基于PSR模型的浙江望東垟亞高山濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)

周云鵬胡忠行*張曼龔亞玲劉日林

基于PSR模型的浙江望東垟亞高山濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)

周云鵬1胡忠行1*張曼1龔亞玲1劉日林2

（1 浙江師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，浙江 金華 321004；2 景寧縣望東垟高山濕地自然保護(hù)區(qū)管理局，浙江 景寧 323500）

以浙江景寧望東垟亞高山濕地為研究對(duì)象，對(duì)其生態(tài)安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，旨在有效指導(dǎo)濕地保護(hù)與利用的尺度和方向。根據(jù)壓力-狀態(tài)-響應(yīng)（PSR）模型，結(jié)合望東垟生態(tài)環(huán)境自身的特點(diǎn)，選取能反映亞高山濕地生態(tài)安全的18項(xiàng)指標(biāo)，建立了望東垟濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。利用層次分析法（AHP法）和定性分析法確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，并利用綜合指數(shù)法對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)安全狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出望東垟亞高山濕地的生態(tài)安全綜合指數(shù)為4.370 2，生態(tài)安全處于“一般”狀態(tài)。

望東垟；PSR模型；AHP法；生態(tài)安全評(píng)價(jià)

濕地生態(tài)安全是指濕地生態(tài)系統(tǒng)生存和發(fā)展所需的環(huán)境處于不受或少受威脅與破壞的狀態(tài)（王榮軍等, 2015）。在目前的大生態(tài)環(huán)境背景下，濕地是各種生態(tài)系統(tǒng)中最易遭到破壞的一種，容易遭受各類外界因素的干擾。近年來(lái)，濕地生態(tài)安全成為學(xué)界的關(guān)注焦點(diǎn)（朱衛(wèi)紅等, 2014; 劉艷艷等, 2011; 宋國(guó)利等, 2011；勞燕玲, 2013）。濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)就是認(rèn)知濕地能夠維持自身生態(tài)安全的能力和可持續(xù)發(fā)展的能力，以及對(duì)其生態(tài)系統(tǒng)完整性進(jìn)行識(shí)別與判斷，同時(shí)定量描述濕地生態(tài)環(huán)境安全質(zhì)量，包括健康評(píng)價(jià)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)和生態(tài)價(jià)值評(píng)價(jià)三方面（李文艷等, 2010）。

濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響因素復(fù)雜多樣，因此其安全評(píng)價(jià)不僅要進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部健康評(píng)價(jià)，同時(shí)要綜合考慮人類干擾條件下的生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)（郝敬鋒等, 2011）。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在不同時(shí)空尺度下，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型、生態(tài)模型、空間分析模型和計(jì)算機(jī)模擬模型等方法，對(duì)濕地生態(tài)安全進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)。賈慧聰?shù)龋?011）運(yùn)用Landsat ETM+遙感影像數(shù)據(jù)源，提取濕地信息，構(gòu)建了三江源地區(qū)濕地綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)三江源地區(qū)的濕地狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。高興國(guó)等（2013）以大山包濕地為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用層次分析法、綜合指數(shù)法對(duì)該區(qū)域生態(tài)安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，研究得出當(dāng)前大山包濕地的生態(tài)安全處于“一般”狀態(tài)。易鳳佳等（2017）基于2000、2005和2010年3期遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用壓力-狀態(tài)-響應(yīng)和模糊層次綜合分析模型定量評(píng)價(jià)了漢江流域濕地生態(tài)狀況?？傮w而言，由于濕地評(píng)價(jià)目的、標(biāo)準(zhǔn)以及濕地類型等的不同，并沒(méi)有適合所有濕地的評(píng)價(jià)方法，需要根據(jù)評(píng)價(jià)目的、能獲取的信息等來(lái)選擇合適的評(píng)價(jià)方法，并盡量將多種方法相結(jié)合以保證濕地評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確與客觀（李文艷等, 2010）。

目前對(duì)于浙江望東垟亞高山濕地保護(hù)區(qū)的研究和保護(hù)工作主要集中于自然資源綜合調(diào)查與工程規(guī)劃建設(shè)等方面（徐文輝等, 2010;梁根平等, 2012; 梅中海等, 2015），關(guān)于該地區(qū)的生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究尚未開(kāi)展。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，選取適用于多準(zhǔn)則、多目標(biāo)復(fù)雜問(wèn)題決策分析的層次分析法（AHP）和能夠綜合自然、社會(huì)多方面評(píng)價(jià)指標(biāo)的“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”（PSR）模型對(duì)望東垟濕地的生態(tài)安全狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期為望東垟亞高山濕地保護(hù)區(qū)的管護(hù)及區(qū)域生態(tài)環(huán)境政策的制定提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況和評(píng)價(jià)方法

1.1 研究區(qū)概況

望東垟亞高山濕地保護(hù)區(qū)位于浙江省景寧畬族自治縣，保護(hù)區(qū)總面積1 194.8 hm2，其中核心區(qū)6.365 km2，緩沖區(qū)2.902 km2，實(shí)驗(yàn)區(qū)2.681 km2。保護(hù)區(qū)地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫暖濕潤(rùn)，水熱資源豐富，年均溫12.0℃，年平均降水量1 870 mm。地貌類型屬于現(xiàn)代山地地貌，地質(zhì)構(gòu)造上位于江山—紹興斷裂帶東南部的“浙閩隆起區(qū)”。土壤類型以黃壤土、潛育型山地草甸土為主。保護(hù)區(qū)內(nèi)生物多樣性豐富，以草本植物為主，有高等植物178科1 472種（陳偉杰等, 2015）。目前望東垟沼澤濕地保護(hù)區(qū)所面臨的威脅主要有：①濕地邊緣有泥沙淤積現(xiàn)象；②偷捕偷獵；③濕地面積減少；④濕地資源減少。

1.2 評(píng)價(jià)模型與方法

本研究選取由加拿大統(tǒng)計(jì)學(xué)家Tony Friend和David Rapport提出的常用于環(huán)境問(wèn)題和生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)的PSR模型進(jìn)行望東垟濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)（Tong, 2000; Allen, 1995）。PSR模型通過(guò)壓力指標(biāo)來(lái)反映環(huán)境問(wèn)題出現(xiàn)的原因，通過(guò)狀態(tài)指標(biāo)表明壓力指標(biāo)導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題的物理可測(cè)特征，通過(guò)響應(yīng)指標(biāo)表征社會(huì)克服生態(tài)危機(jī)保障生態(tài)安全的能力，從而綜合構(gòu)成了以人地關(guān)系有機(jī)統(tǒng)一為研究基點(diǎn)的壓力-狀態(tài)-響應(yīng)關(guān)系（陳力, 2011）。其次通過(guò)指標(biāo)篩選和權(quán)重賦值，采用AHP法將目標(biāo)及問(wèn)題分解為目標(biāo)層、項(xiàng)目層和指標(biāo)層，逐層確定判斷矩陣，并計(jì)算各因素的權(quán)重。最后在綜合分析各單項(xiàng)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，確定綜合安全指數(shù)，用以評(píng)價(jià)望東垟濕地保護(hù)區(qū)的生態(tài)安全狀況。

2 基于PSR模型的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建及權(quán)重確定

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

本研究通過(guò)比較國(guó)內(nèi)外相關(guān)生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，在遵循濕地生態(tài)安全指標(biāo)選取的科學(xué)性、整體性、可操作性和適用性原則的基礎(chǔ)上（王玉圖等, 2010），對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建。最終以高興國(guó)（2011）的濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，綜合考慮影響望東垟濕地生態(tài)安全的各種因素，構(gòu)建了3個(gè)層次的望東垟濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1），其中目標(biāo)層綜合反映了望東垟亞高山濕地生態(tài)安全的綜合狀態(tài)。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的指標(biāo)權(quán)重反映了指標(biāo)在整個(gè)評(píng)價(jià)體系中的影響程度，并在較大程度上影響生態(tài)安全綜合指數(shù)的準(zhǔn)確性。根據(jù)已構(gòu)建的PSR模型，針對(duì)望東垟濕地面臨的威脅，采用AHP法并結(jié)合專家調(diào)查結(jié)果，從而確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中指標(biāo)層和項(xiàng)目層的權(quán)重（高興國(guó)等, 2013）。

2.3 生態(tài)安全等級(jí)的劃分

在研究比較國(guó)內(nèi)外其它地區(qū)濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，本文采用表2所示“五級(jí)濕地生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判表”作為望東垟濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)的判斷依據(jù)。

3 結(jié)果與分析

望東垟濕地各指標(biāo)權(quán)重及生態(tài)安全評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表3。

加權(quán)求和的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)為：

式中：E表示生態(tài)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；Wi表示第i個(gè)指標(biāo)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的定量表達(dá)值；Ci為反映綜合評(píng)價(jià)重要性的單因子指標(biāo)的得分，對(duì)易于定量的指標(biāo)，可用實(shí)際觀測(cè)值或相關(guān)資料中的數(shù)據(jù)與本底值或理想值進(jìn)行對(duì)比，確定其生態(tài)安全度等級(jí)；對(duì)于不易定量的指標(biāo)，則采取專家評(píng)分法確定其等級(jí)（龔亞珍等, 2016）；m表示參與生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)數(shù)量。

表1 望東垟濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Evaluation indicators of Wangdongyang wetland eco-security

從表3可以看出，望東垟亞高山濕地的生態(tài)安全綜合指數(shù)為4.370 2左右，處于一般狀態(tài)。濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度的變化，但仍在環(huán)境承載力范圍內(nèi)，濕地生態(tài)系統(tǒng)的主要功能處于正常水平，個(gè)別生態(tài)壓力已超出望東垟濕地生態(tài)系統(tǒng)的承載能力。各項(xiàng)指標(biāo)的指標(biāo)權(quán)重從大到小依次為:水體質(zhì)量（C12）、植物物種豐富度（C10）、工程投資力度（C17）、森林覆蓋率（C9）、坡面重力作用程度（C5）、年降水量（C7）、濕地管理水平（C15）、旅游業(yè)（C3）、濕地占保護(hù)區(qū)的面積比例（C13）、干燥度（C11）、周邊人口素質(zhì)（C14）、區(qū)域開(kāi)發(fā)指數(shù)（C2）、年≥10℃積溫（C8）、濕地退化指數(shù)（C18）、濕地管理法規(guī)的貫徹力度（C16）、人均收入（C6）、人均耕地面積（C1）、人口密度（C4）。

壓力指標(biāo)中，坡面重力作用程度（C5）和旅游業(yè)（C3）這兩個(gè)因子影響較大，累計(jì)權(quán)重分別達(dá)0.079、0.045 6。區(qū)內(nèi)坡度大于35°的山坡面積占保護(hù)區(qū)面積的60%，坡面重力作用強(qiáng)烈，沖溝、崩塌和滑坡現(xiàn)象較常見(jiàn)，易導(dǎo)致生境廊道阻斷，景觀破碎化，動(dòng)物生境惡化，生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定性增加。隨著望東垟省級(jí)自然保護(hù)區(qū)知名度的不斷提升，旅游業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，影響濕地的生態(tài)安全。狀態(tài)指標(biāo)中，水體質(zhì)量（C12）和植物豐富度（C10）這兩個(gè)因子影響最大，累計(jì)權(quán)重分別達(dá)0.169 3、0.127 9。水體質(zhì)量和植物豐富度直接關(guān)系到濕地水文生態(tài)系統(tǒng)功能和濕地生物多樣性。在響應(yīng)指標(biāo)中，工程投資力度（C17）和濕地管理水平（C15）這兩個(gè)因子影響最大，累計(jì)權(quán)重分別達(dá)0.097 8、0.054 9。濕地保護(hù)工程的建立和運(yùn)營(yíng)對(duì)濕地生態(tài)安全至關(guān)重要。濕地管理隊(duì)伍的業(yè)務(wù)能力和管理能力，如專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備、技術(shù)和設(shè)備支撐、人員年齡結(jié)構(gòu)等對(duì)系統(tǒng)性管理濕地也有重要影響。

表2 濕地生態(tài)安全分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Classification criterion of wetland eco-security

表3 望東垟濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)結(jié)果Table 3 The evaluation results of Wangdongyang wetland eco-security

通過(guò)比較各項(xiàng)指標(biāo)層的指標(biāo)權(quán)重，可以看出對(duì)望東垟濕地影響最大的因子是水體質(zhì)量（C12），這是由濕地生態(tài)環(huán)境的生態(tài)特性決定的。濕地水質(zhì)的好壞主要通過(guò)影響濕地有機(jī)生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，從而體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)濕地生態(tài)價(jià)值和生態(tài)安全的作用。除水體質(zhì)量外，植物物種豐富度、工程投資力度、森林覆蓋率、坡面重力作用程度、年降水量、濕地管理水平、旅游業(yè)、濕地占保護(hù)區(qū)面積等因素對(duì)望東垟濕地的影響程度均在平均值之上。這九大因素中除年降水量外，均受到人類活動(dòng)的影響，說(shuō)明人類活動(dòng)干擾已經(jīng)超過(guò)自然環(huán)境演變的影響，成為望東垟高山濕地生態(tài)安全的主導(dǎo)因素。這與高興國(guó)(2010)對(duì)大山包濕地生態(tài)系統(tǒng)安全狀況的研究結(jié)果一致。

根據(jù)望東垟濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)結(jié)果，水體質(zhì)量（C12）、植物物種豐富度（C10）、工程投資力度（C17）、森林覆蓋率（C9）、坡面重力作用程度（C5），即指標(biāo)權(quán)重的前5項(xiàng)，都可以通過(guò)人類行為進(jìn)行干預(yù)改善。C12可以通過(guò)檢測(cè)水質(zhì)，減小污染，改善水體質(zhì)量；C10和C9可以通過(guò)保護(hù)現(xiàn)有植被，加強(qiáng)國(guó)家級(jí)和省級(jí)保護(hù)野生動(dòng)植物及其生境和棲息地的管護(hù)，嚴(yán)禁各種捕獵和盲目的開(kāi)發(fā)活動(dòng)，以保護(hù)濕地生物多樣性和植被結(jié)構(gòu)（余勁等, 2017），增加植被和生物數(shù)量，提高森林覆蓋率，有效減小濕地所面臨的邊緣泥沙淤積、偷捕偷獵和資源、面積減少的威脅；C17可以通過(guò)政府政策支持與引導(dǎo)，加大濕地保護(hù)工程建設(shè)的投資力度；C5是由坡面本身的坡度和土質(zhì)來(lái)決定的，也可通過(guò)增加坡面植被的覆蓋率等正向干預(yù)手段，減輕坡面的重力作用程度。

4 結(jié)論

本文以望東垟亞高山濕地為研究對(duì)象，以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)地調(diào)查為基礎(chǔ)，根據(jù)所構(gòu)建的濕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用PSR模型和AHP分析法對(duì)其生態(tài)安全狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析，評(píng)價(jià)結(jié)果表明：

（1）望東垟濕地的生態(tài)安全綜合指數(shù)為4.370 2，濕地生態(tài)安全處在一般狀態(tài)。濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度的變化，但仍在環(huán)境承載力范圍內(nèi)。濕地生態(tài)系統(tǒng)的主要功能處于正常水平，個(gè)別生態(tài)壓力已超出望東垟濕地生態(tài)系統(tǒng)的承載能力。因此，要樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展的理念，正確處理好人、資源與環(huán)境三者的關(guān)系，重視濕地生態(tài)安全的建設(shè)，及時(shí)處理發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

（2）在各因素中，水體質(zhì)量是影響望東垟亞高山濕地生態(tài)安全的核心要素。因此加強(qiáng)水體質(zhì)量的監(jiān)管和研究，保障濕地水體質(zhì)量，對(duì)于望東垟亞高山濕地生態(tài)安全的保護(hù)和維持尤為重要。同時(shí)，要重視管理水平、旅游業(yè)發(fā)展等人為因素的影響，健全管理、合理發(fā)展。

（3）目前，望東垟亞高山濕地的可持續(xù)發(fā)展以及濕地資源的合理利用，在很大程度上還處于政策層面。需要從自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)相結(jié)合的角度出發(fā)，以科學(xué)研究為基礎(chǔ)，建立切實(shí)有效的濕地管理體系；同時(shí)，開(kāi)展多形式、多角度、多方面的宣傳工作，加強(qiáng)濕地周圍地區(qū)居民的濕地保護(hù)意識(shí)，構(gòu)建一個(gè)自然保護(hù)區(qū)保護(hù)與社區(qū)和諧發(fā)展的新機(jī)制。

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PSR-Based Eco-Security Evaluation of Wangdongyang Subalpine Wetland in Zhejiang Province

ZHOU Yun-Peng1HU Zhong-Xing1*ZHANG Man1GONG Ya-Ling1LIU Ri-Lin2
（1 College of Geography and Environmental Science, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, Zhejiang; 2 Wangdongyang Alpine Wetland Nature Reserve Administration of Jingning County, Jingning 323500, Zhejiang）

The eco-security status of Jingning Wangdongyang Subalpine Wetland, Zhejiang Province, China was studied to promote conservation and utilization of the wetlands. According to the pressure-state-response model and environmental features of the wetland, 18 indicators that can reflect eco-security of the subalpine wetland were selected to establish an eco-security evaluation system. And the weights for each indicator were determined by qualitative analysis and analytic hierarchy process method (AHP). An integrated index was used to evaluate the Wangdongyang subalpine wetland and the value of the integrated index was calculated as 4.3702, indicating that its eco-security was at a “normal” state.

Wangdongyang; PSR; AHP; Eco-security evaluation

10.3969/j.issn.1673-3290.2017.02.04

2017-03-13

周云鵬（1992—），男，碩士研究生，主要從事環(huán)境演變研究。E-mail：geozyp@163.com

*通訊作者：胡忠行，男，副教授，主要從事自然地理教學(xué)與研究。 E-mail：znuhzx@zjnu.cn