全 文 ：东北地区森林资源生态风险评价研究 3
王春梅1 ,2 　王金达2 3 3 　刘景双2 　张学林2 　严登华2
(1 中国科学院地理科学与资源研究所 ,北京 100101 ;2 中国科学院东北地理与农业生态研究所 ,长春 130012)
【摘要】　根据区域生态风险评价的理论和方法体系 ,对东北地区森林资源进行了生态风险评价. 东北林区
生态风险问题形成的主要胁迫包括物理胁迫、化学胁迫、生物胁迫和社会胁迫 ,其权重系数分别为 0. 30、
0. 22、0. 11 和 0. 37. 东北 93 个林业局中 ,轻风险占 64. 4 % ,中风险占 21. 2 % ,重风险占 13. 3 % ,严重风险
占 1. 1 % ,符合偏正态分布. 东北区森林生态风险的地域分异明显 ,靠近长白山区的森林处于轻风险和中
风险等级 ,向西生态风险越来越重 ,处于重风险和严重风险等级的林业局主要集中在小兴安岭地区. 必须
加强东北区风险管理和森林景观的修复与重建.
关键词 　东北地区 　森林资源 　生态风险评价
文章编号 　1001 - 9332 (2003) 06 - 0863 - 04 　中图分类号 　X144 　文献标识码 　A
Ecological risk assessment of forest resource in northeast China. WAN G Chunmei1 ,2 ,WAN GJinda2 ,L IU Jing2
shuang2 , ZHAN G Xuelin2 , YAN Denghua2 (1 Institute of Geographical Sciences and N atural Resources Re2
search , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100101 , China ;2 Northeast Institute of Geography and A gricul2
t ural Ecology , Chinese Academy of Sciences , Changchun 130012 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2003 ,14 (6) :
863～866.
Based on the theory and methods of regional eco2risk assessment (REA) ,the eco2risk of forest resources in north2
east China is evaluated. The stresses resulting in the eco2risk of forest resources are physical ,chemical ,biological
and social stresses. The weighed coefficient is 0. 30 ,0. 22 ,0. 11 and 0. 37 ,respectively. In 93 forest bureaus of
this area ,64. 4 % bureaus are in slight risk ,21. 2 % in mid2risk ,13. 3 % in high risk and 1. 1 % in very high risk.
This is in corresponding with the skew normal distribution. The eco2risk of forest resourcs in northeast China is
closely related to the locality of the resources. The risk becomes more and more serious from east to west . The
risk management and restoration of the forest resource must be strengthened.
Key words 　Northeastern region , Forest resources , Ecological risk assessment .
3 国家自然科学基金项目 (40171089)和中加合作碳循环研究资助项
目 (AJ9063) .3 3 通讯联系人.
2001 - 05 - 31 收稿 ,2001 - 09 - 13 接受.
1 　引 　　言
受自然和人类非理性活动的影响 ,东北区森林
生态系统的结构遭到严重干扰和破坏 , 功能减
退[4 ] . 应用生态风险评价方法对东北区森林资源进
行风险评价 ,根据风险表征结果进行风险管理和森
林景观修复与重建是东北区森林可持续发展的必由
之路[17 ] . 生态风险评价是目前学术界研究的热点问
题之一 ,多数研究主要集中在化学物质的生态风险
评价上 ,目前对于区域农业景观生态风险评价也进
行了有效探索[18 ] ,但对于自然资源生态风险评价的
研究报道较少[2 ,8 ] . 本文按照生态风险评价的基本
理论框架和方法体系[7 ,11 ,12 ] ,对东北区森林资源进
行生态风险评价 ,旨在为东北区森林资源的科学管
理提供参考.
2 　研究地区与研究方法
211 　研究地区概况
东北区森林资源面积为 6 ×1011 hm2 ,占全国森林总面
积的 28. 1 % ,有林地面积为 3. 34 ×107 hm2 ,是全国最大的林
区[5 ] . 森林资源主要分布在黑龙江省大部分、吉林省东部、辽
宁省北部和内蒙古自治区境内的大兴安岭林区. 本区北界以
黑龙江与俄罗斯的远东为界 ,东界从北段的乌苏里江到南段
的图们江、鸭绿江 ,南部至辽东半岛 ,西界以大兴安岭向南顺
辽西山地与华北为界. 森林植被类型主要是寒温带针叶林和
温带针阔混交林. 东北林区是国家重要的木材生产基地 ,又
是东北区平原的生态屏障 ,具有重要的生态和环境价值. 近
10 年来 ,东北三省森林覆盖率有所增加 ,如辽宁省 1990 年
森林面积是 3. 92 ×106 hm2 ,到 1999 年增加到 4. 51 ×106
hm2 .东北三省林业用地面积不均衡 ,有林地面积是黑龙江
省 > 吉林省 > 辽宁省[5 ,9 ] .
212 　研究方法
21211 数据采集与处理 　1998～1999 年采用野外典型调查
法 ,先后调查了黑龙江省伊春、吉林省三岔子、辽宁省阿尔山
等林业局 ,收集相关统计资料. 部分数据来源于黑龙江省、辽
宁省、吉林省和内蒙古自治区 1998～2000 年统计年鉴. 数据
应 用 生 态 学 报 　2003 年 6 月 　第 14 卷 　第 6 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,J un. 2003 ,14 (6)∶863～866
处理应用 Spss、Surfer、ArcInfor、ArcView 等软件包处理数据.
21212 评价方法 　应用 Blither 生态风险评价模式 [6 ]对东北
地区森林生态风险进行评价.
2121211 东北林区风险识别. 东北区森林生态系统存在的主
要生态风险问题 :1) 开发方式不合理 ,导致森林资源明显减
少 ,森林资源结构和功能发生很大变化 ,成熟林面积减少 ,单
位面积蓄积量由 1949 年的 143 m3·hm - 2下降到 102 m3 ·
hm - 2 . 森林生态系统功能失调 ,森林生物多样性锐减 [1 ] ,自
我调节能力明显下降 [15 ] . 2)水土流失严重 ,作为森林破坏的
结果 ,又反过来严重危害着森林生态系统. 3)自然灾害频繁 ,
如严重的病虫害和森林火灾.
　　导致林区生态风险问题形成的主要胁迫为物理胁迫、化
学胁迫和生物胁迫和社会胁迫. 1) 物理胁迫 :对森林生态系
统的损害主要表现在山地滑坡、泥石流、地震等对森林的破
坏. 由于河流源头森林过分采伐 ,造成暴雨成灾 ,沟头冲刷越
来越重 ,以致于产生山体滑坡和泥石流 ,进而破坏了森林. 其
次 ,气象灾害 (如风灾、雪灾和冻灾)都能损害部分森林资源.
火灾也是一个重要生态风险因素 ,既能加速森林的演化及更
新 ,又能大量破坏森林资源. 2)化学胁迫 :对森林生态系统的
危害主要表现在大气酸雨对森林生态系统的损害. 有些林区
降水 p H 低到 4. 0. 这种酸雨对周围森林生态系统的负面影
响主要表现在酸性降水促进了中性盐离子在冠层中富集 ,使
叶面营养离子流失 ,影响林木生长. 东北林区是东北地区主
要河流的发源地 ,位于河流附近的工矿企业对河流水质都有
不同程度的污染 ,其主要超标水质污染指标有 p H、COD、
BOD5 、挥发酚、NH32N、NO32N 等. 3) 生物胁迫 :主要表现在
森林病虫害. 吉林省东部林区已查明森林昆虫有 1 200 种 ,
其中森林害虫达 950 余种[3 ] . 森林鼠害也是不可忽视的生态
风险因素 ,在 17 种森林鼠类中 ,绝大多数为害鼠. 4) 社会胁
迫 :森林作为东北区的生态屏障 ,其自然资源、生物多样性十
分丰富. 但长期以来 ,人类对资源的掠夺式开发 ,使森林资源
难以恢复. 森工企业长期采育失调 ,森林资源不断减少 ,造成
生态环境和森林退化恶性循环.
2121212 东北林区暴露评价. 暴露评价是指对森林生态系统
和环境产生严重危害的胁迫分布、传输途径及其危害和影响
程度等的评估. 森林生态环境包括森林类型及覆盖度 ,同时
也包含林区的气候、地形坡度、河流水文、地貌切割程度 ,岩
石风化程度 ,地表结构 ,动、植物分布等综合特征. 森林生态
风险评价既对各种森林类型或非林地空间做出不同程度的
描述 ,也对森林内部生物学特征 (如树种、树龄、生物多样性、
疏密度、林中空地及综合地表功能)进行表述. 即评估森林生
态风险因素对森林生态系统已损害程度. 森林生态风险函数
的基本形式为 :
　　FR = f ( X1 、X2 、X3 、X4) (1)
式中 , FR 为森林生态风险度 , X1 为物理胁迫对森林生态风
险的贡献率 ( %) , X2 为化学胁迫对森林生态风险的贡献率
( %) , X3 为生物胁迫对森林生态风险的贡献率 ( %) , X4 为
社会胁迫对森林生态风险的贡献率 ( %) .
　　森林生态系统的损害是各种胁迫相互作用的综合结果.
任何单一因素与森林生态效应的关系是非线性的 ,反映森林
资源结构特征的指标为有林地面积、疏林地面积、中幼林面
积、过熟林地面积和无林地面积等. 森林覆盖率多少 ,以及森
林资源结构特性好坏反映了森林生态系统损害程度和森林
资源结构动态变化 (图 1) .
　　根据森林生态风险评价指标体系 ,确认了东北区森林生
态风险因素为物理胁迫有滑坡、泥石流、洪水 ,风害、雪害、冻
害等气象灾害和火灾等 ;化学应力有酸雨、COD、BOD5 、挥发
酚及重金属 ;生物胁迫有病虫害和鼠害 [1 ] ;社会胁迫有林区
图 1 　森林生态风险评价指标体系
Fig. 1 Indexes system of the ecological risk assessment of forest resource.
A :Earthquake ;B :Coast and mud2rock flow ;C : Meteorologic disaster ;D : Flood ; E : Fire ; F :Acid rain ; G: COD ; H :BOD ; I : Volatile hydroxybenzene ;J :
Heavy metal pollution ; K: Forest pest ;L :Rat disaster ;M : Fall ;N :Accumulative amount of the live forest ;O : The area of the open up wasteland ; P : The
loss amount of the water and soil.
468 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　14 卷
年采伐量、活立木蓄积量、毁林开荒面积及水土流失量. 各生
态风险因素对森林生态系统的损害随时都有可能发生 (如森
林火灾) [14 ] . 另外 ,在各个林区各种生态风险因素表现不一
致 ,有的是单一因子占主导 ,但更多的林区是受这些胁迫的
综合作用. 由此 ,采用森林生态风险指数 ,并建立森林生态风
险评价方程 :
　　R = ∑
n
1
Fi W i (2)
式中 , R 为森林生态风险指数 , Fi 代表胁迫 , i 为胁迫系数 ;
W i 为权重 , i 为权重系数 ; F1 为林区物理胁迫 ×权重系数 ,
F2 为林区化学胁迫 ×权重系数 , F3 为林区生物胁迫 ×权重
系数 , F4 为林区社会胁迫 ×权重系数 .
　　为了克服数量级大小不同造成的影响 ,对所选取的各风
险因子 ,首先进行平均值标准化. 计算公式 :
　　X ij = X ji / Xoj (3)
式中 , X ij表示 i 样本 j 个指标的负荷值 , X ji表示 i 个样本 j 个
指标的实际值 , Xoj表示 j 个指标的评价标准.
　　对样本进行标准化后 ,构建相关性矩阵 ,对指标进行主
成分分析 ,各指标在第 1 主成分中的载荷作为各单因子的风
险系数的权重值 ,第 1 主成分的特征值和方差累积量分别为
1. 578 %和 62. 3 %. 为了更方便地进行统计运算 ,将各载荷都
加上 5 ,对变化后的各因素的载荷与载荷总数进行平均 ,得出
各单因子的风险权重系数. 将各类胁迫中各单因子的风险指
数相加 ,即可得出各胁迫的风险权重系数 :物理胁迫 0. 30 ,化
学胁迫 0. 22 ,生物胁迫 0. 11 ,社会胁迫 0. 37.
2121213 建立风险表征模型及风险分级. 各林区林分组成变
化不同 ,因此选择各种林分面积占整个林区面积的百分数作
为风险表征参数 ,建立林区生态风险表征方程 :
　　R = ∑
n
1
A i R i / ∑
n
1
A i (4)
式中 , R 为各林区生态风险指数 , A i 为各林区林分面积
(hm2) , R i 为各林分生态风险指数 , i = 1 , 2 , 3 , 4 , 5. 1 为有林
地面积 ,2 为疏林地面积 ,3 为灌木林面积 ,4 为中幼林面积 ,5
为无林地面积 . 根据风险指数 ,确立各林业局风险分级标准 :
无风险 < 1. 00 ; 轻风险 1 . 00～1. 50 ; 中风险 1 . 51～2. 00 ; 重
风险 2. 01～3. 00 ; 严重风险 > 3. 01 (表 1) .
表 1 　生态风险分类
Table 1 Classif ication of ecological risk
无风险
No risk
( < 1. 0)
轻风险
Light risk
(1. 0～1. 5)
中风险
Medium risk
(1. 51～2. 00)
重风险
High risk
(2. 01～3. 0)
严重风险
Very high risk
( > 3. 01)
无 图强 Tuqiang、汪清 Wangqing、安图 Antu、珲春 Huichun、和龙
Helong、三岔子 Sanchazi、红石 Hongshi、松花江 Songhuajiang、
敦化 Dunhua、八家子 Bajiazi、辉南 Huinan、天桥岭 Tianqiaol2
ing、露水河 Lushuihe、白河 Baihe、上营 Shangying、丹东 Dan2
dong、泉阳 Quanyang、弯沟 Wangou、长白 Changbai、黄泥河
Huangnihe、临江 Linjiang、汤汪河 Tangwanghe、亚布力 Yabuli、
鞍山 Anshan、本溪 Benxi、大兴沟 Daxinggou、营口 Yingkou、方
正 Fangzheng、白石山 Baishishan、清河新林 Qinghexinlin、韩家
园 Hanjiayuan、辽阳 Liaoyang、五营 Wuying、苇河 Weihe、郎乡
Langxiang、十八站 Shibazhan、友好 Youhao、隆美溪Longmeixi、
阿木尔 Amuer、塔河 Tahe、绥阳 Suiyang、大连 Dalian、穆陵
Muling、新青 Xinqing、东京城 Dongjingcheng、大石头 Dashitou、
富克山 Fukeshan、铁力 Tieli、呼中 Huzhong、翠峦 Cuiluan、山河
屯 Shanhetun、东方红 Dongfanghong、伊春 Yichun、鹤北 Hebei、
鹤岗 Hegang、金山屯 Jinshantun
海林 Hailin、大海Dahai、双鸭
山 Shuangyashan、乌 马 河
Wumahe、铁岭 Tieling、哈尔
滨 Haerbin、沈阳 Shenyang、
大庆 Daqing、桃山 Taoshan、
南 岔 Nancha、迎 春 Ying2
chun、牡丹江 Mudanjiang、柴
河 Chaihe、双丰 Shuangfeng、
齐齐哈尔 Qiqihaer、鹤立 He2
li、乌伊岭 Wuyiling、阜 新
Fuxin、桦南 Huanan、库伦斯
Kulunsi、七台河 Qitaihe
红星 Hongxing、鸡西
Jixi、沾河 zhanhe、南
翁 Nanweng、双鸭山
shuangyashan、朝 阳
Chaoyang、通北 Tong2
bei、八面通 Bamian2
tong、林口 Linkou、锦
州 Jinzhou、盘锦 Pan2
jin、上甘岭 Shanggan2
ling
佳木斯 Jia2
musi
3 　结果与讨论
311 　风险表征概况
　　根据式 (4) 计算出东北三省各林区生态风险指
数 ,并且按生态风险等级划分为无风险、轻风险、中
风险、重风险和严重风险 5 个级别.
　　由表 1 可以看出东北林区 93 个林业局 ,轻风险
占 64. 4 % ,中风险占 21. 2 % ,重风险占 13. 3 % ,严
重风险占 1. 1 % ,整体上表现出东北区森林处于不
同程度的风险之中 ,进行风险管理势在必行. 东北林
区森林生态风险指数分布频率如图 2 ,拟合方程为 :
y = - 0. 0116 x2 + 0. 0793 x + 0. 0636 ( r2 = 0. 854) ,属
偏正态分布 ,符合生态风险分布的一般规律[10 ] .
312 　森林风险地域分异特征
　　森林风险有很大的地域分异性 ,重风险和严重
风险等级的林业局主要集中在小兴安岭地区 (图
图 2 　东北地区森林生态风险指数分布频率
Fig. 2 Distribution frequency of ecological risk indexes of forest in
Northeast ,China.
Ⅰ.分布频率 Multinomial ; Ⅱ. 多项式 (分布频率) Distributing fren2
quency.
3) . 由图 4 也可看出 ,靠近长白山区的森林处于轻风
险和中风险等级 ,向西生态风险越来越重 ,从小兴安
5686 期 　　　　　　　　　　　　　　王春梅等 :东北地区森林资源生态风险评价研究 　　　　　　　　
图 3 　东北地区森林生态风险指数等值线图
Fig. 3 Isogram map of the ecology risk indexes of forest in Northeast ,
China.
图 4 　东北地区森林生态风险指数分布立体图
Fig. 4 Distribution spatial graph of risk of forest in Northeast ,China.
岭南坡向南张广才岭西坡和长白山脉余脉龙岗山地
向西 ,从低山 →丘陵 →高地平原 ,森林生态风险指数
越来越高 ,最高值出现在佳木斯. 向西一直延伸到海
伦、北安地区 ,基本处于秃山荒岭状态 ,水土流失最
严重 ,导致一系列环境效应和生态效应.
4 　讨 　　论
　　林区生态风险问题形成的主要胁迫包括物理胁
迫、化学胁迫、生物胁迫和社会胁迫 ,其权重系数分
别为 0. 30、0. 22、0. 11 和 0. 37. 东北 93 个林业局
中 ,轻风险占 64. 4 % ,中风险占 21. 2 % ,重风险占
13. 3 % ,严重风险占 1. 1 % ,符合偏正态分布. 东北
区森林生态风险的地域分异明显 ,靠近长白山区的
森林处于轻风险和中风险等级 ,向西生态风险越来
越重 ,处于重风险和严重风险等级的林业局主要集
中在小兴安岭地区.
　　在形成东北区森林风险问题的胁迫中 ,社会胁
迫最为主要. 人为因素的影响一方面直接对森林施
加影响 ,另一方面又通过物理胁迫、化学胁迫等间接
地影响林区生态. 为确保东北林区的可持续发展 ,首
先应减少人为因素的负面影响 ,改革管理体制 ,加强
生态建设[16 ] . 根据不同破坏程度及当前存在的生态
问题而采取相应风险管理. 确保对重风险和严重风
险的林区封山育林 ,严禁砍伐 ,促进天然更新 ;中风
险的以育为主 ,适量砍伐 ;轻风险的林区可以采育并
举. 加强森林生态系统的恢复和重建 ,保护森林生物
多样性 ,致使生态风险最小化 ,促进森林资源可持续
发展[13 ] .
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作者简介 　王春梅 ,女 ,1976 年生 ,博士生 ,主要从事环境生
态学研究 ,发表论文 5 篇. E2mail :wangcm @igsnrr. ac. cn
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