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天然林是功能强大的生态系统,拥有稳定复杂的群落结构。相较于人工林,在涵养水源、固碳释氧和调节气候等方面,天然林能力更强。面对当前的风沙和雾霾问题,京津冀地区推动林业协同发展已是必然趋势。因此,无论是从天然林保育的必要性还是实施的迫切性,加快天然林资源评价并统筹规划保育经营已成为京津冀地区建设生态文明的必要途径。本研究基于国家森林资源清查、二类调查数据和随机抽样设置临时样地的天然林分调查数据,通过构建最优模型,利用主成分分析法(PCA)、层次分析法(AHP)和生物量转换因子连续函数法(VBEFF),系统评价了研究区内天然林生态系统服务功能、天然林质量、天然林生物量、碳储量和碳汇价值,并绘制空间分布图以供参考。最后,依据这些评估结果,总体规划了京津冀地区天然林保育经营类型,并以栎类、油松天然林为例作出典型保育经营模式设计。截至第九次清查,研究结果显示:(1)京津冀地区天然林数量不断增加。天然林以中幼龄林为主,面积和蓄积分别占乔木林的85.08%和79.53%。天然乔木林以栎类为优势树种(组)的林分最多,面积为45.90×10~4 hm~2。(2)京津冀地区天然林生态服务功能物质量和价值量各项指标显著增加,各项指标占总价值量的比重波动较小,主要以涵养水源、生物多样性保护和固碳释氧为主,分别占价值总量的41.42%、6.05%、14.03%。这体现出天然林提供生态服务的潜力较大,尤其体现在涵养水源、生物多样性保护和固碳释氧等方面。(3)京津冀地区天然林小班质量按面积排序为:III级质量>IV级质量>II级质量>V级质量>I级质量,这表明研究区天然林质量普遍不高,处于中等水平,天然林质量仍有较大的提升空间。(4)构建的京津冀地区天然林质量综合评价体系中,就总目标而言,对其影响最大的准则层是森林生产力,占总目标的0.41。指标层中,权重值排名前五的指标为龄组(0.2001)>平均胸径(0.1801)>每公顷株数(0.0925)>平均树高(0.0853)>海拔(0.0493),因此考虑从提高森林生产力,调整优化龄组结构和林分密度等方面提升研究区天然林质量。(5)京津冀地区天然林生物量总计10468.83×10~4t,碳储量总计5234.423×10~4t,碳汇总价值为14.92×10~8元,天然乔木林分单位面积生物量均值为41.98 t/hm~2,远低于全国森林单位面积生物量均值84.73 t/hm~2,这从侧面反映出京津冀地区天然林质量不高的事实。(5)将京津冀地区天然林保育经营模式划分成严格保育型(I1)、封山育林型(I2)、退化修复型(I3)、生态开发型(I4)、营林更新型(I5)、森林抚育型(I6)六种类型。适于京津冀地区天然林抚育的作业法有四种,分别为保护经营作业法(J1)、单株木择伐作业法(J2)、群团状择伐作业法(J3)、伞状渐伐作业法(J4)。对不同天然林类型和保育经营模式的天然林予以不同的天然林抚育作业法。本研究主要为京津冀地区天然林协同保育提供了数据支撑,也为生态补偿制度、公益林补偿政策、天然林修复方案等的规划设计提供了思路,因此本研究具有较高的理论意义和实践价值。