森林、荒漠混合型生态系统的安全评价——以吉林省长岭县为例

刘巧辉，李红勋，祝凌云

（北京林业大学经济管理学院，北京　100083）

理论研究

森林、荒漠混合型生态系统的安全评价——以吉林省长岭县为例

刘巧辉，李红勋，祝凌云

（北京林业大学经济管理学院，北京100083）

通过对吉林省长岭县森林、荒漠混合型生态系统进行安全评价，分析当地生态环境状况，对改善当地生态环境提出相关建议，以增强研究地区生态安全健康。研究方法沿用PSR模型和广义生态安全的概念，并结合生态承载力三个指标群，采取“熵权法”建立评价体系。结果表明：1）长岭县整体生态安全状况有所下降；2）森林和荒漠生态安全指数分别上升和下降。因此需着重加强荒漠化治理等工作以提高抵御能力。

生态安全评价；混合型生态系统；熵权法

生态安全分为广义生态安全和狭义生态安全。1989年国际应用系统分析研究所（IASA）提出的广义生态安全得到了国际范围的广泛认可，它指人的生活健康以及适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态。狭义生态安全指生态系统的健康。

我国生态安全评价始于20世纪90年代，主要以生态承载力理论［1-2］，运用生态足迹［3-4］、GIS和RS技术［5-6］等多种方式进行评价。森林和荒漠是林业两大生态系统。目前，森林生态安全评价发展的较为完善，研究领域相对广泛且较为深入。森林生态安全评价的方法主要包括GIS与RS技术、层次分析法、综合指数法等方法。陈宗铸，黄国宁以区域森林生态系统为研究对象，采用PSR模型对区域森林进行生态安全评价［7］。黄莉莉，米锋等通过对森林生态安全问题的研究，提出PSR框架模型在构建指标体系的概念框架中使用最为广泛［8］。杨伶，王金龙等采用PSR模型对我国5省15个县的森林生态安全状况进行了评价［9］。荒漠与干旱区生态安全评价主要集中在内蒙古、新疆、甘肃、宁夏等地区，针对干旱区生态安全进行评价也比较完善，其研究方法与森林生态安全评价比较类似。地处我国东北地区的吉林省虽以森林生态系统为主，但仍存在着森林和荒漠生态系统并存的地域，比如长岭县。在我国的内蒙古、新疆、青海、甘肃、陕西、宁夏及西藏等地区都存在森林、荒漠混合型生态系统。基于此，本文从森林、荒漠混合型生态系统安全出发，以吉林省长岭县为例，沿用PSR模型与广义生态安全概念，并与生态承载力相结合，通过三个指标群（自然生态状况、先天生态禀赋以及发展过程中受到的压力）针对森林和荒漠混合型生态系统建立生态安全评价体系，以吉林省长岭县为研究对象，分析当地生态承载状况，并对改善当地生态环境提出相关建议。

1　研究区概况

长岭县位于吉林省西部，科尔沁沙地东部，地处东经123°6′至124°45′、北纬43°59′至44°42′之间。最重要的生态特点是处于降水量的分水岭，长岭以东降水量在350mm以上，气候较为湿润，长岭以西降水量在350mm以下，气候干旱。长岭县东部以平原为主，西北部以荒漠为主，具有草原、沙丘交替出现的特点。

2　研究方法

2.1数据来源

本研究选取吉林省长岭县1999—2013年《国民经济和社会发展情况统计资料汇编》和《森林资源档案统计年报》以及吉林省农情调查系统、环境统计系统等相关资料查找的森林面积、森林蓄积量等数据，进行森林、荒漠混合型生态系统安全的评价，包括森林、荒漠混合型生态系统安全指数、森林生态安全指数（其中包括状态指数和压力指数）和荒漠生态安全指数（其中包括状态指数和压力指数）。

2.2评价方法

2.3评价指标体系

本文沿用OECD倡导的PSR模型，根据承载对象所受的三方面因素影响，将森林、荒漠混合型生态系统指标体系内部分为状态指标子系统和压力指标子系统，分别从森林和荒漠生态系统的自身状况和所承载的压力两方面进行评价。

森林、荒漠混合型生态系统指标体系及各自生态系统指标体系由表1可知，森林状态指标子系统（C1）包括资源量指标（D1）、复杂性指标（D2）和灾害性指标（D3）3个状态层。资源量指标（D1）包括三个正指标：森林单位面积蓄积量（E1）、活立木单位面积蓄积量（E2）和森林覆盖率（E3）。E1、E2、E3的增加会明显改善森林生态系统状况，增加NPP、NEP等森林生产力。复杂性指标（D2）包括两个正指标：天然林比重（E5）和公益林比重（E6）。E5和E6的增加会提高森林生态系统抵御气候变化、自然灾害、极端天气事件等不利影响能力，增强森林生态系统的安全。灾害性指标（D3）包括两个逆指标：森林火灾受灾率（E7）和森林病虫鼠害发生率（E8）。E7和E8上升均会威胁到森林生态系统，甚至造成毁灭性的伤害。

森林压力指标子系统（C2）包括综合压力指标（D4）、人类占用森林资源的压力（D5）和人类维护森林资源及强度（D6）三个状态层。开发程度越高，表示人类活动对森林生态系统的干扰越强，森林生态系统受破坏的程度就越深。

荒漠状态指标子系统（C3）包括土壤量指标（D7）、灾害性指标（D8）2个状态层。荒漠压力指标子系统（C4）包括综合压力指标（D9）、人类占用荒漠资源的压力（D10）和人类维护荒漠资源的强度（D11）三个状态层。

3　评价结果

3.1森林、荒漠混合型生态安全综合指数

森林、荒漠混合型生态安全指数是对森林生态安全指数和荒漠生态安全指数的综合。由图2可知，长岭县生态安全指数总体呈逐年递减趋势，2003年最大值为0.421 83，2012年最小值为0.361 54。

1999—2009年森林生态安全指数基本保持不变，2009年之后森林生态综合指数呈上升趋势，表明长岭县森林生态稳定性增强，森林生态安全向利好形势发展。2010—2013年森林生态安全指数达最大值0.49，表明这几年长岭县森林生态安全状况与研究期基年相比发生了显著变化。长岭县每年森林生态安全评估值的增长幅度不大，但这种稳定且持续的增长积累到2013年时，森林生态安全状况比1999年有了较大的改善。

长岭县荒漠生态安全指数大体呈逐年下降的趋势，2012年达到最小值0.26，原因在于该年长岭县发生了2次沙尘暴，且水资源总量逐渐减少。长岭县荒漠生态安全评估值稳定持续的下降，长岭县荒漠生态安全稳定性有所降低，林业生态安全状况较以往有所恶化。

3.2森林和荒漠生态安全状态和压力指数

森林生态安全指数是由状态指标和压力指标共同影响下得到的结果。状态评估值反映林业生态系统本身的安全状况。状态评估值越大，表示该地区林业生态安全状况越好。从时间维度上看，长岭县森林状态指数随时间变化而波动，2013年时达到最大值0.3313，在2002年和2009年两年间呈现出下降的趋势，以后开始上升，中间有一些小波动，幅度不大。

长岭县荒漠生态安全状态评估值呈现上下波动的趋势，表明荒漠生态系统不稳定，总体上呈现波动下降趋势，体现了长岭县荒漠系统的脆弱性。1999年到2011年荒漠状态评估值波动范围较小，2012年评估值下降幅度较大，表明该年长岭县荒漠生态安全状况发生了恶化。

4　结论与讨论

①森林、荒漠混合型生态系统安全指数呈下降趋势，表明长岭县生态脆弱性上升，生态安全状况下降。2013年森林达到峰值0.487 3，但明显低于全国平均值0.546，表明长岭县森林生态承载力状况较差；荒漠呈递减趋势，表明荒漠生态系统安全性降低。

②森林和荒漠生态安全指数由状态指标和压力指标共同影响，森林状态指数＞荒漠状态指数。森林状态指数在2002年和2009年两年间呈现出下降的趋势，主要是由于单位面积蓄积量、森林覆盖率等资源量指标大幅下降，森林病虫鼠害成灾率呈上升趋势，大体增加了10个百分点。此外，长岭县天然林匮乏，目前所有林区基本都为人工林，天然林的缺少在一定程度上降低了长岭县生态系统抵抗外界干扰的能力，威胁到生态安全。而个别年份荒漠状态指数下降主要是由于沙尘暴的出现。

③森林和荒漠压力指数一直保持较低水平，森林压力指数<荒漠压力指数。前者随时间呈现出递减趋势，2009年后有所增加，但增幅小，这与长岭县经济发展缓慢、第一产业为主要产业有关；后者随时间递增，表示长岭县荒漠生态系统稳定性降低，且受人类活动和经济压力影响程度较大。

针对长岭县生态安全性整体下降的状况，在今后生态环境保护中应当注重加大荒漠化治理投资与力度，防止荒漠化加剧；引进优势树种，增强生态系统的复杂性和抵御能力；加强森林病虫害、火灾等自然灾害的预警和防护；积极建设林场，提高全民植树造林和保护环境的参与意识。

［1］Wackernagel M，et al.，National natural capital accounting with the ecological footprint concept.Ecologiccd Economics，1999（29）:375-390.

［2］王家骥，等，黑河流域生态承载力估测.环境科学研究，2000（2）:44-48.

［3］Ek，L.U.，et al.，Significance of environmental footprints for evaluating sustainability and security of development.Clean Technologiesand Environmental Policy，2015，17（8）:2 125-2 141.

［4］Hao，H.，et al.，Impact of livelihood diversification of rural households on their ecological footprint in agro-pastoral areas of northern China.Journal of Arid Land，2015，7（5）:653-664.

［5］Lu，X.，J.ZhangandX.Li，Geographicalinformation system-based assessment of ecological security in Changbai Mountain region.Journal of Mountain Science，2014，11（1）: 86-97.

［6］徐明德等，基于RS和GIS的生态系统健康评价.生态环境学报，2010（8）:1 809-1 814.

［7］陈宗铸与黄国宁，基于PSR模型与层次分析法的区域森林生态安全动态评价.热带林业，2010（03）:42-45.

［8］黄莉莉，米锋与孙丰军，森林生态安全评价初探.林业经济，2009（12）:64-68.

［9］杨伶等，中国县域森林生态安全评价研究——以5省15县为例.生态经济，2015（12）:120-124.

［责任编辑：郑德胜］

Forest and desert hybrid ecosystem safety assessment——Acase studyofChanglingcountyin Jilin province

LIUQiao-hui，LI Hong-xun，ZHULing-yun
（College ofEconomics and Management，BeijingForestryUniversity，Beijing100083，China）

Through the safety evaluation of the forest and the desert mixed ecosystem in Changling County，Jilin Province，analyze the local ecological environment and put forward some proposals for improving local ecological environment as well as strengthen its ecological safety and health.Research method has used the means PSR model as well as the concept ofgeneralized ecological security.In addition，it has combined with the three indexes of ecological carrying capacity and has taken"the entropy weight method"to establish assessment system.The results revealed that:1.The overall ecological security status has showed the worse somewhat of Changling county.2.The ecosystem indexs of forest and desert are in the condition of vulnerability and instability.Therefore，the desertification and other jobs should be paid more attention in order toimprove resistance ability.

Ecological SecurityEvaluation；Hybrid Ecosystem；EntropyWeight Method

F323.22

A

1673-5919（2016）05-0005-04

10.13691/j.cnki.cn23-1539/f.2016.05.002

2016-07-20

刘巧辉（1989-），女，甘肃陇南人，硕士研究生。

简介：李红勋（1969-），男，河南虞城人，教授，博士生导师。研究方向：林业经济与林业管理。