基于“P—S—R”模型的紫金山國家森林公園生態(tài)安全評價

湯鵬 王浩

摘要：生態(tài)旅游事業(yè)的快速發(fā)展給森林公園的生態(tài)環(huán)境帶來前所未有的破壞，城市型森林公園因其處于市區(qū)范圍更加容易遭受生態(tài)威脅，如何有效地評估城市型森林公園承受的生態(tài)威脅狀態(tài)是提出科學保護策略的前提，具有重要意義。在闡述生態(tài)安全理論的基礎上，以南京紫金山國家森林公園為研究對象，引用國外進行生態(tài)風險評價的“P-S-R”概念模型，從壓力（pressure）、狀態(tài)（state）、響應（response）3個層面構建適用于城市型森林公園的生態(tài)安全評價指標體系，運用AHP分析法、綜合指數(shù)法等對紫金山的生態(tài)安全進行綜合計算。結果表明，紫金山國家森林公園生態(tài)安全指數(shù)為0.860 8，生態(tài)安全度為較安全狀態(tài)。

關鍵詞：紫金山國家森林公園；“P-S-R”模型；生態(tài)安全；評價

中圖分類號： X82；X820.4文獻標志碼：

文章編號：1002-1302（2016）08-0477-04

在中國新型城鎮(zhèn)化建設過程中，人類建設活動的干擾使得環(huán)境污染不斷加劇，生態(tài)系統(tǒng)安全遭受著極大的威脅和壓力[1]。城市森林公園、城市濕地公園等綠地斑塊作為維護城市生態(tài)安全的重要屏障，是城市生態(tài)網(wǎng)絡的重要組成部分，對它們的生態(tài)安全狀況進行有效評價是一項刻不容緩的工作[2]。

生態(tài)安全評價研究起源于國外對生態(tài)系統(tǒng)健康評價方面的研究，最早可追溯到1941年Aldo Leopold對土地健康評估的研究，這是國外生態(tài)風險評價第一次于實際案例的嘗試。Bartell等將生態(tài)風險評價的方法運用到水體和流域的風險度評判，將生態(tài)風險評價的過程理解為分析其可能遭受生態(tài)威脅概率的評估過程[3]。20世紀90年代初，美國國家環(huán)保局首次提出了被學界較為認可的生態(tài)安全評價概念[4]。20世紀90年代，聯(lián)合國經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）按照西方G7會議的要求，啟動了生態(tài)環(huán)境指標研究項目，并第一次提出和使用“P-S-R”模型對實際案例進行評價[5]。目前，國內學者對生態(tài)安全評價的研究已取得了一些成果。相關學者在西方生態(tài)風險評價方法的基礎上總結了生態(tài)安全評價的標準、評價方法和指標體系構建[6]；有學者在研究中擴展了“P-S-R”框架模型，制定了區(qū)域生態(tài)安全評價指標體系概念框架[7]，也有研究者以山岳型森林公園為對象進行了評價指標體系的探索[8]。實踐運用方面，國內相關研究的對象依然比較局限，主要集中在大中尺度的對象，如山岳、河流乃至城市等[9-10]，對于具有高度生態(tài)敏感性的城市型森林公園的生態(tài)安全評價仍然為國內學者研究的空白。

筆者以江蘇南京紫金山國家森林公園為研究對象，運用“P-S-R”模型和層次分析法構建適用于城市型森林公園的評價指標體系，運用綜合指數(shù)法和權重計算法對南京紫金山國家森林公園的生態(tài)安全狀況進行計算評價，評價結果較準確地反映了紫金山的生態(tài)安全狀況，研究結果可以為紫金山國家森林公園的總體規(guī)劃提供參考。

1研究區(qū)概況與研究方法

1.1研究區(qū)概況

紫金山國家森林公園成立于2004年。紫金山位于江蘇省南京市玄武區(qū)中山門外，山脈從太平門附近向西綿延，方圓31 km2，有3個山峰。公園地理坐標為118°48′24″～118°53′04″E，32°01′57″～32°16′15″ N，主峰北高峰居中偏北，海拔448.9 m，為寧鎮(zhèn)山脈之最高峰。森林公園土地總面積約 3 008.8 hm2，其中森林面積2 107.6 hm2，森林郁閉度為0.75～0.80。紫金山有著季相變化多段、色相豐富多彩的優(yōu)美的森林植被景觀，還有中山陵、明孝陵等享譽海外的人文景點，山上可遠眺玄武湖和明城墻，山、水、城、林渾然一體?！糒M〗

1.2研究方法

1.2.1指標體系的概念模型——“P-S-R”概念模型本研究采用國外區(qū)域生態(tài)風險評價常用的、具備較強系統(tǒng)性和可操作性的“P-S-R”概念模型作為構建紫金山國家森林公園的概念模型，從壓力（pressure）、狀態(tài)（state）、響應（response）3個方面收集相關指標，結合AHP層次分析法，對指標進行階梯分層歸納，建立適用于城市型森林公園的生態(tài)安全評價指標體系。

“P-S-R”模型認為，若人們采取適當?shù)捻憫胧?，這些造成不良安全狀態(tài)的壓力可以得到減輕或防患于未然[11]。模型中，壓力主要指源于評價對象外界環(huán)境的不良影響因子，直接或間接地對評價對象施加不良影響，如巨大的游客量、旅游污染物、周邊人口壓力等；狀態(tài)主要指受壓力的影響，評價對象本身所呈現(xiàn)的受威脅狀態(tài)，如空氣環(huán)境質量、水環(huán)境質量等；響應主要是指針對評價對象所承受的壓力及反饋出的狀態(tài)，從人的知識、科技、政策等角度所能作出的反應和措施，如污染治理的資金投入、環(huán)境保護所投入的人力資源、工作者的文化素質等。

1.2.2指標權重的確定本研究依據(jù)“P-S-R”模型，結合紫金山國家森林公園的實際情況，明確劃分壓力、狀態(tài)、響應指標層，建立適合紫金山國家森林公園的生態(tài)安全評價指標體系。在指標權重方面，通過層次分析法和專家調查法對各指標的相對重要性進行判斷，評價層面包括目標層、系統(tǒng)層、準則層、指標層等若干層次，再建立判斷矩陣，通過DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計算最終得到指標權重的最終值。

1.2.3指標標準值來源本研究指標標準值主要來源以下幾個方面：（1）國家、地方、行業(yè)、國際通用的標準，如環(huán)境空氣質量標準（GB 3096—1996），地表水環(huán)境質量標準（GB 3838—2002）等，行業(yè)標準指行業(yè)發(fā)布的環(huán)境安全評價規(guī)范、規(guī)定與設計要求等；（2）評價對象的生態(tài)環(huán)境背景值和本底值，如評價對象所在區(qū)域的植物覆蓋率、生物多樣性等；（3）類比標準，即選用那些沒有受嚴重人為破壞的生態(tài)安全度較高的類似的生態(tài)系統(tǒng)指標值來作為標準值；（4）科學研究中已判定的標準，即對于那些指標閾值處于不確定狀態(tài)時，可以采用經(jīng)過實際研究被證實過、具有較高可信度的實測數(shù)據(jù)或計算方法，如單位面積的污染物最高承載量、公園環(huán)境容量等[12]。

1.2.4評價指標值的處理與計算評價體系中的指標類型多樣，指標值的含義、單位都不盡相同，因而需要對各指標進行規(guī)范化處理。首先要將全部指標根據(jù)指標所反映的含義不同，分為正向指標和逆向指標，再分別根據(jù)以下過程進行處理：

假設Xi（i=1，2，3，…，n）為第i個指標的指標值，Si為第i個指標的指標閾值，P（Xi）為該指標的安全指數(shù)，具體步驟為：

（1）正向指標，即越大越有利的指標，設定閾值為安全的下限：

2.1紫金山國家森林公園生態(tài)安全評價指標體系

通過對紫金山國家森林公園的實地調研，在參考其他學者關于森林公園生態(tài)安全評價研究的基礎上[14]，廣泛征求專家意見，確定了紫金山國家森林公園的生態(tài)安全評價體系；采用層次分析法確定各指標權重，設計調查問卷征詢專家意見，調查對象包括南京林業(yè)大學及江蘇林業(yè)科學院相關研究領域專家、博士生以及紫金山國家森林公園領導及管理人員等 45 人；確定各項指標值及相應的指標閾值，構建紫金山國家森林公園的生態(tài)安全評價指標體系（表2）。

2.2紫金山國家森林公園生態(tài)安全評價結果

通過計算得出紫金山國家森林公園的生態(tài)安全綜合指數(shù)為0.860 8，結合生態(tài)安全度評價標準可以得出紫金山國家森林公園生態(tài)安全處于比較安全狀態(tài)。生態(tài)環(huán)境壓力的生態(tài)安全值為0.852 4，處于較安全狀態(tài)；生態(tài)環(huán)境狀態(tài)的安全指數(shù)為0.771 8，處于較安全狀態(tài)；生態(tài)環(huán)境響應的生態(tài)安全指數(shù)為0.975 0，處于很安全狀態(tài)。各指標層指數(shù)、權重見表3。

2.3紫金山國家森林公園生態(tài)安全評價結果分析

安全狀態(tài)，但離很安全狀態(tài)還有一定距離。對評價結果開展了進一步分析。

2.3.1生態(tài)環(huán)境壓力分析壓力（pressure）系統(tǒng)由6個C層指標和12個D層指標組成，其中，人口密度指標的安全指數(shù)為0.115 4，客流量增長率的安全指數(shù)0.834 9，水體污染壓力的安全指數(shù)為0.910 0，表明紫金山的生態(tài)壓力主要來源于周邊人口密度、不斷增長的客流量和水體污染，D1人口壓力則是紫金山最主要的生態(tài)壓力來源。與城郊型、郊野型森林公園不同，紫金山森林公園位于繁華的南京市市區(qū)內，周圍人口密度達1 239人/km2，特殊的地理位置決定了它在人口壓力方面有先天劣勢。在壓力指標中，客流量的安全指數(shù)也較低，紫金山擁有中山陵、明孝陵等世界著名的文化遺產(chǎn)，2014年，紫金山全年客流量已突破1 000萬人次，每天本地登山的市民也是絡繹不絕，使得紫金山在客流量壓力方面形勢嚴峻。紫金山的湖泊水體與城市關系密切，與郊野型的森林公園相比，紫金山的天然水體更容易受到城市發(fā)展帶來的環(huán)境污染影響，經(jīng)過人工治理，目前紫金山的水體質量已有所改善，但湖泊、溪流的清澈度、水生物的多樣性仍有待提高。

2.3.2生態(tài)環(huán)境狀態(tài)分析狀態(tài)（state）系統(tǒng)由2個C層指標——環(huán)境狀態(tài)指標和生態(tài)狀態(tài)指標組成，2個C層指標再細分成8個D層指標。 從表3可以看出，紫金山的生態(tài)環(huán)境狀態(tài)安全指數(shù)為0.771 8，表明紫金山生態(tài)環(huán)境瀕臨不安全狀態(tài)，值得引起關注。環(huán)境狀態(tài)和生態(tài)狀態(tài)的安全指數(shù)分別為0.826 9、0.744 2，均處于較安全狀態(tài)。環(huán)境狀態(tài)指標由4個D層指標構成，其中D14水環(huán)境質量指數(shù)為0.333 3，處于較低水平。根據(jù)紫金山監(jiān)測數(shù)據(jù)，森林公園內地表水質量到達國家地面水環(huán)境質量（GB 3838—2002）三類標準，雖然水質在城市內的天然水體中處于較好水平，但與同類型森林公園相比則頗具劣勢，已開始對紫金山的生態(tài)安全狀態(tài)產(chǎn)生制約。生態(tài)狀態(tài)指標由4個D層指標構成，值得注意的是D19森林火災風險指數(shù)為0.232 6，處于很不安全狀態(tài)，紫金山地處市區(qū)，每天人流量巨大，歷史上曾多次發(fā)生火災，表明森林防火問題應成為森林管理人員重點注意的問題。

2.3.3生態(tài)環(huán)境響應分析響應（response）系統(tǒng)由保護能力響應和智力支持響應2個C層指標組成。在紫金山國家森林公園的生態(tài)安全評價體系中，生態(tài)環(huán)境響應的安全指數(shù)為0.975，處于很安全狀態(tài)。通過數(shù)據(jù)調查，紫金山國家森林公園的游客87%以上是南京市民，根據(jù)“全國第六次人口普查”數(shù)據(jù)顯示，常住人口中，大學文化程度（含大專）人口比重達26.11%，在全國副省級城市中列第一位，遠高出江蘇省省平均水平。經(jīng)實地調查得知旅游者的素質也比較高，約70%以上受教育程度為大專以上。公園的生態(tài)投入、管理有效性以及從業(yè)者素質也處于很理想的狀態(tài)。5項D層指標中，公園管理的有效性略低，管理部門還需繼續(xù)努力提高管理水平。總體來看，紫金山森林公園的生態(tài)環(huán)境響應能力生態(tài)安全指數(shù)在3項B層指標中最為理想。

3結論

本研究立足紫金山國家森林公園相對于其他同類景區(qū)的區(qū)位特殊性，依據(jù)“P-S-R”概念模型建立紫金山國家森林公園生態(tài)安全綜合評價指標體系，并構建相應的評價標準劃分。在此基礎上，利用層次分析法和綜合指數(shù)法，對紫金山國家森林公園2014年的生態(tài)安全狀況進行評價。由于生態(tài)安全是一個動態(tài)變化的過程[15]，隨著紫金山國家森林公園生態(tài)安全格局的不斷演變，相應的生態(tài)安全評價指標體系也應進行修改或補充。將生態(tài)安全理論運用于森林公園的研究還處于探索階段，以期本研究能為紫金山國家森林公園的規(guī)劃建設提供參考。

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