劉德晶，鄧立斌，陳端呂，鄧麗群

(1.國家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設計院，北京 100714；2.湖南文理學院，湖南 常德 415000)

模糊綜合評價法在九萬山自然保護區(qū)綜合評價中的應用

劉德晶1，鄧立斌1，陳端呂2，鄧麗群2

(1.國家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設計院，北京 100714；2.湖南文理學院，湖南 常德 415000)

以廣西九萬山國家級自然保護區(qū)為研究對象，建立自然保護區(qū)綜合評價層次結構模型，采用模糊綜合評價法對其進行綜合評價。結果表明，準則層中生態(tài)質(zhì)量評價的得分最高，社會經(jīng)濟評價的得分次之，管理體系的得分最低，說明九萬山自然保護區(qū)的生態(tài)質(zhì)量狀況良好，保護價值很高，但保護管理力度還需進一步加強；指標層中多樣性、文化科研價值兩個評價指標的得分較高，而管理條件和管理措施兩個評價指標的得分相對較低，說明該自然保護區(qū)的物種資源非常豐富、生態(tài)系統(tǒng)類型多樣，具有很高的文化科研價值，但該保護區(qū)也存在基礎設施薄弱、法規(guī)建設滯后、自養(yǎng)能力不強、科研人才缺乏等亟待解決的問題；最后，得出目標層的綜合評價得分為93.3，評價等級為1級，表明該保護區(qū)生態(tài)質(zhì)量狀況良好，保護價值很高，管理體系基本完整，社會經(jīng)濟價值很高，能滿足該自然保護區(qū)可持續(xù)發(fā)展的需要。

模糊綜合評價法；國家自然保護區(qū)；廣西九萬山

自然保護區(qū)建設是我國實施森林、濕地、荒漠生態(tài)系統(tǒng)和野生動植物以及生物多樣性保護的重要措施。截止2010年底，我國已建立各種類型、不同級別的自然保護區(qū)2 588個，保護區(qū)總面積約14 944萬hm2，陸地自然保護區(qū)面積約占國土面積的14.9％。其中，國家級自然保護區(qū)319個，面積9 267.56萬hm2[1]，基本形成了覆蓋全國重點區(qū)域和生態(tài)區(qū)系的自然保護區(qū)網(wǎng)絡。自然保護區(qū)的建

立雖然重要，但自然保護區(qū)建立后的科學管理更為關鍵，對自然保護區(qū)進行評價研究，可為自然保護區(qū)管理部門的科學管理和決策提供參考依據(jù)。目前，自然保護區(qū)的評價主要集中于某類資源[2]、某類影響[3-4]、某類事件[5]、某類功能[6-14]、某類價值[15]以及管理有效性評估[16]的評價較多，對自然保護區(qū)的評價指標、評價標準、評價方法以及能反映保護區(qū)整體功能的綜合評價及深入研究較少。自然保護區(qū)的綜合評價是指從生物、管理、經(jīng)濟、社會等角度對自然保護區(qū)生態(tài)質(zhì)量、管理體系、社會經(jīng)濟狀況進行的一項綜合性研究，是對環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)與人類關系評價研究的一部分，是生態(tài)學和相關的自然科學、經(jīng)濟學及管理學等學科的綜合[17-20]。對自然保護區(qū)的綜合評價，不僅能全面掌握自然保護區(qū)的自然狀況、評判自然保護區(qū)管理部門的保護管理能力以及保護成效，找出自然保護區(qū)存在的主要問題、而且能通過評價預警未來自然保護區(qū)的變化，為自然保護區(qū)管理部門制定保護管理目標、管理計劃以及管理措施提供依據(jù)和參考。鑒于此，本文以廣西九萬山國家級自然保護區(qū)為研究對象，從一個綜合的角度，采用模糊綜合評價法建立多層分析模型對該自然保護區(qū)進行了綜合評價。

1 研究區(qū)域概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

廣西九萬山國家級自然保護區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)北部，苗嶺山脈南緣部分，跨柳州、河池兩市的融水苗族、羅城仫佬族、環(huán)江毛南族三個少數(shù)民族自治縣。地理坐標為東經(jīng)108°35′32″～108°48′49″，北緯 25°01′55″～25°19′54″，總面積25 212.8hm2，主要保護對象是以中亞熱帶常綠闊葉林及其垂直帶譜為主的森林生態(tài)系統(tǒng)和以伯樂樹、南方紅豆杉、合柱金蓮木等珍稀瀕危野生植物以及黿、蟒蛇、熊猴、金錢豹、林麝等珍稀瀕危野生動物，保護全球性珍稀瀕危鳥類白眉山鷓鴣及其棲息地和中亞大陸中部候鳥遷徙通道。由于九萬山自然保護區(qū)地處云貴高原向兩廣丘陵過渡、中亞熱帶向南亞熱帶過渡的特殊地帶，生物資源豐富，特有種類多，是廣西三個特有現(xiàn)象中心之一和我國亞熱帶地區(qū)生物種類最豐富地區(qū)之一，也是全球同緯度地區(qū)生物多樣性的關鍵地區(qū)之一，同時還是國家重點保護的生態(tài)公益林區(qū)和廣西重要的水源林區(qū)。該自然保護區(qū)共發(fā)現(xiàn)國家重點保護野生植物22種，其中Ⅰ級重點保護野生植物有南方紅豆杉、伯樂樹、合柱金蓮木3種，Ⅱ級重點保護野生植物有粗齒桫欏、褔建柏、華南五針松、馬尾樹等19種，另外還有海南粗榧、短萼黃連、八角蓮、觀光木及蘭科植物等珍稀瀕危植物98種。該自然保護區(qū)內(nèi)有國家重點保護野生動物49種，廣西重點保護動物96種。其中：Ⅰ級重點保護野生動物有黿、蟒蛇、熊猴、金錢豹、林麝等5種，Ⅱ級重點保護野生動物國家有獼猴、藏酋猴、穿山甲等44種。另外，列為全球性瀕危鳥類的白眉山鷓鴣在該自然保護區(qū)保存數(shù)量多達500～600只。

1.2 研究方法

模糊綜合評價法是以模糊數(shù)學為基礎，應用模糊關系合成的原理，將一些邊界不清，不易定量的因素定量化，進行綜合評價的一種方法[18]。應用模糊綜合評價法進行具體評價的步驟如下：①建立評價指標體系；②構造判斷矩陣；③確定評價評語集；④確定各指標的權重；⑤建立隸屬函數(shù)；⑥進行模糊綜合評判(圖1)。

圖1 模糊綜合評價法評價過程Fig.1 Fuzzy comprehensive evaluation process combined with AHP

2 結果與分析

2.1 建立綜合評價指標體系

自然保護區(qū)綜合評價指標主要可分為生態(tài)質(zhì)量狀況、管理體系、社會經(jīng)濟價值三類，是一個多層次多指標的綜合評價體系。本文將九萬山自然保護區(qū)綜合評價指標歸并為4個層次，即目標層(A)、準則層(B)、Ⅰ級評價指標層(C)、Ⅱ級評價指標層(D)，不同層次指標之間構成九萬山自然保護區(qū)綜合評價層次結構模型(表1)。

2.2 確定評判集

對表1中A、B、C、D 4層指標確定評判集，評判集共分為5個等級，即v1＝很好(1級)，v2＝較好(2級)、v3＝一般(3級)、v4＝較差(4級)、v5＝很差(5級)，組成評判集V={v1，v2，v3，v4，v5}。

表1 九萬山自然保護區(qū)綜合評價層次結構模型Table 1 Comprehensive evaluation hierarchical model for Jiuwanshan National Nature Reserve

2.3 確定評價要素權重子集

采用層次分析法來確定各評價要素指標的權重系數(shù)。采用1～9比對法[19]對各層次中各相關指標任意兩個指標之間的重要性進行兩兩對比，得到九萬自然保護區(qū)綜合評價指標體系B、C、D層各相關指標判斷矩陣如下：

對上述各判斷矩陣采用和積法依次求出其特征向量，歸一化處理并一致性檢驗后可以得到九萬自然保護區(qū)綜合評價指標體系B、C、D層權重數(shù)集如下：

2.4 建立隸屬函數(shù)

2.5 單因素模糊評價

對自然保護區(qū)綜合評價因素Di，根據(jù)模糊決策矩陣R(Di)和權重F(Di)，計算單因素模糊評價E(Di)＝R(Di)×F(Di)。九萬山自然保護區(qū)綜合評價單因素模糊評價結果如下：

2.6 一級模糊評價

由C層模糊決策矩陣R(Ci)、單因素模糊評價結果E(Di)及權重子集F(Ci)，進行一級模糊評價U(Bi)＝E(Di)or R(Ci)×F(Ci)，一級模糊評價結果如下：

表2 九萬山自然保護區(qū)綜合評價隸屬函數(shù)Table 2 Comprehensive evaluation membership function for Jiuwanshan National Nature Reserve

2.7 二級模糊評價

由一級模糊綜合評判結果U(Bi)構造矩陣U(B)，根據(jù)模糊決策矩陣U(B)及評價要素權重子集F(B)進行二級模糊評價R(A)=U(B)×F(B)，二級模糊綜合評價結果如下：

2.8 綜合評價

對目標層、準則層、Ⅰ級指標層各層評價結果采用加權平均法確定評價等級。假設九萬山自然保護區(qū)綜合評價實行百分制，即v1、v2、v3、v4、v5分別記為100、90、80、70、60，于是得到向量V=(100 90 80 70 60)。設各層評價指標評價結果為S。如果90＜S≤100，則認為評價結果為很好，評價等級為1級；如果80＜S≤90，則認為評價結果為較好，評價等級為2級；如果70＜S≤80，則認為評價結果為一般，評價等級為3級；如果60＜S≤70，則認為評價結果為較差，評價等級為4級；如果S≤60，則認為評價結果為很差，評價等級為5級。

表3 目標層、準則層以及Ⅰ級指標層各指標評價等級Table 3 Indexes grades of object layer,rule layer and class I-index layer

3 結 論

從表2可知，九萬山自然保護區(qū)綜合評價目標層(A)的得分為93.3，評價等級為1級，表明該自然保護區(qū)生態(tài)質(zhì)量狀況良好，保護價值很高，管理體系基本完整，社會經(jīng)濟價值很高，能滿足該自然保護區(qū)可持續(xù)發(fā)展的需要。準則層(B)中，生態(tài)質(zhì)量(B1)、社會經(jīng)濟(B3)的得分較高，評價等級為1級，表明該保護區(qū)的生態(tài)質(zhì)量狀況良好，保護價值很高；管理體系(B2)的得分較低，評價等級為2級，表明該自然保護區(qū)應該加強保護管理力度，切實自然保護好區(qū)內(nèi)的自然資源；Ⅰ級指標層中，多樣性(C1)、稀有性(C2)、代表性(C3)、文化科研價值(C14)的得分較高，評價等級為1級，表明該自然保護區(qū)內(nèi)的物種資源非常豐富、生態(tài)系統(tǒng)類型多樣，眾多特有的珍稀動植物，有利于開展亞熱帶常綠闊葉林森林生態(tài)系統(tǒng)理論和實踐上的研究，具有很高的文化科研價值；管理條件(C8)、管理措施(C9)的得分較低，評價等級為2級，主要是該自然保護區(qū)晉升為國家級自然保護區(qū)的時間較晚，基礎設施薄弱、法規(guī)建設滯后、自養(yǎng)能力不強、科研人才缺乏等因素造成的。因此，自然保護區(qū)管理局今后應多方籌集資金，加強基礎設施建設，引進自然保護人才，爭取由自治區(qū)人大制定并頒布《廣西九萬山國家級自然保護區(qū)管理條例》，并在法規(guī)許可的范圍內(nèi)開展生態(tài)旅游，以提高該自然保護區(qū)的自養(yǎng)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

國家自然科學基金項目(31070568)；湖南省科技計劃項目(2014NK3091)

劉德晶，教授級高級工程師；E-mail：dejing-liu@263.net

劉德晶，鄧立斌，陳端呂，等.模糊綜合評價法在九萬山自然保護區(qū)綜合評價中的應用[J].中南林業(yè)科技大學學報，2015,35(7)：7-11.

[本文編校：吳 毅]