基于PSR模型的森林生物多樣性現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

□ 郭文月，沈文星

(南京林業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江蘇 南京 210037)

生物多樣性是森林生態(tài)系統(tǒng)的寶貴資源，豐富的生物多樣性資源在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、社會(huì)進(jìn)步和生態(tài)安全方面有巨大價(jià)值，對(duì)于促進(jìn)森林可持續(xù)發(fā)展意義深遠(yuǎn)。然而隨著人口增長(zhǎng)和人均消費(fèi)額的提高，過(guò)度開(kāi)發(fā)獲取、破壞生物棲息環(huán)境、物種入侵和人為引發(fā)的森林火災(zāi)等一系列制約森林生物多樣性可持續(xù)的現(xiàn)象頻發(fā)。因此，近年來(lái)，森林生物多樣性成為各界關(guān)注的焦點(diǎn)。

1 森林生物多樣性研究進(jìn)展

生物多樣性通常指所有存在于陸地、海洋和淡水生態(tài)系統(tǒng)中的一切動(dòng)植物和微生物，及其與生態(tài)環(huán)境相互作用的復(fù)合體[1]，一般包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次，近年來(lái)，在學(xué)術(shù)界和某些政策應(yīng)用中，功能多樣性[2]和景觀多樣性[3]也逐漸被重視。

森林生物多樣性和人類社會(huì)是雙向作用關(guān)系(見(jiàn)圖1)，它能通過(guò)物質(zhì)產(chǎn)品和生態(tài)服務(wù)功能為人類帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)和舒適環(huán)境[4-5]，而人類的不合理行為也會(huì)對(duì)森林生物多樣性產(chǎn)生干擾，甚至造成物種滅絕，在可持續(xù)發(fā)展要求下，雖然人類對(duì)于森林環(huán)境保護(hù)的投入不斷增加，但隨人口快速增長(zhǎng)和消費(fèi)增加，導(dǎo)致森林生物多樣性處境依然惡劣[6]，下降步伐不斷加快。

圖1 森林生物多樣性與人類社會(huì)雙向作用關(guān)系

為了推進(jìn)森林可持續(xù)發(fā)展，亟須改善森林生物多樣性狀況，而對(duì)其現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，是保護(hù)工作有效開(kāi)展的基礎(chǔ)。不同學(xué)科對(duì)森林生物多樣性的評(píng)價(jià)方法有異：生態(tài)學(xué)領(lǐng)域往往通過(guò)樣地試驗(yàn)觀測(cè)群落物種數(shù)目和總個(gè)體數(shù)量進(jìn)而根據(jù)特定公式求出生物多樣性指數(shù)，常用的主要包括Margalef指數(shù)、Shannon-Weiner指數(shù)、Simpson指數(shù)、Pielou指數(shù)、Berger-Parker指數(shù)、Mclntosh指數(shù)和Menhiniek指數(shù)等[7]。管理學(xué)領(lǐng)域則側(cè)重于評(píng)價(jià)森林生物多樣性對(duì)人類社會(huì)的價(jià)值，其中較典型的有黃偉輝等人核算了修河源保護(hù)區(qū)森林生物多樣性涵養(yǎng)水源的價(jià)值[8]，曲艷梅和田國(guó)雙從時(shí)間和空間動(dòng)態(tài)變化上分析了森林生物多樣性資產(chǎn)價(jià)值[9]，還有其他基于市場(chǎng)和非市場(chǎng)評(píng)價(jià)法的經(jīng)濟(jì)量估算[10-11]；張穎則運(yùn)用PSR模型評(píng)價(jià)了在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展條件下生物多樣性的壓力變化趨勢(shì)[12]。

綜上所述，森林生物多樣性和人類社會(huì)是雙向作用的統(tǒng)一綜合體，而以往研究側(cè)重于單向強(qiáng)調(diào)森林生物多樣性對(duì)人類社會(huì)的重要價(jià)值，缺乏人類行為對(duì)森林生物多樣性影響的研究，必須將經(jīng)濟(jì)社會(huì)和自然因素有機(jī)結(jié)合，才能更好地保護(hù)森林生物多樣性，推動(dòng)森林可持續(xù)發(fā)展。因此，本文采用PSR模型和AHP層次分析法，結(jié)合我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展特征和林業(yè)發(fā)展?fàn)顩r對(duì)森林生物多樣性現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 森林生物多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)

人類目前對(duì)森林生物多樣性的認(rèn)識(shí)仍存在許多不確定性，比如可觀測(cè)物種、復(fù)雜的生態(tài)相互作用及來(lái)自各方面壓力的協(xié)同作用[13]，因此，本文沿用國(guó)際自然環(huán)保組織推薦的專門用于研究經(jīng)濟(jì)環(huán)境關(guān)系的PSR模型來(lái)搭建指標(biāo)體系(見(jiàn)表1)。PSR模型以因果關(guān)系為基礎(chǔ)，分為壓力層、狀態(tài)層和響應(yīng)層，壓力層描述經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)森林生物多樣性造成的負(fù)面干擾；狀態(tài)層描述與森林生物多樣性密切相關(guān)的影響因子的現(xiàn)狀；響應(yīng)層描述人類對(duì)于森林生物多樣性的保護(hù)行動(dòng)及效率。

表1 森林生物多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3 森林生物多樣性評(píng)價(jià)方法

3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

常用確定權(quán)重的方法主要有AHP層次分析法、熵權(quán)法、變異系數(shù)法和主成分分析法，本文采用定性和定量相結(jié)合的AHP層次分析法確定各級(jí)指標(biāo)權(quán)重。具體步驟如下：首先，通過(guò)將各因素和指標(biāo)兩兩對(duì)比確定相對(duì)重要性，構(gòu)建出判斷矩陣B；然后利用方根法計(jì)算特征向量WT，再根據(jù)公式BWT=λWT求得矩陣的最大特征值λmax；接著根據(jù)一致性比例的公式CR=CI/RI進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，其中CI=(λmax-n)/(n-1)，RI是平均隨機(jī)一致性值，通過(guò)查表獲得，若CR小于0.1則表明一致性檢驗(yàn)通過(guò)。

4 森林生物多樣性評(píng)價(jià)結(jié)果與建議

按照上述方法，對(duì)我國(guó)2008年至2017年森林生物多樣性的變化情況進(jìn)行實(shí)證評(píng)價(jià)，得到各級(jí)指標(biāo)權(quán)重(見(jiàn)表2)。

表2 各級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

4.1 壓力層

如圖2a所示，我國(guó)森林生物多樣性的壓力指數(shù)總體呈下降趨勢(shì)。根據(jù)圖2b細(xì)分其原因，雖然森林火災(zāi)次數(shù)緩慢上升，但人類對(duì)于森林物質(zhì)產(chǎn)品的消費(fèi)額呈平緩下降趨勢(shì)，尤其是物種入侵下降趨勢(shì)明顯。

圖2a 壓力層指數(shù)圖

圖2b 壓力層指數(shù)圖

通過(guò)上圖可以得出以下結(jié)論：第一，近10年來(lái)我國(guó)居民對(duì)于森林產(chǎn)品的消費(fèi)額保持平緩下降，可見(jiàn)居民毀林開(kāi)荒、從森林過(guò)度獲取菌菇蔬菜和鳥(niǎo)獸肉類等食物的行為正在減少，反映了民眾的森林環(huán)保意識(shí)逐漸加強(qiáng)；第二，物種入侵總體下降明顯，說(shuō)明我國(guó)已經(jīng)清楚意識(shí)到這一因素對(duì)生物多樣性造成的危害，所以采取了嚴(yán)格的監(jiān)管防范措施并取得了一定成效；第三，森林火災(zāi)次數(shù)逐年上升，這不僅會(huì)對(duì)生物造成直接危害，還會(huì)減少森林面積，破壞生物棲息地，加大森林生物多樣性面臨的壓力。

因此，首先，要繼續(xù)普及森林環(huán)保和生物多樣性保護(hù)意識(shí)，加強(qiáng)人類行為監(jiān)管，以防破壞森林生物多樣性現(xiàn)象再次出現(xiàn)；其次，要充分重視物種入侵的危害，在國(guó)際貿(mào)易和人口流動(dòng)關(guān)卡環(huán)節(jié)加強(qiáng)檢疫力度，保護(hù)本土物種；最后，應(yīng)利用遙感等高科技手段對(duì)森林火災(zāi)實(shí)施全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控，事先建立完善的應(yīng)急滅火方案，力求將損失降到最低。

4.2 狀態(tài)層

如圖3a所示，狀態(tài)層指數(shù)在2001年之后總體呈上升趨勢(shì)，2016年有所下降。從圖3b可知，森林覆蓋率、天然林面積不斷增加，年降水量波動(dòng)較大。

圖3a 狀態(tài)層指數(shù)圖

圖3b 狀態(tài)層指數(shù)圖

可以得出：近10年我國(guó)森林生物多樣性狀態(tài)整體上向著良好發(fā)展，以2012年為拐點(diǎn)，這一年之后森林覆蓋率和天然林面積均上升，尤其是天然林面積增加明顯，說(shuō)明我國(guó)退耕還林和生態(tài)公益林等工程效益良好；2016年之后出現(xiàn)下降趨勢(shì)，對(duì)應(yīng)的年降水量也明顯下降，而且降水整體波動(dòng)較大，說(shuō)明森林生態(tài)系統(tǒng)賴以生長(zhǎng)發(fā)育的非生物因素不穩(wěn)定，對(duì)森林生物多樣性造成較大的負(fù)面影響，可能是由于人類的不合理行為排放了大量的二氧化碳，引起氣候不穩(wěn)定，極端氣候事件增多。

因此，一方面，要繼續(xù)推進(jìn)森林保護(hù)工程，增加天然林面積，全面禁止針對(duì)天然林的采伐行為；另一方面，要充分認(rèn)識(shí)到氣候變化和極端氣候事件對(duì)森林生物多樣性造成的危害，減少二氧化碳排放量，提倡低碳生活，增加碳儲(chǔ)存，減緩氣候惡化步伐。

4.3 響應(yīng)層

圖4a 響應(yīng)層指數(shù)圖

圖4b 響應(yīng)層指數(shù)圖

從圖4a來(lái)看，以2014年為界，在這一年之前響應(yīng)層指數(shù)呈下降趨勢(shì)，之后逐年上升且速度不斷加快。由圖4b 可知，森林病蟲鼠害防治率波動(dòng)較大，其中2010年至2015年處于低值區(qū)，之后有一定上升，；而第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重和刊物發(fā)表論文數(shù)變化不明顯；林業(yè)支撐與保障投資完成比例總體呈上升趨勢(shì)，尤其是2015年之后上升速度加快。

根據(jù)圖4可得到兩點(diǎn)結(jié)論：第一，響應(yīng)層指數(shù)先下降后快速上升，并以2014年為界，是因?yàn)?013年黨的十八大將生態(tài)文明建設(shè)提升至國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略地位，隨著生態(tài)環(huán)保投入力度的整體加大，林業(yè)支撐與保障投資完成比例也明顯增加；第二，森林病蟲鼠害防治率波動(dòng)較大，說(shuō)明營(yíng)林過(guò)程中對(duì)于林業(yè)有害生物的防治監(jiān)管體系不完善，對(duì)森林生物多樣性造成較大威脅。

因此，一方面要繼續(xù)加大林業(yè)支撐與保障投資完成比例，完善林業(yè)有害生物的防治監(jiān)管體系，提高森林保護(hù)效率，嚴(yán)格監(jiān)控森林發(fā)展動(dòng)態(tài)，及時(shí)抑制威脅森林生物多樣性的突發(fā)情況；另一方面要加快推進(jìn)森林生物多樣性觀念主流化進(jìn)程，加大科研力度，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提升第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重[14]，減輕一二產(chǎn)業(yè)對(duì)森林生物多樣性造成的威脅。

根據(jù)上述實(shí)證分析，我國(guó)近10年來(lái)森林生物多樣性面臨的壓力整體呈下降趨勢(shì)，森林生物多樣狀態(tài)有所好轉(zhuǎn)，人類對(duì)其重視程度和保護(hù)投入逐漸增加。但是森林生物多樣性保護(hù)任重道遠(yuǎn)，仍需注意外來(lái)物種入侵、森林火災(zāi)和林業(yè)有害生物對(duì)其造成的危害，充分重視氣候變化對(duì)其造成的影響，通過(guò)相關(guān)措施減緩或適應(yīng)氣候變化，保護(hù)森林生物多樣性，推進(jìn)森林可持續(xù)發(fā)展。