攀西地區森林康養指數綜合分析

鄭自君 袁東升 房鵬 王建嬙 莫芳 朱家寧

(1 四川省涼山州氣象局，西昌 615000; 2 高原與盆地暴雨旱澇災害四川省重點實驗室，成都 610072; 3 成都信息工程大學, 成都 610225)

引言

近年來，城市居民因節奏快、壓力大、生態環境惡化以及缺乏足夠的身體鍛煉等因素容易患上各種現代生理和心理疾病,據世衛組織調查顯示，全球75%的人處于亞健康狀態；如何緩解這種亞健康狀態呢？森林具有較強的吐故納新功能，通過消減噪音、凈化空氣、固碳釋氧、釋放植物揮發物、提高空氣負氧離子濃度、調節局部小氣候等多種方式來改善綜合環境條件，利于患者康復療養、恢復健康[1]，森林中展開的活動也會對人的心理健康有一定的促進作用[2]，有助于長期處于較大壓力下的人們釋放壓力、排解不良情緒，對調節其個人的心理狀態具有積極作用[3-4]。森林康養是以人為本、以林為基、以養為要、以康為宿，目的是預防養生、休閑娛樂、保健康體，其覆蓋面較廣，適合人類不同群體[5]。

國外對森林康養的研究起源于19世紀中葉，多以大尺度的森林為研究對象，對實地樣方調查數據進行估測，主要評價森林固碳釋氧量、空氣污染物含量、紫外線輻射水平、空氣溫度調節、增加生物多樣性等[6]；而國內研究則著重于評價空氣質量、空氣負氧離子濃度、森林的固碳釋氧量、植物揮發物濃度、林內小氣候舒適度等，綜合當前國內學者對于森林康養產業開發建設適宜性評價研究，圍繞的指標大體相似，以氣候、環境、資源、相關設施的條件等為主要指標，這對于康養產業開發建設適宜性指標體系構建具有一定的意義[7-16]，潘洋劉等[7-8]、李濟任等[9]分析研究提出多個準則層和指標層，對森林資源進行了較全面的綜合評價。

攀西地區氣候宜人，物產豐富，森林覆蓋率高，但尚未有人對其森林康養各指標進行綜合量化分析。本文研究分析攀西地區森林康養指標，探討康養指數，對攀西地區與國內其它康養目的地進行優勢對比分析，評價攀西地區的康養旅游優勢，根據不同的康養對象推介最佳康養區域，為攀西地區康養基地的開發規劃提供必要的氣象科學依據。

1 研究區域及方法

1.1 研究區概況

攀枝花市、涼山州合稱為攀西地區，位于四川省西南部(100.06°～103.88°E,26.08°～29.30°N)。

境內山高谷深、盆地交錯分布，境域山脈河流基本呈南北走向。地勢以安寧河為中軸，向西北、東北逐漸增高。西北部海拔多在3000 m以上，東北部海拔多在2000 m以上，為次高區，中南部海拔多在2000 m 以下，其中最高峰為夏俄多季峰高達5958 m，東北部雷波縣境內金沙江河谷最低海拔325 m，最大相對高差5633 m 。其森林覆蓋率高，生態環境好，歷史悠久，文化底蘊深厚，自然景觀多，旅游資源優異，優質農產品多樣豐富。屬亞熱帶季風氣候，干雨季分明，氣候溫和，年平均氣溫10～21 ℃。行政上包括22個縣、區，因攀枝花西區無國家級氣象觀測站點，所以將攀枝花西區和東區均以炳草崗國家氣象觀測站的資料為代表，在本文中簡稱攀枝花。

1.2 數據來源與研究方法

利用1971—2019年攀西地區21個國家級氣象觀測站(攀枝花、鹽邊、米易、仁和、西昌、木里、鹽源、德昌、會理、會東、寧南、普格、布拖、金陽、昭覺、喜德、冕寧、越西、甘洛、美姑、雷波)溫度、濕度等氣象數據、2014—2019年空氣質量指數、2019年更新的各地海拔高度和森林覆蓋率等資料，采用文獻研究法、專家打分法、層次分析法分析了森林康養指標,設計并計算了各地康養指數。根據GB3095-2012環境空氣質量標準、GB/T27963-2011人居環境氣候舒適度評價,T/CMSA0008-2018養生氣候類型劃分，給出攀西地區康養指標的評價標準。

2 攀西森林康養指標綜合評價體系

2.1 康養指標選取

應用文獻研究法，通過查閱法律法規，參考潘洋劉等、李濟任等、李秀云等相關文獻[7-10]，結合攀西森林康養基地建設實際發展情況，制定攀西森林康養評價指標體系初稿，然后向專家咨詢并發放調查問卷，隨后收集他們對森林康養評價指標的構成及其重要性的判斷意見。問卷內容為各指標對森林康養的重要程度，分數為1～10，其中1為最不重要，10為最重要，通過電子郵件的方式共發放80份問卷，收回有效問卷72份。依據目標層(攀西森林康養評價指標)構成要素和指標體系中各項指標的隸屬關系，使用層次分析法，對評價指標進行級別劃分，得到指標體系的階梯結構。通過歸納總結，參考專家打分結果，最終確定2項準則層、6項一級指標層和29項具體指標(二級指標層)(表1)。

表1 攀西森林康養評價指標

為便于計算、比較和區劃，在計算康養指數時參考專家對各指標打分結果的重要程度，并考慮獲取數據資料的難易程度及其客觀性，因氣象資料準確性高、代表性強，故重點選取與氣候密切相關的要素，最終選擇溫度、濕度、空氣質量、海拔高度、綠化度等主要指標進行重點分析研究。

2.2 康養指標

(1) 溫度。指一個地區的年平均氣溫。據實驗，人體最適宜的溫度為18～24 ℃，溫度超過35 ℃，心率加快，血液循環加快，容易頭暈、令人昏昏欲睡。當室溫低于4 ℃時，人會感到寒冷，不易進入深度睡眠[16]。

(2)濕度。據科學試驗，人體最適宜的濕度在45%～65%之間，人體感覺舒適，可抑制病毒及細菌的滋生和傳播、增強人體免疫力，有利于人體健康；當濕度大于95%，人體會感到排汗受阻、呼吸困難、心煩意亂；若濕度過低則易引起出鼻血、嘴裂等癥狀[17]。

(3)空氣質量。用空氣質量指數(Air Quality Index，AQI)表示，AQI是定量描述空氣質量狀況的無量綱指數。根據GB3095-2012國家環境空氣質量標準,AQI為0～50時，空氣基本無污染，人們可正常活動；AQI為51～100時，空氣質量可接受，但某些污染物會對部分人的健康有些許影響；AQI為101～150時，空氣輕度污染，一般人出現刺激反映；AQI為151～200時，為中度污染，對人的心臟、呼吸系統產生不良影響；AQI為201～300時，重度污染，人們普遍產生不良反應；AQI大于300時，嚴重污染，人們會有強烈的病癥產生。

(4)海拔高度。據試驗研究，最適宜人類生活的海拔高度為1000～1500 m[9]。當海拔達到1000 m時，人體心率將增加10%～20%，在合理范圍內低強度加速心率，有利于促進人體新陳代謝，增加出汗量，加速脂肪燃燒。若過高則可能導致高原反應，過低則可能產生平原反應，給人體帶來不適[18-20]。

(5)綠化度。通常用森林覆蓋率來衡量一個地區的綠化度，指森林面積占土地面積的比重，反映一個地區森林資源的豐富程度及綠化程度。森林覆蓋率能影響空氣成分的含量，據研究表明，與空氣負氧度和精氣度呈正相關。空氣中的氧分子結合了自由電子而形成的帶負電荷的氧氣離子叫負氧離子，它能夠凈化空氣，抑制細菌滋生, 調節神經系統功能；加強新陳代謝；促進維生素在人體內的形成和儲存；加速肝、腎、腦等組織的氧化進程，改善其功能；放松氣管壁，改善呼吸系統功能；改善循環系統功能，起到醫療保健作用[3]。精氣度是空氣中含有的植物殺菌素(芬多精)含量。植物殺菌素是一種自然狀態下從森林中植物組織或器官釋放出的芳香氣態有機物，其主要成分是芳香族碳水化合物萜烯。據研究，植物殺菌素對人的咳嗽、肺結核、神經官能癥、冠心病、高血壓、燙傷等疾病都具有一定的療愈作用，尤其利于呼吸系統疾病的恢復[3-4]。

2.3 綜合評價體系的構建

評價體系包含5個主要指標分別為溫度、濕度、空氣質量、海拔高度、綠化度，其評分標準參考旅游、醫療、環境檢測等行業標準和部分相關研究成果的標準[13-29]，并根據攀西實際情況進行適當調整(表2)。

表2 攀西地區康養指數各指標評價標準

2.3.1 權重的確定

(1)專家打分。專家打分法是一種定性描述定量化方法，首先根據評價對象的具體要求選擇若干評價指標，然后根據評價指標制定評價標準。本文選擇主要在森林康養相關領域有深入研究的專家學者，通過電子郵件的方式向專家們發放問卷，集中專家的經驗和意見。使用層次分析法，對專家打分的結果進行處理。表3為回收到的有效問卷中各指標的平均得分。從表中可知，溫度和空氣質量得分最高，說明這2項在森林康養中最為重要。

表3 專家對康養指數各指標的打分結果

(2)構造成對比較矩陣。假設比較某一層n個因素C1,C2,…,Cn對上一層因素A的影響，每次2個因素，用Cij表示Ci和Cj對A的影響之比，全部比較結果構成成對比較矩陣，也叫正互反矩陣[29],其標度方法見表4，根據專家打分結果得到溫度、濕度、空氣質量、海拔高度、綠化度對森林康養指數影響的成對比較矩陣見表5。

表4 判斷矩陣的標度方法

表5 森林康養指數A的比較矩陣

(3)計算權重值和最大特征根。通過解正互反矩陣的特征值，可以求得相應的特征向量，經歸一化得出權重向量Q[29],最大特征根λmax=5.114008866。

(4)一致性檢驗。為度量判斷的可靠程度，計算一致性度量指標CI:

(1)

(2)

其中，n為判斷矩陣的階數，即判斷矩陣的指標個數;RI為通過大量數據測出來的隨機一致性指標，見表6；CR為隨機一致性比例。

表6 隨機一致性指標

當n≤2時，判斷矩陣總是完全一致的，CI=0；但當n>2時，當CR<0.1時，認為判斷矩陣具有滿意度一致性，計算所得的特征向量(即單權重值)是可靠的。

(5)求得權重向量。由一致性矩陣任一行或列向量作歸一化得到權重向量Q，即康養指數各指標權重，見表7。從得出的權重可以看出：溫度和空氣質量占比最高，表明這2個指標在森林康養中最為重要，是人們選擇康養地時首先考慮的因素，與專家打分的結果一致；其次是綠化度、濕度，重要程度最低的是海拔高度。

表7 康養指數各指標權重

2.3.2 康養指數公式

根據各指標權重系數，得到康養指數。

C=0.343XT+0.112XH+0.343XC+

0.054XAl+0.148XG

(3)

其中,XT、XH、XC、XAl、XG分別為溫度、濕度、空氣質量、海拔高度、綠化度的得分，0.343、0.112、0.343、0.054、0.148為各指標的權重。將攀西各地區的XT、XH、XC、XAl和XG帶入上述公式得到各地區康養指數(滿分10)。

3 攀西森林康養分區及優勢對比分析評價

3.1 康養旅游區域劃分及結果分析

統計攀西地區21個區縣各康養指標的年平均值，見表8。從表8可知，攀西地區除昭覺、布拖、美姑、鹽源溫度略低外其余地區的溫度、濕度都處在較舒適的范圍內，適宜人類居住和活動，各地的AQI指數均小于55，表明空氣污染物較少，空氣質量較好，因溫度和空氣質量在森林康養各指標所占權重最高，這是攀西森林康養的主要優勢；攀西多數區縣海拔高度在1000～1500 m左右，十分適宜人類居住；幾乎各地的森林覆蓋率都達到了30%以上。

對照指標打分標準(表2)，根據攀西地區各指標的年平均值(表8)，用式(3)計算各區縣康養指數及其綜合評分見表9。本體系綜合評價指標總分為100分，根據相關文獻和標準[25]，將攀西各區縣分為4類：<60為四級，不適宜森林康養基地建設地區；[60,70)為三級，基本適宜康養地區；[70,85)為二級，適宜康養地區；[85,100)為一級，最適宜康養地區。分級區劃可以更好地規劃、開發、利用各地資源。

表8 攀西各區縣康養指標年平均值

由表9可以看出：攀西地區沒有不適宜森林康養基地建設的地區，其中三級康養區域較少，包含4個區縣：鹽源、美姑、布拖、昭覺，主要分布在海拔2000 m以上的高寒山區；二級康養區域占多數且評分比較集中，包含10個區縣：會理、會東、普格、冕寧、木里、甘洛、金陽、喜德、越西、雷波；一級康養區域得分很高，主要分布在安寧河谷沿線，環境十分優美，交通方便，非常適宜康養活動，包含7個區縣：德昌、米易、寧南、攀枝花、鹽邊、西昌、仁和。

表9 攀西各區縣康養指數綜合評分

3.2 攀西康養分級區劃

采用極差標準化方法對溫度、濕度、綠化度、空氣質量等各因子數據進行歸一化處理后，運用反距離權重空間插值法、空間重分級、空間柵格計算、自然間斷點分級等方法，得到各因子空間分析結果，經加權綜合分析得到綜合評分空間分布，基于上述綜合評分的分類標準，得到攀西地區各區縣康養分級區劃(圖1)，由圖可知，紅色部分為一級康養區域，面積最小，分布在攀枝花的東區、西區、仁和、鹽邊、米易和涼山的德昌、寧南、西昌、會理、會東、鹽源和木里的河(江)谷地帶或低海拔地區，是養老、病后康復和疾病療養的首選之地[1]；綠色部分為三級康養區域，分布最廣，主要為高度大于2000 m的高海拔山區；其余是黃色部分為二級康養區域，面積居中。

圖1 攀西地區各區縣康養分級區劃

針對不同的區域提出不同的康養類型，按照康養對象的年齡、健康狀況、活動需求等方面進行相應的區域匹配[1-4,18-20](表10)，有利于康養旅游資源的管理分配。

表10 森林康養分類

3.3 攀西康養優勢

在攀西地區，德昌、米易、鹽邊、西昌等地冬暖夏涼，米易縣河谷區甚至全年沒有冬天，春季和秋季相連，從各地年平均溫度得分來看，大部分區縣得分均較高，適合避寒避暑，適合中老年人居住和養生。攀西屬于干熱河谷，安寧河流域春季濕度最小、夏季濕度最大，德昌、米易等地年均相對濕度一般在55%～65%之間，在這些地區體感舒適，有利于人體健康。攀西各地空氣質量都較好，空氣污染物常年較低，冕寧、木里等地空氣質量最優，十分利于患呼吸系統疾病的患者休養。德昌、米易、鹽邊、冕寧等地的森林覆蓋率超過60%，近乎全國平均森林覆蓋率的3倍、四川平均森林覆蓋率的2倍，是名副其實的森林氧吧[17]。

綜合來看，攀西各區縣綜合評分均較高，氣候和地理條件相對較好，森林資源較為豐富，環境空氣質量較好，各類條件多屬康養目的地中的上乘，是人們進行康養旅游活動的首選。

根據指數式(3)統計分析國內著名康養旅游城市貴陽、昆明、麗江、北海、三亞、杭州的康養指數綜合評分情況(表11)，可以看出,除北海和三亞的濕度大和森林覆蓋率較低以及麗江溫度偏低和海拔較高等影響其得分外，其余各項得分均較高，各城市總體得分在71～78之間，均為適宜建設森林康養基地的地區，屬二級區域，而在攀西地區卻有得分在85以上的7個區縣為康養一級區域，所以攀西地區的康養旅游優勢明顯。

表11 國內其他城市康養指數綜合評分

4 結論與討論

參照國家相關文件和行業規定確定森林康養指標的打分標準，運用文獻研究法、層次分析法和專家打分法確定各指標在綜合評價體系中的權重，其中溫度和空氣質量在綜合評價體系指標中的占比最高；對各指標打分，進行加權計算，得到攀西地區森林康養指數。

(1)攀西地區空氣污染物少，空氣質量較好，綠化度較高，多數區縣溫度、濕度舒適，海拔高度處于人類最佳宜居高度，這是攀西森林康養的主要優勢。

(2)攀西地區沒有不適宜森林康養基地建設的區縣，一級康養區域主要分布在安寧河沿線，環境優美，交通方便，非常適宜康養活動，包含7個區縣：德昌、米易、寧南、攀枝花、鹽邊、西昌、仁和。

(3)由ArcGis軟件分級區劃可知，一級康養區域面積最小，分布在攀枝花的東區、西區、仁和、鹽邊、米易，涼山的德昌、寧南、西昌、會理、會東、鹽源以及木里的河(江)谷地帶或低海拔地區，是養老、病后康復和疾病療養的首選之地；三級康養區域分布最廣，主要為大于2000 m的高海拔山區，適宜青少年增強體質、放松心情，開展野營、采摘、森林探險等森林娛樂；其余為二級康養區域，面積居中，適宜亞健康的中年人群釋放情緒、緩解壓力、恢復身心健康。

(4)攀西各區縣綜合評分均較高，氣候和地理條件相對較好，森林資源較為豐富，環境空氣質量較好，各類條件多屬康養目的地中的上乘，是人們進行康養旅游活動的首選。與國內其他著名康養旅游城市如昆明、三亞等地比較，攀西地區的康養旅游優勢較為明顯，為康養基地的開發規劃提供必要的氣象科學依據。

為保障攀西地區森林康養生態環境條件[30-32]，應對生態環境面臨的問題進行治理，改善提高空氣質量和綠化度，優化康養指數[33-34]，提出以下建議：①大氣環境的治理。調整能源結構，減少污染物排放；倡導低碳生活，購買低碳環保用品，綠色出行；積極開發利用太陽能、風能等清潔能源，從源頭上減少污染物的產生。②森林的保護。保護森林資源、恢復受損林地；加強森林管理，建立嚴格的森林生態保護區；加強森林景觀和自然保護區的建設，植樹造林、退耕還林，提高森林覆蓋率；加強森林監測預警，預防森林火災、病蟲害。在主要森林健身休閑場所設立溫度、濕度、空氣負離子和植物精氣等因子監測點，提升森林康養環境水平和質量。對具有康養價值的優質森林進行撫育、經營,形成“儲備林”,選擇適合發展森林康養的國有林場，形成“康養林”。