全 文 ：吉林西部自然保护区湿地生态效益及生态恢复评价*
臧摇 正1,2 摇 郑德凤1,2**摇 孙才志1 摇 张摇 雨1,2
( 1辽宁师范大学城市与环境学院, 辽宁大连 116029; 2国土资源部资源环境承载力评价重点实验室, 北京 065201)
摘摇 要摇 为了对吉林省西部自然保护区湿地生态效益及生态恢复情况进行科学评价,基于生
态系统服务价值理论和突变理论构建湿地生态效益评价指标体系,结合生态效益的多元性特
征,应用层次分析法和熵值法等多目标规划与决策方法,参照研究区 2001 年的生态效益研究
成果,对其 2005 和 2012 年现状生态效益及其生态恢复情况进行评价. 结果显示: 2005 年以
来莫莫格保护区的湿地生态效益水平很高,查干湖、向海保护区湿地生态效益处于较高水平,
大布苏保护区湿地生态效益水平一般.突变级数法、层次分析法、熵值法等多目标规划与决策
方法结合应用,能够科学地体现湿地生态效益的动态性和整体性,准确地反映研究区生态恢
复的客观实际情况;近年来吉林省西部自然保护区的生态保护与环境治理工作初见成效,主
要保护区的湿地生态系统对人为增益性干扰积极响应,湿地整体效益得到恢复和提高.
关键词摇 生态系统生态学摇 生态恢复摇 多目标规划摇 湿地摇 吉林省
文章编号摇 1001-9332(2014)05-1447-08摇 中图分类号摇 K909; P964摇 文献标识码摇 A
Evaluation of wetland ecological benefit and restoration in the natural reserves of western Ji鄄
lin Province, China. ZANG Zheng1,2, ZHENG De鄄feng1,2, SUN Cai鄄zhi1, ZHANG Yu1,2
( 1School of Urban Planning and Environmental Science, Liaoning Normal University, Dalian
116029, Liaoning, China; 2Key Laboratory of Carrying Capacity Assessment for Resource and Envi鄄
ronment, Ministry of Land and Resources, Beijing 065201, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. , 2014, 25
(5): 1447-1454.
Abstract: In order to correctly evaluate wetland ecological benefit and restoration in the natural re鄄
serves of western Jilin Province, an index system of wetland ecological benefit assessment for nature
reserves was established based on ecosystem service theory and catastrophe theory. Considering the
diversity characteristics of ecological benefit, and consulting the research results of ecological bene鄄
fit in study area in 2001, the analytic hierarchy process and entropy method were introduced to ana鄄
lyze the ecological benefit and restoration in 2005 and 2012. The results showed that the ecological
benefit level was very high in Momoge Nature Reserve since 2005, high in Chaganhu and Xianghai
nature reserves, and moderate in Dabusu Nature Reserve. This study showed that the assessment
combining the catastrophe progression method with the analytic hierarchy process and entropy meth鄄
od could reveal the dynamics and the integrality of wetland ecological benefit, and accurately reflect
the reality of the ecological restoration in study area. In recent years, some achievements in ecologi鄄
cal protection and environmental remediation had been obtained in the west of Jilin Province, and
the whole ecological benefit of the wetlands had been improved and enhanced by means of man鄄
made effective interference.
Key words: ecosystem ecology; ecological restoration; multi鄄objective planning; wetlands; Jilin
Province.
*国土资源部资源与环境承载力评价重点实验室开放课题项目
(CCA2013. 10)、辽宁省社科规划项目(L13BJL019)、国家社会科学
基金项目(11BJY063)和高等学校博士学科点专项科研基金项目
(20122136110003)资助.
**通讯作者. E鄄mail: defengzheng@ lnnu. edu. cn
2013鄄09鄄16 收稿,2014鄄02鄄17 接受.
摇 摇 随着现代经济与社会的持续发展,人为干扰成 为生态系统退化并偏离自然状态的重要诱因,生态
恢复及生态效益评价因此成为极具挑战性的国际前
沿课题之一.生态恢复以重建完整生态系统为目标,
不仅要对退化生态系统的结构、组成和外貌进行恢
复,还要对其生物学交互作用、过程等进行重建与评
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 5 月摇 第 25 卷摇 第 5 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, May 2014, 25(5): 1447-1454
价,是一个复杂的多目标系统工程[1] . 就如何对生
态恢复进行评价,国外学者首先在评价指标体系、模
型方法以及具体的实践应用等方面进行了有益的探
索和研究:国际恢复生态学会(SERIS)提出通过对
比生物多样性、群落结构、生态系统功能、干扰体系
以及生态系统服务价值 9 个指标进行评价[2];Jor鄄
dan等[3]建议通过可持续性、不可入侵性、生产力、
营养保持力以及生物物种之间的相互作用 5 个指标
判断生态恢复效果;Cortina 等[4]指出在进行生态恢
复评价时既要关注生态系统特征的对比,也要重视
恢复措施所取得的生态系统整合性程度,提出了对
生态系统状态进行量化评价的方法和模型;在实践
研究领域,Young[5]、Dorren 等[6]、Elmqvist 等[7]分别
从植被、生物多样性、生态系统过程等角度对不同类
型生态系统的生态恢复情况进行实证研究,Maestre
等[8]则通过分析生态恢复与生态系统组成、结构及
功能之间的关系,对西班牙近地中海地区半干旱草
原的退化生态系统进行了生态恢复实践研究.
吉林省西部地区是我国典型半干旱地区之一,
地处新华夏系第二巨大沉降带中心区,是我国湖泊
密度最大的区域之一,以湿地生态系统为主要保护
对象的自然保护区在国内占有重要地位. 由于气候
干旱、降水量相对较少[9],复杂的气象气候条件使
之成为国内典型生态脆弱区之一. 2001 年,何池全
等[10]、崔保山等[11]、王国平等[12]应用传统方法分别
对该区湿地生态价值、资源效益及生态环境功能等
进行了评价研究;章光新等[13]从可持续发展的视角
对湿地资源的可持续利用方略进行了探讨. 2005 年
以来,随着农村经济与社会发展不断加速,该区人地
关系矛盾日益突出,部分自然保护区的湿地面积不
断萎缩、生态退化严重,不仅严重威胁保护区生物物
种生存,也使地方经济与社会发展蒙受损失.万忠娟
等[14]、董张玉等[15]基于 GIS 技术对该区湿地生态
系统的脆弱性及湿地恢复方案进行研究,指出人为
干扰和水资源供需矛盾等自然因素是导致该区生态
环境恶化的主要原因之一,阐明了该区湿地恢复的
可行方案;陈铭等[16]、王志强等[17]运用 3S 技术对
该区湿地景观的空间分布特征及其动态变化趋势进
行调查研究,指出农用地开垦和土地盐碱化是导致
该区湿地面积逐渐萎缩的主要因素;周丽君[18]、李
群绩等[19]对该区生态旅游开发对策以及旅游开发
活动的生态风险、生态环境保护措施等进行研究.
近年来,随着吉林生态省战略的深入开展,吉林
省西部地区陆续实施了引察济向、引嫩入白以及哈
达山水利枢纽、大安灌区等水利工程向保护区湿地
应急调水,保护区建设、管理工作得到有力推动,湿
地生态恢复、环境保护工作取得阶段性成果.鉴于以
往的研究成果已不能准确反映研究区现状,为了客
观、全面地了解和掌握近年来吉林西部自然保护区
的湿地生态系统状态及生态恢复情况,本文在借鉴
谢高地等[34]提出的中国陆地生态系统服务价值研
究成果的基础上,基于生态环境与经济社会协调发
展的视角,综合应用突变级数法、层次分析法和熵值
法等多目标规划与决策方法对该区湿地生态效益进
行评价,通过与 2001 年有关研究成果比较,对其近
年来生态恢复情况进行客观评价,旨在为有关部门
进一步做好保护区规划、编制及生物多样性保护工
作等提供参考依据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
吉林西部位于我国东北地区中西部、松嫩平原
腹地,主要包括白城和松原两市,该地区主要有嫩
江、洮儿河及霍林河等 9 条河流(图 1).由于该区地
势地平、排水不畅,为湿地发育提供了良好条件,湿
地面积达 21. 5伊104 hm2,是我国湿地比较集中的区
域之一,主要建有莫莫格、向海、查干湖、大布苏 4 个
国家级自然保护区以及包拉温都、龙沼、牛心套保、
月亮泡 4 个以湿地生态系统为主要保护对象的省、
市级自然保护区,丰富的自然资源在地区经济与社
会发展及生态与环境保护方面发挥了十分重要的作
用[12] .
该区湿地资源丰富,是我国 4 大芦苇主产区之
一,也是我国重要畜牧业基地和淡水渔业基地之一.
查干湖、莫莫格自然保护区的缓冲区内建有吉林油
田新立采油厂和英台采油厂,大布苏自然保护区泥
图 1摇 吉林西部湿地分布
Fig. 1摇 Distribution of wetlands in western Jilin Province.
8441 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
炭、盐碱、芒硝资源等都很丰富,使该区成为吉林省
新兴能源基地之一. 该区还是东北亚重要的鸟类迁
徙通道之一,鸟类总数占吉林省的 70%以上,生物
多样性指数很高[12] .由于该区土壤土层薄并且易于
沙化、盐碱化,大面积的湿地植被通过涵养水源等有
效地缓解了水土流失和环境退化趋势. 该区还拥有
多座大、中型水库,降水偏多的年份可以调蓄大量洪
水,供给农业灌溉、居民生活用水等.另外,各保护区
周边农业活动产生的废水、农田富营养径流等进入
湿地后,被植物及土壤等吸收、降解,发挥了一定的
环境保护功能;向海、莫莫格保护区建有科研楼及观
测站等配套设施,在人工繁育和驯养濒危鸟类等研
究工作中成绩显著,在国际湿地上享有盛誉;大布苏
保护区建有博物馆,展出大量文物古迹、动植物标本
及民俗文艺作品等,兼具科研教育和休闲娱乐功能;
查干湖的冬捕节和莫莫格保护区的白鹤节颇具盛
名,方兴未艾的旅游业促进了地方财政收入的增加.
1郾 2摇 生态系统服务价值的修正算法
生态系统服务( ecosystem service)是自然生态
系统维持和满足人类生存、维持生物多样性以及生
产食物、木材、纤维、药材、工业原材料等生态系统产
品的条件和过程[20];从人类自身的视角来看,生态
系统服务是人们从生态系统中直接或间接获得的生
态系统产品和服务[21];联合国千年生态评估计划
(MA)综合上述定义,将生态系统服务价值定义为
人类从生态系统获取的有形或无形的效益[22] .生态
系统服务价值是人们对生态系统服务(或称生态系
统服务功能)的定量评估,能够充分反映生态系统
和自然资本价值,是判断生态系统受损程度及对其
实施恢复的重要依据[23] .
生态系统服务价值既包括为人类提供食物、能
源以及原材料等可直接利用价值,还包括维护生态
平衡、保护环境等为人类间接利用的价值,因此是一
个具有多重反馈、结构复杂的开放系统.由于其兼具
动态性、随机性和区域性,致使对其整体价值进行计
算相对比较困难.为了提高生态系统服务价值评价
工作的全面性和科学性,谢高地等[24]通过广泛调查
研究,将我国陆地生态系统服务价值分为动、植物产
品供给等 9 种类型并提出各类生态系统服务价值的
当量因子,被广泛应用于有关生态价值评价研究,本
文利用其提出湿地生态系统服务价值当量因子进行
湿地生态效益评价.考虑到价格上涨因素,为了使不
同年度的湿地生态效益评价结果具有可比性,借鉴
可比增长率及可比价格等经济学概念,以 2001 年为
基期、参照通胀率将 2005、2012 年湿地生态效益统
一为不变价,公式分别如下:
V = 17 PYS移
9
i = 1
f i (1)
V忆=V / (1+En)= V / [1+( In-I0) / I0] (2)
式中: P、 Y 分 别 为 我 国 原 粮 市 场 平 均 价 格
(元·kg-1)与粮食平均单产(kg·hm-2);f i为第 i项
湿地生态系统服务价值当量因子( i = 1 ~ 9 分别代
表食物生产、原材料供应、娱乐文化服务、生物多样
性保护功能、调蓄匀化洪水、区域小气候调节、空气
质量调节、废弃物吸纳和净化处理、维持现有生态过
程等 9 种生态系统功能);S为湿地面积(hm2);V为
现期湿地生态效益值,V忆为其不变价格,单位均为
元;En和 In分别为第 n 期通胀率和消费者价格指数
(CPI),I0为基期 CPI值.
1郾 3摇 基于多目标规划与决策方法的湿地生态效益
评价
突变理论是基于奇点理论和稳定性理论建立的
用于研究不连续运动现象的数学理论,被广泛应用
于多准则、多目标复杂系统决策与评价工作中.层次
分析法(AHP)是一种主观的赋权方法,熵值法则是
比较客观的赋权方法,二者均为辅助决策工具,实践
工作中可以将二者结合应用、通过加权求均值的方
法确定指标的综合权重,这样可以尽量避免主观赋
权法导致的偏差以及客观赋权法的绝对化.
湿地生态效益是由湿地生态系统以及周围经
济、环境子系统构成的具有一定开放性、随机性和区
域性的巨系统,其系统内部关系错综复杂、机制模
糊,导致以往基于传统方法做出的静态评价结果对
实践的指导作用受到局限;由于生态效益具有多元
利益主体,具有一定的矢量性特征,因此基于生态效
益进行生态恢复评价是一个追求生态、环境与经济、
社会协调发展的多尺度、多目标评价过程,各参评指
标因子对生态恢复效应的贡献率随着评价时间、区
域及恢复目标的不同而表现出较大差异[25] . 为此,
本文基于湿地生态系统具有的动态性、不可简单叠
加的非线性及其相互联系的复杂性,引入突变理论、
结合 AHP法和熵值法等多目标规划与决策方法对
研究区湿地生态效益及生态恢复进行评价,旨在进
一步提高评价结果的可靠性和全面性.
1郾 3郾 1 突变级数法摇 突变级数法基于突变理论对评
价目标进行多层次分解,利用突变模型产生模糊隶
属度函数,通过归一公式进行综合量化运算得出总
的隶属度函数、并据此进行排序分析. 按照突变理
94415 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 臧摇 正等: 吉林西部自然保护区湿地生态效益及生态恢复评价摇 摇 摇 摇 摇 摇
论,系统受到干扰后从一种稳定组态跃变到另一种
组态的不连续过程一般由某种特定形状的几何图形
来表示,不同类型系统对应不同的势函数.评价过程
中,首先按照评价目的将待评总指标分解成递进的
层次结构,确定评价指标体系的突变类型;再根据势
函数对系统临界点分类,然后对分歧集进行归一化
处理,最终得到指标的突变模糊隶属度,从而实现对
临界点附近的非连续性变化特征进行分析和评
价[26] .常用的突变模型有折叠型、尖点型、燕尾型、
蝴蝶型等,相关公式见表 1.
摇 摇 表 1 中: f( x)为系统势函数;x 为系统状态变
量;a、b、c、d 分别为控制变量,在 0 ~ 1 之间取值.控
制变量的初始突变级数需要区分其在系统中所处的
地位、利用 Delphi 法确定相对重要性,然后通过隶
属度函数取得.为了使负向指标与正向指标具有可
比性,需将原始指标值分别通过越小越优型或越大
越优型隶属度函数进行同趋势化处理,公式如下:
U=
1
(a2-x) / (a2-a1)
ì
î
í
ïï
ïï0
摇
0臆x臆a1
a1x逸a2
(3)
U=
1
(x-a1) / (a2-a1)
ì
î
í
ïï
ïï0
摇
x逸a2
a10臆x臆a1
(4)
式中:U 为归一化指标值;x 为指标实测值;a2、a1分
别为各定量指标的上、下界,实际评价时可根据具体
情况来确定,如在最大、最小值的基础上增减其本身
的 10%作为该定量指标的上、下界.
此外,评价过程中还需要根据实际情况,采取互
补原则或非互补原则进行评价:如果各指标之间不
存在明显联系,则按“大中取小冶原则取值;若存在
联系,则按互补原则取平均值代替.最后对总指标排
序按“小中取大冶的原则由大到小排序.
1郾 3郾 2 层次分析法及熵值法摇 层次分析法能够将专
家意见与决策者的主观判断有效结合,首先基于评
价目标构建递阶层次结构,然后按指标重要性排序
构建判断矩阵并利用一定数学方法计算各层次权
重,最后对判断矩阵进行一致性检验并据此对定性
指标进行定量分析[10] . 由于其具有简便、灵活的特
点而被广泛应用于多准则方案决策,并且可以借助
有关统计分析软件实现复杂计算.
熵值法根据各指标的变异程度,利用信息熵计
算各指标权重[27] .首先对 m 伊 n 项原始指标特征值
进行无量纲化和同趋势化处理,可利用式(3)或(4)
得标准化矩阵;然后依次计算每个样本每项评价指
标的比重以及各项信息熵及权重值,算式如下:
P ij = rij /移
m
j = 1
rij (5)
ei = - k移
n
i = 1
P ij lnP ij,k = 1 / lnn (6)
w i = (1 - ei) /移
n
i = 1
(1 - ei) (7)
式中:P ij为第 j 个样本第 i 项评价指标的比重;ei与
w i分别为第 i项指标的信息熵值及权重.
1郾 4摇 湿地生态效益与生态恢复评价指标体系及其
等级划分标准
借鉴联合国千年生态评估[22]及何池全等[10]采
用的生态系统服务价值分类依据及方法,结合研究
区的资源禀赋以及生态效益的矢量性特征,基于突
变理论对其进行逐层分解,构建基于生态系统服务
价值理论的吉林省西部自然保护区湿地生态效益
(生态恢复)评价指标体系(图 2).
摇 摇 为了使评价结果体现客观性,并考虑基于突变
级数法得到的评价指标值相对偏高等因素,参考基
于其他理论和方法、在不同研究区域进行的生态系
统服务价值、生态效益评价结果等,确定吉林省西部
自然保护区湿地生态效益等级划分标准 (表
2) [10,26] .
1郾 5摇 数据来源
本文采用的有关数据来源如下:吉林省原粮市
场平均价格及粮食单产、CPI 数据分别以国家发展
和改革委员会、国家统计局等[28-29]公布的数据为准
(表 3),有关各保护区 2005、2012 年湿地面积以吉
林省林业厅公布的数据为基准[30-32] .
表 1摇 常用突变模型的相关公式
Table 1摇 Correlative formulas of catastrophe model
类 型
Type
势函数
Potential function
分歧集方程
Differences set equation
归一化公式
Normalization formula
折叠型 Folding f(x)= x 3 +ax a=-6x2 xa =a1 / 2
尖点型 Cusp f(x)= x 4 +ax2 +bx a=-6x 2,b=8x3 xa =a1 / 2,xb = b1 / 3
燕尾型 Dovetail f(x)= x 5 +ax3 +bx 2 +cx a=-6x 2,b=8x 3,c=-3x 4 xa =a1 / 2,xb = b1 / 3,xc = c1 / 4
蝴蝶型 Butterfly f(x)= x6 +ax4 +bx3 + cx 2 +dx a=-10x2,b=20x3,c=-15x4,d=4x5 xa =a1 / 2,xb = b1 / 3,xc = c1 / 4,xd =d1 / 5
0541 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
图 2摇 吉林西部自然保护区湿地生态效益评价指标体系
Fig. 2摇 Index system of the evaluation on wetlands ecological benefit in western Jilin Province.
表 2摇 吉林西部自然保护区湿地生态效益等级划分标准
Table 2摇 Grade standards of the evaluation on wetlands ecological benefit in western Jilin Province
总隶属度 Total membership 0. 90 ~ 0. 99 0. 80 ~ 0. 89 0. 70 ~ 0. 79 0. 60 ~ 0. 69 0 ~ 0. 59
效益水平 Level of benefit 很高 Very high 较高 High 一般 General 较低 Low 很低 Very low
表 3摇 2001—2012 年有关数据计算、整理结果
Table 3 摇 Calculation results of corresponding data from
2001 to 2012
年份
Year
I P Y 年份
Year
I P Y
2012 102. 6 2. 14 7266 2006 101. 5 - -
2011 105. 4 - - 2005 101. 8 1. 45 6619
2010 103. 3 - - 2004 103. 9 - -
2009 99. 3 - - 2003 101. 2 - -
2008 105. 9 - - 2002 99. 2 - -
2007 104. 8 - - 2001 100. 0 - -
I: 物价指数 CPI(上年度为 100 I of last year was 100); P: 原粮市场
单价 Food price (稻米及玉米均价 Average price of rice and corn,
yuan·kg-1); Y: 粮食单产 Grain yield (kg·hm-2) .
2摇 结果与分析
从表 4 可以看出,尽管利用湿地生态系统服务
价值当量因子和通胀率对湿地生态效益进行了修正
计算,但是由此得出的各自然保护区部分单项湿地
生态效益价值之间差异仍然较大. 因此有必要充分
考虑湿地生态系统各子系统之间复杂的非线性联系
以及生态效益与经济、环境效益之间相互促进、相互
制约的耦合关系,基于不同利益主体及不同目标进
行多准则的综合评价.
依据表 4 数据、利用式(4)进行无量纲处理(图
2 中指标均为正向指标)得出相应指标的转化值,利
用 AHP 方法计算准则层指标 B1 ~ B3 的权向量为
[0. 6000, 0. 2000, 0. 2000],指标层 C1 ~ C9 的权向
量为[0. 3820, 0. 1550, 0. 0630, 0. 1270, 0. 0520,
0. 0210, 0. 0400, 0. 1200, 0. 0400];依据式(5) ~
(7)得 C1 ~ C9 的熵权向量为 [0. 1113, 0. 1096,
0郾 1136, 0郾 1142, 0郾 1141, 0郾 1075, 0郾 1079,
0郾 1141, 0郾 1076],由其算术平均值得 B1 ~ B3 的熵
权向量为[0. 3345, 0. 3358, 0. 3296] T . 以上述两项
权重的算术平均值为各层指标综合权重,据此得出
准则层的指标重要性由大到小依次为:B1 >B2 >B3,
底层指标重要性顺序依次为 C1 >C2 >C3,C4 >C5 >C6,
C8>C7>C9 .由于目标层 A和准则层 B分别由 3 层参
评指标构成(图 2),因此应用表 1 所示燕尾突变模
型计算底层指标隶属度,依据互补原则及燕尾突变
模型得准则层的指标隶属度;应用互补原则得出目
标层的总指标隶属度,按由大到小的顺序对各保护
区总得分排序及等级划分结果见表 5;依据表 2 所
示划分标准,依据文献[10-11]得出的各有关保护
区 2001 年湿地生态效益评价结果,绘出吉林西部自
然保护区湿地生态恢复对比情况(图 2).
摇 摇 表 5 显示:2001、2005、2012 年始终排在第一位
的莫莫格自然保护区湿地生态效益水平很高,除了
保护区资源丰富、生态系统完整性较高等自然因素
外,还得益于保护区功能划分比较合理、科研水平比
较先进以及生态旅游比较规范等[32];而各时段排名
均落最后的大布苏保护区湿地生态效益水平一般,
其各项指标值整体偏低且与其他保护区差距明显,
除保护区水域面积较小、湿地资源相对匮乏等自然
因素外,开发利用过程中片面追求经济效益、忽略生
态效益与环境效益等人为因素导致保护区生态系统
完整性较差[14,19],因而湿地生态效益整体水平较
低.与 2001 年排名顺序相比,2005、2012 年向海、查
干湖保护区的排名顺序有所变动,一方面反映了向
15415 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 臧摇 正等: 吉林西部自然保护区湿地生态效益及生态恢复评价摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 4摇 2005、2012 年吉林省西部自然保护区湿地生态效益评价指标原始值
Table 4摇 Original values of all evaluation indices on wetlands ecological benefit in western Jilin Province in 2005 and 2012
指标
Index
2012
D1 D2 D3 D4
2005
D1 D2 D3 D4
S(104 hm2) 11. 03 14. 63 6. 58 0. 29 10. 55 14. 40 2. 28 0. 24
C1(104 yuan) 1655 3576 2058 517 1319 2631 1575 430
C2(104 yuan) 353 755 388 110 281 555 297 91
C3(104 yuan) 36803 81005 55312 11437 29335 59600 42324 9512
C4(104 yuan) 17907 39678 28621 5556 14273 29193 21900 4621
C5(104 yuan) 123295 275460 211673 38177 98275 202671 161969 31753
C6(104 yuan) 8440 17882 8191 2647 6727 13157 6268 2202
C7(104 yuan) 81325 172619 80999 25489 64822 127005 61979 21200
C8(104 yuan) 130398 288970 208632 40456 103936 212611 159642 33648
C9(104 yuan) 8043 17047 7851 2522 6411 12542 6007 2098
D1: 向海 Xianghai; D2: 莫莫格 Momoge; D3: 查干湖 Chaganhu; D4: 大布苏 Dabusu (2004、2011) . 下同 The same below. S: 湿地面积Wetland
area; C1: 食物生产 Food production; C2: 原材料 Raw material; C3: 娱乐文化 Entertainment culture; C4: 生物多样性保护 Biodiversity conserva鄄
tion; C5: 调蓄洪水 Flood storage; C6: 小气候调节 Microclimate regulation; C7: 空气质量调节价值 Air鄄conditioning; C8: 废弃物吸纳 Waste ab鄄
sorption; C9:存在价值 Existence value.
表 5摇 吉林西部自然保护区湿地生态效益综合评价结果
Table 5摇 Comprehensive evaluation results of wetlands ecological benefit for the nature reserves in western Jilin Province
指标
Index
2012
D1 D2 D3 D4
2005
D1 D2 D3 D4
2001
D1 D2 D3 D4
总效益
Total benefit( ￥ 108)
40. 82 89. 69 60. 37 12. 69 32. 53 65. 99 46. 19 10. 55 37. 42 40. 32 23. 66 4. 87
总指标隶属度
Total membership
0. 8590 0. 9531 0. 8886 0. 7241 0. 8355 0. 9168 0. 8594 0. 7088 0. 7011 0. 8445 0. 6027 0. 3852
总效益排序
Total benefit ranking
3 1 2 4 3 1 2 4 2 1 3 4
效益水平
Level of benefit
较高 很高 较高 一般 较高 很高 较高 一般 较好 最好 一般 较差
海湿地生态恢复的滞后效应,另一方面也体现了查
干湖湿地长期坚持生态保护、合理开发等一系列科
学发展策略带来的综合效益较 2001 年明显提
升[32-33] .
摇 摇 与文献[10]对 2001 年莫莫格、向海、查干湖、
大布苏 4 个国家级自然保护区进行的综合评价情况
相比,2005、2012 年各保护区湿地生态效益整体较
2001 年均有不同程度的提高.与文献[11]对上述 4
个保护区进行的研究成果比较,2005、2012 年莫莫
格自然保护区湿地生态效益中的食物生产价值 C1、
娱乐文化价值 C3、生物多样性保护价值 C4、废弃物
吸纳和处理价值 C8、调蓄和匀化洪水价值 C5 均有
明显提高,表明通过引嫩入白工程向湿地调水极大
地促进了莫莫格湿地经济效益与生态、环境效益的
同步提高[32];2005 年以来向海保护区湿地生态效
益排名由第 2 名下滑至第 3 名,其生物多样性保护
价值 C4 较 2001 年有所降低,与其长期处于缺水状
态、湿地生态恢复进展相对缓慢等因素有关[32];
2005、2012 年查干湖保护区和大布苏保护区湿地生
态效益提高,其贡献同样主要来自于食物生产价值
C1、娱乐文化价值 C3、生物多样性保护价值 C4、调蓄
洪水价值 C5、废弃物吸纳价值 C8(2001 年未计入)
的普遍提高.
从 4 个保护区湿地生态效益的评价结果来看,
近年来吉林省西部自然保护区生态恢复及环境保护
工作取得积极进展,主要保护区湿地生态效益提升
(尤其是文化教育及科研旅游、供水及调蓄匀化洪
水效益提升明显)、整体处于中等偏上水平;各保护
区及其湿地生态系统在地方经济社会发展中既发挥
了一定的经济效益,也发挥了一定生态效益和环境
效益.另外,2005、2012 年各保护区湿地生态效益中
的维持现有生态过程的存在价值 C9 以及原材料供
应价值 C2、小气候调节功能价值 C6、空气质量调节
功能价值 C7 等其他价值整体较 2001 年均有不同程
度的降低(图 2),需要引起有关部门的重视和持续
关注,以期进一步加强生态恢复和环境保护措施,通
过科学、合理的功能区规划和编制工作,积极促进区
域生态环境与经济社会的协调、可持续发展.
2541 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
图 3摇 2001—2012 年吉林省西部自然保护区湿地生态效益
的对比
Fig. 3摇 Comparison on wetland benefits in western Jilin Province
from 2001 to 2012.
D1: 向海 Xianghai; D2:莫莫格 Momoge; D3:查干湖 Chaganhu; D4:
大布苏 Dabusu. C1: 食物生产 Food production; C3: 娱乐文化 Enter鄄
tainment culture; C4: 生物多样性保护 Biodiversity conservation; C5:
调蓄洪水 Flood storage; C8: 废弃物吸纳 Waste absorption; C9:存在
价值 Existence value; 其他 Others.
3摇 讨摇 摇 论
本文基于生态系统服务价值理论、借鉴有关中
国陆地生态系统服务价值当量因子概念进行湿地生
态效益核算,与市场价格法、影子工程法、机会成本
法等替代方法相比[11],只需获取湿地面积及其所处
地区的粮食单产、粮食均价即可进行生态效益核算,
因此不仅具有计算过程简便的优点,而且核算结果
体现了生态系统服务价值的地域性.另外,基于通胀
率得出的生态效益可比价使得不同时期的核算结果
具有可比性,体现了生态系统服务价值的动态性,也
使得本文的改进方法具有普遍适用性,可在不同地
区推广应用.需要指出的是,由于湿地生态系统服务
价值当量因子存在被高估的可能[34],并且不同时空
的各类生态系统功能还与市场需求、生物量等有着
密切关系[24],这些因素均可能导致本文得出的核算
结果与实际情况存在一定差异.
本文结合研究区的资源禀赋及经济、社会发展
现状,基于生态系统服务理论与突变理论构建了吉
林省西部自然保护区湿地生态效益评价指标体系,
充分体现了湿地生态系统的动态性、非线性等复杂
特征;综合运用突变级数法与 AHP 法、熵值法等多
目标规划与决策方法对研究区湿地恢复情况进行评
价,自然资源的生态、环境价值与经济、社会价值得
到充分体现,全面地反映了近年来吉林省西部自然
保护区生态恢复及环境保护工作取得的阶段性成
果.同时也指出个别保护区湿地生态效益还有很大
提升空间,为有关部门进一步做好功能区规划、保护
以及协调经济、社会发展工作提供了参考依据.
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作者简介 摇 臧 摇 正,男,1978 年生,硕士研究生,助理工程
师.主要从事资源与环境评价研究. E鄄mail: zangzheng@ 126.
com
责任编辑摇 肖摇 红
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