東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的健康評價

劉飛龍，陳望雄

（湖南理工學院 經濟與管理學院，湖南 岳陽 414006）

森林的生態(tài)系統(tǒng)健康評價，一般指就一定區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)出現(xiàn)的時空范圍與危害程度作出基本的判斷。為此，只有對其健康狀況進行適度的定量分析與定性分析，才能客觀掌握它的發(fā)展態(tài)勢，以便采取相應的措施和辦法。對森林生態(tài)系統(tǒng)的健康評價有利于相關管理者以及決策者實施科學的森林管理，也有利于有效維護和強化森林生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調性和平衡性，有效發(fā)揮森林生態(tài)的經濟與社會效益。本文試圖通過定量分析和定性分析相結合的方法，在明確森林健康評價指標體系及其標準的基礎上進行相關數(shù)據的分析，從而對東洞庭湖區(qū)域的森林生態(tài)系統(tǒng)健康狀況作出科學合理的評價，并提出相應的意見和建議。

一、研究區(qū)域概況

東洞庭湖區(qū)域位于洞庭湖東北部，地理位置處于北緯28度25分33秒至29度51分00秒，東經112度18分31秒至114度09分06秒之間，南北縱跨157.8公里，東西橫躍177.8公里，區(qū)域總面積15 019平方公里，基本處于湖南省岳陽市境內。該區(qū)域地形表現(xiàn)為外圍偏高，中部低平的蝶形結構，其丘陵地區(qū)海拔一般未超過250米，基座與堆積階地一般低于海拔60米，而盆緣海拔一般在500米左右。該區(qū)域年平均氣溫在16.4度至17.0度之間，年平均降水量1 328.8毫米，年徑流總量95.21億立方米，無霜期為259～277天，屬于濕潤大陸性季風氣候；土壤含水稻土、菜園土、紅壤、黃棕壤、山地黃壤、紫色土、潮土和草甸土等類型。根據岳陽市林業(yè)主管部門提供的調查數(shù)據，該區(qū)域共有林業(yè)用地633 431.5公頃，森林蓄積量為1 458.92萬立方米；屬于亞熱帶濕潤森林植物區(qū)系，植物的種類很多，有5 000種左右的高等植物，其中木本植物達1 900余種，主要喬木樹種有杉樹、樟樹、柏樹、柳杉、馬尾松、濕地松、火炬松以及楊樹等，其中楊樹為外來引進的速生樹。

二、研究方法

（一）數(shù)據來源

本文進行分析評價的主要數(shù)據均來自岳陽市政府工作網、市林業(yè)局森林二類調查資料、岳陽市氣象局、洞庭湖環(huán)境監(jiān)測中心、2001至2012年岳陽市年鑒、湖南林業(yè)資源管理信息系統(tǒng)以及野外調查等方面相關資料，通過對其整理與統(tǒng)計而獲取。

（二）實施評價的指標體系與標準

結合東洞庭湖區(qū)域的森林生態(tài)系統(tǒng)具體狀況，只有對它的自然環(huán)境、森林結構、社會因素以及經濟因素進行綜合考慮，才能構建其比較合理的評價指標體系。該指標體系表現(xiàn)為以下三個基本層次：首先是目標層，即東洞庭湖區(qū)域的森林生態(tài)系統(tǒng)健康狀況；其次是要素層，體現(xiàn)為自然環(huán)境、森林結構、社會因素以及經濟因素，東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)健康狀況由其決定；再次是指標層，共有指標18個。其中自然環(huán)境因素包括年平均氣溫、年降水量、水質污染指數(shù)、大氣污染指數(shù)和日照時數(shù)等5個指標，能夠反映相關自然條件或生境狀態(tài)；森林結構因素包括森林單位面積蓄積量、郁閉度、覆蓋率以及單位面積活立木生長量與成熟林面積比例等5個指標，它們直接反映森林生態(tài)系統(tǒng)健康狀況；社會因素包括人口密度、人口自然增量率、城市化水平以及人均公共綠地面積等；經濟因素包括林業(yè)經濟增長率、營林措施、林業(yè)收入占GDP比重以及人均年收入標準指標等。社會因素與經濟因素能夠反映相關森林生態(tài)系統(tǒng)的被干擾程度及其合理承載力[1]。

上述水質污染指數(shù)、大氣污染指數(shù)、人口密度、人口自然增長率、城市化水平等5個指標，為負效應指標，其值越大越表明相關森林生態(tài)系統(tǒng)健康狀況越差。其余13個系正效應指標，其值越大，表明健康狀況越好。

選擇與采取怎樣的評價指標體系和標準是評價成功與否之關鍵。本文在現(xiàn)有研究成果的基礎上，擬將優(yōu)質（Ⅰ級）、健康（Ⅱ級）、亞健康（Ⅲ級）、不健康（Ⅳ級）以及病態(tài)（Ⅴ級）等級作為東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)健康評價的五個標準等級，現(xiàn)對每個基本等級的內涵[2][3]描述如下（見表1）：

（三）數(shù)據的處理

根據岳陽市近年森林資源統(tǒng)計年報，通過相關數(shù)據處理可獲得東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)健康評價相關的平均數(shù)據，如表2所示。

（四）確定評價指標權重

在岳陽市林業(yè)局、中南林業(yè)科技大學林學院、洞庭湖污染防治監(jiān)測站以及岳陽市環(huán)保局等相關單位的大力支持和幫助下，我們通過層次分析以及專家打分和專家咨詢等基本方法進行分析和打分，現(xiàn)將打分結果進行匯總，最終得到東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系各個層次的指標權重（見表3）。

層次總排序的一致性檢驗：

由此，我們可獲知具有滿意一致性的層次總排序。

三、結果與分析

從自然環(huán)境、森林結構、社會與經濟因素等方面選擇年降水量、年平均氣溫、水質污染指數(shù)、日照時數(shù)等18個指標，對東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況構建評價指標的基本體系，采用專家咨詢和專家打分方法相結合，同時利用層次分析法和德爾菲法建立判斷矩陣，從而可確定各評價指標的權重。進而將Ⅰ級（優(yōu)質）、Ⅱ級（健康）、Ⅲ級（亞健康）、Ⅳ級（不健康）、Ⅴ級（病態(tài)）五個等級作為對東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)健康評價標準的基本等級，其指標數(shù)據采用降半梯形隸屬函數(shù)和升半梯形隸屬函數(shù)，以確定相關因子于各評價等級的隸屬度。依據指標層隸屬度和權重，就可實施模糊評判[4][5]。

按照模糊評判的計算原理，可得東洞庭湖區(qū)域的森林生態(tài)系統(tǒng)自然環(huán)境各項指標對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級的隸屬度分別為￡Ⅰ=0.1089、￡Ⅱ=0.5569、￡Ⅲ=0.334 1、￡Ⅳ=0、￡Ⅴ=0。

森林結構各項指標對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級的隸屬度分別為￡Ⅰ=0、￡Ⅱ=0.100 7、￡Ⅲ=0.227 4、￡Ⅳ=0.368、￡Ⅴ=0.304。

社會因素各項指標對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級隸屬度分別為￡Ⅰ=0.344、￡Ⅱ=0.190 5、￡Ⅲ=0.399 5、￡Ⅳ=0.059 4、￡Ⅴ=0。

經濟因素各項指標對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級隸屬度分別為￡Ⅰ=0.379 6、￡Ⅱ=0.073 2、￡Ⅲ=0.547 1、￡Ⅳ=0、￡Ⅴ=0。

根據各指標層的五個評價等級隸屬度，使用模糊綜合指數(shù)法進行計算，可得東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)隸屬度數(shù)據如下：￡Ⅰ=0.163 2、￡Ⅱ=0.1810、￡Ⅲ=0.3917、￡Ⅳ=0.152、￡Ⅴ=0.112。

如果就五個評價等級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，分別賦予五個數(shù)值 5、4、3、2、1，可計算出東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的健康模糊綜合指數(shù)γ＝0.112＋2×0.152＋3×0.391 7＋4×0.181 0＋5×0.163 2=3.133。

由此，我們可以獲得兩個方面的結果：一是目

根據指標隸屬度及各指標層權重，可計算出東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)健康評價指標層隸屬度如下（見表4）。標層結果。一般來講，森林生態(tài)系統(tǒng)處于0.163 2程度屬優(yōu)質狀態(tài)，處于0.181 0程度屬健康狀態(tài)，而處于0.391 7程度則屬亞健康狀態(tài)。根據模糊綜合指數(shù)，東洞庭湖區(qū)域的森林生態(tài)系統(tǒng)所體現(xiàn)的健康模糊綜合指數(shù)為3.133。表明其健康狀況介于Ⅱ級與Ⅲ級之間且嚴重偏向于Ⅲ級，即正由健康向亞健康狀態(tài)轉化。二是要素層結果。從東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的自然環(huán)境要素健康狀況來看，根據模糊評判計算原理，其自然環(huán)境Ⅰ、Ⅱ級的隸屬度分別為：0.108 9與0.556 9，表明優(yōu)質與健康狀態(tài)部分占0.665 8。按照最大隸屬度的原則，其自然環(huán)境總體上來講處于健康狀況。

從東洞庭湖區(qū)域森林結構的健康狀況來看，按照模糊評判的計算原理，其Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級的隸屬度分別為0.227 4、0.368、0.304。由此可判定東洞庭湖區(qū)域的森林結構總體上已處于不健康狀態(tài)，形勢比較糟糕。

從東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的社會因素健康狀況來看，其指標對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級的隸屬度分別為0.344、0.190 5和0.399 5。由此可判定其社會因素方面總體上已經處于亞健康狀態(tài)。

從東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的經濟因素健康狀況來看，同樣按照最大隸屬度的原則，其總體上已處于亞健康狀態(tài)。

四、結論與建議

對東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的定量與定性分析，結果讓人有喜有憂。從東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)自然環(huán)境要素的健康狀況來看，總體處于健康狀態(tài)，這是可喜的一面。表明東洞庭湖區(qū)域地處亞熱帶，水熱資源豐富，自然條件較好；新世紀以來地方政府在節(jié)能減排方面作了多方面的努力，如采取關閉小作坊造紙廠、小型化工廠以及技術升級等措施切斷污染源，在洞庭湖治理方面投入了大量的人力、物力和財力，收到了較好的效果。但令人憂慮的是，其森林結構總體上已處于不健康狀態(tài)，形勢比較糟糕。究其原因，主要是因為東洞庭湖森林覆蓋區(qū)域經濟發(fā)展比較緩慢落后，人地之間的矛盾比較突出，導致森林破壞嚴重，因而無法保持較好的森林結構。其社會因素方面總體上也已處于亞健康狀態(tài)。這主要是城市化和人口密度兩個方面的因素影響的結果。最近幾年來洞庭湖區(qū)域的城市化推進速度不斷加快，人口密度不斷加大，必然影響到其社會因素的健康狀況。其經濟因素的健康狀況總體上也是處于亞健康狀態(tài)。情況表明該區(qū)域營林措施不到位或不得力，對林業(yè)的投入不夠，導致林業(yè)經濟增長緩慢，從而影響了其經濟因素的健康狀況。

根據上述分析，我們可以判定東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)整體上已經處于亞健康狀態(tài)。因此，必須及時采取必要的措施與對策，揚長避短，不斷完善對東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的科學管理。建議有關方重點在以下幾個方面做出努力：一是進一步加強東洞庭湖區(qū)域森林林政管理力度。有關管理部門應該積極順應國家相關政策的調整與改革，加大力度落實好林地保護與利用的規(guī)劃編制建設，嚴把監(jiān)督關，不斷完善林木采伐指標到林到戶的政策，嚴格把控資源消費量的基本底線，嚴格木材加工企業(yè)管理，有效保護森林資源。二是不斷完善東洞庭湖區(qū)域林權流轉和森林融資機制。目前東洞庭湖區(qū)域仍然存在諸如林權貸款期短、林權證抵押率低而且融資成本比較高、林權證抵押風險比較大等幾個方面的問題。因此，政府的相關部門應該重點著力于收儲市場以及突出林權流轉林產品交易等配套市場建設，不斷完善林權轉讓機制，不斷降低融資成本，進一步使林權交易更加快捷與方便，進而使其林權交易的成功率能夠大大提高。三是科學調整東洞庭湖區(qū)域的森林結構。東洞庭湖區(qū)域森林樹種結構過去雖然經過了一些調整，但是從實際來看，仍然是處于由馬尾松與杉木一統(tǒng)天下的局面。因此，在以后植樹造林進行樹種選擇的時候，必須科學選擇適合相關地域氣候和土壤生長環(huán)境、成活率高且又易于管理的樹種，科學配置闊葉樹種栽種比例，著重培植針闊葉混交林[6]。同時，針對該區(qū)域城區(qū)的綠化問題，應該多種具有較強抗污能力的闊葉樹種，通過合理配置以形成優(yōu)美景觀，不斷改善人居環(huán)境。四是切實加強東洞庭湖區(qū)域的森林火災和病蟲害預防管理。為此必須使森林防火五級責任制得到嚴格落實，護林隊伍力量建設切實加強。同時要切實提高消防安全和森林防火知識的宣傳力度，廣泛開展排查隱患以及應急調度等工作。認真落實松材線蟲、松毛蟲、松梢螟、樣黃卷葉螟以及竹蝗等有害生物的防治工作，確保對東洞庭湖區(qū)域林業(yè)有害生物災害的有效預防、發(fā)現(xiàn)和及時除治[7]。

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[4]胡煥香，佘濟云，張敏，等.基于小班尺度的寧遠河流域森林健康評價研究[J].西北林學院學報，2013（2）：182-186.

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