全 文 ：
\摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 18 期摇 摇 2011 年 9 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
高寒矮嵩草草甸冬季 CO2释放特征 吴摇 琴,胡启武,曹广民,等 (5107)………………………………………
开垦对绿洲农田碳氮累积及其与作物产量关系的影响 黄彩变,曾凡江,雷加强,等 (5113)……………………
施氮对几种草地植物生物量及其分配的影响 祁摇 瑜,黄永梅,王摇 艳,等 (5121)………………………………
浙江天台山甜槠种群遗传结构的空间自相关分析 祁彩虹,金则新,李钧敏 (5130)……………………………
大兴安岭林区不同植被对冻土地温的影响 常晓丽,金会军,于少鹏,等 (5138)…………………………………
樟子松树轮不同组分的稳定碳同位素分析 商志远,王摇 建,崔明星,等 (5148)…………………………………
内蒙古不同类型草地叶面积指数遥感估算 柳艺博,居为民,朱高龙,等 (5159)…………………………………
杭州西湖北里湖荷叶枯落物分解及其对水环境的影响 史摇 绮,焦摇 锋,陈摇 莹,等 (5171)……………………
火干扰对小兴安岭落叶松鄄苔草沼泽温室气体排放的影响 于丽丽,牟长城,顾摇 韩,等 (5180)………………
黄河中游连伯滩湿地景观格局变化 郭东罡,上官铁梁,白中科,等 (5192)………………………………………
黄土区次生植被恢复对土壤有机碳官能团的影响 李摇 婷,赵世伟,张摇 扬,等 (5199)…………………………
我国东北土壤有机碳、无机碳含量与土壤理化性质的相关性 祖元刚,李摇 冉,王文杰,等 (5207)……………
黄土旱塬裸地土壤呼吸特征及其影响因子 高会议,郭胜利,刘文兆 (5217)……………………………………
宁南山区典型植物根际与非根际土壤微生物功能多样性 安韶山,李国辉,陈利顶 (5225)……………………
岩溶山区和石漠化区表土孢粉组合的差异性———以重庆市南川区为例 郝秀东,欧阳绪红,谢世友 (5235)…
夏蜡梅及其主要伴生种叶的灰分含量和热值 金则新,李钧敏,马金娥 (5246)…………………………………
苏柳 172 和垂柳对 Cu2+的吸收特性及有机酸影响 陈彩虹,刘治昆,陈光才,等 (5255)………………………
导入 TaNHX2 基因提高了转基因普那菊苣的耐盐性 张丽君,程林梅,杜建中,等 (5264)………………………
空气湿度与土壤水分胁迫对紫花苜蓿叶表皮蜡质特性的影响 郭彦军,倪摇 郁,郭芸江,等 (5273)……………
黄土高原旱塬区土壤贮水量对冬小麦产量的影响 邓振镛,张摇 强,王摇 强,等 (5281)…………………………
咸阳地区近年苹果林地土壤含水量动态变化 赵景波,周摇 旗,陈宝群,等 (5291)………………………………
苗药大果木姜子挥发油成分变化及其地理分布 张小波,周摇 涛,郭兰萍,等 (5299)……………………………
环境因子对小球藻生长的影响及高产油培养条件的优化 丁彦聪,高摇 群,刘家尧,等 (5307)…………………
不同基质对北草蜥和中国石龙子运动表现的影响 林植华,樊晓丽,雷焕宗,等 (5316)…………………………
安徽沿江浅水湖泊越冬水鸟群落的集团结构 陈锦云,周立志 (5323)……………………………………………
黑胸散白蚁肠道共生锐滴虫目鞭毛虫的多样性分析与原位杂交鉴定 陈摇 文,石摇 玉,彭建新,等 (5332)……
基于熵权的珠江三角洲自然保护区综合评价 张林英,徐颂军 (5341)……………………………………………
专论与综述
中小尺度生态用地规划方法 荣冰凌,李摇 栋,谢映霞 (5351)……………………………………………………
土地利用变化对土壤有机碳的影响研究进展 陈摇 朝,吕昌河,范摇 兰,等 (5358)………………………………
海洋浮游植物与生物碳汇 孙摇 军 (5372)…………………………………………………………………………
多年冻土退化对湿地甲烷排放的影响研究进展 孙晓新,宋长春,王宪伟,等 (5379)……………………………
生源要素有效性及生物因子对湿地土壤碳矿化的影响 张林海,曾从盛,仝摇 川 (5387)………………………
生态网络分析方法研究综述 李中才,徐俊艳,吴昌友,等 (5396)…………………………………………………
研究简报
不同群落中米氏冰草和羊草的年龄结构动态 金晓明,艾摇 琳,刘及东,等 (5406)………………………………
主题分辨率对 NDVI空间格局的影响 黄彩霞,李小梅,沙晋明 (5414)…………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*314*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*35*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄09
封面图说: 在树上嬉戏的大熊猫———大熊猫是中国的国宝,自然分布狭窄,数量极少,世界上仅分布在中国的四川、陕西、甘肃
三省的部分地区,属第四纪冰川孑遗物种,异常珍贵。 被列为中国国家一级重点保护野生动物名录,濒危野生动植
物种国际贸易公约绝对保护的 CITES附录一物种名录。 瞧,够得上“功夫熊猫冶吧。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 31 卷第 18 期
2011 年 9 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 18
Sep. ,2011
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金项目(40971040); 广东省软科学基金项目(2009B070300106); 广东省自然科学基金项目(8151063101000016)联
合资助
收稿日期:2011鄄01鄄25; 摇 摇 修订日期:2011鄄06鄄27
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: zlyzsu@ 163. com
张林英, 徐颂军.基于熵权的珠江三角洲自然保护区综合评价.生态学报,2011,31(18):5341鄄5350.
Zhang L Y, Xu S J. An entropy weight approach on the comprehensive evaluation of the Pearl River Delta Nature Reserve. Acta Ecologica Sinica,2011,31
(18):5341鄄5350.
基于熵权的珠江三角洲自然保护区综合评价
张林英1,2,*, 徐颂军1
(1. 华南师范大学地理科学学院,广州摇 510631; 2. 中山大学地球环境与地球资源研究中心,广州摇 510275)
摘要:运用熵权法对珠江三角洲自然保护区进行了综合评价。 结果表明:(1)48 个样本的保护区中 7 个为高水平,30 个为较高
水平,10 个为一般,1 个较差。 从总体水平上看,虽然具有一部分较高水平的保护区,但珠江三角洲的保护区建设水平存在明显
的差异,深圳、中山、佛山等地亟待建立新的保护区加以补充;(2)保护区的综合水平与面积具有明显的相关关系,建立了综合
水平与面积之间的回归模型,并进一步求出珠江三角洲生态类型自然保护区理论上的最适宜面积;(3)区域保护区综合水平的
提高与最大面积指数正相关,区域可以通过建设面积相对较大的优质保护区成为区域生态增长极,通过物种的交流和环境影响
拉动其它保护区的发展,但区域范围内保护区之间面积差异不能太大;(4)自然干扰对沿海及岛屿类型的保护区综合水平影响
相对较大。
关键词:熵权;珠江三角洲;自然保护区;综合评价
An entropy weight approach on the comprehensive evaluation of the Pearl River
Delta Nature Reserve
ZHANG Linying1,2,*, XU Songjun1
1 College of Geographical Science, South China Normal University, Guangzhou 510631, China
2 Center of Earth Environment and Resources, Sun yat鄄sen University, Guangzhou 510275, China
Abstract: Society忆s rapid economic development creates major challenges to the creation of nature reserves, especially in a
region with high levels of ecosystem fragmentation. The reserves of the Pearl River Delta have different ecological functions
and face different threats. At the same time, these nature reserves have different levels of protection and serve different
purposes, such as the protection of local species and providing society with regionally protected areas. A comprehensive
evaluation of nature reserves would lay a solid foundation for their management and for related policies and decision making.
Three types of indicators were selected to facilitate acquiring comprehensive protection status for the nature reserves in Pearl
River delta region: the size of the reserve, the level of threat from human activities, and the current level of management.
An entropy method was used to make a comprehensive evaluation of the reserves. Each reserve was given a ranking from
high to poor, based on a comprehensive look at all these factors. The results indicate:
(1) Seven of a total 48 nature reserves studied ranked high. Thirty ranked moderately high, 10 are moderately well
protected, and only one is poorly protected. In general, although some of the nature reserves were ranked high, obvious
differences in their layout and design exist, especially those in the cities of Shenzhen, Zhongshan, and Foshan, where new
nature reserves should be added.
(2) Because the cities of Zhuhai and Huizhou have a relatively large number of nature reserves, these reserves have
major differences. The design and geographic layout of nature reserves in Huizhou are relatively uniform, but in Zhuhai
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significant differences exist between them since some of the nature reserves are on oceanic islands. We conclude the
protection level can be ranked as: Zhaoqing and Jiangmen > Shenzhen > Guangzhou and Huizhou > Foshan and Zhongshan
> Zhuhai.
(3) Current research in nature reserve protection focuses on determining the appropriate size for nature reserves.
Governments departments administering these areas are attempting to solve this important problem. In theory, increasing the
size of a nature reserve may benefit the reproduction, growth, and survival of the living creatures there, but increasing the
size has a limit to its benefits, especially when human鄄caused pressures and management goals are considered. So the
appropriate size of each area should be determined. Our research indicates the overall quality of these nature reserves is
closely related to their physical size. We used a regression model to select the most suitable sizes for them.
(4) Our results show an increase in the overall protection level of regional reserves is positively related to the
geographic size of these areas. By constructing some high quality reserves with large geographic areas, the region can create
core ecological reserves that preserve some ecological aspects of the original landscape. These reserves can also support the
development of other reserves through an exchange of species and its influence on the local environment, but the size
differences of these regional reserves should be small. The cooperation and coordination among nature reserves of various
sizes, the level of protection each reserve provides, and species resources present should also be considered when
designating a reserve.
(5) The influence of natural disturbances on the comprehensive protection of reserves is larger in coastal areas or in
man鄄made ecological islands than it is in other types of reserves.
Key Words: entropy weight;Pearl river delta;nature reserve; comprehensive evaluation
自然保护区是一种特殊的地域生态系统,在保护区域生物资源及生态系统多样性方面发挥着积极的作
用。 自然保护区的综合评价是实施管理、制定相关政策的基础,从已有研究来看,目前的评价主要集中于指标
体系的建设和针对单个自然保护区的研究[1],虽然近年来开始了区域尺度方面的研究尝试[2鄄4],但仍然缺乏
对区域各保护区的进一步具体分析研究[5],而且定量评价方法有待改进。 珠江三角洲因社会经济发展快速,
生态系统破碎化程度较高,开发与自然保护之间的矛盾非常突出,而各保护区因为生态基础和所面临的威胁
要素不同,也表现出综合功能的差异。 如何在现有条件下建设功能水平相对较高的自然保护区,以及如何准
确把握各自然保护区的发展状况都是目前迫切需要解决的问题。 为此,本文以珠江三角洲自然保护区为研究
对象,运用熵权分析评价方法,对珠江三角洲各自然保护区整体综合评价,掌握各自然保护区的综合保护状
况,从中寻求影响综合功能的具体因素,并进一步探讨提升经济发达地区自然保护区综合水平的途径和方法,
以期为构建区域整体自然保护战略和优化管理提供理论和方法上的参考。
1摇 研究区域概述
1. 1摇 地理概况
珠江三角洲面积约 1. 13 万 km2,包括广州、深圳、珠海、佛山、江门、东莞、中山、惠州和肇庆市。 其中北回
归线横穿肇庆,广州和惠州 3 个地区。 属于亚热带气候,年均温 21—23 益,6—10 月常有台风影响,降雨集
中,年均降水量 1500 mm以上。 植被基带类型为南亚热带常绿阔叶林,土壤多为红壤[6]。
1. 2摇 自然保护区基本情况及发展历程
因为保护区类型较多,不同类型的保护区之间的可比性不强,而生态类型保护区数量最多,能够实现对陆
地生态系统最基本的保护,因此本文的研究对象为珠江三角洲生态类型自然保护区[7]。 目前珠江三角洲共
有该类保护区 65 个,面积达 222195. 15 hm2,其中国家级 2 个,面积 11618. 90 hm2,占总面积的 5. 23% ;省级
13 个,面积 93084. 39 hm2,占总面积的 41. 89% ;而市县级的,面积 117491. 86 hm2,占总面积的 52. 88% 。 因
各自然保护区本底调查情况不同,本文选择 48 个生态类型保护区为样本,占同类型保护区总量的 73. 8% 。
2435 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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自 1956 年建立的鼎湖山自然保护区后,珠江三角洲直到 1979 年才建立了黑石顶自然保护区,随后加快
了自然保护区建设步伐,相继建立了惠东古田、龙门南昆山、罗浮山、珠海淇澳鄄担杆岛和内伶仃福田保护区,
总面积达 31151. 27 hm2。 进入 20 世纪 90 年代自然保护区进入蓬勃发展时期,经过调整建设,共建台山上川
岛、广州从化温泉等 13 个自然保护区,面积达 40790. 50 hm2。 以 2000 年广东省人大通过了关于加快自然保
护区建设的决议为标志,开始了广东自然保护区建设的最快时期,2000—2009 年间共建有怀集三岳、珠海黄
杨山等 46 个保护区,面积达 150253. 38 hm2。 2010—2020 年间自然保护区建设将进入稳定发展时期,拟建深
圳大鹏半岛,江门红树林等保护区 17 个,面积达 60412. 9 hm2。
2摇 研究方法
2. 1摇 数据来源
以广东省行政图等地图为基础,在 Arcgis9. 3 的支持下,对原始数据进行配准、校验和修改,并截取研究区
所在范围数据生成新的珠江三角洲 Shp文件。 以珠江三角洲参评的 48 个自然保护区为样本,提取相应特征
数据,包括降雨量、水系特征、村庄数目、道路长度等数据建立属性数据库,建立的数据集有两种形式,一种为
定量数据,一种为二元数据矩阵,然后运用 Analysis和 Spatial Statistics等相关模块对数据加以分析处理。
2. 2摇 评价指标选择
自然保护区具有保护环境,拯救野生动植物资源,以及改善生态环境,维护生态平衡,为科学研究和生态
旅游等活动提供场所等功能。 功能的多样性决定选择的自然保护区评价指标也应是多方面的[1],本文基于
规模度、人类威胁、管理水平等 7 个方面,建立一套较为系统完整而又操作简便的自然保护区评价指标体系,
对珠江三角洲各自然保护区进行综合评价。
2. 2. 1摇 规模度
根据岛屿生物地理学的物种平衡理论,任何保护区均需足够大的面积以容纳保护对象并维持其生存,一
个孤岛类型、面积较小的保护区所具有的物种优势明显较小。 相对其它类型来说,自然生态系统类型与野生
动物类型保护区的面积一般要求相对大一些。 就区域层面上考虑,只有具有一定的保护区规模,其保护效果
才能够体现出来。 因此本文以自然保护区面积作为衡量保护区规模度的指标。
2. 2. 2摇 人类威胁
人类威胁是指因人类在保护区内外的活动而对保护区的生物等自然资源造成的危害状况,又分为直接威
胁与间接威胁两类。 人类威胁虽然实质上并不是以生态学原理为基础的,但它有重大的现实意义,可用于独
立评价各个自然保护区。
(1)城市化水平摇 快速城市化导致开发的规模和速度加大,对于保护区来说意味着所处区域的生态环境
压力增大,因此本研究选择城市化水平作为其中一个指标,选择珠江三角洲广州、深圳、珠海、佛山、惠州、东
莞、中山、江门、肇庆九市城市化发展水平向量为(0. 91,1. 305,0. 693,0. 479,0. 011,0. 756,0. 479,-0. 071,
-0. 316) [8]。
(2)都市效应摇 珠江三角洲近年来形成三个大的都市圈,经济发展更为集中和旺盛,分别为深圳、惠州、
东莞都市圈,江门、珠海、中山都市圈和广州、佛山都市圈,处于这三大都市圈的保护区所面临的经济增长和环
境保护之间的矛盾更大,因此对这三大都市圈进行 25km的缓冲分析,对处于这一区间的保护区赋值,以此来
强调都市圈的影响。
Bc = x:d(x,O) 臆{ }R
式中, Bc 为缓冲区,x为点位,d(x,O)为 x到中心 O的距离,R为半径。 对 Bc 赋值, R取 25 km。
(3)周边区域村庄数摇 自然保护区周边地区的人类活动是影响自然保护区内保护对象生存的重要因
素[9],这种影响来自人类对环境资源的需求和破坏[10],本文选择自然保护区周围 10km的村庄数来反映人类
直接威胁。
cxo = 1摇 摇 当 dxo 臆10
cxo = 0摇 摇 当 dxo > 10
摇 m =移
n
i = 1
cxo
3435摇 18 期 摇 摇 摇 张林英摇 等:基于熵权的珠江三角洲自然保护区综合评价 摇
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式中,x为点位,dxo为 x到中心 O的距离, cxo 村庄个数,m表示分析区内村庄总数。
(4)道路长度摇 道路长度不仅关系到自然保护区的可达性和可进入性,也能反映人类对保护区的潜在
威胁。
d(x,O) 臆 R
a =移
n
i = 1
dij
在此 R取 10 km,a表示缓冲内的道路长度,di表示任一条道路长度。
2. 2. 3摇 管理和综合水平
自然保护区必须具备一个健全的管理机构和一些必要的基础设施以及充足稳定的经费来源,这是保护区
正常管理的最基本条件。 一般来讲,管理水平与保护区建立时间的长短、级别的高低等因素有关。
(1)保护区建设时间摇 保护区从始建开始就被纳入正常的管理,虽然中间可能会经过一些合并或升级,
但其保护效果事实存在,因此本文选择保护区距始建时间年限来表示建设时间。
(2)保护区级别摇 在保护区建设过程中,多样性、稀有性、代表性和自然性是确定级别的依据,因此,在很
大程度上自然保护区级别可以综合反映自然保护区的上述各因子水平,而且资金渠道的多少、资金来源的稳
定程度和获取的资金数额大小常常是评价保护区管理水平的重要因素。 保护区的经费来源主要有 4 个渠道,
即:中央主管部门的投资、地方政府的拨款、社会各界和国外的援助,以及保护区自身的创收,级别高的保护区
在资金配套上往往是优先考虑的。 因此本文选择自然保护区级别来反映保护区的管理水平,将自然保护区国
家级、省级、市县级所对应的数量标度矩阵确定为(10,6,2)。
2. 3摇 评价方法
2. 3. 1摇 指标权重的确定
通过对各种权重确定方法的权衡,在只有判断矩阵而没有专家权重的情况下,采用熵权决策法,该方法具
有操作性和客观性强,能够反映数据隐含信息,增强指标的分辨意义和差异性,以避免因选用指标的差异过小
造成的分析困难,从而使各类信息能得到比较全面的反映[11鄄12]。 其主要过程如下[13]:
(1)建立 m个评价指标, n个评价对象的模糊评价矩阵 R忆 , R忆 =
r忆11 r忆12 … r忆1n
r忆21 r忆22 … r忆2n
… … … …
r忆m1 r忆m2 … r忆
é
ë
ê
ê
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
ú
ú
mn
(2)对目标矩阵 R忆进行无量纲化处理,得到矩阵 R = r( )ij ( )m伊n
(3)按照式(1)计算各评价指标的熵 Hi
Hi = - k移
n
j = 1
fij lnfij i = 1,2,…,m (1)
其中,式中 fij =
rij
移
n
j = 1
rij
,k = 1lnn ,并假定,当 fij = 0 时, fij lnfij =0
(4)则第 i个评价指标的权重定义为:
w =
1 - Hi
m - 移
m
i = 1
Hi
(2)
满足 0 臆 w i 臆1 和移
m
i = 1
w i = 1。
2. 3. 2摇 熵权评价步骤
(1)对矩阵 R加熵权 Hi 进行规格化,得到属性矩阵 B
4435 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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B =
b11 … b1n
… … …
bm1 … b
é
ë
ê
ê
êê
ù
û
ú
ú
úú
mn
=
H1 r11 … H1 r1n
…… …
Hmrm1… Hmr
é
ë
ê
ê
êê
ù
û
ú
ú
úú
mn
(2)求理想点 P* = P1 *,P2 *,…,Pm( )* T
式中, P* = maxbij掖 j= 1,2,…,n;i = 1,2,…,m业
负理想点为 P* = 0,0,…,( )0 T
(3)被评价对象与理想点的贴近度为
T j =
P* - O[ ]j T P* - P[ ]*
椰P* - P*椰
=
P* - O[ ]j TP
*
椰P*椰2
= 1 -
O jTP*
椰P*椰2
= 1 -
移
m
i = 1
bij*P i
移
m
i = 1
P i * 2
式中, O j = b1j,b2j,…,b[ ]mj T,T j 沂 0,[ ]1
T j 值越小,意味着与理想点相距最近,其综合水平越高。 鉴于 T j 沂 0,[ ]1 ,将综合水平评价结果标准确
立如下:综合水平高(0—0. 2]、综合水平较高(0. 2—0. 4]、综合水平一般(0. 4—0. 6]、综合水平较低(0. 6—
0郾 8]、综合水平低(0. 8—1. 0]。
3摇 结果分析
3. 1摇 不同保护区差异分析
级别、都市效应、面积、道路长度、城市化水平、村庄数、建立时间所对应的权重向量为:Wi = (0. 5172、
0郾 1055、0. 2682、0. 0506、0. 0441、0. 0016、0. 0128)。 权重结果表明:级别和面积两项对保护区的综合影响最
大,这也为保护区建设水平的提高指出一个基本途径:通过培育管理提升保护区的级别,并适当地扩大保护区
的面积。
评价结果表示(图 1),属于保护区综合建设水平高自然保护区有 7 个,分别为怀集三岳 SY(0郾 1318)、珠
海淇澳-担杆岛 QADG(0. 1659)、惠东莲花山白盆珠 LHS(0. 1677)、广东象头山 XTS(0. 1739)、怀集大稠顶
DCD(0. 1825)、台山上川岛猕猴 SCD(0. 1841)和恩平七星坑自然保护区 QXK(0. 1846)。 西江烂柯山 LKS、江
门古兜山 GDS、惠州罗浮山 LFS、镇海湾红树林 ZHWHS、内伶仃福田 NLDFT等属于保护区综合水平较高的自
然保护区,数量比较多,占 62. 5% 。 总体水平一般的保护区有 10 个,分别是从化温泉 CHWQ、东莞灯心塘
DXT、东莞马山 MSH、珠海凤凰山 FHS、惠州连塘 LT、斗门竹篙岭 ZHL、珠海荷包岛 HBD、东莞莲花山 LHS、惠
州洋朗 YL、珠海黄杨山 HYS。 保护区水平较低的只有一个,为东莞银瓶山自然保护区 YPS(0郾 6294)。 从结果
上看,虽然总体建设水平相对较好,但因为这种评价仅仅是相对珠江三角洲内部保护区而言的,因此建设的空
间仍然较大,建设水平较低的保护区基本属广州、东莞、珠海等经济发达地区,面临经济发展和环境保护的矛
盾较大。
3. 1. 1摇 不同级别的评价影响
评价结果显示(图 2):淤级别对保护区的影响比较明显,表现为高一级别的评价结果相对低级别好,如国
家级的平均分值为 0. 2304,省级的为 0. 2656,而县市级的为 0. 3927;于但是从总体来说,虽然平均分值国家级
相对较小,但是排名在前两位的却分别是怀集三岳和珠海淇澳,而省级的惠州白盆珠也综合评价结果为
0郾 1677,比同属惠州的国家级象头山的综合水平还要好。
3. 1. 2摇 不同面积的影响
为了更好地分析面积与结果的关系,运用 SPSS15 对 T j和面积的关系建立回归模型为: y = 1. 621x -0. 208 ,
经过 F检验,其 sig值远远小于 0. 01,说明模型成立的统计学意义非常显著,小圆圈代表不同面积的自然保护
区综合评价 T j散点分布图(图 3),实线代表回归曲线,直观上和检验表示,该模型能拟合数据变化的趋势。 由
图 3 可知,不同面积的保护区与其评价结果呈一种相关关系,虽然面积在评价过程中所占权重较大,但是本文
5435摇 18 期 摇 摇 摇 张林英摇 等:基于熵权的珠江三角洲自然保护区综合评价 摇
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0
0.2
0.4
0.6
0.8SY QADG
LHS
XTS
DCD
SCDQXKLKS
WSQD
ZHWHS
CHD
NLDFT Tj
0
0.2
0.4
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0.8SEK HZ
TPS
JJ
DHS
ZTSKHSSLDZ
DSK
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DXT
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0
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0.4
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0.8HSD LFS
GDS
HSD
BYZ
CJSKPTZ
YKD
HZZ
NKS
GGD
NMQ
图 1摇 珠江三角洲自然保护区综合评价图谱
Fig. 1摇 The result of synthetic assessment of the Pearl River Delta nature reserve
T j
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0 国家级 省级 县市级
级别 Level
图 2摇 不同级别保护区 Tj分布图
Fig. 2摇 The Tj distribution based on each level nature reserve
的评价结果再一次证明了前人的研究结果,即保护区宜
保持在一定的面积规模[14]。 若从种群生物学上来说,
面积越大越好,但是从管理和干扰等综合的角度上来
看,并不是面积越大越好。 每增加相应的面积所对应的
T j值也发生相应的偏移,若提高自然保护区水平需要增
加过多的保护区面积,这种代价过高,不能选择;而若稍
微提高自然保护区面积就能够明显地提高保护区水平,
也表示相应水平比较低。 因此,合理的保护区面积,应
该是提高保护区面积不会明显影响到保护区水平时的
保护区面积,根据这种思路,计算出自然保护区规模大
约在 6163. 23 hm2时,应为比较适宜的面积,其对应的综
合评价分值为 0. 2639。 但是面积的确定还是应以保护物种的生态适宜,和本地的资源本底情况为基础。 作
为中国建立的第一个自然保护区,被誉为北回归线上的一颗明珠的鼎湖山自然保护区,其面积相对较少,仅为
1133 hm2,面积远远小于其它保护区和本文计算的最佳理论值,这对于物种的交换并不是很有利,虽然肇庆市
相关绿地建设规模较大,并且已经建成了一系列的生态廊道,但是也应考虑扩展面积。
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面积 Area/hm2
T j
5000 10000 15000
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
F = 18.953
显著性 Sig. = 0.000
常数 = 1.621
系数 Coef. = -0.208
图 3摇 不同面积的 Tj 散点分布及曲线相关分析拟合
摇 Fig. 3 摇 The nature reserve Tj distribution point and curve
simulation based on area
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
东莞
T j
佛山 广州 惠州 江门 深圳 肇庆 中山 珠海
区域 Region
图 5摇 各市保护区 Tj分布图
摇 Fig. 5 摇 The nature reserve Tj distribution point based on each
region摇
3. 1. 3摇 综合干扰因子后的结果
除了人类威胁,自然干扰也会对保护区造成影响,
针对这种影响是否关系到总体评价结果的疑问,本文选
择干旱、台风和洪涝 3 种自然干扰因子,主要通过各地
平均降雨量直接表征洪涝因子,用沿海梯度表征台风属
性,利用本地地表水缓冲梯度建立二元矩阵,熵权原理
同前,评价结果如上图所示。 在图 4 中 T j2为综合评价,
T j1为加入自然干扰因子的评价,可以明显地看出加入
干扰因子后的 T j1评价基本与原来的综合评价会发生简
单偏移,其中沿海及岛屿类型自然保护区受自然干扰明
显较大,如竹蒿岭 ZHL、内伶仃福田 NLDFT、荷包岛
HBD 以及凤凰山 FHS、上川岛 SCD 和惠东红树林
HDHS以及镇海湾红树林 ZHWHS 评价结果均出现下
降,而博罗黄山洞 HSD、鼎湖山 DHS、十二崆 SEK、金桔
JJ和洋朗YL则比单纯地考虑人类威胁的评价结果靠
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
HSD DHS LHS YPS ZHL HSD NLD
FT CHD DCD GT HZZ NMQ SEK DZ DSK LT GDS NKS ZTSK SCD LK
S D M D HBD QAD
G
Tj1
Tj2
自然保护区 Nature reserve
T j
图 4摇 Tj与考虑干扰因素之后的偏移对比
Fig. 4摇 The contrast to evaluation result considering disturbance elements
前。 但是两种评价结果基本吻合,说明自然威胁能够影
响到保护区的综合水平,但不能起决定作用。
3. 2摇 不同区域保护区综合水平分析
3. 2. 1摇 选择对不同县市的差别
从图 5 中可以看出,各市的自然保护区综合水平存
在不同的个性差异。 东莞的自然保护区建设水平相对
较差,这与保护区建设起步较晚,而且区域城市化水平
较高有关;肇庆和江门因为有鼎湖山、黑石顶、烂柯山、
大稠顶、三岳、七星坑和古兜山等众多建设时间长,保护
效果好的自然保护区,总体水平较高;珠海和惠州因为
保护区较多所以差异相对较大,但惠州的保护区建设水
平相对比较均匀,而珠海则差异性很大,这与珠海的保
护区有几个是海岛型的有关;而佛山、广州、深圳和中山
7435摇 18 期 摇 摇 摇 张林英摇 等:基于熵权的珠江三角洲自然保护区综合评价 摇
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的保护区较少,总体水平也较为一般。
从平均水平上来说(图 6),肇庆和江门属第一类优质保护区建设区域,深圳因为唯一的保护区内伶仃福
田为国家级湿地,保护水平较高,属第二类;广州和惠州属第三类;佛山和中山属第四类;珠海则属第五类。
N
0—0.25490.2550—0.28680.2869—0.34600.3461—0.37640.3765—0.47860 40 80km
各市保护区Tj平均值
图 6摇 各市保护区 Tj平均表现图
Fig. 6摇 The average nature reserve Tj of each region
3. 2. 2摇 与全部保护区的相关性分析
选取珠江三角洲九市保护区的平均值综合评价值 T j 与全部保护区(参评数据为 65 个)的基本景观指数
作相关性分析,从表 1 中可以得出:淤与 LPI呈典型的负相关关系,即最大面积指数越大,区域 T j值越小,也就
是说其综合评价水平越高,这进一步说明不管是从单纯保护区还是从区域的角度,面积都具有较强的影响作
用,相关性分析与熵权评价结论是一致的,而且,也为区域的自然保护区建设提供一种方向,即通过建设区域
较大面积的重点保护区,达到区域生态增长极的效果;于 T j 与 CA、PD、NP、MPS、LPI 呈负相关关系,即区域建
设保护区的面积越大数目越多,并且具有一个较大的典型保护区引导保护方向,就越能够提高区域的自然保
护区建设水平。 这与岛屿生物学相关理论是一致的,即,增加生物活动面积及交流途径,建设完善的网络体
系,是有利于保护区物种的良性发展的;盂 T j 与面积变异系数、多样性、均匀度以及优势度之间则是正相关关
系,意味着,区域保护区类型太多,不同保护区以及不同类型保护区之间面积变异太大,都不利于区域保护区
整体水平的提高,也即单一保护区的建设应与区域保护区建设相协调,面积应保持适宜性。
4摇 结论与讨论
(1)选择规模度、人类威胁和管理水平等相关 7 个指标对保护区进行综合评价,全部参评保护区评价结
果为:优质建设的有 7 个,较高水平的有 30 个,一般的有 10 个,较差的有 1 个。 同时权重结果表明:级别和面
积两项对保护区的综合影响最大,因此,为保护区建设水平提高指出一个基本途径:通过培育管理提升保护区
的级别,并合理扩大保护区的面积。
8435 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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表 1摇 T j 与全部保护区的相关关系表
Table 1摇 The correlation of T j with other indexs
CA PD NP LPI MPS PSSD SHDI SHEI D
PD -0. 6131 1. 0000 -0. 5867 -0. 2878 0. 3531 0. 3323 0. 2088 0. 2086 0. 1445
NP 0. 9741 -0. 5867 1. 0000 0. 1895 -0. 1707 -0. 1873 -0. 2404 -0. 2409 -0. 1823
LPI 0. 0773 -0. 2878 0. 1895 1. 0000 -0. 1607 -0. 3621 -0. 6115 -0. 6112 -0. 4503
MPS -0. 2864 0. 3531 -0. 1707 -0. 1607 1. 0000 0. 9525 0. 7455 0. 7454 0. 8813
PSSD -0. 2829 0. 3323 -0. 1873 -0. 3621 0. 9525 1. 0000 0. 8243 0. 8242 0. 9066
SHDI -0. 2434 0. 2088 -0. 2404 -0. 6115 0. 7455 0. 8243 1. 0000 1. 0000 0. 9415
SHEI -0. 2438 0. 2086 -0. 2409 -0. 6112 0. 7454 0. 8242 1. 0000 1. 0000 0. 9414
D -0. 2158 0. 1445 -0. 1823 -0. 4503 0. 8813 0. 9066 0. 9415 0. 9414 1. 0000
T j -0. 2048 -0. 0213 -0. 2976 -0. 6845 -0. 0737 0. 0801 0. 4524 0. 4532 0. 2572
摇 摇 CA、PD、NP、LPI、MPS分别表示保护区面积、密度、个数、最大面积保护区指数、平均面积,PSSD 斑块面积标准差 PSSD、斑块面积变异系数
PSCV、多样性指数(SHDI)反映了各区域各类型面积的比例情况、SHEI均匀度指数(SHDI)反映了各区域各类型的自然保护区斑块所占面积比例
的差异状况; D为优势度,其取值越高,说明景观中某一种类型的斑块在面积上越占据优势; T j 表示各市平均 T j值
(2)在区域水平上,以江门、肇庆两地保护区综合水平较高,但肇庆的县市级保护区有待进一步补充。 惠
州、珠海因为数量多,而致保护区建设水平参次不齐,特别是珠海因为拥有较多的海岛型保护区,具有明显的
生态隔离特征,各保护区差异非常明显。 深圳、中山、佛山三市的保护区建设数量明显与其经济社会发展水平
不相适应,亟须在尊重当地自然资源的基础上,拟建新的保护区。
(3)应该建立多大面积的自然保护区是近年来自然保护区研究的热点问题,也是相关主管部门迫切需要
解决的问题[15],虽然面积的增大,从理论上会对保护区生物繁殖发展有利,但是从管理和压力等综合角度上
考虑,面积应保持在一定合理的水平。 本文研究表明珠江三角洲自然保护区综合水平与面积具有明显的相关
关系,回归模型为 y = 1. 621x -0. 208 ,并进一步得出珠江三角洲理论上最适宜的面积应为 6163. 23 hm2,这一结
论为珠江三角洲生态类型的保护区建设提供一种确定合理面积范围的参考。 不论从个体还是区域的层面上,
面积对自然保护区综合水平都具有较强的影响作用。 面积过小,不利于生物的迁徙和交流,面积过大,又面临
管理难题,因此区域层面上更需要重点扩大关键保护区[5],建设一个面积相对较大的优质保护区,以起到区
域生态增长极的效果。 但区域保护区的建设应类型多样,并且面积差异不能过大。 同时,面积与级别、物种资
源之间的协调水平也应引起注意。
(4)对单一保护区来说,自然干扰对沿海以及岛屿型的影响较大,对陆地生态系统类型的则影响相对较
小,从总体上来说,加入自然干扰以后的结果与仅考虑人为干扰的结果基本吻合。
(5)本文的研究都是基于各保护区是均质的,也没有涉及廊道在保护区的网络建设中的作用,因为自然
廊道和人工廊道的建设情况以及能否真正实现生物的迁徙和移动,都是比较难确定的,这也是本文的不足之
处,也需要进一步的研究补充。 随着干扰的加剧,保护区片断化现象越来越明显,在迁徙空间建立生态廊道是
加强基因交流的有效方式,也是今后自然保护区建设的重点之一。
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0535 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 18 September,2011(Semimonthly)
CONTENTS
CO2 emission from an alpine Kobresia humilis meadow in winters WU Qin, HU Qiwu, CAO Guangmin, et al (5107)………………
Effect of cultivation on soil organic carbon and total nitrogen accumulation in Cele oasis croplands and their relation to crop yield
HUANG Caibian, ZENG Fanjiang, LEI Jiaqiang, et al (5113)
…
……………………………………………………………………
Biomass and its allocation of four grassland species under different nitrogen levels
QI Yu, HUANG Yongmei, WANG Yan, et al (5121)
……………………………………………………
………………………………………………………………………………
Small鄄scale spatial patterns of genetic structure in Castanopsis eyrei populations based on autocorrelation analysis in the Tiantai
Mountain of Zhejiang Province QI Caihong, JIN Zexin, LI Junmin (5130)………………………………………………………
Influence of vegetation on frozen ground temperatures the forested area in the Da Xing忆anling Mountains, Northeastern China
CHANG Xiaoli,JIN Huijun,YU Shaopeng,et al (5138)
………
……………………………………………………………………………
Analysis of stable carbon isotopes in different components of tree rings of Pinus sylvestris var. mongolica
SHANG Zhiyuan, WANG Jian, CUI Mingxing, et al (5148)
……………………………
………………………………………………………………………
Retrieval of leaf area index for different grasslands in Inner Mongolia prairie using remote sensing data
LIU Yibo, JU Weimin, ZHU Gaolong, et al (5159)
………………………………
………………………………………………………………………………
Decomposition of lotus leaf litter and its effect on the aquatic environment of the Beili Lake in the Hangzhou West Lake
SHI Qi, JIAO Feng, CHEN Ying, et al (5171)
……………
……………………………………………………………………………………
Effects of fire disturbance on greanhouse gas emission from Larix gmelinii鄄Carex schmidtii forested wetlands in XiaoXing忆an
Mountains, Northeast China YU Lili, MU Changcheng, GU Han, et al (5180)…………………………………………………
Wetland landscape transition pattern of Lianbo Beach along the Middle Yellow River
GUO Donggang,SHANGGUAN Tieliang,BAI Zhongke,et al (5192)
…………………………………………………
………………………………………………………………
Effect of revegetation on functional groups of soil organic carbon on the Loess Plateau
LI Ting, ZHAO Shiwei,ZHANG Yang, et al (5199)
…………………………………………………
………………………………………………………………………………
Soil organic and inorganic carbon contents in relation to soil physicochemical properties in northeastern China
ZU Yuangang, LI Ran, WANG Wenjie, et al (5207)
………………………
………………………………………………………………………………
Characteristics of soil respiration in fallow and its influencing factors at arid鄄highland of Loess Plateau
GAO Huiyi, GUO Shengli, LIU Wenzhao (5217)
………………………………
…………………………………………………………………………………
Soil microbial functional diversity between rhizosphere and non鄄 rhizosphere of typical plants in the hilly area of southern Nixia
AN Shaoshan,LI Guohui,CHEN Liding (5225)
……
……………………………………………………………………………………
Differences in the surface palynomorph assemblages on a karst mountain and rocky desertification areas: a case in Nanchuan
District,Chongqing HAO Xiudong, OUYANG Xuhong,XIE Shiyou (5235)………………………………………………………
Ash content and caloric value in the leaves of Sinocalycanthus chinensis and its accompanying species
JIN Zexin, LI Junmin, MA Jine (5246)
………………………………
……………………………………………………………………………………………
Uptake kinetic characteristics of Cu2+by Salix jiangsuensis CL J鄄172 and Salix babylonica Linn and the influence of organic acids
CHEN Caihong, LIU Zhikun, CHEN Guangcai, et al (5255)
…
………………………………………………………………………
Introduction of TaNHX2 gene enhanced salt tolerance of transgenic puna chicory plants
ZHANG Lijun,CHENG Linmei,DU Jianzhong,et al (5264)
………………………………………………
…………………………………………………………………………
Effects of air humidity and soil water deficit on characteristics of leaf cuticular waxes in alfalfa (Medicago staiva)
GUO Yanjun, NI Yu,GUO Yunjiang, et al (5273)
…………………
…………………………………………………………………………………
Influence of water storage capacity on yield of winter wheat in dry farming area in the Loess Plateau
DENG Zhenyong, ZHANG Qiang, WANG Qiang, et al (5281)
…………………………………
……………………………………………………………………
Research of dynamic variation of moisture in apple orchard soil in the area of Xianyang in recent years
ZHAO Jingbo, ZHOU Qi, CHEN Baoqun, et al (5291)
………………………………
……………………………………………………………………………
Volatile oil contents correlate with geographical distribution patterns of the miao ethnic herb Fructus Cinnamomi
ZHANG Xiaobo,ZHOU Tao,GUO Lanping,et al (5299)
……………………
……………………………………………………………………………
Effect of environmental factors on growth of Chlorella sp. and optimization of culture conditions for high oil production
DING Yancong, GAO Qun, LIU Jiayao, et al (5307)
………………
………………………………………………………………………………
The effects of substrates on locomotor performance of two sympatric lizards, Takydromus septentrionalis and Plestiondon chinensis
LIN Zhihua, FAN Xiaoli, LEI Huanzong, et al (5316)
……
……………………………………………………………………………
Guild structure of wintering waterbird assemblages in shallow lakes along Yangtze River in Anhui Province, China
CHEN Jinyun, ZHOU Lizhi (5323)
…………………
…………………………………………………………………………………………………
Phylogenetic diversity analysis and in situ hybridization of symbiotic Oxymonad flagellates in the hindgut of Reticulitermes chinensis
Snyder CHEN Wen, SHI Yu, PENG Jianxin, et al (5332)………………………………………………………………………
An entropy weight approach on the comprehensive evaluation of the Pearl River Delta Nature Reserve
ZHANG Linying, XU Songjun (5341)
………………………………
………………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
On planning method of mesoscale and microscale ecological land RONG Bingling, LI Dong, XIE Yingxia (5351)……………………
Effects of land use change on soil organic carbon:a review CHEN Zhao,L譈 Changhe,FAN Lan,et al (5358)………………………
Marine phytoplankton and biological carbon sink SUN Jun (5372)………………………………………………………………………
Effect of permafrost degradation on methane emission in wetlands: a review
SUN Xiaoxin, SONG Changchun, WANG Xianwei, et al (5379)
……………………………………………………………
…………………………………………………………………
A review on the effects of biogenic elements and biological factors on wetland soil carbon mineralization
ZHANG Linhai, ZENG Congsheng, TONG Chuan (5387)
………………………………
…………………………………………………………………………
A review of studies using ecological network analysis LI Zhongcai, Xu Junyan, WU Changyou, et al (5396)…………………………
Scientific Note
Dynamics of age structures on Agropyron michnoi and Leymus chinensis in different communities
JIN Xiaoming, AI Lin, LIU Jidong, et al (5406)
………………………………………
…………………………………………………………………………………
The impact of thematic resolution on NDVI spatial pattern HUANG Caixia, LI Xiaomei, SHA Jinming (5414)………………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 18 期摇 (2011 年 9 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 18摇 2011
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