基于FPS-ATLAS的多目標(biāo)森林空間規(guī)劃應(yīng)用研究.pdf

1、對(duì)森林生態(tài)環(huán)境、碳、木材產(chǎn)量和生物多樣性日益增長(zhǎng)的關(guān)注要求森林經(jīng)營(yíng)管理者在時(shí)間和空間上制定合理的森林規(guī)劃，來(lái)滿足多目標(biāo)、多資源的森林需求。本研究基于FPS-ATLAS模型提出了應(yīng)用于吉林省汪清林業(yè)局金溝嶺林場(chǎng)16629.53ha的森林的多目標(biāo)決策支持的森林空間規(guī)劃方案。目的是為了實(shí)現(xiàn)森林資源的動(dòng)態(tài)管理，并能滿足多種約束設(shè)置，實(shí)現(xiàn)多種經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，收獲木材產(chǎn)品的同時(shí)，還能保證森林的生態(tài)功能和社會(huì)功能，使森林最終達(dá)到可持續(xù)的理想狀態(tài)。并且得出了

2、以下的結(jié)論:
　　1、FPS-ATLAS模型在空間角度上考慮森林多邊形，把營(yíng)林系統(tǒng)、輪伐期和林分生長(zhǎng)與收獲都分配至每個(gè)多邊形，使用分級(jí)搜索算法來(lái)對(duì)多邊形進(jìn)行分級(jí)，形成采伐的序列，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)來(lái)安排采伐計(jì)劃。把這個(gè)模型和算法應(yīng)用于金溝嶺林場(chǎng)進(jìn)行以10年為一個(gè)時(shí)間周期的運(yùn)算，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)的反映規(guī)劃時(shí)期內(nèi)所有小班和林班的變化，并把這些數(shù)據(jù)顯示在圖形中。這種方法搜索速度很快，對(duì)金溝嶺林場(chǎng)1334個(gè)小班，設(shè)置多種經(jīng)營(yíng)目標(biāo)和約束，以200

3、年為規(guī)劃時(shí)期的運(yùn)算中，每次所需的時(shí)間約為3s～4s。
　　2、根據(jù)林分的生態(tài)功能和優(yōu)勢(shì)樹(shù)種組來(lái)劃分復(fù)雜的天然和人工混交林，分別是白樺、闊葉混交林、人工落葉松、人工針葉混交林、針闊混交林和針葉混交林。建立了6種林型的蓄積量生長(zhǎng)模型，并根據(jù)采伐強(qiáng)度，把這6種蓄積量生長(zhǎng)模型進(jìn)行調(diào)整，成為可變采伐強(qiáng)度的生長(zhǎng)模型系列。并嘗試把碳儲(chǔ)量模型引入到本研究中，動(dòng)態(tài)反應(yīng)整個(gè)規(guī)劃時(shí)期內(nèi)碳儲(chǔ)量的變化規(guī)律，在運(yùn)行結(jié)果中顯示了較好的效果。
　　3、對(duì)金

4、溝嶺林場(chǎng)設(shè)置不同的空間約束，包括對(duì)保留地帶的禁止采伐，對(duì)不同齡組的林分采取不同的經(jīng)營(yíng)措施，相應(yīng)設(shè)置采伐強(qiáng)度來(lái)限制林分的過(guò)度采伐，以及保護(hù)幼齡林生長(zhǎng)發(fā)育的郁閉年齡約束等，然后根據(jù)每年的木材采伐量來(lái)制定最合理的采伐流量，制定了兩種供選的規(guī)劃方案。方案的運(yùn)行結(jié)果都能實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的反映每個(gè)小班的面積、蓄積、采伐、碳儲(chǔ)量、生態(tài)演替等的詳細(xì)變化。
　　4、對(duì)比兩種不同的規(guī)劃方案，具有郁閉年齡約束的規(guī)劃中，20個(gè)時(shí)間周期后，森林總蓄積量生長(zhǎng)至20

5、34121m3，無(wú)郁閉年齡約束的規(guī)劃中，總蓄積量變?yōu)?784082m3。對(duì)于實(shí)際的采伐量，無(wú)郁閉年齡約束的規(guī)劃平均提高241.37％，需保留的地帶平均提高14.82％;對(duì)于經(jīng)營(yíng)地帶，平均降低22.95％;總生長(zhǎng)量也是降低的，平均降低20.64％。
　　無(wú)郁閉年齡約束的規(guī)劃在160年以上的林分采伐量小，全部都比有郁閉約束的情況小，平均減少61.57％。在121～140年的林分中，多數(shù)為負(fù)值;在101～120年的林分中，12時(shí)間周期之

6、前都是負(fù)值;81～100年林分中，4～10時(shí)間周期內(nèi)為負(fù)值。在0～80年的林分中，大多數(shù)時(shí)間周期內(nèi)都是正值，變化較大。
　　對(duì)于立木材積，無(wú)郁閉年齡約束的規(guī)劃采伐量較大，生長(zhǎng)量相對(duì)較小，幼齡林中，無(wú)郁閉年齡約束的規(guī)劃的立木材積一般都比有郁閉年齡約束的規(guī)劃少，平均降低60.43％;中齡林相類似，除1時(shí)間周期外，平均是80.48％;近熟林中，除2，3時(shí)間周期為正值，平均降低54.92％;成熟林變化幅度較大，最大降低了98.97％（2周

7、期），最大增加了195.88％（15周期）。過(guò)熟林除2周期為增加252.86％外，其他最小降低16.25％（16周期），最大是100.00％（4～8周期）。
　　5、經(jīng)過(guò)20個(gè)經(jīng)營(yíng)周期的規(guī)劃后，金溝嶺林場(chǎng)的有林地面積為16299.55ha，在有郁閉年齡約束和鄰接約束的規(guī)劃中，總蓄積量變化率為7.75％，總采伐量為1516733m3，碳儲(chǔ)量總量提高19.58％，在無(wú)郁閉年齡約束的規(guī)劃中，總蓄積量變化率為-5.49％，總采伐量是539