图们江下游敬信湿地生态安全评价研究

苗承玉, 马晓男, 曹光兰, 朴东范, 朱卫红

(1.长白山生物资源与功能分子教育部重点实验室(延边大学),吉林延吉133002;2.延边大学理学院地理系,吉林延吉133002)

图们江下游敬信湿地生态安全评价研究

苗承玉1,2, 马晓男2, 曹光兰2, 朴东范2, 朱卫红1＊

(1.长白山生物资源与功能分子教育部重点实验室(延边大学),吉林延吉133002;2.延边大学理学院地理系,吉林延吉133002)

以图们江流域下游敬信湿地生态安全评价为目的,基于压力-状态-响应(PSR)概念模型,选取典型性景观生态学和人文经济等12个指标,构建了湿地生态安全评价指标体系;采用专家打分法确定了各个指标的现状值,结合层次分析法对评价指标赋予权重,最终使用综合评价法对敬信湿地进行了生态安全评价.结果表明,敬信湿地的生态安全度在5.810左右,处于预警状态,急需加强对湿地的保护与管理.

图们江下游;湿地;生态安全;景观格局

本文使用层次分析法,并且在PSR概念模型的指导下,建立指标体系的层次结构,逐次分析评价指标的关联性和重要程度,进而将定性的问题转化成定量的计算问题,实现生态安全评价指标权重值的确定[19].根据文献[8],本文的A HP决策分析方法的步骤如下:

首先,构建层次模型,在 PSR概念模型的指导下,借鉴相关文献研究,将各要素划分为目标层(A)、准则层(B)、指标层(C)3个层次.其次,构造判断矩阵,形式如下:

其中bij表示对于A而言,Bi表示相对于Bj的重要程度,一般采用 1、3、5、7、9 为标度,如表 2所示.

表2 相对重要性标度

构建的矩阵需要进一步检验其一致性.RI为随机一致性比例,λmax为判断矩阵的最大特征根,当一致性检验结果CR≤0.1时,表明计算结果对原矩阵具有满意的一致性.其中

根据专家评议法,通过咨询湿地生态安全方面相关领域研究专家,对构建的判断矩阵进行两两比较打分.其中目标层(A)对于准则层(B)各相关因子的判断矩阵如表3所示.

表3 目标层对于准则层的权重

表3中,B12=1/4,表示在湿地生态安全评价中,依照本研究所划分的9个标度,状态指标与压力指标相比,状态指标比压力指标更为重要,B13=2表示压力指标比响应指标稍微重要,B23=4表示状态指标比响应指标比较重要.其中一致性检验CR=0.046＜0.1,可见判断矩阵具有一致性.依此类推,分别对指标层与相应的准则层构建判断矩阵,利用SPSS软件计算得到各指标的权重,结果如表5所示,其中,指标层对于准则层构成的判断矩阵一致性检验分别为CR1=0.037,CR2=0.06124,CR3=0.021,均小于 0.1,这说明判断矩阵具有一致性.

3.2 生态安全度的计算

按照上述计算所得到的指标权重,采用综合评价法计算敬信湿地生态度的等级.计算公式为:其中I为敬信湿地生态安全最终得分,Xi为单因子指标得分,Wi为各因子指标权重.敬信湿地生态系统整体的生态安全度根据文献[16]依次划分为5个标准,分别是安全、比较安全、预警、中度预警、严重预警5个等级,由数字0-10表示(见表4).

表4 评价等级及其评价值

根据研究区域湿地的现实状况,结合国内外相关研究,以评价指标标准为依据,采用专家打分法对各个单项指标进行打分.本文选取了10位专家进行打分,取其平均值,得到各指标的现状值,运用综合评价法计算结果见表5.

表5 敬信湿地生态安全评价结果

4 结论

本文基于压力-状态-响应概念模型,根据目前生态安全评价中普遍采用的整体性、脆弱性与敏感性、科学性和可操作性原则,构建了湿地生态安全评价指标体系,对敬信湿地进行了生态安全评价.综合评价结果显示,敬信湿地的生态安全度在5.810左右,这表明该区人口经济等社会压力加大,湿地面积减少,景观破碎化加剧,水文调节能力降低,湿地生态系统处于预警状态.因此,急需采取科学措施对敬信湿地进行有效的保护,加强生态安全预警机制建设,进而对整个图们江流域的生态系统的保护提出科学依据.

[1]王根绪,程国栋,钱鞠.生态安全评价中的若干问题[J].应用生态学报,2003,14(9):1551-1556.

[2]吕宪国,王起超,刘吉平.湿地生态环境影响评价初步探讨[J].生态学杂志,2004,23(1):83-85.

[3]孙广友.中国湿地科学的进展与展望[J].地球科学进展,2000,15(6):666-672.

[4]蒋卫国,李京,李加洪,等.辽河三角洲湿地生态系统健康评价[J].生态学报,2005,25(3):408-414.

[5]Environment Agency.River Habitat Survey:1997 Field Surevy Guidance Incorporating SERCON[R].Center for Ecology and Hydrology.National Environment Research Council,UK,1997.

[6]Schofield N J,Davies P E.Measuring the Health of Our Rivers[J].Water,1996(5/6):39-43.

[7]崔保山,杨志峰.湿地生态系统健康评价指标体系(I理论)[J].生态学报,2002,22(7):1005-1011.

[8]王宏昌,魏晶,姜萍,等.辽西大凌河流域生态安全评价[J].应用生态学报,2006,17(12):2426-2430.

[9]黄妮,刘殿伟,王宗明,等.辽河中下游流域生态安全评价[J].资源科学,2008,30(8):1243-1250.

[10]林倩,张树深,刘素玲.辽河口湿地生态系统健康诊断与评价[J].生态与农村环境学报,2010,26(1):41-46.

[11]刘玉辉,李辉,王杰,等.图们江流域湿地空间格局变化与保护[J].吉林林业科技,2004,5(3):2l-24.

[12]孙鹏,朱卫红,苗承玉,等.图们江下游敬信湿地变化及驱动机制研究[J].延边大学农学学报,2011,3(1):15-21.

[13]朱卫红,南颖,刘志锋,等.基于3S技术的图们江下游湿地系统分类及分布特征研究[J].东北师范大学学报:自然科学版,2007.39(3):106-113.

[14]陈东景,徐中民.西北内陆河流域生态安全评价研究:以黑河流域中游张掖地区为例[J].干旱区地理,2002,25(3):219-224.

[15]蔡崇玺,陈燕.生态安全的研究进展与展望[J].环境科学与管理,2010,35(2):126-129.

[16]杨时民,李玉文,吕玉哲.扎龙湿地生态安全评价指标体系研究[J].林业科学,2006,42(5):127-132.

[17]蒋卫国,王文杰,谢志仁,等.基于 RS和 GIS的三江平原湿地景观变化研究[J].地理与地理信息科学,2003,19(2):28-31.

[18]徐建华.计量地理学[M].北京:高等教育出版社,2006.

[19]曲家媛.基于P-S-R模型的延边州生态安全评价研究[D].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2010.

Analysis of Ecological Security of Jingxin Wetland in Tumen River Downstream

MIAO Cheng-yu1,2, MA Xiao-nan2, CAO Guang-lan2, PIAO Dong-fan2, ZHU Wei-hong1＊
(1.KeyLaboratoryofNaturalResourcesoftheChangbaiMountain&FunctionalMolecules(YanbianUniversity),
MinistryofEdueation,Yanji133002,China;2.DepartmentofGeography,CollegeofSciences,YanbianUniversity,Yanji133002,China)

To evaluate the ecology safety assessment,we select 12 factorsof typical landscape ecology and human economy to build the wetland ecology safety system,based on the Pressure-Status-Response(PSR)concep tmodel,and use the experts’evaluation index com bined with AHP evaluation to give the weight of the final comp rehensive evaluation.The result sho ws that the safety of Jingxin wetland ecology is about 5.810,at the status of alert and the need of strengthening the protection and management of thiswetland isan urgent issue.

Tumen River dounstream;wetlands;ecological security;landscape pattern

P964

A

1004-4353(2011)02-0184-05