东居延海湿地发展水平的能值分析

齐雪艳，郭瑞丽，马振勇，李红亮

（1.黄委会河南水文水资源局，河南郑州450004；2.黄河流域水资源保护局，河南郑州450004）

东居延海湿地发展水平的能值分析

齐雪艳1，郭瑞丽2，马振勇1，李红亮2

（1.黄委会河南水文水资源局，河南郑州450004；2.黄河流域水资源保护局，河南郑州450004）

文中建立基于能值理论的湿地综合发展水平评价模型，模型依据湿地生态系统功能特征及表现效果构建评价指标体系，利用熵权法确定指标权重，利用集对分析法估量湿地综合发展水平，并以东居延海湿地为例进行实际运用。结果表明东居延海湿地综合发展水平整体呈现先减小后增大的变化趋势。但纵向来看，湿地综合发展水平总体偏低，这与东居延海湿地理论研究及系统功能价值变化具有高度一致性，评价结果具有可靠性。

东居延海；能值评价；熵权法；综合发展水平

0 引言

随着社会经济的发展，湿地资源对人类的贡献日益凸显，人们对湿地资源的合理开发及可持续利用程度也越来越重视，湿地相关研究成果也随之增多。但总体来说湿地领域仅主要集中于湿地生态功能价值的评价[1]、湿地生态景观格局动态分析[2]、湿地生态脆弱性的研究[3]及湿地生态系统健康评价等方面[4]，评价手段也多是按照已有的评价指标体系以统一的衡量标准分析不同湿地的发展状况，可以说，有关湿地领域的研究范围目前较为局限，模型构建也不具有针对性。湿地资源对社会经济系统的影响在社会经济不断发展的过程中逐渐加大，但湿地发展状况不仅受湿地自身系统结构的影响，而且还受到社会经济发展水平、湿地的规模、地理位置及湿地所处的社会经济发展模式等各方面因素的影响[5]。因此需要寻找一种能够针对湿地特征“量身打造”一套评价指标体系，并能从生态-经济-社会角度综合反映湿地发展水平的评价模型。

能值理论是从生态经济学角度分析系统能量流动、储存和转化特征的一种分析方法。能值转换率和能值货币比是能够将物质、能量、货币进行相互转换的工具，是链接社会系统、经济系统和生态系统的桥梁[6]，是进行生态经济评价的理想工具。文中以能值理论为量化手段，以东居延海为应用实例，结合东居延海湿地自身特性建立评价指标体系，并在此基础上利用集对分析法构建湿地综合发展水平评价模型，以期弥补湿地研究中的不足，加深人们对东居延海湿地的认识和了解。

1 湿地概况

1．1 湿地简介

东居延海湿地位于内蒙古高原西部地区阿拉善盟额济纳旗境内，是我国第二大内陆河——黑河的尾闾湖。历史上，东居延海生物多样、物产丰富、水清草美、鸟飞鱼游、与西居延海共享“大漠明珠”之赞誉；后黑河中游农业低质高速发展，黑河下泄量减少，东居延海在几经干涸后于1992年彻底消亡；2002年，国务院进行黑河水资源统一管理，并制定让东居延海重现碧波荡漾的目标，于当年7月首次输水进入东居延海。2010年，经连年调水，东居延海湿地持水量4 150.85万m3，保持水域面积37.06 km2，草地增加14.49 km2，戈壁滩、沙化地分别减少7.06 km2、12.92 km2[7]，地下水埋深回升1.60 m，被评为国家水利风景区。

1.2 湿地生态系统价值的能值评价

利用能值理论从社会-生态-经济系统的角度，量化研究湿地生态系统价值的动态变化特征，分析东居延海湿地自50年代至今系统功能价值变化趋势，为进一步分析湿地综合发展水平提供数据支撑。运用能值计算公式，结合湿地各项功能表现效果，分析湿地各功能价值的能值，结果见表1。

可以看出，东居延海湿地生态经济系统各阶段能值价值分别为6.11E+21sej、1.13E+21sej、2.48E+18sej和1.84E+20sej。从系统功能价值角度来看，能值量按萎缩期→干涸期→生态恢复期的发展历程，呈先减小后增加的趋势进行波动。从横向来看，东居延海湿地生态价值在50-80年代期间，湿地生态环境质量不断萎缩，功能不断退化，生态价值由6.11E+21sej降至1.12E+21sej，减幅明显；在干涸期，湿地几近完全消亡，仅剩下营养不良的芦苇和几近枯死的水草，生态价值仅为1.69E+18sej；调水后，湿地生态价值增为1.72E+20sej，并成为湿地系统价值的主要表现，占总价值的93.47%。东居延海湿地经济价值也呈现相同的先减小后增大的变化趋势。东居延海湿地社会价值呈递增趋势，该部分价值主要受科研水平及旅游业发展情况的影响。湿地旅游业始于90年代，发展起步较晚，在历史时期虽已有颇多人旅游至此，但旅游资源尚未产业化；东居延海湿地干涸后，为进一步加深对东居延海湿地的认识和了解，制定具有针对性的挽救措施，湿地相关研究活动相对干涸前有明显增加，科研成果也相应增多，湿地社会价值逐渐显现。

表1 东居延海湿地生态经济系统各阶段的功能价值 sej

2 评价模型的构建

湿地综合发展水平评价模型主要是以研究区的功能特征为标准，建立模型的评价指标体系，以能值理论为量化工具评估湿地功能价值量，以关联度为指标表征研究对象相对我国湿地综合发展状况的综合水平。以东居延海为例说明湿地综合发展水平评价模型及其构建过程。

为综合反映东居延海湿地各发展阶段实际状况，以东居延海湿地生态经济系统价值评价指标体系为准则，以能值价值系数为评价因素，根据洞庭湖、鄱阳湖、白洋淀、西溪、黄河三角洲、太湖、三汊河、扎龙湿地、双台子河口、洪泽湖、盘锦芦苇、拉鲁、乌梁素海、博斯腾湖、青海湖、艾比湖共16个处于干旱区、湿润区、寒区等不同气候背景条件下各具特色的湿地生态经济系统发展状况构建最优集和最劣集，利用集对分析法对东居延海湿地综合发展水平进行系统分析。具体步骤如下：

1）集合的构建。搜集并整理洞庭湖、鄱阳湖等16个湿地相关的物质产量、生态系统服务功能价值等信息，按照东居延海湿地各功能能值量化方法进行能值核算。为减小湿地规模、社会经济发展状况等因素带来的不确定性，以能值价值系数为量化单位，依据东居延海湿地生态经济系统评价指标，选取16个湿地中各指标值的最小值作为集对分析的最劣集，各指标值的最大值为最优集，并以此作为集对分析的评价指标集，详见表2。

对于湿地美学价值的评价，不同湿地有不同评价方法，但多采用影子工程法、旅游费用法或成果参照法，这几种方法的评价结果均易受当地社会经济发展情况、湿地所处的地理位置、交通发展情况等外部因素的影响，评价结果往往不能真实客观反映湿地美学价值；对于东居延海的防风固沙功能，很多湿地不具备或功能效果表现不明显，在评价中多给予忽略，致使该方面资料难以收集。鉴于这两点原因，为降低评价因素的不确定性，在对东居延海湿地进行综合评价时，湿地美学价值和防风固沙价值不予分析。

表2 最优集和最劣集统计表 sej/km2

2）同一度和差异度的计算。利用集对分析中关于集对的同一度和差异度计算公式，计算东居延海湿地各实测值的同一度和差异度，结果见表3。

3）权重的确定。运用熵值法确定各指标权重。根据评价指标的离散程度客观计量指标权重，离散程度越大对系统服务功能价值的影响就越大。熵值法是较层次分析法更为客观的赋权法，在统计学中具有广泛应用[8]。根据东居延海湿地不同发展阶段的各功能价值的能值量，利用熵值法计算

表3 东居延海湿地各指标值的同一度和差异度统计表

公式确定各指标权重，见表4。

表4 东居延海湿地各评价指标权重值统计表

4）关联度计算。按照集对分析中关联度的计算公式，分析东居延海湿地各阶段发展状况。关联度是指评价指标值与最优集的相对接近程度，关联度越大说明湿地综合发展水平越高，系统结构越稳定结果见表5。

表5 湿地各发展阶段相关度数据表

5）结果分析。根据东居延海湿地各期综合发展水平变化情况可以看出：历史上，东居延海风景优美，物产丰富。但自50年代以来，随入湖水量减少，人们过度放牧，边境战乱，军民围湖造田，肆意开发湿地资源，湿地植被开始受到破坏，导致湿地面积逐年萎缩，物质产量下降，湿地功能逐渐消退。由表4可见，50年代至80年代东居延海湿地关联度由0.169 3减至0.038 2，湿地综合发展水平明显下降。进入80年代，黑河中上游农业发展趋于稳定，黑河水资源拦截量减少，但东居延海湿地初级生产力已遭到严重破坏，物种多样性减少，水质盐碱化，湿地破坏程度已超出湿地系统自我修复能力，造成湿地综合发展水平下降，关联度仅为0.0382。东居延海湿地面积的减少，进一步加剧了土壤流失量，加速了沙漠化进程。“沙起额济纳”。2002年东居延海首次输水后，东居延海湿地的相关度为上升至0.034，说明调水计划的实施恢复一定湿地面积，湿地状况有所改善，但与我国其他湿地比较而言，东居延海综合水平依然较低，说明湿地结构未完全修复，生态经济系统稳定性差，脆弱性强烈。由于生态经济系统自身修复功能具有滞后性，建议强化人工辅助措施，结合合理、科学的高效管理手段，早日实现东居延海的碧波荡漾。

3 结论

实践表明，用以上方法对东居延海湿地综合发展水平进行比较全面、客观的评价，评价结果比较符合研究区动态变化的实际，评价方法具有科学性和可行性。该研究为认识湿地综合发展水平提供了一种定量评价方法，使人们更加直观的认识湿地发展实际，了解区域湿地生态资源系统的现状及变化特征。

东居延海湿地在50—80年代期间，湿地生态经济系统的结构、功能发生严重退化，系统功能价值明显下降。在黑河调水计划影响下，综合发展水平提高，可以看出，外调水是东居延海湿地生死存亡的关键。但目前东居延海湿地尚处于恢复阶段，虽然综合发展水平和系统功能有明显改善趋势，但若不加强保护和开展有效的治理措施，将面临再次消亡的可能。因此，建议在保障东居延海湿地需水量的基本前提下，加大湿地投资力度，加强人工辅助措施，针对东居延海湿地主导性影响因子对湿地进行更有效的保护。

［1］崔丽娟，赵欣胜.鄱阳湖湿地生态能值分析研究［J］.生态学报，2004，24(7)∶1480-1485.

［2］梁春玲.南四湖湿地生态系统结构、功能与服务价值研究［D］.山东师范大学,2010.

［3］白祥.新疆艾比湖湖泊湿地生态脆弱性及其驱动机制研究［D］.华东师范大学，2010.

［4］蒋卫国.基于RS和GIS的湿地生态系统健康评价-以辽河三角洲盘锦市为例［D］.南京师范大学，2003.

［5］李鸿凯.向海湿地生态安全评价及恢复研究［D］.东北师范大学，2002.

［6］蓝盛芳，钦佩，陆宏芳.生态经济系统能值分析［M］.北京：化学工业出版社，2002.

［7］唐德善，蒋晓辉.黑河调水及近期治理后评价［M］.北京：中国水利水电出版社，2009.

［8］李星军，殷春武.基于熵权法的农村水利建设绩效评价［J］.安徽农业科学，2011,39（27）：16712-16713.

X828

B

1002－0624（2016）11－0052－03

2016-07-20