山岳型风景名胜区自然度评价指标体系的构建

杨韬 张德顺

山岳型风景名胜区自然度评价指标体系的构建

杨韬 张德顺

在回顾自然度概念产生与国内外自然度评价研究的基础上，首次提出了我国山岳型风景名胜区自然度评价的内涵。在此基础上，立足风景名胜区系统内部特征及外部干扰，进行山岳型风景名胜区自然度评价指标体系的构建与评价指标评级的确定，采用G1法对评价指标进行权重的确定。最终给出山岳型风景名胜区自然度等级的划分及内涵，将山岳型风景名胜区自然度划分为自然、较自然、半自然、人工四种类型。本文旨在通过构建自然度评价指标体系来进一步实现风景名胜区自然度的评价。

风景名胜区；风景园林；自然度；评价指标；G1法

修回日期：2015-09-23

1 引言

1.1 自然度研究综述

1.1.1 自然度的概念

从古至今，人类对环境的影响与环境变化相生相息。保护生物学的产生源于解决人类干扰对生态系统产生的影响，它强调维持生态系统的整体性。“生态完整性”这个概念第一次被提及是在1949年，奥尔多·利奥波德（Aldo Leopold）指出，当一件事情可以保护生物群落的完整性、稳定性及美感时，它是正确的；否则，它就是错误的；1990年，里德·诺斯（Reed Noss）指出，当一个群落被乡土物种主导，并相对稳定且具有恢复力，则代表其具有生态完整性；1994年，保罗·安戈米埃尔（Paul Angermeier）和詹姆斯·卡尔（James Karr）认为，“生态完整性”是一种支持和维持一个平衡的、整体的、具有调节机制的生物体群落的能力，且这个生物体群落具有物种组成、多样性及功能组织，可以比得上该区域的自然栖息地。2000年，安戈米埃尔指出，“生态完整性”的基础在于“自然度”［1］。植被的自然度（Naturalness）是指现实植被与它们的天然状态之间的距离或相似性［2］。人类的干扰程度越强，则植被和立地受到的影响或破坏就越大，其自然度就越低。生态干扰度与自然度在本质上相同，其差别在于强调人的干扰影响或是植被的状态属性［3］。

1.1.2 自然度评价

现有研究主要通过两种途径对自然度进行评价：（1）生态干扰度途径：从人类活动干扰的角度进行评价，评价指标多涉及人类活动，如被砍伐残株数量等；（2）生态系统途径：从植被状态的角度进行评价，评价指标多涉及枯立木数量、物种组成、森林结构多样性等［2］。国外方面，1986年，雨果·斯爵尔斯（Hugo Sjörs）首次指出，自然度这个概念不论是以等级或连续体来评价，可以广泛应用于人工化的大型城市或是原始森林，并将自然度划分为6个梯度［4］；1996年乔治·彼得肯（George Peterken）首次提出通过森林生态系统中林木的天然性程度对自然度进行评价［5］，加速了学者们对森林自然度的研究及尝试；1999年克里斯托夫·西尔莫（Christoph Schirmer）的研究中以“潜在的自然植被”以及乡土树种的数量与比例将自然度划分为6个等级来研究林分的近自然性，即非常近天然、近天然的、较近天然的、有限天然的、远天然的及非天然的或人工的，主要依据乡土树种所占的比例来区分每一等级［6］。

国内方面，1991年，屠玉麟在自然保护区评价的自然度方法中指出，自然度可用植被性质及珍稀物种两项指标来度量，植被性质即该地段各类原生性植被面积与该地段总面积之比；珍稀物种即该地段珍稀物种总数与珍稀物种总数之比。自然度的值越大，则表示被保护地段植被的原生性越强，植被的组成种类和结构越复杂，珍稀物种的种类越多，其中被列为国家重点保护的一、二级物种相应较多，综合反映出生态环境的自然本底性较高，因此也具有较高的保护价值［7］。1992年，王家骥［8］应用卫星遥感技术对潮白河密云水库流域的自然景观进行了自然度分级，根据森林植被覆盖度、土壤侵蚀模数、海拔等指标对自然景观进行了评价，将景观自然度分为5个等级，自然程度分别为自然、准自然、半自然、准人为及人为。1994年，王丽丽和郭晶华［9］在对江西大岗山林场进行植被调查的前提下对其自然度进行了划分与评价，依据人为干扰强度及植被群落状态将自然度分为5级。2002年，李迈和［3］对生态干扰度及天然性程度的概念进行了论述，该研究指出，生态干扰度及植被天然性程度的概念提供了一种定性与定量结合起来研究植被与立地状态的方法，其结果既可以说明人类过去对植被或立地的影响程度，也表明了由此导致的现实植被与其潜在的自然植被的距离，这种方法在恢复生态学上显示出了良好的应用前景。

1 山岳型风景名胜区自然度评价因子权重分布示意图

综上可以看出，自然度的概念及其评价已经广泛的应用于自然景观及植被中，对自然度进行分级与评价对于景观与植被的恢复具有实践意义。然而，从评价对象及尺度上看，大多研究从林分尺度、景观尺度、区域尺度对森林自然度进行评价，尚未形成统一的评价标准；且专门针对风景区自然度的研究比较少见。

1.2 山岳型风景名胜区自然度评价的内涵

我国风景名胜区分为许多类型，如山岳类、河流类、湖泊类、特殊地貌类等，本文的研究对象是山岳型风景名胜区，其以山岳地貌为特征，物种多样，地貌、植被、水景丰富，具有较高的生态价值和观赏价值。风景名胜区作为一个系统，具有生态完整性的属性，而其生态完整性的基础是自然度。在人类活动未曾介入时，风景名胜区原始系统内各要素表现为系统内部相互影响，如环境要素会从水分、土壤、大气等方面对植被的生长、演替与分布产生影响，而植被要素与环境要素又决定了动物种群的生境，影响其生长与分布［10］。

对于山岳型风景名胜区来说，人类活动对系统的干扰越强，系统受到的影响或破坏就越大，其自然度就越低。自然度是自然保护方面最重要的指标之一［11］，维持及修复自然度对于风景名胜区保育来说是至关重要的，自然度评价旨在确定及监测风景名胜区系统组分的状态，并依据其自然度情况，做出恰当的管理措施。与此同时，生态干扰度与自然度是一对相对的概念［3］。干扰越强，生态干扰度越大，系统的自然度越低。由此可见，风景名胜区自然度评价的内涵可以从两个角度进行理解，一是基于风景名胜区本身生态系统状况，评价风景名胜区系统的现实状况与自然状况之间的距离或差异；二是基于人类对风景名胜区的干扰程度，评价人类活动对风景名胜区系统的影响程度。因此，风景名胜区自然度评价主要从风景名胜区系统的系统特征及干扰程度两个角度出发，对自然度评价指标体系进行构建。

表1 山岳型风景名胜区自然度评价指标体系

3 山岳型风景名胜区自然度评价指标体系构建

3.1 构建意义

风景名胜区自然度评价就是对由于受到人类活动干扰的风景名胜区系统的结构与功能现状进行综合评判，建立一个兼顾系统内部状态和系统外部人类活动干扰程度的综合评价指标体系，可以帮助我们从定性的角度去理解风景名胜区自然度。

3.2 构建原则

（1）系统性原则

遵循系统性原则，从系统内部的特征及系统受到外部的干扰的角度来进行自然度评价指标体系的构建。

（2）定性与定量结合原则

尽量将复杂的生态现象简单化并定量化，无法定量化的指标则采用定性的方法进行描述，将定量与定性方法相结合，以得到更加科学、准确的评价结果。

（3）可操作性原则

遵循可操作性原则，从众多的自然度评价因子中提取易于比较的评价因子。本研究中没有选取原生植被面积与地段面积之比的植被性质因子，考虑到该因子需要以对整个风景名胜区原生植被进行全面踏查为基础。

（4）差异性与区域性原则

不同类型的风景名胜区其内部特征具有差异性，本研究的研究对象为山岳型风景名胜区，在选取指标过程中，充分考虑评价目标所处区域及差异性。

3.3 山岳型风景名胜区自然度评价指标体系的构建

风景名胜区自然度评价从两个角度出发，即风景名胜区生态系统特征及生态干扰度。在此基础上，风景名胜区自然度评价指标体系可分为三层，第一层为总目标层，即风景名胜区自然度评价；第二层为目标的不同方面，即分类因子属性的系统层；第三层为指标层。在分析各指标层因子对不同系统层影响的基础上，评价总目标。风景名胜区自然度评价指标体系如表1所示。

3.4 评价指标的意义及确定

3.4.1 植被特征

（1）植物物种多样性

植物物种多样性指标是对植物群落结构和功能复杂性的一种度量，表示植被群落所处的组织水平，采用Shannon-Wiener指数表示［12］：

式中Pi=Ni/N ，为第i个物种的相对重要值，Ni为种i的个体数，N为所在群落的所有物种的个体数之和。一般来讲， Shannon-Wiener指数越高，生态系统的物种越丰富，生态系统越稳定，其维持、繁衍和保护物种多样性的能力越强，因此，其物种保育价值也越高［13］。

（2）植物物种均匀度

植被均匀度指标是指一个群落或生境中全部物种的个体数目的分配情况，反映了各物种个体数目分配的均匀程度，采用Pielou指数表示［5］：

其中，S为出现在样地中的物种数。

（3）植被覆盖率减少率

植被覆盖度减少率（Vegetation Cover Decrement，VCD）是指风景名胜区内人类活动影响前后植被覆盖度的减少率，可以表示为

式中，C2代表对照样区植群覆盖度，C1代表冲击样区植群覆盖度。

（4）乡土树种比例

乡土树种比例是用来表征植被群落物种组成上地带性植被的分布，以乡土种与群落物种种数比表示。

（5）植物群落郁闭度

植物群落郁闭度反映群落上层物种的水平组织。上层植被的密度、分布、冠幅半径会影响到林下植被的生长，从而影响到整个群落的演替。植物群落郁闭度指标利用乔木层冠幅投影与样方面积比表示。

（6）植物生活型结构

一般而言，植物群落越接近自然，其内部层次结构越复杂，因此植物生活型结构指标主要从植物群落层次和植物物种比例配置合理的角度来评价［14］。

3.4.2 环境特征

（1）土壤层厚度

土壤层厚度指标根据国家林业局森林资源规划设计调查主要技术规定，依据土壤的A层+B层厚度确定［15］。土壤厚度能直接反应土壤的发育程度，与土壤肥力密切相关，是鉴别土壤肥力的重要指标［16］。土壤层厚度等级如表2所示。

表2 土壤层厚度等级表

（2）土壤有机质含量

土壤有机质含量是指土壤中所含有机物质的多少，其含量直接影响到土壤的通气状况、保水性能、土壤温度、肥力水平、抗逆能力等，同时也直接体现了土壤肥力的高低［8］。

（3）土壤冲刷情况

土壤冲刷情况主要反映风景名胜区土壤受到冲刷的情况，采用定性描述，分级赋值的方法表示。

（4）土壤环境质量

土壤环境质量指标依据中华人民共和国国家标准GB15618-1995土壤环境质量标准，对风景名胜区土壤进行土壤环境质量的分类与评级。

（5）地表水环境质量

地表水环境质量指标依据中华人民共和国国家标准GB3838-2002地表水环境质量标准，对风景名胜区地表水进行地表水环境质量的分类与评级。

3.4.3 动物特征

（1）动物指标

动物指标主要反映景观的声响方面（鸟鸣、昆虫鸣响）和群落景观有动物出没的自然性程度，采用定性描述，分级赋值的方法表示。

3.4.4 景观特征

（1）色彩指标

色彩指标主要反映植被不同季节，不同时期（花期、果期）植被群落或个体色彩的变化程度，采用定性描述，分级赋值的方法表示。

（2）形态指标

形态指标主要反映植被群体层次（群落）、个体层次（树种）上的景观形态的自然性程度，采用定性描述，分级赋值的方法表示。

表3 风景名胜区生态保育自然度评价指标评级及来源

3.4.5 干扰程度

（1）采伐强度

采伐强度指标是干扰程度的一个重要方面，采伐的强度和次数的大小体现的干扰程度的大小，评价中采用未采伐过、有采伐痕迹、有过采伐、仍有采伐四个等级来对其进行评价赋分。

（2）旅游用地利用强度

旅游用地利用强度采用景区建筑密度来表示。

（3）游客量增长率

采用风景名胜区所在省份游客量年增长率平均值为阈值。

（4）人工景观数量

人工景观数量指标是干扰程度的另一个体现，人工景观数量越多，代表受到干扰程度越大，自然度越低。

（5）利用强度

利用强度采用实际接待量与旅游环境容量的比值来表示。

3.5 指标评级的确定

自然度的大小是由风景名胜区系统的状态和外界的干扰程度共同决定的，目前，我国还没有针对风景名胜区自然度的评价，因此本研究中所采用的标准主要来源于其他相关研究及国家标准等，如（1）国家、行业和地方规定的强制标准，如地表水环境质量标准、土壤环境质量标准［17］；（2）类比标准，即以人类活动干扰下相似的生态环境或同类风景名胜区作为参考标准；（3）专家经验值，在没有任何标准可供参考的情况下，可以根据专家的研究结果或经验作为标准。（4）调查问卷，通过调查问卷的方式对一些指标进行定性评价，如色彩指标等。

3.6 指标评价方法

采用标准样地法进行植被调查，分别在风景名胜区保护培育规划一级保护区、二级保护区、三级保护区内，依据游客在风景名胜区内涉足范围和活动频率的差异，将风景用地划分为活动区（尤其活动主要使用空间，使用频率高，有明显的活动足迹）和背景区（游憩活动干扰不明显，无污染物倾泄）。采取以确定“取样代表性”为主的方法，以取样面积是否占到该类型的大部分，并能够代表该环境的特征为原则。因游客游憩活动形式比较单一，多局限于步道两侧及景点周围，考虑到植被、土壤空间异质性，及山地地形的特殊性，在同一景点的活动区和背景区选择群落类型相同，群落年龄相同，海拔、坡度相同，离地条件相似的地区设立样地。样地的选择也遵守同质的要求。每一块样地面积为600m2（20m×30m），测定并记录每一块样地的海拔、坡向、坡位、坡度和群落类型等因子，采用相邻格子法进行调查，将样地分别布置24个10m×10m的样方，并对样方内出现的木本植物记录其种名、胸径、树高、冠幅和枝下高。在每一个乔木样方中设置1个5m×5m 和1m×1m的样方调查灌木和草本，记录种类、数量、高度、盖度等指标，统计记录树桩数量等信息。土壤调查采用多点采样法，选择无雨日进行调查。

如表3所示，风景名胜区自然度评价指标评级通过数据收集与计算得出的结果，针对每个评价指标，给出了四个评级，即自然、较自然、半自然及人工，表示每个指标对于风景名胜区自然度来说的自然程度，依据不同的自然度，给出不同的评分，例如，评级为“自然”的指标，记为“4”分；评级为“较自然”的指标，记为“3”分；评级为“半自然”的指标，记为“2”分；评级为“人工”的指标，记为“1”分。如果其中一个因素缺乏充足的信息做出打分，那么一个IND（信息不充足）标签就会标注在其备注中；如果其中一个因素对于正在评价的风景名胜区不适用，那么一个NA（不适用）的标签会标注在其备注中。

表4 准则层指标权重

表5 系统特征指标权重

表6 生态干扰度指标权重

表7 风景名胜区自然度评价等级划分

3.7 基于G1法的风景名胜区生态保育自然度评价指标权重的确定

3.7.1 权重方法的选择

本研究中，风景名胜区自然度评价指标权重的确定采用G1权重法。

3.7.2 准则层对目标层的权重计算

依据G1法确定权重的步骤，对风景名胜区自然度评价指标进行权重确定与计算。得到的准则层指标权重，如表4所示。

3.7.3 指标层对准则层的权重计算

（1）系统特征指标的权重计算

系统特征指标权重，如表5所示。

（2）生态干扰度指标的权重计算

生态干扰度指标权重，如表6所示。

由准则层指标权重及指标层各指标权重求积，可以得到风景名胜区自然度各评价指标的总权重，其权重分布情况如图1所示。

3.8 自然度评分与等级的划分

自然度评价指标评分及评价指标信息充足性计算方式如下：

在确定风景名胜区自然度的综合评价等级标准时，依据风景名胜区自然度的内涵将自然度综合评价标准划分为4个等级，即人工、半自然、较自然和自然，每个等级划分标准与内涵见表7。

4 小结

本文在回顾自然度概念产生与国内外自然度评价研究的基础上，首次提出我国山岳型风景名胜区自然度评价的内涵。在此基础上，立足风景名胜区系统内部特征及外部干扰，构建风景名胜区自然度评价指标体系，进行山岳型风景名胜区自然度评价指标体系的构建与评价指标评级的确定，采用G1法对评价指标进行权重的确定。最终给出山岳型风景名胜区自然度等级的划分及内涵。由于风景名胜区系统自身的特殊性与复杂性，相关指标体系涉及的研究领域较宽，内容较多，关于风景名胜区自然度的评价还处于试验和摸索阶段，因此有关评价方法标准还急需进一步深入研究。

［1］Mcroberts， R.E. et al. Assessing Forest Naturalness［EB/ OL］. Forest Science， 2012， 58（3）：294-309. ［2015-09-21］.

http：//www.researchgate.net/publication/233386472_ Assessing_Forest_Naturalness.

［2］张俊艳，成克武，臧润国，郎南军，江期川，王茜.不同云南松群落近自然度评价及其评价指标体系的构建［J］.河北农业大学学报，2011，34（3）：71-76.

［3］李迈和，Norbert Kruchi，杨健.生态干扰度：一种评价植被天然性程度的方法［J］.地理科学进展，2002， 21（5）：450-458.

［4］Sjörs， H. On the gradient from near-natural to manmade［J］. Bot. J. Scotland. 1986， 45（1）：77-84.

［5］崔海山，姜莹，林媚珍，蒋甜.纪少婷.广州白云山风景区森林自然度评价［J］.亚热带资源与环境学报，2015，10（1）：18-26.

［6］Schirmer C. Reflections on assessing the naturalness of present forests［J］. ALLGEMEINE FORST UND JAGDZEITUNG. 1998， 170（1）：11-18.

［7］屠玉麟.自然保护区评价的“自然度”方法［J］.贵州师大学报（自然科学版），1991（2）：9-14.

［8］王家骥.潮白河密云水库流域自然景观的分级和评价［J］.环境科学研究，1992， 5（4）：41-45.

［9］王丽丽，郭晶华.江西大岗山植被类型及其自然度与经营集约度的划分和评价［J］.林业科学研究，1994（3）：286-293.

［10］康宁，李树华，胡立辉，许陶侃.潜生植被理论与生态重建——以内蒙古赤峰市喀喇沁旗南山生态公园规划为例［J］.风景园林，2008（3）：77-81.

［11］Reif， A. and Walentowski， H. The assessment of naturalness and its role for nature conservation and forestry in Europe［J］. Waldökologie， Landschaftsforschung und Naturschutz， 2008（6）：63-76.

［12］张洲焕，杨军.中阳县生态修复区植被恢复状况研究［J］.山西水土保持科技，2007（2）：27-29.

［13］王兵，郑秋红，郭浩.基于Shannon-Wiener指数的中国森林物种多样性保育价值评估方法［J］.林业科学研究，2008，21（2）：268-274.

［14］冯彩云.近自然园林的研究及其植物群落评价指标体系的构建［D］.北京：中国林业科学研究院，2014.

［15］森林资源规划设计调查主要技术规定［S］.西北林业调查规划设计院，2004.

［16］陈望雄.东洞庭湖区域森林生态系统健康评价与预警研究［D］.长沙：中南林业科技大学林学院，2012.

［17］周国海.旅游地生态安全状态评价与维护——以武陵源风景名胜区为例［J］.社会科学家，2009，（11）：91-94.

The Construction of Naturalness Assessment Index System of Mountainous National Park in China

YANG Tao ZHANG De-shun

With the review of the concept of naturalness and naturalness assessment research at home and abroad， the paper for the first time raised the connotation of naturalness assessment of mountainous national park in China. On the basis of the fundamental research，the internal characteristics and external disturbances of park’s system， the naturalness assessment index system of mountainous national park of China was built and the rating levels of indexes was also determined. Moreover， G1 method was applied to calculate the indexes’ weights. Then， the classification and implied meaning of levels of naturalness were given. The levels of naturalness were divided into natural， relative natural， half-natural and artificial. The index aimed to help further realize the assessment of the naturalness of mountainous national park in China through the construction of naturalness assessment index system.

National Park of China； Landscape Architecture； Naturalness； Assessment Index； G1 Method

国家自然科学基金资助项目（项目代码：C161202）：应对气候变化的园林植物选择机制研究——以上海为例

TU986

A

1673-1530（2015）10-0078-07

10.14085/j.fjyl.2015.10.0078.07

2015-08-15

杨韬/1983年生/男/同济大学建筑与城市规划学院博士生/主要从事风景区规划研究（上海 200092）

张德顺/1964年生/男/同济大学建筑与城市规划学院教授，博士生导师，博士/主要从事风景园林研究（上海200092）

Fund Item： This project is funded by Natural Science Foundation of China （No. C161202）： the Research of Selection of Landscape Plants Response to Climate Change - Take Shanghai as Example.