模糊综合评价法在九万山自然保护区综合评价中的应用

刘德晶，邓立斌，陈端吕，邓丽群

(1.国家林业局调查规划设计院，北京 100714；2.湖南文理学院，湖南 常德 415000)

模糊综合评价法在九万山自然保护区综合评价中的应用

刘德晶1，邓立斌1，陈端吕2，邓丽群2

(1.国家林业局调查规划设计院，北京 100714；2.湖南文理学院，湖南 常德 415000)

以广西九万山国家级自然保护区为研究对象，建立自然保护区综合评价层次结构模型，采用模糊综合评价法对其进行综合评价。结果表明，准则层中生态质量评价的得分最高，社会经济评价的得分次之，管理体系的得分最低，说明九万山自然保护区的生态质量状况良好，保护价值很高，但保护管理力度还需进一步加强；指标层中多样性、文化科研价值两个评价指标的得分较高，而管理条件和管理措施两个评价指标的得分相对较低，说明该自然保护区的物种资源非常丰富、生态系统类型多样，具有很高的文化科研价值，但该保护区也存在基础设施薄弱、法规建设滞后、自养能力不强、科研人才缺乏等亟待解决的问题；最后，得出目标层的综合评价得分为93.3，评价等级为1级，表明该保护区生态质量状况良好，保护价值很高，管理体系基本完整，社会经济价值很高，能满足该自然保护区可持续发展的需要。

模糊综合评价法；国家自然保护区；广西九万山

自然保护区建设是我国实施森林、湿地、荒漠生态系统和野生动植物以及生物多样性保护的重要措施。截止2010年底，我国已建立各种类型、不同级别的自然保护区2 588个，保护区总面积约14 944万hm2，陆地自然保护区面积约占国土面积的14.9％。其中，国家级自然保护区319个，面积9 267.56万hm2[1]，基本形成了覆盖全国重点区域和生态区系的自然保护区网络。自然保护区的建

立虽然重要，但自然保护区建立后的科学管理更为关键，对自然保护区进行评价研究，可为自然保护区管理部门的科学管理和决策提供参考依据。目前，自然保护区的评价主要集中于某类资源[2]、某类影响[3-4]、某类事件[5]、某类功能[6-14]、某类价值[15]以及管理有效性评估[16]的评价较多，对自然保护区的评价指标、评价标准、评价方法以及能反映保护区整体功能的综合评价及深入研究较少。自然保护区的综合评价是指从生物、管理、经济、社会等角度对自然保护区生态质量、管理体系、社会经济状况进行的一项综合性研究，是对环境、生态系统与人类关系评价研究的一部分，是生态学和相关的自然科学、经济学及管理学等学科的综合[17-20]。对自然保护区的综合评价，不仅能全面掌握自然保护区的自然状况、评判自然保护区管理部门的保护管理能力以及保护成效，找出自然保护区存在的主要问题、而且能通过评价预警未来自然保护区的变化，为自然保护区管理部门制定保护管理目标、管理计划以及管理措施提供依据和参考。鉴于此，本文以广西九万山国家级自然保护区为研究对象，从一个综合的角度，采用模糊综合评价法建立多层分析模型对该自然保护区进行了综合评价。

1 研究区域概况与研究方法

1.1 研究区概况

广西九万山国家级自然保护区位于广西壮族自治区北部，苗岭山脉南缘部分，跨柳州、河池两市的融水苗族、罗城仫佬族、环江毛南族三个少数民族自治县。地理坐标为东经108°35′32″～108°48′49″，北纬 25°01′55″～25°19′54″，总面积25 212.8hm2，主要保护对象是以中亚热带常绿阔叶林及其垂直带谱为主的森林生态系统和以伯乐树、南方红豆杉、合柱金莲木等珍稀濒危野生植物以及鼋、蟒蛇、熊猴、金钱豹、林麝等珍稀濒危野生动物，保护全球性珍稀濒危鸟类白眉山鹧鸪及其栖息地和中亚大陆中部候鸟迁徙通道。由于九万山自然保护区地处云贵高原向两广丘陵过渡、中亚热带向南亚热带过渡的特殊地带，生物资源丰富，特有种类多，是广西三个特有现象中心之一和我国亚热带地区生物种类最丰富地区之一，也是全球同纬度地区生物多样性的关键地区之一，同时还是国家重点保护的生态公益林区和广西重要的水源林区。该自然保护区共发现国家重点保护野生植物22种，其中Ⅰ级重点保护野生植物有南方红豆杉、伯乐树、合柱金莲木3种，Ⅱ级重点保护野生植物有粗齿桫椤、褔建柏、华南五针松、马尾树等19种，另外还有海南粗榧、短萼黄连、八角莲、观光木及兰科植物等珍稀濒危植物98种。该自然保护区内有国家重点保护野生动物49种，广西重点保护动物96种。其中：Ⅰ级重点保护野生动物有鼋、蟒蛇、熊猴、金钱豹、林麝等5种，Ⅱ级重点保护野生动物国家有猕猴、藏酋猴、穿山甲等44种。另外，列为全球性濒危鸟类的白眉山鹧鸪在该自然保护区保存数量多达500～600只。

1.2 研究方法

模糊综合评价法是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清，不易定量的因素定量化，进行综合评价的一种方法[18]。应用模糊综合评价法进行具体评价的步骤如下：①建立评价指标体系；②构造判断矩阵；③确定评价评语集；④确定各指标的权重；⑤建立隶属函数；⑥进行模糊综合评判(图1)。

图1 模糊综合评价法评价过程Fig.1 Fuzzy comprehensive evaluation process combined with AHP

2 结果与分析

2.1 建立综合评价指标体系

自然保护区综合评价指标主要可分为生态质量状况、管理体系、社会经济价值三类，是一个多层次多指标的综合评价体系。本文将九万山自然保护区综合评价指标归并为4个层次，即目标层(A)、准则层(B)、Ⅰ级评价指标层(C)、Ⅱ级评价指标层(D)，不同层次指标之间构成九万山自然保护区综合评价层次结构模型(表1)。

2.2 确定评判集

对表1中A、B、C、D 4层指标确定评判集，评判集共分为5个等级，即v1＝很好(1级)，v2＝较好(2级)、v3＝一般(3级)、v4＝较差(4级)、v5＝很差(5级)，组成评判集V={v1，v2，v3，v4，v5}。

表1 九万山自然保护区综合评价层次结构模型Table 1 Comprehensive evaluation hierarchical model for Jiuwanshan National Nature Reserve

2.3 确定评价要素权重子集

采用层次分析法来确定各评价要素指标的权重系数。采用1～9比对法[19]对各层次中各相关指标任意两个指标之间的重要性进行两两对比，得到九万自然保护区综合评价指标体系B、C、D层各相关指标判断矩阵如下：

对上述各判断矩阵采用和积法依次求出其特征向量，归一化处理并一致性检验后可以得到九万自然保护区综合评价指标体系B、C、D层权重数集如下：

2.4 建立隶属函数

2.5 单因素模糊评价

对自然保护区综合评价因素Di，根据模糊决策矩阵R(Di)和权重F(Di)，计算单因素模糊评价E(Di)＝R(Di)×F(Di)。九万山自然保护区综合评价单因素模糊评价结果如下：

2.6 一级模糊评价

由C层模糊决策矩阵R(Ci)、单因素模糊评价结果E(Di)及权重子集F(Ci)，进行一级模糊评价U(Bi)＝E(Di)or R(Ci)×F(Ci)，一级模糊评价结果如下：

表2 九万山自然保护区综合评价隶属函数Table 2 Comprehensive evaluation membership function for Jiuwanshan National Nature Reserve

2.7 二级模糊评价

由一级模糊综合评判结果U(Bi)构造矩阵U(B)，根据模糊决策矩阵U(B)及评价要素权重子集F(B)进行二级模糊评价R(A)=U(B)×F(B)，二级模糊综合评价结果如下：

2.8 综合评价

对目标层、准则层、Ⅰ级指标层各层评价结果采用加权平均法确定评价等级。假设九万山自然保护区综合评价实行百分制，即v1、v2、v3、v4、v5分别记为100、90、80、70、60，于是得到向量V=(100 90 80 70 60)。设各层评价指标评价结果为S。如果90＜S≤100，则认为评价结果为很好，评价等级为1级；如果80＜S≤90，则认为评价结果为较好，评价等级为2级；如果70＜S≤80，则认为评价结果为一般，评价等级为3级；如果60＜S≤70，则认为评价结果为较差，评价等级为4级；如果S≤60，则认为评价结果为很差，评价等级为5级。

表3 目标层、准则层以及Ⅰ级指标层各指标评价等级Table 3 Indexes grades of object layer,rule layer and class I-index layer

3 结 论

从表2可知，九万山自然保护区综合评价目标层(A)的得分为93.3，评价等级为1级，表明该自然保护区生态质量状况良好，保护价值很高，管理体系基本完整，社会经济价值很高，能满足该自然保护区可持续发展的需要。准则层(B)中，生态质量(B1)、社会经济(B3)的得分较高，评价等级为1级，表明该保护区的生态质量状况良好，保护价值很高；管理体系(B2)的得分较低，评价等级为2级，表明该自然保护区应该加强保护管理力度，切实自然保护好区内的自然资源；Ⅰ级指标层中，多样性(C1)、稀有性(C2)、代表性(C3)、文化科研价值(C14)的得分较高，评价等级为1级，表明该自然保护区内的物种资源非常丰富、生态系统类型多样，众多特有的珍稀动植物，有利于开展亚热带常绿阔叶林森林生态系统理论和实践上的研究，具有很高的文化科研价值；管理条件(C8)、管理措施(C9)的得分较低，评价等级为2级，主要是该自然保护区晋升为国家级自然保护区的时间较晚，基础设施薄弱、法规建设滞后、自养能力不强、科研人才缺乏等因素造成的。因此，自然保护区管理局今后应多方筹集资金，加强基础设施建设，引进自然保护人才，争取由自治区人大制定并颁布《广西九万山国家级自然保护区管理条例》，并在法规许可的范围内开展生态旅游，以提高该自然保护区的自养能力。

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Application of fuzzy method in comprehensive evaluation of Jiuwanshan Nature Reserve

LIU De-jing1,DENG Li-bin1,CHEN Duan-lu2,DENG Li-qun2
(1.Academy of Forestry Inventory and Planning,State Forestry Administration,Beijing 100714,China; 2.Hunan University of Arts and Science,Changde 415000,Hunan,China)

With the Jiuwanshan National Nature Reserve as a studied subject,a hierarchical model of comprehensive evaluation for the area was established and used to comprehensively evaluate the Jiuwanshan National Nature Reserve.The evaluation results show that the score of the ecological quality was the highest on the rule layer,and the next high score was the socio-economic,the score of the management system was the lowest,this indicates that the ecological quality of this nature reserve was very good,and the conservation value was quite high,however,the level of protection and management should be further strengthened; The scores of diversity and cultural and scientific value both were higher,whereas the scores of management conditions and measures were relatively lower,indicating that the species of the nature reserve were abundant with various types of ecosystem,the values of culture and scienti fi c research were higher,however,there remained many problems to be solved in the Jiuwanshan National Nature Reserve,such as weak protection infrastructure,lagging legal construction,poor self-support ability,as well as insuf fi cient scienti fi c and technological forces;In conclusion,the score of comprehensive evaluation on the object layer was 93.3,and the evaluation class was the fi rst class.These results demonstrate that the area had an excellent ecological quality,high conservation value,basically complete management system,and high social and economic value,which can meet the needs of sustainable development of the nature reserve.

fuzzy comprehensive evaluation; National Nature Reserve; Jiuwanshan in Guangxi

S759.9

A

1673-923X(2015)07-0007-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.07.002

2014-10-10

国家自然科学基金项目(31070568)；湖南省科技计划项目(2014NK3091)

刘德晶，教授级高级工程师；E-mail：dejing-liu@263.net

刘德晶，邓立斌，陈端吕，等.模糊综合评价法在九万山自然保护区综合评价中的应用[J].中南林业科技大学学报，2015,35(7)：7-11.

[本文编校：吴 毅]