洪李玲 姜程 張春風

【摘 要】本文基于PSR理論，根據(jù)漳江口紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的基本情況，建立了該生態(tài)系統(tǒng)的基本框架。基于該框架，結(jié)合熵權(quán)法和層次分析法建立了漳江口紅樹林濕地動態(tài)評價模型，得出動態(tài)評價模型當中各個因素的權(quán)值，模型當中的權(quán)值降低了定權(quán)的主觀性，不至于使定權(quán)脫離實際情況，可滿足漳江口紅樹林生態(tài)系統(tǒng)科學(xué)管理的實時需要。

【關(guān)鍵詞】漳江口紅樹林；熵值取權(quán)法；層次分析；PSR模型

引言

漳江口紅樹林國家級自然保護區(qū)位于福建省漳州市云霄縣漳江入?？?，是福建省最為重要的濕地生態(tài)系統(tǒng)。然而，目前全國各地的紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)正在遭受不同程度的砍伐、污染、長期的洪水以及海平面變化等活動的威脅，縱觀全球，大約一半以上的紅樹林面積已經(jīng)消失，由此看出對漳江口紅樹林的生態(tài)健康評價是非常必要的，但是目前的生態(tài)健康評價主要采用基于抽樣監(jiān)測數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗的靜態(tài)方法，僅僅圍繞靜態(tài)生物因素而沒有覆蓋到大氣、噪聲等環(huán)境因素，而且靜態(tài)監(jiān)測時間、空間離散度較大，無法滿足漳江口紅樹林生態(tài)系統(tǒng)科學(xué)管理的實時需要，所以，建立針對該生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)評價模型具有重要意義。

一、漳江口紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)框架的建立

（一）漳江口紅樹林自然保護區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)分析

漳江口紅樹林國家級自然保護區(qū)是以瀕危動植物物種和東南沿海優(yōu)質(zhì)、水產(chǎn)種質(zhì)資源等為保護對象的濕地生態(tài)系統(tǒng)類型保護區(qū)。區(qū)內(nèi)有鳥類約 154 種，是國際候鳥遷徙途中的重要驛站。漳江口紅樹林區(qū)內(nèi)有高等植物約 224 種，其中紅樹植物5科6屬6種。區(qū)內(nèi)的浮游植物和浮游動物主要集中在基圍魚塘，浮游植物以硅藻門種類為主，浮游動物主要以原生動物、輪蟲、枝角類和橈足類為主。底棲動物主要生活在紅樹林下碎屑和灘涂中，主要為甲殼動物、軟體動物和彈涂魚類。

（二）影響評價對象因素集的選取

因素集是以影響評判對象的各種因素為元素所組成的一個普通集合。從群落結(jié)構(gòu)生物安全性、群落穩(wěn)定性生境理化指標和社會反映三方面考慮，運用 yaahp 軟件，對在考慮范圍內(nèi)的指標進行分析，得到以下的框架模型：

二、PSR理論概述與動態(tài)評價系統(tǒng)的具體實現(xiàn)

（一）PSR理論概述與指標選取

“壓力一狀態(tài)一響應(yīng)"（Pressure-State-Response，PSR）模型是目前廣泛應(yīng)用于包括濕地在內(nèi)的各種生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價中，PSR模型仍然是用于環(huán)境指標組織和環(huán)境現(xiàn)狀回報最有效的框架。

由于受到人類干擾和管理，紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)屬于社會經(jīng)濟自然的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的內(nèi)涵，在動態(tài)評價時除考慮自然指標外，必需考慮社會經(jīng)濟指標和反映其服務(wù)功能變化的指標。同時，對于該生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)評價的研究，極大程度上是為分析其受人類干擾的情況，找出主要干擾因子，實現(xiàn)更好地管理，故評價指標中壓力一響應(yīng)指標不可缺少。

因此，紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)評價指標體系的構(gòu)建，可引入PSR 模型，一般來講，紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)評價指標的選取應(yīng)該遵循下列原則：

（1）科學(xué)合理性原則.（2）完整性與層次性原則.（3）可操作性原則.（4）避免重復(fù)的原則.

由上述分析，本文在熟悉該生態(tài)系統(tǒng)自身特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合紅樹林生態(tài)系統(tǒng)影響因子的分析及濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標研究，以 PSR 模型為線，構(gòu)建漳江口紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)評價指標體系。具體的評價指標與圖一各因素相對應(yīng)。

根據(jù)上述分析，我們采用R型因子分析的方法，在評價體系涉及的 19 個具體的評價指標中提取若干指標，以便于后面的建模分析。我們選取十個指標進行最終評價。這十個指標分別是：人口數(shù)量及密度、 噪音與車流量、鳥類、水資源、浮游植物、空氣、法律、外來物種、土壤和科普教育。

（二）基于層次分析分析法與熵值取權(quán)法的紅樹林評價模型構(gòu)建與求解

我們在上述分析中已經(jīng)建立模型選出了十項指標用于該生態(tài)系統(tǒng)評價模型的構(gòu)建，評價模型構(gòu)建的核心是定權(quán)。由于層次分析法是最為常用的定權(quán)方法，但由于其主觀性太強，因此我們采用層次分析法與熵值取權(quán)法相結(jié)合的方式進行模型的求解。

（1）熵值取權(quán)法

信息熵是系統(tǒng)無序程度的量度。它是通過判斷各個因素的變化劇烈程度來決定該因素在最終目標中所占的權(quán)重。某項指標的指 標值變異程度越大，信息熵越小，該指標的信息量越大，該指標的權(quán)重越大；熵權(quán)法的評價矩陣與層次分析法類似，由于紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)評價指標體系中各指標的量綱、數(shù)量級及指標正逆方向的確定差異化程度不同，首先需要對原始指標體系的指標數(shù)據(jù)做標準化處理。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)評價指標體系中第i地區(qū)第j個指標rij的信息熵是：

上式k=1nm為常數(shù)，m 是研究區(qū)域的總地塊數(shù)目；由上述分析可以看出紅樹林生態(tài)系統(tǒng)評價指標體系中第i地區(qū)第j個指標的信息熵值ej比較小。

表明這個指標的指標值表現(xiàn)差異性較大，提供的信息量相對較多其在指標 體系中的其權(quán)重應(yīng)較大。在具體應(yīng)用時，根據(jù)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)評價指標體系中 各三級指標的信息熵的大小進行綜合加權(quán)來分析指標的重要程度，具體公式為：

由此便建立了紅樹林生態(tài)系統(tǒng)評價體系的熵權(quán)法模型，將此種方法與層次 分析法結(jié)合，可以顯著降低定權(quán)的主觀性。

（2）模型求解

由于紅樹林生態(tài)系統(tǒng)評價指標體系中各指標的量綱、數(shù)量級的不同，需要在綜合評價前對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，由于體系指標基本可以分為兩種：一種是指標 數(shù)據(jù)越大代表紅樹林生態(tài)水平越好的為正向指標；一種是指標數(shù)據(jù)越小代表生態(tài)水平越差的為負向指標。我們采用相對比較簡單、直觀的原數(shù)據(jù)處理方法，具體形式如下：

通過相關(guān)資料查詢與專家打分，我們得到人口數(shù)量及密度、噪音與車流 量、鳥類、水資源、浮游植物、空氣、法律、外來物種、土壤和科普教育等十項因素的比較矩陣：

由此確定了各項紅樹林生態(tài)系統(tǒng)評價指標的權(quán)重。

結(jié)束語

本文綜合采用了主觀定權(quán)方法——層次分析法和客觀定權(quán)方法——熵值取權(quán)法，因此得出的權(quán)重具有較高的可信度，既降低了定權(quán)的主觀性，又不至于使所定權(quán)向量脫離實際情況。

參考文獻：

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