山西省太岳山景觀生態質量評價

張燕如，梁麗壯，牛樹奎，韓海榮（北京林業大學林學院，北京100083）

山西省太岳山景觀生態質量評價

張燕如，梁麗壯，牛樹奎，韓海榮
（北京林業大學林學院，北京100083）

山西太岳山現有森林資源是保護區域環境的重要屏障。根據太岳林區基本概況選取了自然性、穩定性、干擾性、多樣性、代表性、面積適宜性、稀有性等7項指標，并將每一個指標分為4個等級，建立了2個層次水平上的評價指標體系，運用層次分析法確定各指標權重，經計算得到研究區的綜合評價指數，從而確定其質量等級。結果表明：對研究區生態質量起相對重要作用的指標是自然性（0.230 8）。綜合評價得到綜合評價指數S為0.90，表明研究區目前的景觀質量很好，質量等級為Ⅰ級，說明研究區具有很高的保護和研究價值。根據評價結果提出關于研究區后續實施規劃的建議。圖1表5參14

景觀生態學；生態質量評價；綜合評價指數；層次分析法；太岳山

森林景觀評價是隨著森林旅游業的不斷發展而形成的，是森林旅游業不斷繁榮的物質根基。森林景觀的好壞直接影響著森林旅游業的發展。對森林進行景觀質量評價，一方面可以了解森林景觀目前的質量狀況，另一方面，按時段對森林景觀進行質量評價，可以了解到不同時段的森林景觀動態變化，從中可以了解到對森林以往的經營狀況，提出相對應的調整措施［1］。目前，中國的景觀生態質量評價主要集中在生態環境方面的評價、社會經濟方面的評價和保護區管理方面的評價這3個部分［2－13］，其中以生態環境方面的評價最為主要。景觀生態環境評價，可以有效地了解到研究區目前的森林經營狀況和保護效果，同時也可以對研究區未來自然環境變化有很好預測作用，對研究區實現可持續發展具有重要作用意義［7］。本研究對山西省太岳山景觀質量進行了評價，期望為后續進一步實施保護計劃提供一定參考。

1　研究區基本概況

太岳林區（36°18′～37°05′N，111°45′～112°33′E）是山西省省直九大林區之一，位于山西省中南部，屬太行山系，海拔最高為2 566.6 m，最低處位于興唐寺林場，海拔不足598.0 m。溫帶半干旱大陸性季風氣候，年平均氣溫8.0℃，≥10℃以上的年積溫為2 500.0～3 000.0℃，年均降水量約為650.0 mm，7－9月降水量占全年的70%以上，相對濕度60%～65%，年均日照時數2 500～2 700 h，無霜期100～150 d。主要自然災害有：旱災、水災、火災、林木病蟲害等。林地土壤多為褐土和棕壤，局部有亞高山草甸土。生態公益林以油松Pinus tabulaeformis和櫟類為主，東山地區油松占優勢，西山地區以櫟類為主的闊葉林占優勢。主要針葉樹種有油松，落葉松Larix gmelinii，杜松Juniperus rigida，側柏Platycladus orientalis，白皮松Pinus bungeana等，主要闊葉樹種有遼東櫟Quercus wutaishanica，山楊Populus davidiana，白樺Betula platyphylla，五角楓Acer mono，漆樹Toxicodendron vernicifluum，椴樹Tilia tuan和水曲柳Fraxinus mandschurica等；灌木以沙棘Fraxinus mandschurica，丁香Syringa oblata，胡枝子Lespedeza bicolor，黃刺玫Rosa xanthina，虎榛子Ostryopsis davidiana和荊條Vitex negundo var.heterophylla為主；草類多為禾本科Gramineae植物。

2　評價方法

2.1評價指標的選擇

山西太岳山具有自然保護區性質，保護、培育好森林資源，保證資源安全，是其首要任務。因此，結合太岳山現狀，根據自然保護區生態質量評價的準則以及指標體系確立的要求，確定了一套較為完整的生態評價指標體系［14］（表1）。表1中 “代表性”是指研究區的主要物種是否具有代表性，面積越大，分布越廣，其代表性越強；“穩定性”是指主要物種對生存環境的要求，對周邊環境的適應能力；“干擾性”是指人類活動對研究區環境造成的危害狀況和影響程度； “多樣性”是指研究區內生物種類、數量的多少，物種越多，研究區生境越是復雜，生物多樣性越高，其保護價值就越大；“自然性”是指人類對自然環境的干擾程度，自然性是森林生態系統的基本屬性，主要以研究區生態系統破壞程度為主要評價依據； “面積適宜性”是指研究區主要物種生存所需的最適宜環境面積大小，一般而言，不同的物種所需的最適宜環境面積也有所差異，針對本研究來講，則主要注重其是否達到最小面積，以期維持保護生態系統的穩定。

2.2評價方法的確定

該研究主要采用層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）和景觀綜合評價指數相結合的方法來評價研究區景觀生態質量的好壞。利用層次分析法來確定評價指標的權重大小，用綜合評價指數確定研究區的質量等級。層次分析法的優點是能將復雜的問題通過深入分析簡易化，從而變得簡便易行，而且也是迄今為止引用最早、最廣泛的一種決策方法［7，9］。

2.2.1確定評價因子及建立層次結構本研究評價的決策目標層是研究區的景觀生態質量，方案層是表1所選擇的7個指標，分別為自然性、穩定性、干擾性、多樣性、代表性和面積適宜性。

2.2.2建立判斷矩陣通過兩兩比較的方法針對上個層次中的某個因素，確定本層次中的相關因素相對重要性，即相對權重。為確保評價的科學性，特請10位從事相關研究的專家和學者進行討論和評分。經過專家和學者的評分結果，構建了判斷矩陣（表2）。通過采用Yaahp層次分析法軟件求得判斷矩陣的最大特征根λmax=7.000 0，一致性指標Ic=（λmax－n）/（n－1）=0，以及各指標的相對權重Wi（表2）。判斷1個2階以上的矩陣是否具有令人滿意的一致性，則需要通過隨機一致性比例RC來確定。當RC＜0.10時，則認為該矩陣具有滿意的一致性，反之當RC≥0.10時，則需要調整矩陣。隨機一致性比例RC=IC/IR，經查表得到平均隨機一致性指標IR=1.32，計算得到RC=0/1.32=0＜0.10，則說明該矩陣具有令人滿意的一致性。

表1　山西太岳山評價指標及其等級劃分與賦值標準Table 1　Grades and values of the assessing index used in evaluating Taiyue Mountain

表2　太岳山景觀生態質量評價指標的權重Table 2　Weighting the index of landscape ecological quality in Taiyue Mountain

3　結果與分析

3.1單項指標評價結果

根據上述評價指標和方法，得出了研究區各項評價指標結果（表3）。

3.1.1自然性和干擾性研究區整個森林資源按照面積和齡組分布，以中林齡為主（圖1）。其中，中林齡的森林面積占32%。整個研究區的森林資源中過熟林的面積僅占8%，而其他林齡的森林資源總計占92%。由此可以看出：研究區的森林資源目前基本趨勢是處于生長狀態，說明研究區曾遭到過強烈的外界干擾，故自然性賦值為3分。另外，研究區雖進行封山育林，但周邊仍有許多村落，存在一定的人為干擾，村民的放牧和開荒造田都對研究區造成一定的威脅，故人類干擾賦值為3分。

表3　各指標賦值結果Table 3　Results of each index assignment

圖1　有林地中各林齡所占面積百分比Figure 1　Area proportion occupied by each forest age in forest land

3.1.2穩定性和面積適宜性太岳林區總經營面積1.43×105hm2，其中林業用地面積為1.43×105hm2（表4），活立木蓄積總計6.49×106m3，森林覆蓋率為79%。有效面積的大小較為適宜，基本上能夠維持生態系統的結構和功能，有效保護主要對象。所以，穩定性賦值5分，面積適宜性賦值5分。

3.1.3多樣性研究區內靈空山自然保護區有種子植物95 科407屬816種；蕨類植物14科19屬32種。所以，其多樣性指標賦值為3分。

表4　林業用地中各地類的所占面積Table 4　Area occupied around the class in forest land

3.1.4稀有性研究區內任保留著許多古樹名木，如古樹中有油松之王 ‘九桿旗'，名木中有 ‘紅巖松'等，這些古樹不僅樹齡古稀，生長高大。野生動物有215種，鳥類164種，哺乳類34種，屬于國家一級保護動物有金錢豹Panthera pardu，二級稀有珍貴動物褐馬雞Crossoptilon mantchuricum，黑鸛Ciconia nigra，大鴇Otis tarda。二類保護動物有林麝Moschus berezovskii，貓頭鷹Asio otus，蒼鷺Ardea cinerea，鴛鴦Aix galericulata。三類保護動物有黑熊Ursus thibetanus，巖羊Pseudois nayaur等，故賦值為5分。

3.1.5代表性研究區有林地的主要樹種分布比較集中，各樹種面積分布情況是：油松面積為4.4×104hm2；遼東櫟、落葉松、白樺面積分別為3.31×104hm2，1.43×104hm2，0.48×104hm2；側柏面積0.99×104hm2，在全局范圍內均有分布，其他樹種如硬闊類、山楊等面積為0.59×104hm2。其中，油松和遼東櫟占絕大部分，具有一定的區域代表性，故賦值為5分。

3.2綜合評價結果

研究區景觀生態質量的等級是通過綜合評價指數這一方法實現的。其計算公式為：

其中：n為評價指標個數；Ii是i類指標在生態質量評價中所得分值；Wi是i指標的相對權重。S為景觀類型的綜合評價指數。

根據上述各指標的得分和相對權重，計算得到研究區的綜合評價指數：

研究區保護目標的綜合評價指數越大，其所代表的景觀生態質量越好，保護價值越高。根據國慶喜等［4］評判各自然保護區的生態質量等級（表5），得出研究區的生態質量等級為Ⅰ級，表明目前研究區的景觀生態質量很好。

4　結論與討論

表5　研究區景觀生態質量等級表Table 5　Grade list of landscape ecological quality in the study area

本研究運用層次分析法對太岳山的景觀生態質量進行了評價。綜合評價結果表明：研究區目前的景觀質量處于優質狀態，質量等級為Ⅰ級。說明研究區近幾十年來保護措施適當，取得顯著成效，發展基本穩定，保護價值較高。單項指標評價結果表明：對研究區生態質量起相對重要作用的指標是自然性（0.230 8），其次是干擾性（0.076 9）和多樣性（0.076 9）。各個單項指標對比表明，研究區自然性的權重（W1）最高，這表明自然性在本研究區中扮演著相對重要的角色，后續實施保護措施應當給予充分的考慮。針對各項評價指標的比較結果，以及研究區當地實際情況，提出以下幾點建議：①加大封山育林的力度。對環境退化嚴重或者人為干擾較大的區域要加大封山育林的力度。②提高研究區森林自然性的管理。根據評價結果可以看出，自然性在研究區森林資源中起著相對重要的作用。限制村民在保護區附近放牧，封山育林，嚴禁捕獵林內生物，旨在盡可能減少人為干擾，為研究區創造一個自然更新的環境。③建立國家級自然保護區。建立國家級自然保護區，提高保護區的重要程度，旨在更好地保護太岳山核心區生態壞境以及以此為生活背景的物種。④嚴禁盲從退耕還林，依據科學的規劃，整體布局，逐步完成。

評價一個地區的景觀質量，目前還未形成完整的客觀評價體系，單純地運用傳統方法（層次分析法）從主觀方面選擇評價指標，并評分，受主觀因素影響可能造成評價結果不夠精準。所以，期望在未來的研究中能夠形成一套完整的客觀的評價方法和體系，以期能夠更客觀地評價研究區的景觀質量，為后續研究提供更精準的參考。

［1］范欽棟.基于模糊理論的高校校園景觀評價研究［J］.天津大學學報：社會科學版，2013，15（4）：337－338. FAN Qindong.Study on university landscape evaluation based on fuzzy theory［J］.J Tianjin Univ Soc Sci，2013，15 （4）：337－338.

［2］代西.湖北網湖自然保護區生態質量評價［J］.環境科學與管理，2012，37（9）：177－180. DAI Xi.Evaluation on ecological quality of Hubei Wanghu Natural Protection Zone［J］.Environ Sci Manage，2012，37（9）：177－180.

［3］李艷，姚崇懷.九峰城市森林景觀生態質量評價［J］.安徽農業科學，2011，39（9）：5430－5432. LI Yan，YAO Chonghuai.Landscape ecological evaluation of Jufeng urban forestry reserve［J］.J Anhui Agric Sci，2011，39（9）：5430－5432.

［4］國慶喜，王天明.豐林自然保護區景觀生態評價：量化與解釋［J］.應用生態學報，2010，16（5）：825－832. GUO Qingxi，WANG Tianming.Landscape ecological evaluation of Fenglin Nature Reserve：quantification and interpretation［J］.Chin J Appl Ecol，2010，16（5）：825－832.

［5］何東進，洪偉，胡海清，等.武夷山風景名勝區景觀生態質量評價［J］.應用與環境生物學報，2004，10（6）：729－734. HE Dongjin，HONG Wei，HU Haiqing，et al.Ecological evaluation of the landscape in the Wuyishan scenery district［J］.Chin J Appl Environ Biol，2004，10（6）：729－734.

［6］胡欣欣，王李進，陳平留.基于投影尋蹤模型的森林景觀評價［J］.江西農業大學報，2009，31（2）：307－310. HU Xinxin，WANG Lijin，CHEN Pingliu.A study on forest landscape evaluation based on projection pursuit［J］. Acta Agric Univ Jiangxi，2009，31（2）：307－310.

［7］許洛源，黃義雄，葉功富，等.基于土地利用的景觀生態質量評價：以福建省海壇島為例［J］.水土保持研究，2011，18（2）：208－212. XU Luoyuan，HUANG Yixiong，YE Gongfu，et al.Evaluation of landscape ecological quality based on land use：acase study in Haitan Island of Fujian Province［J］.J Soil Water Conserv，2011，18（2）：208－212.

［8］鄭允文，薛達元，張更生.我國自然保護區生態評價指標和評價標準［J］.農村生態環境，1994，10（3）：22－25. ZHENG Yunwen，XUE Dayuan，ZHANG Gengsheng.Study on ecological evaluation criteria and standards for nature reserves in China［J］.Rural Ecol Environ，1994，10（3）：22－25.

［9］朱永恒，濮勵杰，趙春雨.景觀生態質量評價研究：以吳江市為例［J］.地理科學，2007，27（2）：183－187. ZHU Yongheng，PU Lijie，ZHAO Chunyu.Evaluation landscape ecological quality：a case study in Wujiang County ［J］.Sci Geogr Sin，2007，27（2）：183－187.

［10］叢日春，安永興，彭祚登，等.黃櫨風景林景觀評價方法研究［J］.中國城市林業，2012，10（4）：8－9. CONG Richun，AN Yongxing，PENG Zuodeng，et al.Landscape evaluation method for colored Cotinus coggygria forest［J］.J Chin Urban For，2012，10（4）：8－9.

［11］陳鑫峰，賈黎明.京西山區森林林內景觀評價研究［J］.林業科學，2003，39（4）：60－66. CHEN Xinfeng，JIA Liming.Research on evaluation of in-forest landscapes in west Beijing mountain area［J］.Sci Silv Sin，2003，39（4）：60－66.

［12］王超，翟明普，金瑩杉，等.森林景觀質量評價研究現狀及趨勢［J］.世界林業研究，2006，19（6）：19－22. WANG Chao，ZHAI Mingpu，JIN Yingshan，et al.Corrent research and prospects on forest landscape quality evaluation［J］.World For Res，2006，19（6）：19－22.

［13］吳秀芹，蔡運龍，蒙吉軍.塔里木河下游典型區景觀生態質量評價［J］.干旱區資源與環境，2003，17（2）：13 －17. WU Xiuqin，CAI Yunlong，MENG Jijun.Landscape ecological quality evaluation of the typical region in the lower reaches of Tarim River［J］.J Arid Land Resour Environ，2003，17（2）：13－17.

［14］王希群，王治明，王占勤，等.山西省太岳山森林的保護價值分析［J］.林業資源管理，2012（4）：30－32. WANG Xiqun，WANG Zhiming，WANG Zhanqin，et al.Protection value of Taiyue Mountain forests in Shanxi Province［J］.For Resour Manage，2012（4）：30－32.

Ecological landscape quality of Taiyue Mountain in Shanxi

ZHANG Yanru，LIANG Lizhuang，NIU Shukui，HAN Hairong
（College of Forestry，Beijing Forestry University，Beijing 100083，China）

To improve the ecological environment of Taiyue Mountain and develop forest resources to protect the regional environment，this study was conducted based on a profile of the Taiyue area with seven indexes being selected—naturalness，stability，disturbance，diversity，representativeness，area suitability，rarity，and with each index having four levels.Next，a system of evaluation was established on two levels by using the analytic hierarchy process to determine the weight of each index.Then a comprehensive index of the study area was calculated to determine a quality level.Results showed that the index of relative importance of ecological quality area is naturalness.The comprehensive evaluation of 0.90 meant that the current landscape for the study area was high with a Quality Level I and high conservation and research value.Thus，planning recommendations were suggested in the article to help subsequent planning in the study area and to achieve sustainable development.［Ch，1 fig.5 tab.14 ref.］

landscape ecology；ecological quality evaluation；evaluation index；analytic hierarchy process；Taiyue Mountain

S718.5

A

2095-0756（2016）04-0599-06

10.11833/j.issn.2095-0756.2016.04.007

2015-09-17；

2015-11-21

國家林業公益性行業科研專項（20140423）

張燕如，從事景觀格局等研究。E-mail：1184181781@qq.com。通信作者：牛樹奎，教授，博士，從事林火生態和景觀生態等研究。E-mail：shukuiniu@l63.com