評估荒漠區生態退化程度的新方法

陳佳莉

摘要：為評估人類活動造成的生態系統退化程度，本文建立了基于蒙特卡洛的模糊層次分析模型，構建出對應的層次體系，利用模糊符號來構建判斷矩陣，利用蒙特卡洛模擬計算得出權重，克服AHP的主觀性，模型更具有可操作性和精確性，最后利用多目標線性加權的方式得出荒漠區生態系統退化的程度。

關鍵詞：荒漠區；生態退化程度；模糊層次分析；蒙特卡洛模擬

荒漠區是我國典型的溫帶荒漠和干旱脆弱生態系統，近年來人為干擾不斷加重，依賴于植物生存的動物種群和群落格局隨之受到了明顯影響。針對退化的生態系統，評估其生態系統退化的程度成為當前研究的前沿[1]。本文選取我國西北某干旱區生態系統為例，構建出合適的評估模型對其生態系統的退化程度進行評估。

一、問題分析

荒漠生態系統退化是由于人為過度活動（如濫墾、樵采及過度放牧）或自然災害（如干旱、鼠害及蟲害等）所造成的原生植被的破壞、衰退甚至喪失，從而引起沙質地表、沙丘等的活化，導致生物多樣性減少、生物生產力下降、土地生產潛力衰退以及土地資源喪失的過程[2]。本文中選取的因素有草本高度、草本蓋度、草本密度、灌木高度、灌木蓋度、灌木密度、三趾跳鼠生物量、子午沙鼠生物量和小毛足鼠生物量等11項因素[3]。

二、模型構建

（一）建立分層遞階結構

生態退化的遞階層次在本題中大體可以分為三個層次：最高層、中間層和最底層。其中最高層為生態退化程度，中間層指標為草木因子、灌木因子和動物因子，最底層指標為草本高度、草本蓋度、草本密度、草本生物量、灌木高度、灌木蓋度、灌木密度、灌木生物量、三趾跳鼠生物量、子午沙鼠生物量、小毛足鼠生物量和人為干擾強度等12個因素[4]。

（二）構造模糊判斷矩陣

其中 為生態系統退化綜合評估值， 為中間第 層的權重， 為中間第 層下第 個指標的權重， 為中間第 層下第 個指標的實際值。 越大，表示生態系統退化程度越高，生物多樣性減少、生物生產力下降、土地生產潛力衰退的程度越高。

最后，計算得到該地區的生態退化程度如下：

=41.74

四、模型評價

本文建立了基于蒙特卡洛的模糊層次分析模型，針對荒漠區的特殊生態系統建立了合適的生態退化評估模型，克服層次分析的主觀性，使模型更具有可操作性以及結果的精確性，最后利用多目標線性加權的方式得出荒漠區生態系統退化的程度，得到的生態退化程度結果較為可靠。

參考文獻：

[1]陳慶誠.針茅草原放牧演替中種群消長的數學模型[J].植物學報.1981（23）：2-4.

[2]王讓會.西部干旱區退化生態系統模式研究[J].中國生態農業學報.2001（9）：2-4.

[3]王嬌.我國西部荒漠退化生態系統的治理技術研究[J].防護林科技.2009（5）：1-3.

[4]魯迪.基于熵權法的平頂山市生態退化測度評價[J].中國礦業.2014（23）：3-4.

[5]李志輝. PASW/SPSS統計分析教程[M].北京.電子工業出版社.2001：64-78.