吉林省自然保護(hù)地生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究

李 昂，孟彩紅，王 媛

(吉林省環(huán)境科學(xué)研究院，吉林 長春 130021)

1 引言

2019年6月國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于建立以國家公園為主體的自然保護(hù)地體系的指導(dǎo)意見》，指出建立以國家公園為主體的自然保護(hù)地體系，確保重要自然生態(tài)系統(tǒng)、自然遺跡、自然景觀和生物多樣性得到系統(tǒng)性保護(hù)……以吉林省自然保護(hù)地為例，遵循自然生態(tài)系統(tǒng)原真性、整體性、系統(tǒng)性及其內(nèi)在規(guī)律，科學(xué)構(gòu)建吉林省自然保護(hù)地生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)體系將有助于促進(jìn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的提升與改善。研究根據(jù)吉林省生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)，選擇適合的生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)建立體系，以期有效地對(duì)吉林省自然保護(hù)地進(jìn)行生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)，提升環(huán)境管理水平[1，2]。

2 吉林省自然保護(hù)地概況

據(jù)統(tǒng)計(jì)吉林省現(xiàn)有保護(hù)地包括1個(gè)國家公園，即東北虎豹國家公園，近50個(gè)自然保護(hù)區(qū)，其中國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)21個(gè)，省級(jí)自然保護(hù)區(qū)22個(gè)，以及包括風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園、濕地公園各級(jí)各類自然公園若干[2]。從地域分布來看，整體上國家公園、自然保護(hù)區(qū)以及自然公園多分布在吉林省東部地區(qū)，西部也分布著一些自然保護(hù)區(qū)，中部相對(duì)少。

按照吉林省自然保護(hù)地生態(tài)系統(tǒng)分布特點(diǎn)東部為長白山核心區(qū)域，森林覆蓋率超過85%，同時(shí)這里也是東北重要的生態(tài)屏障，生物資源及礦產(chǎn)資源分布較廣且豐富。但由于區(qū)域經(jīng)濟(jì)及產(chǎn)業(yè)長年以資源開發(fā)為主，致使林地遭到破壞，林相破碎化程度逐漸加深，生物多樣性大大降低，水土流失問題凸顯[3]。

吉林西部自然保護(hù)地主要為低平原生態(tài)區(qū)，是科爾沁草原重要組成部分，同時(shí)也是許多珍稀鳥類集中分布的區(qū)域。該區(qū)域內(nèi)土地鹽漬化水平較高，生態(tài)環(huán)境脆弱。加之該地區(qū)干旱少雨，人為開墾及放牧等干擾活動(dòng)增加，加劇了西部地區(qū)草地退化、濕地面積萎縮現(xiàn)象[4，5]。

3 指標(biāo)體系

利用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析的方法將吉林省自然保護(hù)地生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)體系分為目標(biāo)、準(zhǔn)則和指標(biāo)3個(gè)層次。目標(biāo)層為吉林省自然保護(hù)地生態(tài)保護(hù)體系，準(zhǔn)則層為制度、法律和規(guī)章的執(zhí)行狀況，包括自然保護(hù)地生態(tài)環(huán)境狀況、自然生態(tài)空間、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、人類活動(dòng)狀況、生態(tài)環(huán)境監(jiān)管、信息管理與公眾參與6個(gè)要素。指標(biāo)層在準(zhǔn)則層6個(gè)要素的基礎(chǔ)上，最終建立吉林省自然保護(hù)地生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)體系。通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)資料為基礎(chǔ)，并遵循代表性和科學(xué)性的原則，結(jié)合吉林省區(qū)域生態(tài)特點(diǎn)選擇指標(biāo)。

(1)自然保護(hù)地生態(tài)環(huán)境狀況(B1)。包括植被覆蓋率(C1)、濕地面積比例(C2)、重點(diǎn)生物物種種數(shù)保護(hù)率(C3)以及水源涵養(yǎng)(C4)、水土保持(C5)、防風(fēng)固沙生態(tài)功能(C6)等指標(biāo)，主要反映自然保護(hù)地內(nèi)生態(tài)環(huán)境狀況。同時(shí)，對(duì)于不同地區(qū)如吉林東部和西部，其自然保護(hù)地植被類型有所不同，因此在選擇植被覆蓋率等指標(biāo)時(shí)應(yīng)針對(duì)性的選取。

(2)自然生態(tài)空間(B2)。包括自然保護(hù)地面積占陸域國土面積比例(C7)、自然保護(hù)地與生態(tài)保護(hù)紅線重疊面積(C8)、耕地面積占陸域國土面積比例(C9)、工礦建設(shè)用地面積自然保護(hù)地面積比例占比(C10)等。其主要反映自然保護(hù)地內(nèi)自然生態(tài)系統(tǒng)的空間分布與用地面積狀況。

(3)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(B3)。包括生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)(C11)和生物豐度指數(shù)(C12)，主要反映被評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況的綜合狀況。

(4)人類活動(dòng)狀況(B4)。包括生態(tài)破壞與環(huán)境污染事件(C13)(采石、挖沙、采礦、農(nóng)田占用等)和人類活動(dòng)影響面積比例(C14)。主要反映自然保護(hù)地內(nèi)人類活動(dòng)情況。

(5)生態(tài)環(huán)境監(jiān)管與執(zhí)法(B5)。包括生態(tài)環(huán)境保護(hù)管理制度建設(shè)(C15)與年度生態(tài)環(huán)境保護(hù)管理成效(C16)。主要反映自然保護(hù)地制度建設(shè)和生態(tài)保護(hù)工作管理成效。

(6)信息管理與公眾參與機(jī)制建設(shè)(B6)。包括公眾對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的滿意程度(C17)與重、特大突發(fā)環(huán)境事件。主要反映社會(huì)公眾對(duì)自然保護(hù)地保護(hù)及管理工作的滿意程度。其中重、特大突發(fā)環(huán)境事件為強(qiáng)制性指標(biāo)，不參與權(quán)重計(jì)算。

4 評(píng)價(jià)方法

熵值法是一種理論的數(shù)學(xué)方法，從計(jì)算機(jī)科學(xué)角度上看，屬于一種算法[6～8]。熵權(quán)法的概念來自于熱學(xué)，是衡量系統(tǒng)狀態(tài)是否穩(wěn)定的一種方法。但在信息論中，該方法被應(yīng)用到系統(tǒng)有序度度量方面。而熵是系統(tǒng)無序程度的一種度量。根據(jù)這種性質(zhì)，可以通過方案中各方案的信息值，通過熵值法得到各個(gè)指標(biāo)的信息熵，值越小，無序度越低，其信息的效用值越大，指標(biāo)權(quán)重越大，其公式表達(dá)為：

(1)

式(1)中，K為正常數(shù)；Pj表示j個(gè)信息不確定度(即出現(xiàn)的概率)。當(dāng)S值取得最大時(shí)，熵值最大。利用熵信息的概念確定權(quán)重，假設(shè)多屬性決策矩陣如下：

(2)

通常用：

(3)

式(3)中，常數(shù)K=1/ln(m)，這樣，便能夠保證0≤Ej≤1，即Ej最大為1。因此，當(dāng)某個(gè)屬性下個(gè)方案的貢獻(xiàn)度趨于一致的時(shí)候，Ej趨于1；特別是當(dāng)全相等時(shí)，也就不考慮目標(biāo)屬性的決策作用，此時(shí)屬性的權(quán)重為零。若定義dj為第幾個(gè)屬性下個(gè)方案貢獻(xiàn)度的一致性程度，則有：

(4)

如果決策者事先已有一些經(jīng)驗(yàn)的主管估計(jì)權(quán)重為λj，則其可已通過Wj對(duì)λj進(jìn)行修正，即：

(5)

5 結(jié)果分析

5.1 評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)獲取渠道

通過隨機(jī)抽取的吉林省東、中、西部8個(gè)自然保護(hù)地的現(xiàn)場調(diào)查以及環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)等資料收集得到的數(shù)據(jù)，經(jīng)過整理后得到。

5.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

對(duì)初始數(shù)據(jù)的進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，通過熵權(quán)計(jì)算得到各級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，并形成如下結(jié)果，見表1、表2。

通過表1中8個(gè)自然保護(hù)地的權(quán)重的分析，防風(fēng)固沙(C6)、自然保護(hù)地面積占陸域國土面積比例(C7)、自然保護(hù)地與生態(tài)保護(hù)紅線重疊面積(C8)所占權(quán)重分別為13%、15%和15%，因此在進(jìn)行指標(biāo)選取和評(píng)估時(shí)可對(duì)其予以關(guān)注和考慮。

表1 吉林省自然保護(hù)地生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)三級(jí)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化及權(quán)重計(jì)算結(jié)果

表2 吉林省自然保護(hù)地生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)二級(jí)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果

二級(jí)指標(biāo)上，自然保護(hù)地生態(tài)環(huán)境狀況(B1)、自然生態(tài)空間(B2)所占權(quán)重比例較高，分別達(dá)到了32%和34%，人類活動(dòng)狀況(B4)達(dá)到了11%。深入研究發(fā)現(xiàn)，吉林省近十幾年農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)面積呈現(xiàn)增長的趨勢，空間分布上主要集中在西部地區(qū)，大量的草地、濕地轉(zhuǎn)化為農(nóng)田，且分布較為集中；而林地轉(zhuǎn)為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)分布相對(duì)破碎和離散。因此在建立自然保護(hù)地生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，應(yīng)著重考慮。

6 結(jié)論與探討

吉林省自然保護(hù)地?cái)?shù)目眾多，近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和城鎮(zhèn)化進(jìn)程迅速，因此不斷對(duì)自然保護(hù)地進(jìn)行擠壓，如果任由其破壞下去，對(duì)生態(tài)保護(hù)以及長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展都不利。2019年6月中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于建立以國家公園為主體的自然保護(hù)地體系的指導(dǎo)意見》(以下簡稱指導(dǎo)意見)，指導(dǎo)意見中明確了總體要求，就是要保護(hù)生態(tài)環(huán)境，編制自然保護(hù)地發(fā)展規(guī)劃，充分銜接生態(tài)保護(hù)紅線，落實(shí)國家制定的自然保護(hù)地內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目負(fù)面清單，合理優(yōu)化自然保護(hù)地空間布局，并實(shí)現(xiàn)勘界；完善自然保護(hù)地體系地方性法規(guī)和管理監(jiān)督制度，提升其自然生態(tài)空間承載力，全面建成吉林特色的自然保護(hù)地體系[9～11]。

通過上述結(jié)論，總體上各指標(biāo)的權(quán)重結(jié)果基本同《指導(dǎo)意見》中的要求相吻合，但由于熵權(quán)統(tǒng)計(jì)方法并不能夠完全概括吉林省自然保護(hù)地整體的生態(tài)環(huán)境狀況，有其自身的局限性，主要體現(xiàn)在：

(1)樣本數(shù)目的影響。熵權(quán)法是一種客觀的統(tǒng)計(jì)分析方法，受樣本數(shù)量的制約，樣本數(shù)選擇越多，其結(jié)果越接近真實(shí)情況。

(2)吉林省東、中、西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況存在較大差異。西部鹽堿地居多，氣候干旱降雨較少，境內(nèi)分布較多的草原和湖泡；東部則以林地為主，生態(tài)環(huán)境狀況相對(duì)較好，因此在評(píng)估時(shí)可能對(duì)數(shù)據(jù)存在一定的波動(dòng)影響。

(3)影像解譯存在的影響。

綜上，在實(shí)際建立自然保護(hù)地生態(tài)保護(hù)評(píng)估指標(biāo)體系的過程中，還需充分考慮各方面的因素，力求評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性、科學(xué)性，從而促進(jìn)環(huán)境管理水平的提升[12～14]。