廣州市森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

桂子凡，張 貴

（中南林業(yè)科技大學(xué)， 湖南 長沙 410004）

廣州市森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

桂子凡，張 貴

（中南林業(yè)科技大學(xué)， 湖南 長沙 410004）

為了從系統(tǒng)和全局的高度對廣州市森林健康風(fēng)險進行全面認(rèn)識、客觀分析、科學(xué)決策，分析了國內(nèi)外森林健康評價體系的研究進展，根據(jù)森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)體系構(gòu)建的原則及其指標(biāo)的定性、定量篩選結(jié)果，從森林結(jié)構(gòu)性、功能性、環(huán)境性風(fēng)險三方面選取22個指標(biāo)構(gòu)建出了廣州市森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)體系，以年和區(qū)域為風(fēng)險評價尺度，運用標(biāo)準(zhǔn)比值法、AHP法及風(fēng)險綜合評價指數(shù)公式, 得到了廣州市及其主要八個區(qū)（市）的森林健康風(fēng)險評價等級，均處于輕度。這將對促進廣州市森林可持續(xù)經(jīng)營和林業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論和實際意義。

森林健康；風(fēng)險評價；指標(biāo)體系;廣州市

從國外構(gòu)建的森林健康評價體系來看，Callicott等[1]認(rèn)為評價一個森林生態(tài)系統(tǒng)是否健康應(yīng)從活力、組織結(jié)構(gòu)和恢復(fù)力三個方面來判斷。Costanza等[2]提出了系統(tǒng)健康公式并運用指標(biāo)權(quán)重去綜合測度森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力、平衡、組織（多樣性）和活力（新陳代謝），再綜合評價森林生態(tài)系統(tǒng)健康狀況。美國林務(wù)局根據(jù)森林實際情況，從林地生產(chǎn)力維護、全球碳循環(huán)、森林生態(tài)系統(tǒng)健康與活力、土壤保持、生物多樣性保護、水源涵養(yǎng)等六方面構(gòu)建了森林健康評價指標(biāo)體系[3]。

在國內(nèi)也有許多研究者對森林健康評價指標(biāo)體系進行了研究。如，肖風(fēng)勁等[4-5]認(rèn)為要從森林生態(tài)要素、生理要素、脅迫要素、環(huán)境要素和氣象要素等方面來對森林健康進行評價，并提出了森林生態(tài)系統(tǒng)健康評價指數(shù)計算公式。陳高等[6]選取森林組織結(jié)構(gòu)、生物多樣性、社會環(huán)境等64個指標(biāo)，構(gòu)建了綜合構(gòu)成指數(shù)模型，對各受損森林生態(tài)系統(tǒng)健康進行了評價。谷建才等[7]認(rèn)為應(yīng)從森林活力、組織結(jié)構(gòu)、恢復(fù)力、抵抗力、社會價值等五方面來構(gòu)建森林健康評價指標(biāo)體系和評價森林健康狀況，并提出了森林健康評價綜合指數(shù)的計算公式。毛旭鵬等[8]選取16個評價指標(biāo)，利用熵值法賦權(quán)和模糊綜合評價法對長株潭森林生態(tài)安全進行了評價。肖智慧等[9]選取森林蓄積生長量、喬木樹種多樣性、森林災(zāi)害程度等指標(biāo)，采用綜合指數(shù)法對廣東省森林健康狀況進行了評價。

當(dāng)前國內(nèi)外關(guān)于森林健康風(fēng)險的研究，主要限于對森林火災(zāi)、林業(yè)有害植物、病蟲害、氣候、污染、人為干擾等森林健康風(fēng)險影響因子進行簡單的靜態(tài)定性研究，沒有全面地對森林健康風(fēng)險進行單時點動態(tài)定量評價研究，并且從森林結(jié)構(gòu)、功能、環(huán)境三大方面動態(tài)定量地對森林健康風(fēng)險進行評價的基礎(chǔ)或者案例仍未見報道，更未形成一套相對統(tǒng)一的森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)體系標(biāo)準(zhǔn)，而森林健康是一個綜合概念, 各方面都需要考慮到，形成一套綜合的量化的森林健康風(fēng)險評價體系是森林健康風(fēng)險評價的新趨勢[10]。因此，本研究將借鑒前人研究成果，全方位、多角度地從森林的結(jié)構(gòu)、功能、環(huán)境等方面選取影響森林健康的風(fēng)險指標(biāo)，構(gòu)建森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)體系。

1 廣州市森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)體系的設(shè)計應(yīng)從森林系統(tǒng)健康的總體情況出發(fā)，在符合國家、省、市級森林健康發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃和預(yù)防風(fēng)險的基礎(chǔ)上，既要能保證森林可持續(xù)性經(jīng)營和發(fā)展，又要能隨時準(zhǔn)確地反映出可能影響森林健康的各類風(fēng)險。因此，所選取的風(fēng)險指標(biāo)既應(yīng)有代表性，又要能及時準(zhǔn)確充分地反映森林系統(tǒng)所處的風(fēng)險現(xiàn)狀，更要具有可操作性，即不但所有風(fēng)險指標(biāo)數(shù)據(jù)都易于做無量綱歸一化處理，而且各風(fēng)險指標(biāo)間不存在相互包含、相互交叉的關(guān)系?；谏鲜鏊悸?，本文中將根據(jù)森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)選取的科學(xué)性、代表性、可操作性、動態(tài)性、系統(tǒng)性、定性與定量相結(jié)合的原則，以區(qū)域森林健康風(fēng)險評價為空間尺度，以2012年廣州市森林資源二類清查數(shù)據(jù)和統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)為時間尺度，從森林結(jié)構(gòu)性、功能性、環(huán)境性風(fēng)險三方面構(gòu)建出了廣州市森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)體系（見表1）。

再通過對各森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)進行測度分析，并根據(jù)前人研究成果，結(jié)合廣州市森林資源實際情況，按照不同風(fēng)險程度的閾值區(qū)間等值分級的思想，編制出了森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)表（見表2）

表1 廣州市森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)體系?Table 1 Forest health risk assessment index system for Guangzhou city

表2 定量指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Quantitative indexes standard

2 廣州市森林健康風(fēng)險評價

2.1 風(fēng)險評價指標(biāo)值的計算

采用標(biāo)準(zhǔn)比值法對廣州市森林健康各風(fēng)險評價指標(biāo)數(shù)據(jù)進行無量綱歸一化處理，具體計算步驟如下：

(1) 確定各風(fēng)險評價指標(biāo)的參考閾值。

(2) 用實際各風(fēng)險評價指標(biāo)值與各風(fēng)險指標(biāo)參照值進行無量綱歸一化處理，得到各風(fēng)險評價指標(biāo)的風(fēng)險指數(shù)。

根據(jù)各風(fēng)險指標(biāo)對森林健康風(fēng)險評價的影響和作用方向，正向指標(biāo)歸一化計算采用公式（1）：

如若為逆向風(fēng)險百分比分級閾值指標(biāo)，當(dāng)實際值大于參照值時，則采用公式（2）：

如若為正向風(fēng)險百分比分級閾值指標(biāo)，當(dāng)實際值小于參照值時，則采用公式（3）：

式（1）、（2）、（3）中：Ci表示各風(fēng)險指標(biāo)無量綱歸一化后的風(fēng)險指數(shù)值；Fi表示各風(fēng)險指標(biāo)實際值；Ri表示各風(fēng)險指標(biāo)的參照值。

(3) 確定各風(fēng)險評價指標(biāo)的權(quán)重。

(4) 綜合風(fēng)險評價得分=Σ各風(fēng)險評價指標(biāo)的風(fēng)險指數(shù)×各風(fēng)險評價指標(biāo)的權(quán)重。

(5) 評出綜合風(fēng)險等級。

根據(jù)得到的各風(fēng)險評價指標(biāo)數(shù)據(jù)及各風(fēng)險指標(biāo)參照值，按照公式（1～3），得到了廣州市及其8個主要區(qū)（市）的森林健康各風(fēng)險評價指標(biāo)的指數(shù)值Ci（見表3、表4）。具體運算過程如下：D1、D2、D3等指標(biāo)的參照值為35、30、50、…，它們的實際值分別為65.22、50.15、44.89、…，則 C1=(65.22-35)/(100-35) =0.465，C2=(50.15-30)/(100-30) =0.288，C3=(2×50-44.89)/50-1=0.102，其它Ci值依次類推。

表3 廣州市森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)值Table 3 Forest health risk evaluation index values for Guangzhou city

表4 廣州市各主要區(qū)（市）森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)值Table 4 Forest health risk evaluation index values for main districts and municipalities of Guangzhou city

2.2 風(fēng)險評價指標(biāo)權(quán)重的確定

運用層次分析法（AHP法）得到了廣州市森林健康風(fēng)險評價22個指標(biāo)的權(quán)重，分別為0.006（D1）、0.018（D2）、0.009（D3）、0.009（D4）、0.010（D5）、0.010（D6）、0.043（D7）、0.045（D8）、0.015（D9）、0.015（D10）、0.015（D11）、0.046（D12）、0.046（D13）、0.046（D14）、0.031（D15）、0.043（D16）、0.192（D17）、0.192（D18）、0.069（D19）、0.113（D20）、0.013（D21）、0.013（D22）。

2.3 森林健康風(fēng)險評價

2.3.1 綜合風(fēng)險評價指數(shù)的計算

根據(jù)廣州市森林健康各風(fēng)險評價指標(biāo)的指數(shù)值和權(quán)重值，采用綜合指數(shù)法計算森林健康風(fēng)險評價指數(shù)，計算公式如下：

式中：IFRQ表示森林健康風(fēng)險綜合評價指數(shù)；ai表示各風(fēng)險指標(biāo)的權(quán)重值；Ci表示各風(fēng)險指標(biāo)的指數(shù)值。

根據(jù)前文所得廣州市及其八個主要區(qū)（市）森林健康各風(fēng)險指標(biāo)的指數(shù)值和權(quán)重及公式（4），可得到廣州市及其各主要區(qū)（市）的森林健康風(fēng)險綜合評價指數(shù)，并按照風(fēng)險等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，可將風(fēng)險綜合評價指數(shù)值在[0，1]區(qū)間分為5個風(fēng)險等級，即：[0，0.2)為無風(fēng)險等級，[0.2，0.4)為輕度風(fēng)險等級，[0.4，0.6)為中度風(fēng)險等級，[0.6，0.8)為高度風(fēng)險等級，[0.8，1.0]為巨大風(fēng)險等級。從計算結(jié)果可知：2012年廣州市及天河區(qū)、白云區(qū)、黃埔區(qū)、南沙區(qū)、花都區(qū)、從化市、增城市、番禺區(qū)的森林健康風(fēng)險綜合指數(shù)分別為0.243 4、0.223 9、0.263 1、0.232 3、0.301 1、0.237 2、0.279 4、0.212 8、0.283 5，風(fēng)險等級均處于輕度。

2.3.2 風(fēng)險評價分析

從所得的森林健康風(fēng)險綜合評價指數(shù)可知：2012年廣州市森林健康風(fēng)險綜合評價等級處于輕度，主要是因為廣州市森林內(nèi)針葉林面積占有率較大、森林景觀資源質(zhì)量較差、人口較多、林分平均每公頃蓄積量及人均森林蓄積量和森林覆蓋率較低等導(dǎo)致了輕度森林健康風(fēng)險。從其八個主要區(qū)（市）來看，天河區(qū)森林健康風(fēng)險處于輕度，主要是因為森林覆蓋率很低、人工林面積占有率太多、針葉林面積占有率較少、森林景觀資源質(zhì)量較差、人均森林蓄積量較少、人口較多、游憩林面積占有率較大等導(dǎo)致了輕度森林健康風(fēng)險；白云區(qū)森林健康風(fēng)險處于輕度，主要是因為森林覆蓋率很低、人工林面積占有率太多、商品林面積占有率和針葉林面積占有率較少、生態(tài)林占森林總面積和總蓄積量的比重太多、森林生物多樣性和森林景觀資源質(zhì)量較差、人均森林蓄積量較少、人口較多、游憩林面積占有率較大等導(dǎo)致了輕度森林健康風(fēng)險；黃埔區(qū)森林健康風(fēng)險處于輕度，主要是因為森林覆蓋率很低、商品林面積占有率和針葉林面積占有率太少、生態(tài)林占森林總面積和總蓄積量的比重太多、森林生物多樣性較差、林分平均每公頃蓄積量較低、人均森林蓄積量太少、人口較多等導(dǎo)致了輕度森林健康風(fēng)險；南沙區(qū)森林健康風(fēng)險處于輕度接近中度，主要是因為森林覆蓋率和森林郁閉度太低、人工林面積占有率和生態(tài)林蓄積量占有率太高、針葉林面積占有率和人均森林蓄積量太少、森林生物多樣性較差、林分平均每公頃蓄積量較低、人口較多等導(dǎo)致了輕度森林健康風(fēng)險；花都區(qū)森林健康風(fēng)險處于輕度，主要是因為森林覆蓋率和森林郁閉度和林分平均每公頃蓄積量較低、人工林面積占有率較高、針葉林面積占有率和人均森林蓄積量太少、非林業(yè)用地占有率和人口較多、森林生物多樣性和森林景觀資源質(zhì)量較差等導(dǎo)致了輕度森林健康風(fēng)險；從化市森林健康風(fēng)險處于輕度，主要是因為單位面積森林生長量太低、森林景觀資源質(zhì)量較差、林分平均每公頃蓄積量較低、人口較多、針葉林面積占有率和人均森林蓄積量太少等導(dǎo)致了輕度森林健康風(fēng)險；增城市森林健康風(fēng)險處于輕度，主要是因為人工林面積占有率較高、林分平均每公頃蓄積量、人口較多、針葉林面積占有率和人均森林蓄積量太少等導(dǎo)致了輕度森林健康風(fēng)險；番禺區(qū)森林健康風(fēng)險處于輕度，主要是因為森林覆蓋率太低、近成過熟林面積占有率較高、商品林面積占有率和針葉林面積占有率較少、人工林面積占有率、非林業(yè)用地占有率和生態(tài)林面積占有率太高、森林景觀資源質(zhì)量太差、人均森林蓄積量太少、人口較多、游憩林面積占有率較多等導(dǎo)致了輕度森林健康風(fēng)險。

3 小 結(jié)

（1）森林健康風(fēng)險具有動態(tài)性、隨機性，風(fēng)險種類多，影響因素復(fù)雜，應(yīng)對森林健康風(fēng)險的科學(xué)決策是一項長期而艱巨的重要任務(wù)；（2）森林健康風(fēng)險評價指標(biāo)體系構(gòu)建及其評價更是一項復(fù)雜的前期系統(tǒng)研究工程；（3）2012年廣州市及其主要八個區(qū)（市）的森林健康風(fēng)險評價程度等級均為輕度；（4）隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新理論、新方法、新技術(shù)將進一步運用到森林健康風(fēng)險評價研究中，開展對森林健康風(fēng)險評價的全面研究，對減少生態(tài)和經(jīng)濟損失和促進林業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

[1] Callicott J B. Aldo Lepold metaphor Ecosystem Health:New Goals for Environmental Management[M].Washington: Island Press, 1992:42-56.

[2] Costanza R.Toward an operational definition of ecosystem health.Ecosystem Health:New Goals for Environmental Management[M].Washington:Island Press,1992:239-256.

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Construction of index system for evaluating forest health and risk in Guangzhou city

GUI Zi-fan, ZHANG Gui

(Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

∶ In order to make comprehensive recognition, objective analysis and scientific strategy for Guangzhou forest health and risk,the research progresses on forest health and risk evaluation system at home and abroad were studied. Twenty two indexes were selected for Guangzhou forest health risk evaluation from three aspects of the risks in forest structure, function and environment and the index system for evaluating forest health and risk in Guangzhou city was setup. By taking year and district as the risk assessment scales, and adopting standard ratio method, AHP method and risk evaluation index formula, the risk assessment values of forest health for the eight districts or municipalities of Guangzhou city were obtained and which all were in mild level. The findings have some great theoretical and practical significances for promoting the sustainable forest management and forestry sustainable development in Guangzhou city.

∶ forest health; risk evaluation; index system; Guangzhou City

S757.9

A

1673-923X(2013)11-0058-05

2013-04-20

廣州市林業(yè)和園林局重大項目“廣州數(shù)字林業(yè)及大樹名木保護系統(tǒng)建設(shè)項目”（GZIT2010-ZB0533)

桂子凡（1975-），男，湖南益陽人，經(jīng)濟師，博士研究生，主要從事林業(yè)信息工程、森林健康風(fēng)險、森林資產(chǎn)評估、林業(yè)資本運作、林業(yè)基金運作等方面的研究；E-mail：guizifan@126.com

張 貴（1964-），男，湖南桃江人，教授，博士，博士生導(dǎo)師，主要從事林業(yè)信息工程、森林生態(tài)工程等方面的教學(xué)與研究；E-mail：csfu3s@163.com

[本文編校：謝榮秀]