全 文 :第 26 卷第 11 期
2006 年 11 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 26 ,No. 11
Nov. ,2006
受损常绿阔叶林生态系统退化评价指标体系和模型
杨 娟1 ,李 静2 ,宋永昌1 , 3 ,蔡永立1
(11 华东师范大学资源与环境学院 ,城市化生态过程与生态恢复上海市重点试验室 ,上海 200062 ;
21 安徽农业大学林学与国林学院 ,合肥 230036)
基金项目 :国家自然科学基金重点研究资助项目 (30130060)
收稿日期 :2006201211 ;修订日期 :2006206210
作者简介 :杨娟 (1979~) ,女 ,河南人 ,博士生 ,主要从事生态模型和恢复生态学研究. E2mail : yangjuan01 @sohu. com3 通讯作者 Corresponding author. E-mail :ycsong @des. ecnu. edu. cn
致谢 :华东师范大学陈小勇教授、由文辉教授、达良俊教授、王希华教授、李俊祥副教授、易兰博士、河南大学丁圣彦教授等提出宝贵的意见 ,谨此
致谢 !
Foundation item :The project was financially supported by National Natural Science Key Foundation of China (No. 30130060)
Received date :2006201211 ;Accepted date :2006206210
Biography : YANGJuan , Ph. D. candidate , mainly engaged in ecological model and restoration ecology. E2mail :yangjuan01 @sohu. com
摘要 :为了对受损常绿阔叶林生态系统退化程度进行定量评价 ,在浙江天童亚热带常绿阔叶林生态系统研究的基础上 ,以地带
性顶级群落 ———栲树林为参照 ,选取不同退化程度的次生类型 :木荷林、马尾松 + 木荷林、马尾松林、灌丛以及裸地 ,从轻到重分
别代表 5 种不同退化程度。根据对这 5 种退化阶段群落的观测结果 ,从生态系统的组成结构、功能和生境 3 方面选取了 43 项指
标 ,再运用主成分分析、无重复双因素方差分析等数学分析方法经过两轮筛选 ,得到了一个包含 13 项指标的常绿阔叶林生态系
统退化程度诊断的指标体系。根据层次单排序的结果 ,进行层次总排序 ,在得到各级指标的权重基础上 ,构建了常绿阔叶林生
态系统退化综合评价模型 ,并就模型分析结果 ,用生态退化指数将常绿阔叶林的退化程度分为 5 级 : Ⅴ级 ———极端退化 ( >
0175) , Ⅳ级 ———重度退化 (0159~0175) , Ⅲ级 ———中度退化 (0152~0159) 、Ⅱ级 ———轻度退化 (0118~0152) 和 Ⅰ级 ———正常 ( <
0118) 。再利用鼎湖山国家自然保护区有关退化植被的研究数据对模型进行了验证 ,评价结果与模型所给出的退化评价标准较
为符合 ,表明了本评价指标体系和模型的适用性。
关键词 :受损常绿阔叶林 ;退化程度评价 ;指标体系 ;模型
文章编号 :100020933(2006) 1123749208 中图分类号 :S718155 文献标识码 :A
A model to assess the degradation degree of damaged evergreen broad2leaved forest
ecosystem
YANGJuan1 , LI Jing2 , SONG Yong2Chang1 , 3 , CAI Yong2Li1 (11School of Resources & Environmental Sciences , East China Normal
University , Shanghai Key Laboratory for Ecology of Urbanization Process and Eco2Restoration , Shanghai 200062 , China ; 21 College of Forest and Garden , Auhui
Agricultural University , Anhui Hefei 230036 , China) . Acta Ecologica Sinica ,2006 ,26( 11) :3749~3756.
Abstract: In order to quantitatively assess the degradation degree of damaged evergreen broad2leaved forest ecosystem , we
constructed an assessment model based on the studies of evergreen broad2leaved forest ecosystem in Tiantong National Forest Park ,
Zhejiang Province , which includes the undamaged climax community , i . e. , Castanopsis fargesii forest , and five secondary
communities with different degree of degradation , ordering from lower to higher : Schima superba forests , Pinus massoniana +
Schima superba forests , Pinus massoniana forests , shrubs and bare land , respectively. Forty2three parameters concerning
structure , functioning and habitat of ecosystem obtained from the above mentioned communities were selected as candidate factors
by one2way ANOVA. After using principle component analysis and two2factor without replicated ANOVA , a model including 13
parameters was gained after two times of screening. Using hierarchical analysis , we proposed index for each parameters and its
weight. An integrated model to assess degradation degree was constructed with these indices. After given a standard value ,
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degradation of each community was classified into one of the five categories : extra2heavy degradation ( > 0175) , heavy degradation
(0159~0175) , medium degradation (0152~0159) , slight degradation (0118~0152) and normal ( < 0118) . We also verified
the model with the data of evergreen broad2leaved forest in Dinghu Mountain National Reserve of Guangdong Province , and
assessments were in accord with the actual situation.
Key words :damaged evergreen broad2leaved forest ecosystem; assessment of degradation degree ; index system; model
生态退化是目前全球面临的主要环境问题之一 ,它不仅导致自然资源日益枯竭、生物多样性不断下降 ,而
且还严重阻碍社会经济的可持续发展 ,进而威胁人类的生存和发展 ,生态退化已引起各国政府和学者的高度
重视 ,生态系统退化和退化生态系统的恢复已成为当前生态学研究的热点之一[1 ] 。对退化程度的诊断是生态
系统退化研究中首先遇到和必须解决的问题 ,也是进行退化生态系统恢复与重建的基础和前提[2 ] 。
国内外对于生态系统退化评价已开展不少研究。首先是关于生态系统退化类型的划分 ,其中有根据生态
系统受损程度进行划分的[3~5 ] ,有根据生态系统稳定程度[6 ] 和生态系统受损后的直接结果 (或表现) 划分
的[7 ] ,还有根据植物种类组成、生物量、土壤状况等进行划分的[8 ] ,而关于常绿阔叶林的退化 ,余作岳等[9 ] 在热
带亚热带生态系统植被恢复研究中曾划分了退化类型 ,并指出需要进行退化程度的研究。关于生态系统退化
的评价 ,主要有区域或景观水平上的土地退化评价[10~14 ] ,此外还曾提出了一个包括土壤、植被、大气、水体 ,以
及农业生态系统、区域复合生态系统退化的评价指标体系[15 ] ;在对具体类型生态系统的退化评价上 ,有湿地
生态系统退化评价[16 ] 、土壤退化评价[17~18 ] 、红树林的退化评价[19 ]和落叶林的退化评价[20 ,21 ] 。在研究方法上 ,
由于多数研究还处于定性水平 ,为实现对生态系统退化的定量评价 ,对生态系统退化的概念模型、生态系统退
化诊断途径、退化诊断指标以及测量流程等进行了讨论[2 ] 。
总的来看 ,目前大多数研究都集中在理论的探讨 ,关于具体生态系统的研究还不多 ,而且多数是对荒漠生
态系统和草原生态系统的退化研究 ,涉及到森林生态系统的很少 ,本项研究以浙江天童受损常绿阔叶林生态
系统为例 ,对如何评价亚热带常绿阔叶林的退化程度进行了探讨。
1 常绿阔叶林生态系统退化评价指标体系的建立
本文作为“受损常绿阔叶林生态系统退化机制研究”的一部分 ,在各项研究的基础上 ,以我国东部亚热带
常绿阔叶林的优势群落栲树林[22 ] 为顶级群落 ,然后分别选取了退化程度由低到高的木荷林、马尾松 + 木荷
林、马尾松林、灌丛、裸地 5 种类型代表不同退化程度的次生演替阶段 ,根据各阶段群落退化特征的观测结果 ,
建立常绿阔叶林退化评价的指标体系。
111 退化评价指标体系指标选取原则
指标体系的建立是评价工作首要的和关键的一步 ,它直接影响到评价结果的准确性和科学性。森林生态
系统的退化是一个复杂的过程 ,涉及的因素很多 ,它既可表现在物种、种群、群落以及景观水平上 ,也可表现在
系统的组成、结构、功能、动态、生境条件等方面 ,它们都可作为评价指标 ,因而可以有单途经单因子诊断法、单
途经多因子诊断法和多途经综合诊断法[2 ] 。但是构建一个评价指标体系 ,不应该仅是一维简单的物理量 ,而
应是由多属性组成的多维多层的向量。对于如何建立生态系统退化评价指标 ,一些研究者也曾进行过讨
论[2 ,15 ,23 ] ,归纳起来 ,为常绿阔叶林生态系统退化评价指标体系的建立需要体现以下几点原则 :
(1) 综合性 常绿阔叶林生态系统组成结构复杂 ,选取的评价指标须能直接而全面地反映其综合特征 ;
(2) 代表性 常绿阔叶林生态系统具多种综合功能 ,选取的评价指标要最能反映系统的主要性状 ;
(3) 灵敏性 常绿阔叶林生态系统的退化特征可在系统许多方面得到反应 ,选用的指标需要能灵敏反应
系统的退化性 ;
(4) 层次性 根据不同评价需要和详尽程度可对指标分层分级 ;
(5) 实用性 选用的指标须可测度、可比较、可操作 ,在较长时期和较大范围内都能使用。
112 常绿阔叶林退化评价指标体系的构建方法
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根据退化评价指标体系选择原则 ,构建了一个 3 层次结构的评价指标体系的结构。以生态退化指数
( Index of Ecological Degradation ,IED)作为总目标层 ,用以评价常绿阔叶林生态系统的退化程度。一级指标为准
则层 ,是生态系统退化的直接表现 ,由生态系统的组成结构 (F1 ) 、功能 (F2 )和生境 (F3 ) 3 部分构成 ;二级指标为
子准则层 ,是对各准则层的详细分解 ,本文以植物群落 (S1 ) 、土壤动物群落 (S2 ) 、土壤微生物群落 (S3 ) 、物质生
产与循环 (S4 ) 、土壤生化作用强度与酶活性 (S5 ) 、小气候 (S6 ) 和土壤条件 (S7 ) 作为二级指标的评判指标 ;三级
指标为指标层 ,由可直接度量并能体现各子准则层指标所代表特征的指标构成。
(1)三级指标的初步选择 结合对浙江天童常绿阔叶林退化过程的研究 ,采用单因素方差分析法 ,初步选
取能反映群落退化特征的一些指标 ( p < 0105) 。其中反映群落组成结构特征的三级指标 17 项 ,反映系统功能
方面特征的三级指标 14 项 ,反映系统生境方面特征的三级指标 12 项 ,具体见表 1。
表 1 受损常绿阔叶林退化评价指标
Table 1 Degradation Evaluation elementary2indices of damaged evergreen broad2leaved forest ecosystem
综合指标
Integrated
indicator
一级指标
1st level
indicator
二级指标
2nd level
indicator
初步选择三级指标
Pre2selected 3rd level indicator
生态退化指数 ( IED)
index of ecological
degradation
生态系统的
组成结构 (F1)
Structure of
ecosystem
植物群落 (S1)
Plant Community
物种数 number of species ;多样性指数 Shannon2 Wiener diversity index ;群落
乔木层高度 height of tree layer ;群落盖度 coverage of community ;演替度
degree of succession ;植株密度 density of plants
土壤动物群落
(S2) Soil animal
community
土壤动物总密度 total density of soil animals ;类群总数 total number of
groups; AΠC (蜱螨目与弹尾目个体数量比 ) ratio of animal number of
Arcarina and Collembola
土壤微生物
群落 (S3)
Soil microbe
community
微生物总数量 soil microbe amount ;细菌数量 bacterium amount ;真菌数量
fungi amount ;放线菌数量 actinomycete amount ;氨化细菌数量 ammonifiers
amount ;固氮菌数量 nitrogen2fixing bacteria amount ; 纤维素分解菌数量
celluloseutilizing bacteria amount ;硝化细菌数量 nitro2 bacteria amount
生态系统的
功能 (F2)
Function of
ecosystem
物质生产与循环
(S4) Matter
making and cycling
总生物量 total biomass ;年净初级生产力 annual net primary productivity ;凋
落物数量 litter fall amount ;凋落物分解率 decomposition rate of litter fall
土壤生化作用
强度与酶活性
(S5)
Soil microbial
activities
氨化作用强度 ammonification ;硝化作用强度 nitrification ;反硝化作用强
度 denitrification ;纤维素分解强度 cellulose decomposition efficiency ;呼吸速
率 soil respiration ;纤维素酶活性 cellulose activity ;蛋白酶活性 protease
activity ;脲酶活性 urease activity ;过氧化氢酶活性 catalase activity ;磷酸酶
活性 phosphatase activity
生态系统的
生境条件 (F3)
Habitat of
ecosystem
小气候 (S6) 3
Microclimate
群落内外空气湿度比值 air humidity ratio ; 群落内外气温比值 air
temperature ratio ;群落内外相对光照比值 relative light intensity ratio
土壤条件 (S7) 3 3
Soil condition
土壤容重 soil bulk density ;土壤总空隙度 total soil porosity ;土壤通气度
soil ventilation degree ;土壤含水量 soil water content ;pH 值 pH value ;有机
质含量 organic matter content ;全氮含量 soil total nitrogen content ;速效磷含
量 soil available P ;速效钾含量 soil available K
3 各指标比值是指在夏季晴朗天气条件下距地面 115m 高处群落内外对比值 (the ratio of microclimate between inside and outside community is
qualified 115m high from ground in sunny summer day) ; 3 3 土壤数据取自为 0~15cm 土层的测量数据 (data about soil means the soil status in 0~15cm
layer) 。
(2)二次筛选 上述系统组成结构、功能和生境 3 方面的三级指标共有 43 项之多 ,它们之间很多具有明
显的相互联系和补充作用 ,因此 ,为了体现指标选择综合性、代表性和实用性的原则 ,采用对浙江天童常绿阔
叶林退化过程的研究数据进行了 2 次筛选。
具体采用的数学分析方法有 :
①主成分分析法 首先对各二级指标下的三级指标进行主成分分析 ,筛选出因子载荷量较大的指标。然
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后对各一级指标下属的三级指标进行主成分分析 ,筛选出因子载荷量较大的指标。
②无重复双因素方差分析 每次进行主成分分析后 ,要保证选出的三级指标 F > F0105 ,即各个三级指标
组合起来在不同退化阶段间有显著差异。
根据分析得到常绿阔叶林生态系统退化的评价指标体系 (图 1) ,评价指标体系共 13 项指标 ,其第一、第
二主成分的累积贡献率达到了 921548 % ,方差分析结果 F 值等于 81667 ,大于 F0105 (21368) 。
图 1 受损常绿阔叶林退化评价指标体系
Fig. 1 The index system of degradation assessment for damaged evergreen broad2leaved forest ecosystem
2 常绿阔叶林生态系统退化评价模型
2. 1 数据的标准化及指标权重的确定
2. 1. 1 三级指标标准化及其相对权重的计算 三级指标值 ( Pi ) 是退化评价指标体系的基础 ,其标准化采用
极差法。根据指标在生态系统退化过程中的表现来确定其标准化的方法 ,随着退化程度的加剧指标值减小的
标准化方法 :
F ( Pi ) = Pimax - PiPimax - Pimin (1)
随着退化程度的加剧指标值增大的标准化方法 :
F( Pi ) = Pi - PiminPimax - Pimin (2)
式中 , F ( Pi )表示三级指标各因子的标准化值 , i = 1 ,2 , ⋯,13 , Pi 表示评价指标体系中各三级指标因子的
实测值 , Pimax和 Pimin分别表示第 i 项评价指标因子在所有退化阶段中的最大值和最小值。
根据各评价指标在浙江天童常绿阔叶林不同退化阶段的研究数据 ,计算得到各三级指标因子的标准化值
(表 2) 。
指标权重的确定本文采用主成分分析法计算。在统计分析软件 SPSS中对各二级指标下的三级指标因子
标准化值进行主成分分析 ,以第一主成分分析的因子负荷量 ,采用层次分析法确定各三级指标因子在上一级
指标中的作用大小 ,即相对权重。
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2. 1. 2 二级指标值及其相对权重的计算 二级指标值 ( S i )是由其所属三级指标因子的标准化值乘以各自相
对权重后加和得到。具体计算公式如下 :
S i = 6i + n - 1j F ( Pj ) ·RW Pj (3)
式中 , S i 为第 i 项二级指标数值 , i = 1 ,2 , ⋯,7 , RWPj 为第 j 项三级指标因子的相对权重 , n 为该二级指标
所包含三级指标的项数。对于 i = 1 ,2 , ⋯,7 ,有 j = 1 ,3 ,4 ,6 ,8 ,9 ,10 , n = 2 ,1 ,2 ,2 ,1 ,1 ,4。
表 2 浙江天童受损常绿阔叶林不同退化阶段退化指标因子标准化值 [22 ,24~27 ] ①~③
Table 2 Values of assessment indices and their standardized values in the different degraded series
of damaged evergreen broad2leaved forest ecosystem[22 ,24~27 ] ①~③
二级指标
2nd level
indicator
三级指标
3rd level
indicator
退化阶段 the series of degradation
栲树林
C. fa. forest
木荷林
P. ma.2S. su. forest 马尾松 + 木荷林S. su.2P. ma. forest 马尾松林P. ma. forest 灌丛Shrub 裸地Bare land
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
P1
A 65. 3 42. 8 48 37. 8 31. 3 6
B 0. 0000 0. 3794 0. 2917 0. 4637 0. 5734 1. 0000
P2 (m) A 20 14 11 8 0 0
B 0. 0000 0. 3000 0. 4500 0. 6000 1. 0000 1. 0000
P3
A 27 23 24 17 22 8
B 0. 0000 0. 2105 0. 1579 0. 5263 0. 2632 1. 0000
P4
( ×105 cfuΠg dny soil) A 38. 25 25. 2 13. 15 14. 525 8. 975 2. 167B 0. 0000 0. 3617 0. 6956 0. 6575 0. 8113 1. 0000
P5
( ×105 cfuΠg dry soil) A 33. 75 23. 175 9. 6 9. 675 7. 25 1. 967B 0. 0000 0. 3327 0. 7598 0. 7575 0. 8338 1. 0000
P6 (kgΠm2) A 22. 6141 17. 0906 23. 3732 9. 0808 2. 0473 0
B 0. 0325 0. 2688 0. 0000 0. 6115 0. 9124 1. 0000
P7
A 0. 49 0. 44 0. 35 0. 27 0. 13 0
B 0. 0000 0. 1020 0. 2857 0. 4490 0. 7347 1. 0000
P8
(mg CO2Πg dry soil) A 0. 313 0. 235 0. 23 0. 238 0. 205 0. 137B 0. 0000 0. 4432 0. 4716 0. 4261 0. 6136 1. 0000
P9
A 0. 957 1. 013 1. 216 1. 059 0. 914 1
B 0. 1424 0. 3278 1. 0000 0. 4801 0. 0000 0. 2848
P10 (gΠcm3) A 0. 72 0. 95 1. 15 1. 16 1. 2 1. 17
B 0. 0000 0. 4792 0. 8958 0. 9167 1. 0000 0. 9375
P11 ( %) A 33. 4 29. 1 28. 7 28. 3 22. 3 23. 2
B 0. 0000 0. 3874 0. 4234 0. 4595 1. 0000 0. 9189
P12 ( %) A 9. 87 3. 35 3. 06 3. 84 3. 35 1. 96
B 0. 0000 0. 8243 0. 8609 0. 7623 0. 8243 1. 0000
P13 ( %) A 0. 163 0. 117 0. 105 0. 103 0. 092 0. 065
B 0. 0000 0. 4694 0. 5918 0. 6122 0. 7245 1. 0000
A 各评价指标的测定值 Values of the access factors ; B 各评价指标的标准化值 standardized value of the access factors ; C. fa. 栲树 Castanopsis
fargesii ; P. ma. 马尾松 Pinus massoniana ; S. su. 木荷 Schima superba
①王希华. 浙江天童常绿阔叶林退化过程中的植物群落. 课题总结报告 ,2005. 4
②易兰. 浙江天童受损常绿阔叶林的次生演替对土壤动物群落的影响. 上海 :华东师范大学博士学位论文 ,2005
③路葵. 浙江天童常绿阔叶林退化过程中的土壤微生物和土壤酶活性. 课题总结报告 ,2005. 4
同样采用主成分分析法确定二级指标的相对权重。
一级指标数值 Fi 及其权重以 WFi 与二级指标同样的方法求得。
21113 评价指标体系指标权重的计算 根据图 1 所示的层次结构 ,以及层次单排序的结果 ,用层次分析法进
行层次总排序[28 ] ,得到各级指标的权重 (表 3) 。
2. 2 综合退化评价模式
在确定评价指标权重的基础上 ,构建常绿阔叶林生态系统退化综合评价模型 :
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表 3 受损常绿阔叶林生态系统退化评价指标的权重值
Table 3 The weight of degradation assessment indicators of damaged
evergreen broad2leaved forest ecosystem
一级指标
1st level
indicator
权重 WFi
Weight of
1st level
indicator
二级指标
2nd level
indicator
权重 WS i
Weight of
2nd level
indicator
三级指标
3rd level
indicator
权重 WPi
Weight of
3rd level
indicator
F1 0. 3699
F2 0. 3526
F3 0. 2775
S1 0. 1277
P1 0. 0639
P2 0. 0639
S2 0. 1188 P3 0. 1188
S3 0. 1233
P4 0. 0617
P5 0. 0617
S4 0. 1763
P6 0. 0881
P7 0. 0881
S5 0. 1763 P8 0. 1763
S6 0. 1388 P9 0. 1388
P10 0. 0348
S7 0. 1388
P11 0. 0336
P12 0. 0344
P13 0. 0359
IED = 6n
i = 1
F ( Pi ) ·W Pi (4)
式中 , IED 代表生态退化指数 (index of ecological
degradation , IED) , F ( Pi ) 是指三级指标的标准化值 ,
根据实测值由式 1、2 算得 , WPi 是指三级指标权重 ,
具体取值见表 3。
2. 3 退化评价等级和标准的确定
根据上述分析结果 ,参照各种综合指数分组方
法 ,设计了一个受损常绿阔叶林生态系统退化评价的
五级分级标准 ,并给出了相应的分级评价 (表 4) 。
3 评价模型的验证
为验证本研究提出的常绿阔叶林生态系统退化
评价模型的有效性和适应性 ,利用鼎湖山自然保护区
不同演替阶段的研究数据对其进行了验证。
用表 5 中季风常绿阔叶林和裸地的数据作为模
型中参数 Pimax和 Pimin的取值 ,根据本模型得到两验证
退化阶段 —针阔叶混交林群落和马尾松林群落各评价指标的标准化值和生态退化指数值 (表 5) 。其中针阔
叶混交林的生态退化指数为 0. 422 ,对照受损常绿阔叶林生态系统退化程度分级表 (表 4) ,属于退化级别 Ⅳ
(0. 18~0152) ,轻度退化 ;马尾松林的生态退化指数为 01590 ,对照受损常绿阔叶林生态系统退化程度分级表
属于退化级别 Ⅲ(0152~0159) ,中度退化。两对象群落的退化程度验证结果完全符合参考退化阶段 ———针阔
叶混交林和针叶林 ,说明本评价模型用来评价常绿阔叶林生态系统的退化程度是适用和有效的。
表 4 受损常绿阔叶林生态系统退化程度分级标准
Table 4 The classification criterion for evaluate the degradation degree of damaged evergreen broad2leaved forest ecosystem
生态退化指数 IED
Index of ecological degradation
等级
Classification
退化评价
Evaluation
参考退化阶段
Degradation stage
> 0. 75 Ⅰ 极端退化 Extra2heavy degradation 裸地 Bared land
0. 59~0. 75 Ⅱ 重度退化 Heavy degradation 灌草丛 Secondary shrub2grassland
0. 52~0. 59 Ⅲ 中度退化 Medium degradation 针叶林 Needle2leaved forest
0. 18~0. 52 Ⅳ 轻度退化 Slight degradation 针阔叶混交林 Needle2broad leaved mixed forest
< 0. 18 Ⅴ 正常 Normal 常绿阔叶林 Evergreen broad2leaved forest
表 5 模型验证的数据源及验证结果 [9 ,29~33 ]
Table 5 Data for verify the model and the result of verification [9 ,29~33 ]
评价指标
Indicators
季风常绿阔叶林
MEBF
裸地
BL
针阔叶混交林
MF
马尾松林
PF
针阔叶混交林标准化值
SV of indices in MF
马尾松林标准化值
SV of indices in PF
〗Pi Pimax Pimin Pi1 Pi2 F( Pi1) F( Pi2)
P1 137 0 72 53 0. 6131 0. 4745
P2 18 0 15 8 0. 5556 0. 1667
P3 21 14 20 16 0. 7143 0. 1429
P4 4. 02 0. 44 4. 14 7. 04 0. 0000 0. 4394
P5 2. 950 0. 090 2. 559 3. 119 0. 0000 0. 1850
P6 380. 67 0 261. 00 64. 01 0. 8318 0. 3144
P7 0. 50 0 0. 20 0. 13 0. 7400 0. 6000
P8 477. 9 377. 9 435. 4 429. 5 0. 4840 0. 4250
P9 0. 919 1 0. 987 0. 999 0. 9900 0. 8401
P10 1. 21 1. 70 1. 30 1. 41 0. 4082 0. 1837
P11 38. 57 11. 23 25. 97 24. 90 0. 5000 0. 4609
P12 5. 35 0. 20 3. 45 2. 73 0. 5087 0. 3689
P13 0. 19 0. 02 0. 10 0. 09 0. 5882 0. 5294
IED 0. 422 0. 590
MEBF : represents monsoon evergreen broad2leaved forest ;BL : represents bared land ;MF : represents broadleaf2pine mixed forest ;PF : represents Pine forest ;
SV : represents standardized value
4573 生 态 学 报 26 卷
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4 结论与讨论
森林生态系统在维持生物多样性和为区域乃至全球提供生态服务方面起着主要作用[34 ] ,常绿阔叶林是
湿润亚热带地区特有的生态系统类型 ,其分布区域是我国人口最密集的地区 ,人类活动历史悠久 ,尤其是近
20 多年的改革开放 ,经济发展迅速 ,但生态环境破坏的代价也十分巨大 ,各种退化过程并行存在 ,原生常绿阔
叶林基本上不复存在 ,退化形成各种次生类型 ,导致抗干扰能力减弱 ,因此很容易继续逆行退化 ,这种逆行演
替的局面甚至不存在外界干扰也很难逆转 ,最终到达裸地阶段。而作为该区域主要的自然生态系统类型 ,常
绿阔叶林生态系统的退化 ,不仅表现为系统自身的功能衰退 ,而且也是其它生态环境恶化的根源[1 ] ,将严重威
胁着区域的生态安全 ,不利于区域的可持续发展。因此常绿阔叶林生态系统退化程度的诊断将对于我国广大
亚热带地区常绿阔叶林生态系统的恢复重建具有重要意义。
建立一套能全面反映常绿阔叶林生态系统退化程度的评价指标体系和应用计算方法是一项基础性工作。
定量评价结果的精确度和准确度 ,在很大程度上取决于选取的评价指标和确定的评价方法和标准的正确性。
本研究得出的常绿阔叶林退化评价指标体系是在对浙江天童亚热带常绿阔叶林的研究基础之上 ,对 43 个备
选指标的研究数据采用数学分析结合专家咨询的方法筛选出来的 ,减少了主观因素的干扰。各评价指标的取
值来源于实际观察测定 ,与传统的评估指标的分级量值法相比其评价结果将更接近于实际情况。退化程度的
评价模型采用的是基于主成分分析赋权的综合指数法 ,该方法能体现生态系统的综合性、整体性和层次性 ,且
易于理解和计算 ,最后得到的综合评价结果简洁直观 ,能综合反映系统整合原理。
亚热带常绿阔叶林生态系统分布广泛 ,退化的类型有结构受损类型、景观受损类型以及两者的复合类
型[7 ] ,受损后退化的生态系统更是多种多样。本文提出的退化指标体系主要针对是结构受损类型 ,而且主要
依据是在中国东部 ,特别是浙江常绿阔叶林的研究结果 ,虽然通过用广东鼎湖山南亚热带的数据进行验证 ,表
明其适用性和有效性 ,但是由于亚热带常绿阔叶林的复杂性 ,本文所提出的评价指标体系以及评价模型还需
进行多方面实际验证 ,加以修改充实。对于景观受损类型的退化评价 ,有必要利用遥感分析的方法从区域尺
度上分析不同退化程度生态系统的空间分布状况及其生态学过程 ,同时深入研究各评价指标在不同退化阶段
的阈值。
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