基于“P—S—R”模型的紫金山國家森林公園生態安全評價

湯鵬 王浩

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

關鍵詞：紫金山國家森林公園；“P-S-R”模型；生態安全；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

在中國新型城鎮化建設過程中，人類建設活動的干擾使得環境污染不斷加劇，生態系統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安全的重要屏障，是城市生態網絡的重要組成部分，對它們的生態安全狀況進行有效評價是一項刻不容緩的工作[2]。

生態安全評價研究起源于國外對生態系統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，這是國外生態風險評價第一次于實際案例的嘗試。Bartell等將生態風險評價的方法運用到水體和流域的風險度評判，將生態風險評價的過程理解為分析其可能遭受生態威脅概率的評估過程[3]。20世紀90年代初，美國國家環保局首次提出了被學界較為認可的生態安全評價概念[4]。20世紀90年代，聯合國經濟合作與發展組織（OECD）按照西方G7會議的要求，啟動了生態環境指標研究項目，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，國內學者對生態安全評價的研究已取得了一些成果。相關學者在西方生態風險評價方法的基礎上總結了生態安全評價的標準、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，制定了區域生態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]，對于具有高度生態敏感性的城市型森林公園的生態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，運用綜合指數法和權重計算法對南京紫金山國家森林公園的生態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安全狀況，研究結果可以為紫金山國家森林公園的總體規劃提供參考。

1研究區概況與研究方法

1.1研究區概況

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。〖LM〗

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域生態風險評價常用的、具備較強系統性和可操作性的“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（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安全評價指標體系。

“P-S-R”模型認為，若人們采取適當的響應措施，這些造成不良安全狀態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；狀態主要指受壓力的影響，評價對象本身所呈現的受威脅狀態，如空氣環境質量、水環境質量等；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，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“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、響應指標層，建立適合紫金山國家森林公園的生態安全評價指標體系。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、系統層、準則層、指標層等若干層次，再建立判斷矩陣，通過DPS數據處理系統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、國際通用的標準，如環境空氣質量標準（GB 3096—1996），地表水環境質量標準（GB 3838—2002）等，行業標準指行業發布的環境安全評價規范、規定與設計要求等；（2）評價對象的生態環境背景值和本底值，如評價對象所在區域的植物覆蓋率、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安全度較高的類似的生態系統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時，可以采用經過實際研究被證實過、具有較高可信度的實測數據或計算方法，如單位面積的污染物最高承載量、公園環境容量等[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范化處理。首先要將全部指標根據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，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大學及江蘇林業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安全評價指標體系（表2）。

2.2紫金山國家森林公園生態安全評價結果

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

2.3紫金山國家森林公園生態安全評價結果分析

安全狀態，但離很安全狀態還有一定距離。對評價結果開展了進一步分析。

2.3.1生態環境壓力分析壓力（pressure）系統由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為0.115 4，客流量增長率的安全指數0.834 9，水體污染壓力的安全指數為0.910 0，表明紫金山的生態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，客流量的安全指數也較低，紫金山擁有中山陵、明孝陵等世界著名的文化遺產，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展帶來的環境污染影響，經過人工治理，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生態環境狀態分析狀態（state）系統由2個C層指標——環境狀態指標和生態狀態指標組成，2個C層指標再細分成8個D層指標。 從表3可以看出，紫金山的生態環境狀態安全指數為0.771 8，表明紫金山生態環境瀕臨不安全狀態，值得引起關注。環境狀態和生態狀態的安全指數分別為0.826 9、0.744 2，均處于較安全狀態。環境狀態指標由4個D層指標構成，其中D14水環境質量指數為0.333 3，處于較低水平。根據紫金山監測數據，森林公園內地表水質量到達國家地面水環境質量（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安全狀態產生制約。生態狀態指標由4個D層指標構成，值得注意的是D19森林火災風險指數為0.232 6，處于很不安全狀態，紫金山地處市區，每天人流量巨大，歷史上曾多次發生火災，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生態環境響應分析響應（response）系統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安全評價體系中，生態環境響應的安全指數為0.975，處于很安全狀態。通過數據調查，紫金山國家森林公園的游客87%以上是南京市民，根據“全國第六次人口普查”數據顯示，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。公園的生態投入、管理有效性以及從業者素質也處于很理想的狀態。5項D層指標中，公園管理的有效性略低，管理部門還需繼續努力提高管理水平。總體來看，紫金山森林公園的生態環境響應能力生態安全指數在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的區位特殊性，依據“P-S-R”概念模型建立紫金山國家森林公園生態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法，對紫金山國家森林公園2014年的生態安全狀況進行評價。由于生態安全是一個動態變化的過程[15]，隨著紫金山國家森林公園生態安全格局的不斷演變，相應的生態安全評價指標體系也應進行修改或補充。將生態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劃建設提供參考。

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[FK（H0265。54ZQ]〖HTH〗更正：《江蘇農業科學》2016年第44卷第2期244-246頁發表的論文《無血清微載體培養Vero細胞增殖傳染性法氏囊病毒》中，基金項目的編號應為“CX（14）5045”，特此更正。