系，全國設置樣地16萬余個，其中固定樣地14萬個。
1978年8月～1979年1月，在農林部的統一安排部署下，湖北省開展森林資源連續清查初查工作。全省以山區丘陵縣市為總體，總體面積1 546.6萬hm2（剔除了屬于平原湖區的天門、仙桃等十五個縣、原武漢市、原襄陽市），設置1畝的方形樣地9 649個。
?。?）樣地設置：以5萬地形圖為基礎，按4×4公里布設面積為1畝的方形樣地9 649個，其中固定樣地7 219個，臨時樣地2 430個。
?。?）樣地定位：采用引點定位，落點允許誤差50 m。
?。?）樣地設置：正方形樣地，樣地中心距離正東、正西、正南、正北4個方位水平距18.26處為樣地的四個角點。
?。?）樣地調查：對于樣地內的樣木每木檢尺，起始直徑為5.0 cm。對于有測樹內容的樣地設置樣方，樣方面積為66.7 m2，設置于樣地北角，樣方樣木為固定木。地類判斷采用十分法。
本次初查結果顯示：湖北省林地面積740.3萬hm2，森林覆蓋率20.33%，活立木蓄積量1.18億m3（本次調查結果中，山區丘陵抽樣總體使用調查資料，平原湖區非抽樣總體使用四五清查資料）。
湖北省于1984年啟動第一次復查工作，在對山區丘陵第一副總體復查的基礎上，完成了以平原湖區縣市為第二副總體的初建。第一副總體復查的方法及技術要求與初查一致。第二副總體為平原湖區的18個縣（市），面積為3 1145萬hm2，采取成群抽樣，每一群樣地包括主點及東南西北四個副點，共設置了1 970個樣群，每群含有五個面積為4.24畝的圓形樣地。
第二副總體的設置及調查方法：
?。?）主點樣地布設與樣地定位與第一副總體方式一致。
?。?）樣地設置：主點定位后，在中心點的正東、正西、正南、正北4個方位150 m處設置副點，主點和副點的樣地以落點為圓心，30 m為半徑的圓形樣地。
?。?）樣地調查：樣地內的進行每木檢尺及地類成數調查，主點進行角規控制檢尺。對于有測樹內容的樣地群，按照主、東南西北的順序確定一個有測樹內容的樣地，進行樣木固定及生長量調查。其余調查內容與第一副總體一致。
第二副總體的建設完成，代表“森林資源連續清查”體系正式建立。
本次復查結果顯示：湖北省林地面積757.9萬hm2，森林覆蓋率26.07%，活立木蓄積量1.24億m3。
2湖北省森林資源清查體系建設的加速成形期2.1第四次全國森林資源清查暨湖北省森林資源連續清查第二次復查全國第四次森林資源清查于1989～1993年開展。本次清查開始之初，林業部下發了《關于建立森林資源監測體系有關問題的決定》（1989年第41號文），明確規定：每五年對全部固定樣地進行一次復查，提供全國與各省（區、市）森林資源連續清查復查成果，連清數據供國家和省兩級共享。本次調查的技術規范增加了《森林資源連續清查外業補充規定》（1989.林業部資源和林政管理司）。 湖北省于1989年進行第二次復查，本次復查根據1984年第一次復查的變動系數，將第一副總體9 649個固定樣地調整為7 219個，第二副總體1 970個樣群（每個群含5個4.24畝樣園）全部保留，作為固定樣群復查。
在1979年和1984年的調查中，第一副總體原有林地、疏林地僅固定0.1畝的樣木，本次調查除原固定樣木外，對東西對角線以北0.5畝范圍內的樣木進行固定。1984年調查中，第二副總體原只固定一個樣園中的一半樣木，本次調查修改為將主樣園作為固定樣木的樣園，主樣園內的樣木全部作為固定樣木。
本次清查結果顯示：湖北省林地面積755.1萬hm2，森林覆蓋率26.26%，活立木蓄積量1.38億m3。
2.2第五次國家森林資源連續清查暨湖北省森林資源連續清查第三次復查全國第五次森林資源清查于1994～1998年開展。本次清查采用的標準是林業部1994年頒布的《國家森林資源連續清查主要技術規定》。
湖北省于1994年開展第三次復查，根據全省前幾期森林清查結果及動態變化趨勢，為減少因兩個副總體在樣地設置，樣地、樣木調查方法的不一致導致的調查困難、任務繁重等因素，在確保滿足《國家森林資源連續清查主要技術規定（1994）》精度要求的前提下，對清查體系進行了優化。
?。?）全省原有的兩個副總體合并為一個總體。全省作為一個總體，不再區分第一、第二副總體。總體固定樣地數5 820個，落在原第一副總體上的有4 838個，落在原第二副總體上的981個，增設一個。
（2）樣地設置及調查方法。對于5820個樣地均按固定樣地標準設置，樣地面積為1畝的方形樣地，樣地內所有樣木進行固定;樣地地類判斷采用優勢地類法。
（3）技術標準的變動情況。有林地的郁閉度要求由原0.3改為≥0.2。疏林地郁閉度要求≥0.1至≤0.3改為≥0.1至≤0.2。灌木林地覆蓋度要求由>40%修改為>30%。
本次清查結果顯示：湖北省林地面積764.1萬hm2，森林覆蓋率25.97%，活立木蓄積量1.47億m3。
3湖北省森林資源清查體系建設的逐步完善期3.1第六次國家森林資源連續清查暨湖北省森林資源連續清查第四次復查全國第六次森林資源清查從1999年開始，至2003年結束。在本次清查期內，按照國家林業局資源司下發的《〈國家森林資源連續清查主要技術規定〉補充規定（試行）》和《圖象處理與判讀規范（試行）》的要求，進一步完善了各省連清體系，實現了除港、澳、臺以外的全覆蓋調查。
湖北省1999年開展的第四次連清復查，地面樣地數5 820個。本次復查首次增加了沙化土地、濕地資源的調查;首次應用新技術，包括試驗利用GPS對樣地進行定位，全省按1 km×2 km間距布設遙感判讀樣地92 948個，遙感判讀采用ETM遙感影像數據，分辨率30 m。
本次清查結果顯示：湖北省林地面積766萬hm2，森林覆蓋率26.75%，活立木蓄積量1.75億m3。
3.2第七次國家森林資源清查暨湖北省森林資源連續清查第五次復查全國第七次森林資源清查從2004年開始，至2008年結束。本次清查采用的標準是國家林業局2004年頒布的《國家森林資源連續清查技術規定》。
2004年啟動的湖北省第五次連清復查，地面樣地調查仍按前期5 820個進行，遙感判讀樣地從1 km×2 km間距調整為2 km×2 km，樣地數變為46 505個。本次調查新增與生態狀況有關的調查內容，主要包括：植被類型、森林災害、森林健康等級、群落結構、樹種結構、自然度、森林生態功能、生物多樣性、地類面積等級等因子。本次復查全面應用GPS對固定樣地坐標進行回采，為下期樣地復位創造了條件。本次遙感判讀圖像的分辨率由上期的30 m提高到15 m。
本次清查結果顯示：湖北省林地面積826.8萬hm2，森林覆蓋率31.14%，活立木蓄積量2.3億m3。
3.3第八次全國森林資源清查暨湖北省森林資源連續清查第六次復查全國第八次森林資源清查從2009年開始，至2013年結束。全國共調查樣地41.5萬個，判讀遙感樣地284.44萬個。
湖北省于2009年啟動的湖北省森林資源連續清查第六次復查，其遙感判讀樣地和地面樣地的布設和第五次復查一致，調查內容方面增加造林地情況調查、未成林造林地調查，增加經濟林產期調查、小樣方調查，毛竹調查增加胸徑檢尺和竹度調查，增加樹種代碼，樹種落實到種。本次復查全面應用了GPS、RS、GIS和PDA等新技術。
本次清查結果顯示：湖北省林地面積849.9萬hm2，森林覆蓋率38.4%，活立木蓄積量3.1億m3。
3.4第九次全國森林資源清查暨湖北省森林資源連續清查第七次復查全國第九次森林資源清查從2014年開始，計劃于2018年底前完成全國除港澳臺地區外的調查工作。本次清查技術規程使用《國家森林資源連續清查技術規定（2014）》。
湖北省森林資源連續清查第七次復查于2014年開展，本次復查地面樣地的布設和第六次復查一致。在調查內容上，增加對463個固定樣地開展樹種調查和植被調查等專項生態狀況調查，刪除了土地沙化、荒漠化和濕地等專項調查內容，湖北省本次復查大力推動新技術應用，開發集成式激光測距羅盤[2]，用于樣地調查，極大的提高了工作效率和調查精度。
本次清查結果顯示：湖北省林地面積876.1萬hm2，森林覆蓋率39.61%，活立木蓄積量3.9億m3。
4湖北省森林資源清查體系建設存在的問題及展望4.1森林資源清查體系時效性差
黨的十八大報告提出“建設生態文明，是關系人民福祉、關乎民族未來的長遠大計”，并把“森林覆蓋率提高，生態系統穩定性增強，人居環境明顯改善”列為全面建設小康社會目標的新要求。與生態相關的各種評價、規劃等工作大規模實施，尤其是生態文明建設年度評價和目標考核、自然資產負債表編制、五年規劃實施評估、領導干部任期目標考核和離任審計等，均提出高時效性森林資源信息統計的需要。無論是決策層面還是實踐層面，傳統的5年森林資源清查的間隔周期都顯過長，每5年才發布一次清查數據的做法，已經無法滿足當前社會經濟發展對森林資源數據信息的需求?，F代林業發展、生態文明建設和社會經濟綜合發展亟需進一步完善現有的清查體系，有必要將每5年一次的森林資源出數，調整為1年一次。 為了在現有連續清查體系下實現年度出數，較多學者進行了深入研究。周琪[3]采用分層抽樣估計的方法對江蘇省森林資源清查數據的年度更新進行了探討。曾偉生[4]在2013年提出了全國森林資源年度出數的基本方法：年度滾動出數、更新預測出數和年度監測出數。劉安興[5]提出了浙江的年度出數方案，即以省級連清固定樣地為基礎，按簡單隨機抽樣的方式，每年抽取1/3樣地進行調查，這種隨機方案既提高了抽樣效率，也保證了當年調查數據和以前調查數據之間的聯系，達到了充分利用以前的數據的目的。曾偉生[6]在2018年提出了森林資源年度監測總體方案，各省現行森林資源連續清查抽樣框架原則上不作改變（個別需要優化改進的省份除外），基于系統抽樣方案，將全部樣地平均分為5組，并保證每一組樣地在全省范圍內均勻分布。各省每年都抽取一組樣地進行調查，5組樣地的合計構成一套完整樣本對全省進行估計。從現行條件看，各省每年都抽取一組樣地進行調查，5組樣地的合計構成一套完整樣本對全省進行估計方式是較為可行的方案。
4.2一、二類調查結果不能銜接
自從1989年明確了一二三類調查體系以來，由于一類清查與二類調查在調查方法、技術標準以及調查時間的不同，導致兩套體系數據不一致，兩類調查體系難以實現有效銜接。從調查方法看，一類清查采用抽樣調查，成果數據通過樣地成數抽樣獲得，二類調查采用區劃調查成果數據是小班勾繪面積累加，調查方法的不一致導致兩者數據出現差異時無法協調修正。從調查時間看，湖北省的一類清查都是安排在一年內（一般每年的5～9月份）完成的，而二類調查由于是以縣（局、場）為單位開展，基本上需要兩年才能完成，二類調查的匯總數大都跨了多個年度的數據，與一類清查數據不具備可比性。即使不同年度的調查數據都更新到了同一年度，但因為數據更新本身就存在著難以估計的誤差，也會影響其可比性。如湖北省在1999年同時開展過一類清查和全省的二類調查，通過一類清查得到的森林面積和蓄積分別為497萬hm2和1.54億m3，而通過二類調查得到的森林面積和蓄積分別為604萬hm2和1.91億m3，二者相差均超過20%。2009湖北省同步啟動一二類調查，2010年底完成二類調查，本次調查中，一類結果有林地面積648.9萬hm2，林分蓄積2.86億m3，二類結果有林地727.12萬hm2，林分蓄積3.3億m3，兩者結果仍相差12%以上。
國家林業局提出要實現國家和地方森林資源數據協同更新和年度出數，全國森林資源監測要實現“一盤棋、一套數、一張圖”，為實現一二類調查數據的銜接，較多學者提出了解決方案。曾偉生[7]提出了大樣地的方案;涂云燕[8]認為大樣地法只能解決大成數地類面積，可以利用林地年度更新結果解決小成數地類面積，提出了可以考慮將林地年度變更應用到森林資源連續清查中去。陶吉興[9]提出一二類數據融合的方案。從目前的實踐看，大樣地方案在遼寧、廣東均得到了驗證，并在全國全面推廣。但要實現全國監測一體化，如何在林地一張圖的基礎上開展相關工作，實現一類、二類、林地更新數據的銜接是森林資源清查下一階段的重點和熱點。
4.3新技術應用不夠廣泛
自70年代建立森林資源調查體系以來，湖北省林業調查人員主要工具是羅盤儀、皮尺和圍尺，調查時填寫紙質卡片。2004年開始普及使用GPS輔助定位，2014年使用集成式激光測距羅盤替代羅盤儀、皮尺。雖然有了一些進步，但仍與目前的科學技術發展不相匹配，科技投入的力度還遠遠不夠，如手持GPS在野外實現樣地中心樁的準確復位仍然有較大難度。樣木復位仍然使用鋁牌、油漆等標記，受人為活動的干擾，這些標記復位時難以找到。樹木測量仍然是圍尺，只能采集樣木胸徑，樹形、冠幅、枝丫等與生物量相關的各類信息未能采集。測高仍然是傳統的測高器，使用繁瑣，精度低。數據采集仍然采用紙質卡片，需要二次錄入及掃描，額外增加了工作量和出錯的機率。
從目前與調查相關的基礎技術發展情況看，有很多新的技術可以應用于森林資源清查。如輔助樣地復位的GPS應該采用居于北斗差分的高精度GPS，實現厘米級的定位，后期可以直接根據GPS確定中心樁位置，無需先大概確定一片區域后再人工尋找上一期埋設的中心樁。單木的標記逐步使用RFID電子標簽，實現樣木固定標記的微型化，防止丟失和損壞，并可實現樣木號碼的自動讀取。單木的測量使用地面激光雷達技術，實現對樣地單株樣木的全信息采集，不僅僅是單獨的胸徑，還包括樹型、樹冠、枝丫等。目測樣地使用無人機拍攝0.1 cm以上分辨率的影像，結合ERADAS影像分割技術精確判斷一畝樣地內的樣木株數，提高目測樣地的調查精度。采用數據采集儀錄入樣地信息，替代紙質卡片。樣木角度、距離測量采用一體化設備，支持藍牙、WIFI等無線傳輸手段，其測量數據直接由測量設備進入數據采集儀，不再人工錄入，避免人工錄入錯誤。對于固定樣地，采用無人機+機載雷達的方式對樣地數據進行多頻次采集，建立生長模型實現對現有資源數據的及時更新。
4.4調查內容不完善，生態因子調查不足，缺乏多資源、多目標調查黨的十九大報告提出“建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計”、“綠水青山就是金山銀山”。隨著林業功能定位的轉變，森林資源的作用從以往以經濟效益為主轉向了經濟效益、生態效益、社會效益等多種效益并重的局面，林業工作重心已由木材生產為主轉向以生態建設為主。我國森林資源清查體系建立之初的目標是了解我國森林資源現狀，核心是森林面積、蓄積及消長變化，主要是滿足編制木材生產計劃的需要，而當前林業工作重心的調整，當前的森林資源清查體系已經難以滿足行業發展的需要。
從2004年開始，森林資源清查體系開始進行完善，大量增加與生態相關的調查因子，但受傳統體系的限制，當前的森林資源清查仍呈現以單一林木蓄積調查為主的資源調查、附加部分生態調查的格局。為了適應林業工作向生態環境建設的戰略性轉變，森林資源清查工作必須首先實現戰略性轉變，需要抽樣體系、樣地布設、樣地調查、成果評價分析等多方面進行轉變，將森林生態功能、森林健康狀況等作為森林資源清查的主要目標，在這個目標指引下建設一套更加科學、先進的森林資源清查體系。
參考文獻
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