1. 引言
世界自然基金会(WWF)将森林质量解释为“森林在生态、社会、经济效益方面的所有功能和价值总和”。森林可分为公益林和商品林两大类。公益林分为防护林和特殊用途林两大林种。防护林是公益林的主要类群，以防御自然灾害、保护生产、改善环境和维持生态平衡等为主要目的的森林群落，是我国林种分类中的一个主要林种，是生态文明建设的重要物质基础。防护林质量对生态文明建设具有重大影响。我国以及各省(市、自治区)防护林质量如何？迄今为止未见公开报导。如何评价防护林质量，目前国内外尚无统一的评价方法和标准。2000年以来，我国有多位学者对此进行了一些研究。例如，赵惠勋 [1] 从3个方面(林分稳定性，林分对环境影响，资源利用效率)采用9个评价指标(更新幼苗幼树、活地被物盖度、层次结构、树种组成、平均树高、平均直径、林分郁闭度、林龄、疏密度)对黑龙江省伊春市带岭区东方红林场自然保护林林分质量进行评价，评价结果分为良、中、差3个等级。毛淑娟 [2] [3] [4] 认为应当从林分水平、景观水平、区域水平等3个尺度水平对公益林林分质量进行评价，并以广州市白云区为例，在林分水平上选取树种组成、郁闭度、林龄、林层结构、覆盖度、凋落物层厚度、平均胸径等7个指标，采用层次分析(Analytic Hierarchy Process，简称AHP)法确定各评价指标权重，开展公益林质量林分质量评价，评价结果分为良、中、差3个等级。刘学全等(2002) [5] 应用AHP方法采用林分郁闭度、灌木层盖度、草本层盖度、林木长势、林分起源、土壤容量、石砾含量、坡度、土层厚度、地表蚀度、年均收入、景观价值等12个指标对鄂西三峡库区主要防护林类型林分质量进行综合评价，评价结果分为优、良、中、差4个等级。上述评价方法主要从林分组成、结构、功能上评价防护林质量。防护林质量不仅受到林分结构、林分稳定性和林分功能的影响，还受到林分起源、林分健康等方面的影响。因此，这些评价方法虽然各有特点，但未被广泛应用。广西属于北热带区，是我国重要的防护林保护区和商品林主产区，肩负着保护公益林和发展商品林的双重任务，防护林质量评价有特殊性，不能照搬照抄上述评价方法。广西防护林质量如何？制约广西防护林质量精准提升的因子有哪些？到目前为止未见公开报导。为了全面提升防护林质量，助推生态文明建设，进一步促进广西林业高质量发展，有必要开展防护林质量评价研究。
2. 防护林质量评价方法
2.1. 防护林质量评价的基本原则
生态效益最大化原则。首先考虑林分的生态效益，生态效益达到最大。
林地稳定性原则。防护林地必须稳定，一经划定并经政府确认就不被人为随意破坏、变更、减少。
可持续经营原则。包括防护林和林地的可持续经营利用。
2.2. 评价指标筛选的基本要求
系统性：评价指标能够反映森林资源系统的变化规律以及森林生态系统的整体协调性。
真实性：评价指标能够反映森林的本质特征；
可比性：评价指标有明确的内涵和可度量性；
层次性：根据评价指标功能分出不同层次，并有明确的对应关系；
实用性：评价指标应操作简便，容易获得。
评价周期：一般为5年。
2.3. 评价指标体系
2.3.1. 林分起源
天然林面积占比：森林起源是衡量某区域森林质量的重要指标。与人工林相比，天然林的物种更丰富，林分质量更优。
防护林面积占比：防护林面积占森林面积的百分率越高表明生态环境保护越好，生物多样性越高。
2.3.2. 林分结构
林分结构对林分的稳定性和功能发挥均有直接影响。
水源涵养林面积占比：反映林分生态服务功能的重要指标，该项占比越大，表明生态价值越大。
水土保持林面积占比：反映林分生态功能的重要指标，该项占比越大，表明生态价值越大。
其它防护林等面积占比：包括防火林、防潮林、护岸林、护路林等占防护林面积的百分比。
针叶乔木防护林面积占比、阔叶乔木防护面积林占比：反映林分防护功能和生态价值不同。一般来说，阔叶乔木防护林生物多样性高于针叶林。针叶树占比越多，阔叶树占比就越少。
灌木类防护林面积占比：灌木类防护功能不同于乔木林。
龄组结构：反映林分可持续经营的重要指标，主要影响林分的稳定和可持续防护。幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林面积应有合理配比。
植被结构：一般来说，混交林防护质量优于纯林。混交林面积占比越高，林分形成乔灌草结构面积占比越高，其生物多样性指数越高，越有利于维持地力和可持续利用。
2.3.3. 林分稳定
林分稳定包括林木资源稳定和林地稳定，是经营管理水平的重要体现。
林地被人畜破坏程度：反映林地受干扰程度的重要指标，人畜干扰越少越好。
防护林地增减程度：反映林地稳定程度的重要指标，林地越稳定越好，林分综合价值越大。但是，对于原有防护林地面积占比较小的区域，也有可能通过林地调整增加防护林地面积比重。
防护林地利用率：反映防护林地利用水平。利用率越高，防护效能越高。
林分蓄积量：包括平均单位面积蓄积量、幼龄林面积蓄积量、中龄林面积蓄积量、近成过熟林面积蓄积。林分蓄积量越大，林分生态功能越强大。
林分密度：反映林分质量的重要指标之一，在树高和胸径确定的条件下，密度越高蓄积量越大。
平均树高、平均胸径：反映林分质量的重要指标。在树高和密度确定的条件下，平均胸径越大林分蓄积量越大，林分综合价值越高。
2.3.4. 林分健康
生物灾害：有害生物灾害发生率越低，林分抗逆性越强，林分质量越高。
森林火灾：森林火灾发生率越低，林分抗逆性越强，管理水平越高。
气象灾害：包括低温雨雪、台风、暴雨、干旱等，受灾越轻，林分抗逆性越强。
其它灾害：一般指地震、泥石流等。
健康林分面积占比：反映林分在自然条件下正常生长(生存)的状况。健康林分面积占比越高越好。
2.3.5. 林分价值
林分价值是林分功能的综合体现，反映防护林的综合效益。
优质防护林面积占比：反映林分生态功能的重要指标；该比值越大，生态功能越强，价值越高。
一般防护林面积占比：反映林分生态功能的重要指标。
乔木防护林面积占比：反映防护林质量的重要指标。乔木防护林功能比灌木防护林大。乔木防护林占比越大，其生态功能越大，生态价值越高。
异龄复层林面积占比：与单层林相比，复层乔木林结构更复杂，功能更强大，生物多样性更高。该比值越大，生态价值越高。
生态服务功能价值：指单位面积防护林的水源涵养、水土保持、固碳释氧等方面的价值，其价值越大，林分质量越高。
2.4. 评价方法
2.4.1. 确定评价指标权重
在防护林质量评价指标体系中，根据评价指标的重要性确定其权重(表1)。I级评价指标中，林分结构和林分稳定对森林系统影响最大，是决定林分功能和价值的关键，其权重均为30；林分价值是林分质量的重要体现，其权重为20；林分起源和林分健康反映森林的外在表现状况，其权重均为10。II级评价指标共有35项，按照各项指标重要性进行排序。
根据各评价指标内容确定其计算式。
Table 1. Indicator system of shelter forest quality evaluation
表1. 防护林质量评价指标体系表
根据咨询专家及调查问卷结果，确定各项评价指标的评分标准。每项评价指标设定4个评分等级，分别为优、良、中、差。满足设定条件为满分，依照相关条件相应降分。
2.4.2. 确定防护林质量评价等级
累计各评价指标分值，根据分值划分森林质量等级：100~90分为优秀、89~80分为良好、79~70分为中等、69~60分为及格、59分及以下为不及格。见表2。
Table 2. Grade standard of shelter forest quality evaluation
表2. 防护林质量评定等级划分标准
2.4.3. 筛选制约林分质量关键评价指标
根据各分项评价指标得分率进行排序。得分率越低制约程度越大，关键制约评价指标一般选取3~5项。
3. 实例分析
3.1. 广西防护林林分概况
以2015年广西森林资源清查结果以及相关资料评价广西防护林质量等级。根据《第九次全国森林资源清查广西森林资源清查成果2015》 [6] ，广西土地总面积2376万hm2，其中，林地面积1629.5万hm2，森林面积1429.65万hm2，森林覆盖率60.17%，森林蓄积6.77亿m3。根据林分质量评价要求整理相关数据如下。
1) 天然防护林面积占比：天然防护林面积423.28万hm2，占防护林面积473.25万hm2的89.44%。
2) 防护林面积占比：防护林面积473.25万hm2，占森林面积1429.65 hm2的33.1%。
3) 水源涵养林面积占比：水源涵养林104.74万hm2，占防护林面积的22.13%。
4) 水土保持林面积占比：水土保持林365.63万hm2，占防护林面积的77.26%。
5) 其它防护林等面积占比：包括防火林、防潮林、护岸林、护路林等2.88万hm2，占防护林面积的0.61%。
6) 针叶类乔木防护林面积占比：针叶防护林25.0万hm2，占乔木防护林面积10.31%。
7) 阔叶类乔木防护林面积占比：阔叶防护林203.67万hm2，占乔木防护林面积83.95%。
8) 灌木类防护林面积占比：灌木防护林219.60万hm2，占防护林面积46.4%。
9) 幼龄林面积占比：幼龄林132.07万hm2，占乔木防护林面积54.44%。
10) 中龄林面积占比：中龄林81.69万hm2，占乔木防护林面积33.67%。
11) 近熟林面积占比：近熟林14.90万hm2，占乔木防护林面积6.14%。
12) 成熟林面积占比：成熟林12.50万hm2，占乔木防护林面积5.15%。
13) 过熟林面积占比：过熟林1.44万hm2，占乔木防护林面积0.60%。
14) 乔灌草复层结构面积占比：乔灌、乔草、灌草复层结构面积331.28万hm2，占防护林面积70.0%。
15) 针叶混交林面积占比：13.93万hm2，占防护林面积5.74%。
16) 林地被人畜破坏程度：无。
17) 防护林地增减程度：防护林地2015年比2010年增加了10.06万hm2，增长率0.48%。
18) 防护林地利用率：至2015年已利用防护林地440.13万hm2，占规划防护林地的93.0%。
19) 平均单位面积蓄积量：乔木防护林242.6万hm2，蓄积16618.97万立方米，平均为68.5 m3/hm2。
20) 幼龄林面积132.07万hm2，蓄积5037.25万立方米，平均38.14 m3/hm2。
21) 中龄林面积81.69万hm2，蓄积7996.44万立方米，平均97.88 m3/hm2。
22) 近成过熟林面积蓄积：面积28.84万hm2，蓄积3585.28万立方米，平均124.3 m3/hm2。
23) 林分密度：1090株/hm2。
24) 平均树高：近熟林、成熟林、过熟林林分平均高9.50米。
25) 近成过熟林平均胸径：12.6 cm。
26) 生物灾害：发生率为0.15%；属于轻度发生。
27) 森林火灾：无受灾面积。
28) 气象灾害：发生率为0.19%，属于轻度发生。
29) 其它灾害：无受灾面积。
30) 健康林分面积占比：健康林分面积占93.0%。
31) 优质防护林面积占比：郁闭度高、长势良好、林相整齐、无自然灾害及人畜破坏的乔木林面积104.4万hm2，占乔木防护林的43.0%。
32) 一般防护林面积占比：林相比较整齐、郁闭度较高、长势一般的乔木林面积55.80万hm2，占乔木防护林23.0%。
33) 乔木防护林面积占比：乔木防护林242.60 hm2，占防护林面积的51.3%。
34) 异龄复层林面积占比：异龄复层乔木林157.69万hm2，占乔木防护林面积的65.0%。
35) 生态服务功能价值：根据广西森林资源与生态环境监测中心监测结果：15.68万元/hm2∙a。在全国处于优秀等级。
3.2. 广西防护林质量评价结果
3.2.1. 森林质量评价结果
从表3可见，广西防护林质量评价得分84.0分，为良好等级。
Table 3. The shelter forest quality evaluation in Guangxi
表3. 广西防护林质量评价分析表
3.2.2. 制约森林质量的关键评价指标分析
评价指标得分率与森林质量密切相关，得分率越高森林质量越好，得分率越低森林质量越低，制约作用越大。从表4可见，林分结构得分率75.0%，在5项I级评价指标中最低，是制约防护林质量的关键评价指标。
Table 4. Analysis on key indicators restricting shelter forest quality in Guangxi
表4. 制约防护林质量关键评价指标分析表
从表5可见，近熟林、成熟林、过熟林面积占比得分率均为25.0%，对防护林质量提升影响极大；其它防护林面积占比、针叶类防护林面积占比、幼龄林面积蓄积量得分率都是50.0%，对防护林质量提升影响大。上述6项评价指标权重为11分，仅得4分，得分率为36.3%，它们是目前制约防护林质量提升的关键因子。如果采取有效措施将这6项评价指标得分率提升至90%，防护林质量就可幅提升至优秀等级。
Table 5. The key indicators restricting shelter forest quality in Guangxi (II)
表5. 制约防护林质量提升的关键评价指标分析表II
4. 结论与讨论
本研究从林分起源、林分结构、林分稳定、林分健康、林分价值5个方面35项评分指标构建了广西防护林质量评价指标体系，并以2015年广西森林资源清查成果资料为例对广西防护林质量进行了定量分析，为防护林质量评价提供了一种新方法；评价内容丰富，方法简便、实用。采用评价指标得分率来筛选关键评价指标符合实际、效率高，有助于筛选出制约防护林质量的关键因子。
在防护林林分质量评价中有三个环节至关重要，一是评价指标体系，哪些指标最能反映防护林的本质特征？应当从哪些方面选取评价指标？评价指标应选取多少？需要认真考虑，才能做到全面、准确地反映防护林的实际情况；二是各级各项评价指标的权重，需要认真考虑才能做到科学合理地分配；三是各项评价指标的评分标准，需要认真考虑，才能做到客观公正地评价。本研究对各项评价指标的权重以及评分标准划分是否科学合理有待进一步验证。
基金项目
广西林业局2019年专项研究课题——广西森林质量精准提升研究(2019-01)。
NOTES
*第一作者。
#通讯作者。