全 文 ：第 38 卷 第 2 期
2012 年 6 月
内 蒙 古 林 业 科 技
Journal of Inner Mongolia Forestry Science ＆ Technology
Vol． 38 No． 2
Jun. 2012
收稿日期: 2012-03-25
基金项目:林业公益性行业科研专项“内蒙古大兴安岭森林生态服务功能定位观测研究”( 201204101 － 02) 资助
作者简介:管仲英( 1984 － ) ，女，内蒙古呼伦贝尔人，硕士研究生，主要从事森林可持续经营管理与技术研究。
通讯作者:张秋良( 1960 － ) ，男，内蒙古呼和浩特人，教授，博士生导师，从事森林可持续经营研究。
大兴安岭杜香落叶松林健康诊断与评价
管仲英，张秋良
( 内蒙古农业大学林学院，内蒙古 呼和浩特 010019)
摘 要:以内蒙古根河林业局境内的杜香落叶松林为研究对象，依据林业相关标准及实地调查，构建了大兴
安岭杜香落叶松林的健康评价指标体系，并采用层次分析法、专家评分法确定各指标权重，用综合评价法得
出健康评价值。结果表明:幼龄林、中龄林、近成熟林评价值分别为 7． 3337、8． 2132、7． 6484。幼龄林、近成熟
林处于亚健康，中龄林处于健康状态，整个林型处于亚健康状态。
关键词:杜香落叶松林;健康诊断;评价
中图分类号: S791． 22 文献标识码: A 文章编号: 1007-4066( 2012) 02-27-06
Health Diagnosis and Evaluation of Ledum － Larix gemlini Forest
in the Greater Xing’an Mountains
GUAN Zhong － ying，ZHANG Qiu － liang
( College of Forestry，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010010，Chnia)
Abstract: In this paper，taking Ledum － Larix gemlini forest in Genhe Forestry Bureau as the research object，ac-
cording to the relevant forestry standards and field survey，the index system of health diagnosis of Ledum － Larix
gemlini forest in the Greater Xing’an Mountains has been constructed，the index weight have been determined by
use of the analytic hierarchy and expert score，and then the health assessment values have been obtained with the
comprehensive evaluation method． The results show that the evaluation values of young forest，middle － aged forest
and nearly mature forest are 7． 3337，8． 2132，7． 6484 seperately． The young forest and nearly mature forest are in
sub － health，the middle － aged forest is in health，and the entire forest type is in sub － health．
Key words: Ledum － Larix gemlini forest; health diagnosis; evaluation
健康的森林是指能够充分发挥各种服务功能，
满足人类多目标需求。从本质而言，森林健康标准
是一个人类标准［1］，它是根据人类对森林的认识和
需求而不断发展的［2］。随着人们对森林的认识及
需求的不断拓展，对森林健康测度和评价的标准也
会不断改进的，需要在明确的生态背景或在一定的
生态约束条件下，从一定的层次水平和尺度范围来
选择和综合相应的测度方法与指标［3］。
目前国内外关于森林健康评价的研究，从尺度
上可大体分为: 区域、景观、生态系统和林分评价，张
桓［4］对百花山国家级自然保护区不同区域标准地
进行健康评价;鲁绍伟［5］对北京市八达岭林场森林
生态系统进行健康评价; 闫淑英［6］用聚类分析法将
杜香落叶松林健康等级分为 4 级。从研究的方法
上，Costanza［7］提出了系统健康公式;陈高等［8 － 10］以
阔叶红松林生态系统为例，提出生态系统健康评估
的新方法———健康距离 ( HD) 法，并推导出计算公
式;肖风劲等［11］以森林生态系统的稳定性、可持续
性和整合性为目标，提出了包括森林生态系统组成、
结构、生物多样性、NPP等森林生态系统健康的评价
指标体系;李金良等［12］提出了一套评价北京地区水
源涵养林健康的指标体系及方法;张秋根等［13］建立
了一套森林生态环境评价标准、计算方法和等级划
分标准。林分尺度上研究的较少，张仁［14］对内蒙古
内 蒙 古 林 业 科 技 第 38 卷
大青山白桦林不同林场不同龄级组的健康状况进行
了评价研究。
本文以大兴安岭地区杜香兴安落叶松林为研究
对象，对其不同发育阶段( 龄组) 的林分进行实地调
查、分析，在此基础上构建杜香兴安落叶松林健康评
价指标体系，综合评价其健康状况，为兴安落叶松可
持续经营提供科学依据。
1 研究区概况
研究地点设在大兴安岭中段根河林业局潮查林
场境内的大兴安岭森林生态系统国家野外科学观测
研究站，地理坐标为 E 121°30 ～ 121° 31，N 50°
49 ～ 50°51，海拔 800 ～ 1 160 m，属寒温带湿润气侯
区，冬季漫长，夏季短暂，最低气温 － 55℃，最高气温
40℃，年降水量 450 ～ 550 mm。林下土壤为棕色针
叶林土。乔木层主要为兴安落叶松 ( Larix gmeli-
nii) ，混有白桦( Betula platyphylla) 等。林下常见植
物有: 杜香 ( Ledum palustre ) 、杜鹃 ( Rhododendron
dauricum) 、笃斯越橘( Vaccinium vitim － idaea) 、红花
鹿蹄草 ( Pyrola incarnate ) 、舞鹤草 ( Maianthemum
dilatatum) 等。兴安落叶松是其建群种和优势种，主
要林型有杜香、杜鹃、草类、藓类落叶松林等。其中
杜香落叶松林分布面积最广，占所有林型面积的
80%以上，是当地最典型的森林类型。
2 研究方法
2． 1 指标选取与体系构建
在参考大量相关研究文献的基础上，参照 2003
年的《中国森林生态服务功能评估》( LY /T1606 －
2003) 和 2011 年的《森林生态系统长期定位观测方
法》( LY /T1952 － 20001) ，本文共选取 26 个指标，根
据对研究区林分状况的实地调查及影响森林健康重
要性和脆弱性因子，运用主成分分析法，最后选取森
林病虫害、森林鼠害、森林火灾、生物多样性、土壤状
况、污染状况、人为干扰 7 个一级指标，16 个二级指
标，构建了寒温带杜香落叶松林健康评价指标体系
( 图 1) 。
图 1 杜香落叶松林健康评价指标体系
Fig． 1 The index system of health evaluation for Ledum － Larix gemlini forest
2． 2 样地设置
采用无边界样圆法在研究区域的杜香落叶松林
内按照不同的龄级组( 幼，中，近成熟林) ，随机设 18
m ×18 m十字线的圆形样地。每个林龄组设 11 个
重复，共为 33 个样圆。在样圆内设 5 个半径为 3m
的小样圆( 图 2) 。
2． 3 调查内容
记录样地基本状况，如海拔、坡度、坡向、坡位、
林分垂直结构等;在样地内进行主要林分因子调查
( 树种组成、D、H、M/hm2、郁闭度、指示植物种类
等) ;更新调查，记录幼苗和幼树种类、株数、株高、
地径;在样圆内调查灌木种类、高度和盖度，草本植
物的种类和盖度;土壤调查( 土层厚度土壤有机质)
和凋落物厚度; 病虫害调查( 种类、受害株数、虫口
密度) ;鼠害发生面积，受鼠害株率( 见表 1 ) 。污染
程度、采伐率在当地林业部门获取。
图 2 样圆法示意图
Fig． 2 Schematic diagram of sampling circle method
82
第 2 期 管仲英，等: 大兴安岭杜香落叶松林健康诊断与评价
2． 4 指标权重确定
以层次分析法为基准，采用专家打分，向林业专
家、当地林业技术员、林场工人发放 35 份调查问卷，
确定各指标权重( 表 1) 。
表 1 指标权重
Table 1 Index weight
一级指标 一级指标权重 二级指标 二级指标权重 二级指标相对一级指标权重
森林病虫害 0． 2322
病虫害种类 0． 2494 0． 0579
被害株率 0． 3256 0． 0756
虫口密度 0． 4251 0． 0987
森林鼠害 0． 1274
鼠害发生面积 0． 5987 0． 0763
受鼠害株率 0． 4013 0． 0511
森林火灾 0． 2756
郁闭度 0． 5987 0． 1650
凋落物厚度 0． 4013 0． 1106
生物多样性 0． 1105
白桦所占比例 0． 3727 0． 0412
杜香盖度 0． 2498 0． 0276
杜香高度 0． 226 0． 025
指示植物种类 0． 1515 0． 0167
土壤状况 0． 1311
土壤有机碳 0． 4013 0． 0526
土壤厚度 0． 5987 0． 0785
污染状况 0． 0573 污染程度 0． 8320 0． 0622
人为干扰 0． 066
采伐率 0． 4013 0． 0265
天然更新株数 0． 5987 0． 0395
2． 5 指标标准划分
对森林健康评价的具体指标，将指标进行无量
纲化，采用十分制原则，此划分标准并不是以各指标
因子的实际大小进行的划分，而是综合判定其对森
林健康的影响，促进森林向着健康的方向发展，则分
值越高，反之越低。具体数据由根河林业局、林场提
供及山区实地调查所得( 表 2) 。每个指标值按所有
样地的最高值和最低值分别取值为 10 和 0，再按等
距分配健康值，每个指标的平均值所对应的标准值
即为最终评价值。
表 2 森林健康评价指标评价值标准划分
Table 2 Standard division of evaluation value of forest health evaluation
指 标
评价值
0 ～ 2 2 ～ 4 4 ～ 6 6 ～ 8 8 ～ 10
1. 森林
病虫害
病虫害
种类 /种
幼龄林 4 以上 4 ～ 3 2 1 0
中龄林 8 以上 8 ～ 6 6 ～ 4 4 ～ 2 ≤2
近成熟林 11 以上 10 ～ 9 8 ～ 6 5 ～ 3 ≤3
被害株率
幼龄林 35%以上 35% ～25% 25% ～15% 15% ～5% 5%以下
中龄林 45%以上 45% ～35% 35% ～25% 25% ～10% 10%以下
近成熟林 50%以上 50% ～30% 30% ～20% 20% ～10% 10%以下
虫口密度
/个·hm －2
幼龄林 ＞ 35 000 35 000 ～ 25 000 25 000 ～ 15 000 15 000 ～ 5 000 ＜ 5 000
中龄林 ＞ 50 000 50 000 ～ 40 000 40 000 ～ 20 000 20 000 ～ 10 000 ＜ 10 000
近成熟林 ＞ 45 000 45 000 ～ 35 000 35 000 ～ 25 000 25 000 ～ 10 000 ＜ 10 000
2. 森林
鼠害
森林鼠害发
生面积 /hm2
幼龄林 8 以上 8 ～ 6 6 ～ 4 4 ～ 2 2 以下
中龄林 10 以上 10 ～ 8 8 ～ 5 5 ～ 3 3 以下
近成熟林 11 以上 11 ～ 9 9 ～ 7 7 ～ 4 4 以下
受鼠害
株率
幼龄林 20%以上 20% ～10% 10% ～5% 5% ～1% 1%以下
中龄林 20%以上 20% ～15% 15% ～10% 10% ～5% 5%以下
近成熟林 25%以上 25% ～15% 15% ～10% 10% ～5% 5%以下
3. 森林
火灾
郁闭度
幼龄林 0． 30 以下 0． 30 ～ 0． 39 0． 40 ～ 0． 49 0． 50 ～ 0． 59 0． 60 ～ 0． 90
中龄林 0． 40 以下 0． 40 ～ 0． 49 0． 50 ～ 0． 59 0． 60 ～ 0． 69 0． 70 ～ 0． 90
近成熟林 0． 20 以下 0． 20 ～ 0． 29 0． 30 ～ 0． 39 0． 40 ～ 0． 49 0． 50 ～ 0． 90
调落物
厚度 /cm
幼龄林 5 以下 5 ～ 7 7 ～ 9 9 ～ 11 11 ～ 12
中龄林 3 以下 3 ～ 5 5 ～ 7 7 ～ 8 8 ～ 9
近成熟林 4 以下 4 ～ 5 5 ～ 6 6 ～ 7 7 ～ 10
92
内 蒙 古 林 业 科 技 第 38 卷
续表 2( Continued Table 2)
4. 生物
多样性
白桦所
占比例
幼龄林 65%以上 65% ～60% 60% ～55% 55% ～50% ≤50%
中龄林 50%以上 50% ～45% 45% ～40% 40% ～35% ≤35%
近成熟林 40%以上 40% ～35% 35% ～30% 30% ～25% ≤25%
杜香盖度
幼龄林 5%以下 5% ～25% 25% ～45% 45% ～65% 65% ～80%
中龄林 5%以下 5% ～15% 15% ～30% 30% ～55% 55% ～70%
近成熟林 5%以下 5% ～20% 20% ～35% 35% ～60% 60% ～75%
杜香高度
/cm
幼龄林 30 以下 30 ～ 35 35 ～ 40 40 ～ 45 45 以上
中龄林 20 以下 20 ～ 30 30 ～ 40 40 ～ 45 45 以上
近成熟林 20 以下 20 ～ 35 35 ～ 40 40 ～ 50 50 以上
指标植物
种类 /种
幼龄林 ≤1 2 3 4 5 以上
中龄林 ≤2 2 ～ 4 4 ～ 6 6 ～ 8 8 以上
近成熟林 ≤1 2 3 以上
5. 土壤
状况
土壤有机质
/g·kg －1
幼龄林 38 ～ 42 42 ～ 46 46 ～ 50 50 ～ 54 54 ～ 58
中龄林 133 ～ 142 142 ～ 151 151 ～ 160 160 ～ 169 169 ～ 178
近成熟林 49 ～ 55 55 ～ 61 61 ～ 67 67 ～ 73 73 ～ 79
土层厚度
/cm
幼龄林 28 以下 28 ～ 33 33 ～ 38 38 ～ 43 43 以上
中龄林 29 以下 29 ～ 31 31 ～ 33 33 ～ 35 35 以上
近成熟林 27 以下 27 ～ 35 35 ～ 43 43 ～ 50 50 以上
6. 污染
状况
幼、中、近
成熟林
有 无
7. 人为
干扰
采伐率
幼龄林 40%以上 40% ～30% 30% ～20% 20% ～10% 10% ～0
中龄林 60%以上 60% ～45% 45% ～30% 30% ～15% 15% ～0
近成熟林 20%以上 20% ～15% 15% ～10% 10% ～5% 5% ～0
天然更
新株数
/株·hm －2
幼龄林 500 以下 500 ～ 700 700 ～ 900 900 ～ 1 300 1 300 以上
中龄林 400 以下 400 ～ 600 600 ～ 800 800 ～ 1 000 1 000 以上
近成熟林 600 以下 600 ～ 900 900 ～ 1 200 1 200 ～ 1 500 1 500 以上
2． 6 各龄组评价值
调查数据对照表 2，将具体数据换算成 3 个龄
级组森林健康指标的评价值( 见表 3) 。
表 3 不同龄级组指标评价值
Table 3 Evaluation value of indexes for different age － class group
二级指标
评价值
幼龄林 中龄林 近成熟林
病虫害种类 9 10 10
被害株率 9 10 10
虫口密度 9 10 10
鼠害发生面积 10 10 10
受鼠害株率 10 10 10
郁闭度 7 8 6
凋落物厚度 5 6 6
白桦所占比例 9 10 9
杜香盖度 5 8 6
杜香高度 5 6 3
指示植物种类 9 9 6
土壤有机质 3 5 2
土壤厚度 3 5 5
污染程度 10 10 10
采伐率 10 10 8
天然更新株数 5 4 9
2． 7 综合评价法
本文采用常用线性加权平均法，模型如下:
pi = 
j
i = 1
Aij ( 公式 1)
式中: Pi为各个评价单元的综合评价值; Aij 为
各个评价单元的单项指标评价值值; Wj 为各个指标
的权重。
3 结果与分析
03
第 2 期 管仲英，等: 大兴安岭杜香落叶松林健康诊断与评价
各评价指标数据详见表 4。
表 4 各指标数据
Table 4 Data sheet of each index
指标
实测值
幼龄林 中龄林 近成熟林
森林病虫害
病虫害种类 /种 0 1 1
受害株率 /% 1 2 3
虫口密度 /个·hm －2 1 000 2 000 3 500
森林鼠害
鼠害发生面积 /hm2 1 0 2
受鼠害株率 /% 1 0 3
森林火灾
郁闭度 0． 55 0． 62 0． 39
凋落物厚度 /cm 7． 71 5． 71 6． 5
生物多样性
白桦所占比例 /% 30 25 15
杜香盖度 /% 30． 71 46． 25 38． 57
杜香高度 /cm 36． 5 36． 25 33． 2
指示植物种类 /种 6 8 2
土壤状况
土壤有机质 /g·kg －1 43． 83 154． 59 54． 53
土壤厚度 /cm 32． 4 33 35． 71
污染状况 污染程度 无 无 无
人为干扰
采伐率 /% 0 0 5
天然更新株数 /株·hm －2 884 575 1438
根据公式 1，计算表 3 评价值与表 1 对应权重
的乘积，最后加和得出各龄级组总的评价值 ( 见表
5) 。
表 5 各龄组森林健康综合评价结果
Table 5 Forest health evaluation results of each age group
龄级组
评价值
森林病虫害 森林鼠害 森林火灾 生物多样性 土壤状况 污染状况 人为干扰 总评价值
幼龄林 2． 0898 1． 274 1． 708 0． 7841 0． 3933 0． 622 0． 4625 7． 3337
中龄林 2． 322 1． 274 1． 9836 0． 9331 0． 6555 0． 622 0． 423 8． 2132
近成熟林 2． 322 1． 274 1． 6536 0． 7116 0． 4977 0． 622 0． 5675 7． 6484
根据各龄级组的健康评价值，结合本研究区的
具体情况，将健康等级分为 4 级( 见表 6) 。
表 6 杜香落叶松林森林健康评价等级
Table 6 Evaluation grade of forest health for
Ledum － Larix gemlini forest
森林健康等级 健康分值
健康 ＞ 8
亚健康 7 ～ 8
一般健康 6 ～ 7
不健康 6
由表 6 可知: 大兴安岭杜香落叶松幼龄林、近成
熟林处于亚健康，中龄林处于健康状态。
根据根河林业局潮查林场二类调查的数据，幼
龄林、中龄林、近成熟林的面积依次为 2 069 hm2、
4 733 hm2、1 374 hm2，按比例关系，确定三者的权重
依次为 0． 25、0． 58、0． 17。将幼龄林，中龄林，近成
熟林的权重分别乘以各自的评价值，最后加和得出
整个杜香落叶松林总体评价值为 7． 8973，说明大兴
安岭杜香落叶松林整体处于亚健康状态。由于它是
大兴安岭落叶松的主要林种，故可以初步推断大兴
安岭落叶松也处于亚健康至健康状态。
4 讨论
( 1) 指标选取时，由于数据采集的可操作性低，
冻土的相关数据没有考虑，以后的研究中会建立更
为合理的适合大兴安岭杜香落叶松的健康指标体系
及评价标准。
( 2) 大兴安岭杜香落叶松的中龄林健康值最高
是因为采伐比较合理，其自身抵御灾害的能力较强，
密度适中，光照适度，近成熟林与幼龄林均处于亚健
康状态，但前者健康值稍高一些，是因为其自身的免
疫系统较强，林内养分竞争没有后者激烈，且后者自
疏现象明显。
( 3) 由于只是短时间的数据收集，不能对该林
型的发展趋势进行评判，进行长期的健康监测及指
标修订，可为该林型及整个林区提供健康经营依据。
( 4) 找出森林处于亚健康的原因，保护系统结
13
内 蒙 古 林 业 科 技 第 38 卷
构的稳定性，必要时进行林龄调整。
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2010．
(上接第 26 页)
4 结论与讨论
( 1) 土壤厚度、坡度是制约人工刺槐林高生长
的最重要因子，坡位、土壤类型是影响人工刺槐林高
生长的重要因子;土壤厚度是制约人工刺槐林径生
长的最重要因子，坡度是影响人工刺槐林径生长的
重要因子。土壤厚度是影响北京山区人工刺槐林高
生长与径生长的最重要因子，由于受当时造林地选
择条件的影响海拔对刺槐的高生长与径生长影响
不大。
( 2) 北京低山地区选择刺槐造林地时，由于低
山地区海拔都在刺槐的适宜生长范围内，海拔因素
可以基本忽略。刺槐在山地棕壤、褐土、风砂土、潮
土、山地草甸土均能正常生长。在土壤厚度大的地
区刺槐生长最好，坡向选择应以阳坡为主。
( 3) 本研究只是选取了北京山区 20 ～ 40 年的
541 个人工刺槐林为研究对象，并且由于人工刺槐
林的分布受当时造林地选择的影响，研究结果具有
一定局限性。同时本研究没有考虑密度、病虫害等
其他因子对人工刺槐林生长的影响程度，密度对林
分生长的影响须分林龄、坡向、坡位进行量化，以后
还需加强这方面的研究，这对于人工刺槐林的科学
经营有重要指导意义。
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