黑龍江牡丹峰國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)評(píng)價(jià)

高作鋒，鄧立斌，陳端呂

（1．國家林業(yè)局 調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，北京 100714；2．湖南文理學(xué)院，湖南 常德 415000）

黑龍江牡丹峰國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)評(píng)價(jià)

高作鋒1，鄧立斌1，陳端呂2

（1．國家林業(yè)局 調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，北京 100714；2．湖南文理學(xué)院，湖南 常德 415000）

對(duì)自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，可為自然保護(hù)區(qū)管理部門的科學(xué)管理和決策提供參考依據(jù)，以便更有針對(duì)性地進(jìn)行科學(xué)管理。以牡丹峰國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為研究對(duì)象，建立生態(tài)評(píng)價(jià)多層層次結(jié)構(gòu)模型，運(yùn)用層次分析法對(duì)其進(jìn)行生態(tài)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：Ⅰ級(jí)指標(biāo)層各單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)指數(shù)值較高是多樣性和稀有性，面積的適宜性、脆弱性以及人類威脅指數(shù)值均不高；準(zhǔn)則層中各單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)指數(shù)值最高的為生物多樣保護(hù)，生態(tài)旅游價(jià)值較低；目標(biāo)層綜合評(píng)價(jià)指數(shù)（CEI）為0.746 8。表明牡丹峰自然保護(hù)區(qū)生態(tài)質(zhì)量狀況良好，具有較高的保護(hù)價(jià)值。

層次分析法；生態(tài)評(píng)價(jià)；自然保護(hù)區(qū)；牡丹峰

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最重要的生物棲息地，是典型的生物多樣性富集區(qū)。保護(hù)生物多樣性，維護(hù)自然生境，防止物種人為滅絕，保證自然資源的可持續(xù)利用，已成為當(dāng)今世界各國和國際組織共同關(guān)注的焦點(diǎn)。建立自然保護(hù)區(qū)是保護(hù)生物多樣性最有效的方式。截止2010年底，我國已建立各種類型、不同級(jí)別的自然保護(hù)區(qū)2588個(gè)，保護(hù)區(qū)總面積約14 944萬hm2，陸地自然保護(hù)區(qū)面積約占國土面積的14.9%。其中，國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)319個(gè)，面積9 267.56萬hm2[1]。自然保護(hù)區(qū)的建立雖然重要，但保護(hù)區(qū)建立后的科學(xué)管理更為關(guān)鍵，對(duì)自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，可為自然保護(hù)區(qū)管理部門的科學(xué)管理和決策提供參考依據(jù)。近年來，國內(nèi)外學(xué)者分別采用熵權(quán)物元可拓模型、信息墑、模糊物元模型以及層次分析法建立了客觀的評(píng)價(jià)體系，取得了較好的研究成果［2-10］。但是，有關(guān)牡丹峰自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)評(píng)價(jià)體系尚未見報(bào)道。本研究以牡丹峰國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為研究對(duì)象，建立了自然保護(hù)區(qū)生態(tài)評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型，并運(yùn)用層次分析法對(duì)其生態(tài)質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

1 研究區(qū)域概況

黑龍江牡丹峰國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)（以下簡稱“牡丹峰自然保護(hù)區(qū)”）位于黑龍江省牡丹江市東南部，距牡丹江市中心15 km。東與牡丹江市四道林場、穆棱林業(yè)局磨刀石林場交界，南與寧安市江東林場接壤，西與牡丹江市東河林場毗鄰，北與牡丹江市東安區(qū)興隆林業(yè)站相鄰，面積19 468 hm2。1981年5月，為了保護(hù)牡丹峰珍貴的山地云冷杉、紅松闊葉混交林及其生物多樣性資源，在東村林場的基礎(chǔ)上建立了牡丹峰省級(jí)自然保護(hù)區(qū)；1994年4月，國務(wù)院以國函[1994]26號(hào)文批準(zhǔn)牡丹峰自然保護(hù)區(qū)晉升為國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。保護(hù)區(qū)內(nèi)分布有大面積的山地云冷杉林、闊葉原始紅松混交林等森林生態(tài)系統(tǒng)，它們不僅保存完好，而且類型多樣，具有北方溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)的典型特征。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，保護(hù)區(qū)內(nèi)有高等植物165科426屬773種，分布有東北紅豆杉Taxus cuspidata1種國家Ⅰ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物，紅松Pinus koraiensis、黃檗Phellodendron amurense、紫椴Tilia amurensis、水曲柳Fraxinus mandshurica、浮葉慈菇Sagittaria natans、野大豆Glycine soja6種國家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物；脊椎動(dòng)物31目73科262種，昆蟲12目98科379種，分布有紫貂Martes zibellina、 原 麝Moschus moschrferus、豹Panthera pardus、 金 雕Aquila chrysaetos、東北虎Panthera tigrisAltaic 5種國家Ⅰ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物，棕熊Ursus arctos、黑熊Selenartos thibetanus、水獺Lutra lutra、猞猁Felis lynx、馬鹿Cervus elaphus、 黃 喉 貂Martes fl avigula、 斑羚Naemorhedus goral、鴛鴦Aix galericulata、黑鳶Milvus migrans、 蒼 鷹Accipiter gentilis、 雀 鷹Accipiter nisus、 松 雀 鷹Accipiter virgatus、 大 鵟Buteo hemilasius、普通鵟Buteo buteo等32種國家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物[12]。

2 研究方法

層次分析法（Analytical Hierarchy Process，簡稱AHP）是美國運(yùn)籌學(xué)家薩蒂于20世紀(jì)70年代初提出的一種層次權(quán)重決策方法。運(yùn)用層次分析法解決問題一般有以下4個(gè)步驟：①選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立層次結(jié)構(gòu)模型； ②用成對(duì)比較法構(gòu)造判斷矩陣；③層次單排序，確定本級(jí)要素之間的權(quán)重；④層次總排序，確定本次所有要素針對(duì)上層要素的權(quán)重[13-15]。

3 結(jié)果與分析

3.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

在國內(nèi)外以往研究成果[5-10,16-17]的基礎(chǔ)上，并結(jié)合牡丹峰自然保護(hù)區(qū)的實(shí)際，選擇牡丹峰自然保護(hù)區(qū)生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，評(píng)價(jià)體系分為3級(jí)5層次，5個(gè)層次分別是目標(biāo)層（O）、準(zhǔn)則層（S）、Ⅰ級(jí)指標(biāo)層、Ⅱ級(jí)指標(biāo)層、Ⅲ級(jí)指標(biāo)層（見圖1）。

圖1 牡丹峰自然保護(hù)區(qū)生態(tài)評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型Fig. 1Hierarchical structure model of ecological evaluation for Mudanfeng Nature Reserve

3.2 確定指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)權(quán)重的確定采用l－9標(biāo)度法[18]，逐項(xiàng)就任意兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行比較，根據(jù)相對(duì)重要性并賦以相應(yīng)的分值，構(gòu)造準(zhǔn)則層針對(duì)目標(biāo)層、Ⅰ級(jí)指標(biāo)層針對(duì)準(zhǔn)則層的判斷矩陣。運(yùn)用和積法可以計(jì)算出各判斷矩陣的特征向量Wi與最大特征根λmax，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。歸一化處理后的各特征向量及一致性檢驗(yàn)結(jié)果匯總于表1。根據(jù)表1的計(jì)算結(jié)果可得到各分項(xiàng)指標(biāo)針對(duì)上一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重值（見表2）。

3.3 單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果

參照鄭允文等[19]的研究成果以及《黑龍江牡丹峰國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)綜合科學(xué)考察報(bào)告》[12]，可以得出牡丹峰自然保護(hù)區(qū)各單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的得分（見表3）。

3.4 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

綜合評(píng)價(jià)采用多目標(biāo)線性加權(quán)函數(shù)法，表達(dá)式如下：

式中：S為綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；Ii為第i項(xiàng)單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分值；Wi為評(píng)價(jià)指標(biāo)i的權(quán)重；n為判斷矩陣階數(shù)[10]。

根據(jù)表2及式（1）可以計(jì)算出牡丹峰自然保護(hù)區(qū)Ⅰ級(jí)指標(biāo)層各單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)分別為：SA1=0.158 1，SA2=0.1438，SA3=0.1419，SA4=0.1020，SA5=0.0513，SA6=0.057 4，SA7=0.0923；準(zhǔn)則層各單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)指數(shù)分別為SS1=0.419 7，SS2=0.1828，SS3=0.1039，SS4=0.040 4；目標(biāo)層綜合評(píng)價(jià)指數(shù)為0.746 8（見表4）。

表1 特征向量和一致性檢驗(yàn)結(jié)果Table 1The weight vector and consistency of test results

表2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重Table 2The weight of evaluation indices

表3 各單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的得分Table 3The score of evaluation indices

4 結(jié) 論

牡丹峰自然保護(hù)區(qū)生態(tài)評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型Ⅰ級(jí)指標(biāo)層各單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)指數(shù)按從大到小排序依次為SA1＞SA2＞SA3＞SA4＞SA7＞SA6＞SA5，評(píng)價(jià)指數(shù)值較高的單項(xiàng)指標(biāo)為多樣性和稀有性，說明該自然保護(hù)區(qū)的生物多樣性豐富，珍稀物種數(shù)量眾多；同時(shí)，面積的適宜性、脆弱性以及人類威脅指數(shù)值均不高，說明該保護(hù)區(qū)的面積大小稍不適宜，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性還需提高，人為活動(dòng)對(duì)該保護(hù)區(qū)的干擾仍然存在。因此，應(yīng)考慮適當(dāng)擴(kuò)大該保護(hù)區(qū)的保護(hù)范圍和面積，同時(shí)應(yīng)充實(shí)該保護(hù)區(qū)的保護(hù)管理力量，加強(qiáng)保護(hù)管理力度。準(zhǔn)則層中各單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)指數(shù)的大小排序依次為SS1＞SS2＞SS3＞SS4，評(píng)價(jià)指數(shù)最高的為生物多樣保護(hù)，最低是生態(tài)旅游價(jià)值，說明保護(hù)生物多樣性是建立牡丹峰自然保護(hù)區(qū)的首要目的。目標(biāo)層綜合評(píng)價(jià)指數(shù)為0.746 8，參照鄭允文等[18]對(duì)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)表明，該保護(hù)區(qū)生態(tài)質(zhì)量狀況良好，保護(hù)優(yōu)先度較高，具有較高的保護(hù)價(jià)值。

表4 各指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果Table 4 The evaluation result of assessment index

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Ecological evaluation of Mudanfeng National Nature Reserve in Heilongjiang Province

GAO Zuo-feng1, DENG Li-bin1, CHEN Duan-lu2
(1. Academy of Forestry Inventory and Planning, State Forestry Administration, Beijing 100714, China;2. Hunan University of Arts and Science, Changde 415000, Hunan, China)

The object of this study is to provide decision-making basis for administration of nature reserve. Based on the survey data of the background of Mudanfeng National Nature Reserve, a multi-level model of hierarchy structure of the ecological evaluation was established. Analytical hierarchy process was used to the ecological evaluation. The results show that the evaluation index value of diversity and rarity was higher, but the evaluation index values of the suitability of the area, vulnerability and human threat index were not high in the classⅠ of index layer. The evaluation index value for biodiversity protection was the highest, but the evaluation index for eco-tourism value was lowers in the rule layer. Comprehensive evaluation of the target layer index (CEI) was 0.746 8. The ecological quality of Mudanfeng Nature Reserve was very good, and the conservation value was quite high.

analytical hierarchy process; ecological evaluation; nature reserve; Mudanfeng

S718.55+7

A

1673-923X(2012)09-0106-04

2012-06-10

湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（09JJ6039）

高作鋒（1977-），男，黑龍江慶安人，工程師，學(xué)士，主要從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作

[本文編校：謝榮秀]