东洞庭湖区域森林生态系统的健康评价

刘飞龙，陈望雄

（湖南理工学院 经济与管理学院，湖南 岳阳 414006）

森林的生态系统健康评价，一般指就一定区域森林生态系统的健康状态出现的时空范围与危害程度作出基本的判断。为此，只有对其健康状况进行适度的定量分析与定性分析，才能客观掌握它的发展态势，以便采取相应的措施和办法。对森林生态系统的健康评价有利于相关管理者以及决策者实施科学的森林管理，也有利于有效维护和强化森林生态系统的协调性和平衡性，有效发挥森林生态的经济与社会效益。本文试图通过定量分析和定性分析相结合的方法，在明确森林健康评价指标体系及其标准的基础上进行相关数据的分析，从而对东洞庭湖区域的森林生态系统健康状况作出科学合理的评价，并提出相应的意见和建议。

一、研究区域概况

东洞庭湖区域位于洞庭湖东北部，地理位置处于北纬28度25分33秒至29度51分00秒，东经112度18分31秒至114度09分06秒之间，南北纵跨157.8公里，东西横跃177.8公里，区域总面积15 019平方公里，基本处于湖南省岳阳市境内。该区域地形表现为外围偏高，中部低平的蝶形结构，其丘陵地区海拔一般未超过250米，基座与堆积阶地一般低于海拔60米，而盆缘海拔一般在500米左右。该区域年平均气温在16.4度至17.0度之间，年平均降水量1 328.8毫米，年径流总量95.21亿立方米，无霜期为259～277天，属于湿润大陆性季风气候；土壤含水稻土、菜园土、红壤、黄棕壤、山地黄壤、紫色土、潮土和草甸土等类型。根据岳阳市林业主管部门提供的调查数据，该区域共有林业用地633 431.5公顷，森林蓄积量为1 458.92万立方米；属于亚热带湿润森林植物区系，植物的种类很多，有5 000种左右的高等植物，其中木本植物达1 900余种，主要乔木树种有杉树、樟树、柏树、柳杉、马尾松、湿地松、火炬松以及杨树等，其中杨树为外来引进的速生树。

二、研究方法

（一）数据来源

本文进行分析评价的主要数据均来自岳阳市政府工作网、市林业局森林二类调查资料、岳阳市气象局、洞庭湖环境监测中心、2001至2012年岳阳市年鉴、湖南林业资源管理信息系统以及野外调查等方面相关资料，通过对其整理与统计而获取。

（二）实施评价的指标体系与标准

结合东洞庭湖区域的森林生态系统具体状况，只有对它的自然环境、森林结构、社会因素以及经济因素进行综合考虑，才能构建其比较合理的评价指标体系。该指标体系表现为以下三个基本层次：首先是目标层，即东洞庭湖区域的森林生态系统健康状况；其次是要素层，体现为自然环境、森林结构、社会因素以及经济因素，东洞庭湖区域森林生态系统健康状况由其决定；再次是指标层，共有指标18个。其中自然环境因素包括年平均气温、年降水量、水质污染指数、大气污染指数和日照时数等5个指标，能够反映相关自然条件或生境状态；森林结构因素包括森林单位面积蓄积量、郁闭度、覆盖率以及单位面积活立木生长量与成熟林面积比例等5个指标，它们直接反映森林生态系统健康状况；社会因素包括人口密度、人口自然增量率、城市化水平以及人均公共绿地面积等；经济因素包括林业经济增长率、营林措施、林业收入占GDP比重以及人均年收入标准指标等。社会因素与经济因素能够反映相关森林生态系统的被干扰程度及其合理承载力[1]。

上述水质污染指数、大气污染指数、人口密度、人口自然增长率、城市化水平等5个指标，为负效应指标，其值越大越表明相关森林生态系统健康状况越差。其余13个系正效应指标，其值越大，表明健康状况越好。

选择与采取怎样的评价指标体系和标准是评价成功与否之关键。本文在现有研究成果的基础上，拟将优质（Ⅰ级）、健康（Ⅱ级）、亚健康（Ⅲ级）、不健康（Ⅳ级）以及病态（Ⅴ级）等级作为东洞庭湖区域森林生态系统健康评价的五个标准等级，现对每个基本等级的内涵[2][3]描述如下（见表1）：

（三）数据的处理

根据岳阳市近年森林资源统计年报，通过相关数据处理可获得东洞庭湖区域森林生态系统健康评价相关的平均数据，如表2所示。

（四）确定评价指标权重

在岳阳市林业局、中南林业科技大学林学院、洞庭湖污染防治监测站以及岳阳市环保局等相关单位的大力支持和帮助下，我们通过层次分析以及专家打分和专家咨询等基本方法进行分析和打分，现将打分结果进行汇总，最终得到东洞庭湖区域森林生态系统健康评价指标体系各个层次的指标权重（见表3）。

层次总排序的一致性检验：

由此，我们可获知具有满意一致性的层次总排序。

三、结果与分析

从自然环境、森林结构、社会与经济因素等方面选择年降水量、年平均气温、水质污染指数、日照时数等18个指标，对东洞庭湖区域森林生态系统的健康状况构建评价指标的基本体系，采用专家咨询和专家打分方法相结合，同时利用层次分析法和德尔菲法建立判断矩阵，从而可确定各评价指标的权重。进而将Ⅰ级（优质）、Ⅱ级（健康）、Ⅲ级（亚健康）、Ⅳ级（不健康）、Ⅴ级（病态）五个等级作为对东洞庭湖区域森林生态系统健康评价标准的基本等级，其指标数据采用降半梯形隶属函数和升半梯形隶属函数，以确定相关因子于各评价等级的隶属度。依据指标层隶属度和权重，就可实施模糊评判[4][5]。

按照模糊评判的计算原理，可得东洞庭湖区域的森林生态系统自然环境各项指标对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级的隶属度分别为￡Ⅰ=0.1089、￡Ⅱ=0.5569、￡Ⅲ=0.334 1、￡Ⅳ=0、￡Ⅴ=0。

森林结构各项指标对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级的隶属度分别为￡Ⅰ=0、￡Ⅱ=0.100 7、￡Ⅲ=0.227 4、￡Ⅳ=0.368、￡Ⅴ=0.304。

社会因素各项指标对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级隶属度分别为￡Ⅰ=0.344、￡Ⅱ=0.190 5、￡Ⅲ=0.399 5、￡Ⅳ=0.059 4、￡Ⅴ=0。

经济因素各项指标对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级隶属度分别为￡Ⅰ=0.379 6、￡Ⅱ=0.073 2、￡Ⅲ=0.547 1、￡Ⅳ=0、￡Ⅴ=0。

根据各指标层的五个评价等级隶属度，使用模糊综合指数法进行计算，可得东洞庭湖区域森林生态系统健康状态隶属度数据如下：￡Ⅰ=0.163 2、￡Ⅱ=0.1810、￡Ⅲ=0.3917、￡Ⅳ=0.152、￡Ⅴ=0.112。

如果就五个评价等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，分别赋予五个数值 5、4、3、2、1，可计算出东洞庭湖区域森林生态系统的健康模糊综合指数γ＝0.112＋2×0.152＋3×0.391 7＋4×0.181 0＋5×0.163 2=3.133。

由此，我们可以获得两个方面的结果：一是目

根据指标隶属度及各指标层权重，可计算出东洞庭湖区域森林生态健康评价指标层隶属度如下（见表4）。标层结果。一般来讲，森林生态系统处于0.163 2程度属优质状态，处于0.181 0程度属健康状态，而处于0.391 7程度则属亚健康状态。根据模糊综合指数，东洞庭湖区域的森林生态系统所体现的健康模糊综合指数为3.133。表明其健康状况介于Ⅱ级与Ⅲ级之间且严重偏向于Ⅲ级，即正由健康向亚健康状态转化。二是要素层结果。从东洞庭湖区域森林生态系统的自然环境要素健康状况来看，根据模糊评判计算原理，其自然环境Ⅰ、Ⅱ级的隶属度分别为：0.108 9与0.556 9，表明优质与健康状态部分占0.665 8。按照最大隶属度的原则，其自然环境总体上来讲处于健康状况。

从东洞庭湖区域森林结构的健康状况来看，按照模糊评判的计算原理，其Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级的隶属度分别为0.227 4、0.368、0.304。由此可判定东洞庭湖区域的森林结构总体上已处于不健康状态，形势比较糟糕。

从东洞庭湖区域森林生态系统的社会因素健康状况来看，其指标对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的隶属度分别为0.344、0.190 5和0.399 5。由此可判定其社会因素方面总体上已经处于亚健康状态。

从东洞庭湖区域森林生态系统的经济因素健康状况来看，同样按照最大隶属度的原则，其总体上已处于亚健康状态。

四、结论与建议

对东洞庭湖区域森林生态系统的定量与定性分析，结果让人有喜有忧。从东洞庭湖区域森林生态系统自然环境要素的健康状况来看，总体处于健康状态，这是可喜的一面。表明东洞庭湖区域地处亚热带，水热资源丰富，自然条件较好；新世纪以来地方政府在节能减排方面作了多方面的努力，如采取关闭小作坊造纸厂、小型化工厂以及技术升级等措施切断污染源，在洞庭湖治理方面投入了大量的人力、物力和财力，收到了较好的效果。但令人忧虑的是，其森林结构总体上已处于不健康状态，形势比较糟糕。究其原因，主要是因为东洞庭湖森林覆盖区域经济发展比较缓慢落后，人地之间的矛盾比较突出，导致森林破坏严重，因而无法保持较好的森林结构。其社会因素方面总体上也已处于亚健康状态。这主要是城市化和人口密度两个方面的因素影响的结果。最近几年来洞庭湖区域的城市化推进速度不断加快，人口密度不断加大，必然影响到其社会因素的健康状况。其经济因素的健康状况总体上也是处于亚健康状态。情况表明该区域营林措施不到位或不得力，对林业的投入不够，导致林业经济增长缓慢，从而影响了其经济因素的健康状况。

根据上述分析，我们可以判定东洞庭湖区域森林生态系统整体上已经处于亚健康状态。因此，必须及时采取必要的措施与对策，扬长避短，不断完善对东洞庭湖区域森林生态系统的科学管理。建议有关方重点在以下几个方面做出努力：一是进一步加强东洞庭湖区域森林林政管理力度。有关管理部门应该积极顺应国家相关政策的调整与改革，加大力度落实好林地保护与利用的规划编制建设，严把监督关，不断完善林木采伐指标到林到户的政策，严格把控资源消费量的基本底线，严格木材加工企业管理，有效保护森林资源。二是不断完善东洞庭湖区域林权流转和森林融资机制。目前东洞庭湖区域仍然存在诸如林权贷款期短、林权证抵押率低而且融资成本比较高、林权证抵押风险比较大等几个方面的问题。因此，政府的相关部门应该重点着力于收储市场以及突出林权流转林产品交易等配套市场建设，不断完善林权转让机制，不断降低融资成本，进一步使林权交易更加快捷与方便，进而使其林权交易的成功率能够大大提高。三是科学调整东洞庭湖区域的森林结构。东洞庭湖区域森林树种结构过去虽然经过了一些调整，但是从实际来看，仍然是处于由马尾松与杉木一统天下的局面。因此，在以后植树造林进行树种选择的时候，必须科学选择适合相关地域气候和土壤生长环境、成活率高且又易于管理的树种，科学配置阔叶树种栽种比例，着重培植针阔叶混交林[6]。同时，针对该区域城区的绿化问题，应该多种具有较强抗污能力的阔叶树种，通过合理配置以形成优美景观，不断改善人居环境。四是切实加强东洞庭湖区域的森林火灾和病虫害预防管理。为此必须使森林防火五级责任制得到严格落实，护林队伍力量建设切实加强。同时要切实提高消防安全和森林防火知识的宣传力度，广泛开展排查隐患以及应急调度等工作。认真落实松材线虫、松毛虫、松梢螟、样黄卷叶螟以及竹蝗等有害生物的防治工作，确保对东洞庭湖区域林业有害生物灾害的有效预防、发现和及时除治[7]。

[1]张桓，韩海荣，康峰峰，等.自然保护区森林健康评价体系的构建与应用[J].浙江农林大学学报，2011（1）：59-65.

[2]张文海，余新晓，吕锡芝，等.北京市十三陵林场森林健康评价研究[J].广东农业科学，2012（8）：233-236.

[3]谭三清，张贵.基于模糊综合评判法的城市森林健康评价——以湖南省株洲市为例[J].湖南农业大学学报：自然科学版，2010（4）：474-477.

[4]胡焕香，佘济云，张敏，等.基于小班尺度的宁远河流域森林健康评价研究[J].西北林学院学报，2013（2）：182-186.

[5]李冰.森林健康评价国内外相关研究 [J].林业经济，2012（3）：38-40.

[6]陈望雄，施和平.东洞庭湖区域森林健康问题与资源可持续利用对策研究[J].武陵学刊，2015（4）：17-21.

[7]刘佳敏，张慧，黄秀凤，等.浙江3个自然保护区昆虫多样性及森林健康评价[J].浙江农林大学学报，2013（5）：719-723.