黑龍江牡丹峰國家級自然保護區的生態評價

高作鋒，鄧立斌，陳端呂

（1．國家林業局 調查規劃設計院，北京 100714；2．湖南文理學院，湖南 常德 415000）

黑龍江牡丹峰國家級自然保護區的生態評價

高作鋒1，鄧立斌1，陳端呂2

（1．國家林業局 調查規劃設計院，北京 100714；2．湖南文理學院，湖南 常德 415000）

對自然保護區進行評價研究，可為自然保護區管理部門的科學管理和決策提供參考依據，以便更有針對性地進行科學管理。以牡丹峰國家級自然保護區為研究對象，建立生態評價多層層次結構模型，運用層次分析法對其進行生態評價。結果表明：Ⅰ級指標層各單項指標評價指數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值均不高；準則層中各單項指標評價指數值最高的為生物多樣保護，生態旅游價值較低；目標層綜合評價指數（CEI）為0.746 8。表明牡丹峰自然保護區生態質量狀況良好，具有較高的保護價值。

層次分析法；生態評價；自然保護區；牡丹峰

森林是陸地生態系統中最重要的生物棲息地，是典型的生物多樣性富集區。保護生物多樣性，維護自然生境，防止物種人為滅絕，保證自然資源的可持續利用，已成為當今世界各國和國際組織共同關注的焦點。建立自然保護區是保護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、不同級別的自然保護區2588個，保護區總面積約14 944萬hm2，陸地自然保護區面積約占國土面積的14.9%。其中，國家級自然保護區319個，面積9 267.56萬hm2[1]。自然保護區的建立雖然重要，但保護區建立后的科學管理更為關鍵，對自然保護區進行評價研究，可為自然保護區管理部門的科學管理和決策提供參考依據。近年來，國內外學者分別采用熵權物元可拓模型、信息墑、模糊物元模型以及層次分析法建立了客觀的評價體系，取得了較好的研究成果［2-10］。但是，有關牡丹峰自然保護區的生態評價體系尚未見報道。本研究以牡丹峰國家級自然保護區為研究對象，建立了自然保護區生態評價層次結構模型，并運用層次分析法對其生態質量進行了評價。

1 研究區域概況

黑龍江牡丹峰國家級自然保護區（以下簡稱“牡丹峰自然保護區”）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興隆林業站相鄰，面積19 468 hm2。1981年5月，為了保護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，在東村林場的基礎上建立了牡丹峰省級自然保護區；1994年4月，國務院以國函[1994]26號文批準牡丹峰自然保護區晉升為國家級自然保護區。保護區內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系統，它們不僅保存完好，而且類型多樣，具有北方溫帶森林生態系統的典型特征。據不完全統計，保護區內有高等植物165科426屬773種，分布有東北紅豆杉Taxus cuspidata1種國家Ⅰ級重點保護野生植物，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級重點保護野生植物；脊椎動物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級重點保護動物，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級重點保護動物[12]。

2 研究方法

層次分析法（Analytical Hierarchy Process，簡稱AHP）是美國運籌學家薩蒂于20世紀70年代初提出的一種層次權重決策方法。運用層次分析法解決問題一般有以下4個步驟：①選擇評價指標，建立層次結構模型； ②用成對比較法構造判斷矩陣；③層次單排序，確定本級要素之間的權重；④層次總排序，確定本次所有要素針對上層要素的權重[13-15]。

3 結果與分析

3.1 建立層次結構模型

在國內外以往研究成果[5-10,16-17]的基礎上，并結合牡丹峰自然保護區的實際，選擇牡丹峰自然保護區生態評價指標，建立生態評價指標體系，評價體系分為3級5層次，5個層次分別是目標層（O）、準則層（S）、Ⅰ級指標層、Ⅱ級指標層、Ⅲ級指標層（見圖1）。

圖1 牡丹峰自然保護區生態評價層次結構模型Fig. 1Hierarchical structure model of ecological evaluation for Mudanfeng Nature Reserve

3.2 確定指標權重

指標權重的確定采用l－9標度法[18]，逐項就任意兩個指標進行比較，根據相對重要性并賦以相應的分值，構造準則層針對目標層、Ⅰ級指標層針對準則層的判斷矩陣。運用和積法可以計算出各判斷矩陣的特征向量Wi與最大特征根λmax，并進行一致性檢驗。歸一化處理后的各特征向量及一致性檢驗結果匯總于表1。根據表1的計算結果可得到各分項指標針對上一級指標的權重值（見表2）。

3.3 單項指標評價結果

參照鄭允文等[19]的研究成果以及《黑龍江牡丹峰國家級自然保護區綜合科學考察報告》[12]，可以得出牡丹峰自然保護區各單項評價指標的得分（見表3）。

3.4 綜合評價結果

綜合評價采用多目標線性加權函數法，表達式如下：

式中：S為綜合評價指數；Ii為第i項單項評價指標的分值；Wi為評價指標i的權重；n為判斷矩陣階數[10]。

根據表2及式（1）可以計算出牡丹峰自然保護區Ⅰ級指標層各單項評價指標數分別為：SA1=0.158 1，SA2=0.1438，SA3=0.1419，SA4=0.1020，SA5=0.0513，SA6=0.057 4，SA7=0.0923；準則層各單項指標評價指數分別為SS1=0.419 7，SS2=0.1828，SS3=0.1039，SS4=0.040 4；目標層綜合評價指數為0.746 8（見表4）。

表1 特征向量和一致性檢驗結果Table 1The weight vector and consistency of test results

表2 評價指標的權重Table 2The weight of evaluation indices

表3 各單項評價指標的得分Table 3The score of evaluation indices

4 結 論

牡丹峰自然保護區生態評價層次結構模型Ⅰ級指標層各單項指標評價指數按從大到小排序依次為SA1＞SA2＞SA3＞SA4＞SA7＞SA6＞SA5，評價指數值較高的單項指標為多樣性和稀有性，說明該自然保護區的生物多樣性豐富，珍稀物種數量眾多；同時，面積的適宜性、脆弱性以及人類威脅指數值均不高，說明該保護區的面積大小稍不適宜，生態系統穩定性還需提高，人為活動對該保護區的干擾仍然存在。因此，應考慮適當擴大該保護區的保護范圍和面積，同時應充實該保護區的保護管理力量，加強保護管理力度。準則層中各單項指標評價指數的大小排序依次為SS1＞SS2＞SS3＞SS4，評價指數最高的為生物多樣保護，最低是生態旅游價值，說明保護生物多樣性是建立牡丹峰自然保護區的首要目的。目標層綜合評價指數為0.746 8，參照鄭允文等[18]對綜合評價指數等級劃分標準表明，該保護區生態質量狀況良好，保護優先度較高，具有較高的保護價值。

表4 各指標的評價結果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

湖南省自然科學基金項目（09JJ6039）

高作鋒（1977-），男，黑龍江慶安人，工程師，學士，主要從事林業調查規劃設計工作

[本文編校：謝榮秀]