东北国有林区林业产业生态位演化因子提取与识别研究

耿玉德　张朝辉

摘要：基于可视化技术对态势感知系统的支撑机制，构建林业产业生态位演化因子的态势感知可视化模型，以提取并识别合理的、科学的、适宜的林业产业生态位演化因子，为林业产业环境优化和生态位“扩态增势”提供整合性的决策依据。研究表明：第一，林业产业生态位演化是由资源、需求等利导因子，技术、政策和体制等限制因子共同推动，不同因子的优势度存在较大差异；第二，要不断强化高优势度的因子，也要持续关注低优势度的因子，以实现东北国有林区林业产业生态位优化和林业产业正向演化。

关键词：林业产业生态位；态势感知可视化；演化因子；识别

中图分类号：F326.2文献标识码：A文章编号：1001-8409（2014）05-0090-05

“五位一体”的现代化建设总体布局和生态系统生产总值（GEP）机制的初步尝试，充分肯定了绿色、循环和低碳发展等理念实践价值，在重塑林业产业战略地位、矫正林业资源开发模式、关注林业资源保护性修复等方面起了积极作用。东北国有林区（包含内蒙古）的林业资源禀赋、林基产品或服务需求、林业产业技术、林业产业政策和管理体制等环境因子域的再配置推动了林业产业生态位的迁移，引发东北国有林区林业产业的动态持续性演化以破解其经济危困、资源危机和环境危机[1]。

生态位迁移是林业产业演化的本质属性，是基本生态位间断选择和现实生态位持续搜寻的动态过程，是资源、需求、技术、政策和体制等环境因子的协同过程[2]。多维生态位演化因子的协同作用决定了林业产业生态位的演化方向、演化动量与演化惯量，即决定了林业产业生态位演化的适宜性或正向性、决定了林业产业现实生态位与基本生态位的偏离程度或逼近程度；且不同生态位演化因子可能具有不同的优势度、贡献性和作用性。然而，如何确定林业产业生态位演化因子？如何识别林业产业生态位演化因子的性状和因子间协同作用？这是林业产业生态位有序演化，即东北国有林区林业产业正向演化研究亟待解决的技术性问题。

1基础理论与态势感知可视化模型

1.1基础理论

生态位是现代生态学的重要概念，在剖析群落的结构和功能、生态元的动态演化和种群演化等方面具有显著优势，形成了空间生态位[3]、功能生态位[4]、多维超体积生态位[5]和拓展生态位[6]等概念。林业产业生态系统也存在着自然生态系统的映射，林业产业演化的本质是林业产业生态位迁移。林业产业生态位描述为林业产业生态系统内林业企业种个体、企业种群和群落等各层级生态元在时间和空间上占据或潜在占据的资源、需求、技术、政策、体制等环境因子的集合，是林业产业生态系统生态元在其生境中的结构、位置和功能等的系统描述[7]。

生态位包括“态”和“势”二重属性，可用某生态元的态势与生态系统中所有生态元的态势的比值来衡量[8]。林业产业生态位-态是各级生态元生产、运营、发展、创新等行为或与产业环境长期作用而积累的结果，表现为产品量状态或资本量状态；林业产业生态位-势表示生态元对林业产业环境或国有林区环境的影响或支配作用，表现为产品量增长状态或资本量增长状态。且林业产业生态位态势测度模型为：

Nf=（Sf+AfPf）/nj=1（Sj+AjPj）（1）

式（1）中，Nf表示林业产业生态元f的生态位；Sf和Pf分别表示林业产业生态元f生态位的态和势；Sj和Pj分别表示东北国有林区林业产业j生态位的态和势；Af和Aj为量纲转换系数。

1.2态势感知可视化理论模型

1.2.1态势感知与可视化

态势感知理论用以描述决策过程中，活动主体从空间和时间视角科学地感知、理解和预测环境中信息要素的系统过程[9]；环境要素的识别、环境要素重要性的评估是态势感知的基础，是系统决策支持的前提。作为态势感知系统的关键模块，可视化技术通过深层次数据挖掘和视图描述以认知信息[10]，对于态势感知的系统性和科学性、预测制定和决策支持的简易性和快捷性具有积极作用。

1.2.2态势感知可视化理论模型

林业产业演化是由林业产业生态位迁移决定的，生态位演化因子的更新变动或配置调整、利导因子和限制因子的协同效度、因子优势度和贡献率的适应性变化等决定了林业产业生态位迁移的方向。借鉴态势感知理论模型和信息可视化模型[11]，基于可视化技术对态势感知系统的支持机制[12]，本文构建了林业产业生态位因子识别的态势感知可视化理论模型（图1）。如图1，态势感知可视化理论模型并不是对态势感知理论模型和信息可视化模型的机械糅合，而是依托可视化技术对态势感知系统的支持机制，依托林业产业生态位演化因子分析思路构建的相互契合、相互支持的系统决策模型。在态势感知可视化模型中，本研究拓展了态势感知理论模型和信息可视化理论模型，充分发挥态势感知与信息可视化的内在关联，使态势感知全过程均以信息可视化技术支撑；且各模块层层递进、层层深入，共同支撑林业产业生态位演化因子提取、识别和优化。

2林业产业生态位演化因子的态势感知可视化分析

2.1生态位演化因子感知：信息层-数据挖掘

林业产业生态位态势评价将凸现林业产业生态元在生态位演化中适应并改造生境的动态过程，将描述生态元的生存力和协调力水平，有助于剖析林业产业生态位演化因子及其协同作用。本研究根据朱春全的生态位态势理论[8]，设计了东北国有林区林业产业生态位态势评价指标体系（图2）。本文运用网络层次分析法和Super Decision 2.0确定各指标变量的权重，并输出不同维度的指标权重：林业产业生态位-态和生态位-势权重向量W=（0.5，0.5）T；林业产业生态位-态维度的权重向量WS=（0.1674，0.0845，0.0937，0.1085，0.0907，0.1555，0.1933，0.1064）T；林业产业生态位-势维度的权重向量WR=（0.2013，0.0665，0.1022，0.1169，0.0921，0.1356，0.1849，0.1005）T；且指标均通过一致性检验。本研究对各指标数据进行标准化处理，通过生态位态势测度模型输出了2004～2011年东北国有林区林业产业生态位、林业产业生态位-态和生态位-势（表1）。endprint

数据挖掘结果：第一，东北国有林区林业产业的生存力水平（生态位-态值）逐年提高，协调力水平（生态位-势值）波动显著。第二，林业产业生态位的适宜度取决于生态位-态和生态位-势，虽然林业产业生态位的稳定性较差，但线性拟合呈上升态势。第三，东北国有林区林业产业生态位态势变化反映了林业产业生态位“态”和“势”双重属性的变化轨迹，并可能由资源、需求、技术、政策和体制等因子诱发。

2.2生态位演化因子感知：感知层-数据描述

林业资源及其他自然因素，林基产品或服务的市场需求环境、技术环境、发展政策环境和企业种管理体制环境等构成了东北国有林区林业产业发展的整体环境。林业企业种个体、种群和群落等生态元主体被动适应并能动改造林业产业环境的动态过程，是资源、需求、技术、政策和机制因子等配置调整、优势变化与协同作用过程，并引发了林业产业生态位的适应性迁移和林业产业演化，继而形成了国有林区林业产业结构调整的倒逼机制和林业产业生态位演化的动力机制[13]。五个生态位演化因子形成了横向关联、纵向递进的网络结构，任何生态位因子的认知缺失都可能导致林业产业生态位构建错位，难以塑造或形成适宜性的生态位结构，难以制定东北国有林区林业产业正向演化的适应性策略。

2.3生态位演化因子感知：理解层-数据分析

《中共中央国务院关于加快林业发展的决定》（2003）的提出标志着传统林业向现代林业的转变，林业产业环境因子域变化显著[15]。林业产业生态元与其生境的适应性机制使生态位发生了适应性迁移，且因子性状的变化将对林业产业生态位产生较高的影响，将促进生态元制定生态位拓展、错位或优化等适应性策略等以维持其存续发展和竞争优势。本文根据生态位演化因子的网络关联结构，运用网络层次分析法和Super Decision 2.0软件分析了林业产业生态位演化因子及其成分的优势度，以梳理生态位演化因子及其成分对生态位迁移的贡献。

由表2可知，国有林区年均木材产量在林业产业生态位演化中具有最高优势度，源于国有林区可采森林资源危机对林业企业种的生产活动、运营行为和发展战略调整的倒逼机制。林业旅游与休闲服务需求、天保工程二期方案、绿色经济或林下经济产品需求、现代林业发展政策等需求因子和政策因子普遍具有较高优势度，体现了现代林业的绿色、低碳、可持续发展理念的不断深化，体现了生态效益为主、三大效益协调发展产业规划的不断构建。生态元管理体制、现代林业企业制度构建等体制因子对林业产业生态位演化的贡献较低，主要源于管理体制改革进程缓慢，尚未真正触及改革的关键内容，难以对林业产业生态位演化形成有效推动力。技术革新与企业运营发展和整体绩效具有较高关联[16]，但国有林业企业种营林育林、林产加工、多种经营等活动的技术刚性需求弱、技术创新粘性大、技术研发周期长、技术依赖突破难等[17]，因此技术因子的变迁对整体国有林区林业产业生态位演化的导向作用相对不显著。

2.4.1资源与需求因子的利导作用

林业产业生态元的生产活动、运营行为和发展战略等始终以林业资源及其他社会资源的输入效率、林木产品或服务需求的报酬额度为衡量条件，并始终朝着资源利用类型和输入途径多元化、持续化，市场需求满足程度不断提升和供给报酬不断提高的方向发展。

资源与需求因子是林业产业生态元价值生产和价值实现等存续发展活动的基础，决定了东北国有林区林业产业的演化方向，表现为显著的利导属性。国有林区可采林木资源危机的不断凸现和加剧严重弱化了高度木材依赖型传统林业产业的发展力和协调力，林业产业生态元通过林木资源的高附加值生产、林下资源开发、林区资源整合等提高可用资源的多度以替代关键林木资源，激活新的具有较高适宜性的产业生态位构建行为，以提升林木产品或服务需求的满足程度、提高林业企业的可持续发展效力[18] [19]。

2.4.2技术、政策和体制因子的限制作用

技术、政策和体制因子的调节机制推动了生态元适应性行为的效率开展，保证了生态元生产运营活动的标准化和规范化，规制了生态元资源输入的类型和途径，引导了生态元对市场需求的供给方向，是林业产业生态位演化的限制条件。

林业产业技术的异质性和创新性决定了技术因子与利导因子的适宜性，奠定了林业产业生态位的高位态势。从目前来看，技术因子的优势度普遍偏低，但技术优势在潜在需求转化为显性需求[20]、林业产业生态位拓展和林业产业生态位态势优化中的贡献是不容忽视的。

在天保工程和现代林业发展格局中，政策因子在林业产业生态位演化中具有相当的优势度；但从社会主义市场经济体系的运作规律看，政策因子只能规制林业产业生态位的演化方向，并不能取代资源和需求因子等利导因子而决定林业产业生态位的演化方向。

体制因子的缺位或错位等将在一定程度上降低林业产业生态元的适宜性和协调度，阻碍林业产业生态位的正向性迁移。国有林权改革试点工作的开展对国有林区森林管理体制改革进行了积极的探索，虽未取得可用于全面推广的经验成果，但不能否认其对林业产业生态位演化的限制作用。

3结论及建议

生态位迁移是东北国有林区林业产业演化的本质，但其演化过程和影响因素是潜在的、隐性的，态势感知理论和可视化技术的融合有利于实现生态位演化因子及其作用属性的可视化，有利于制定并执行林业产业环境因子域优化、林业产业生态位“扩态增势”的战略决策。主要结论如下：第一，生态技术型林业产业项目对传统林业产业项目的替代作用不断凸现，其对东北国有林区林业产业生态位态势的贡献度不断提升；第二，资源、需求、技术、政策和体制五个生态位演化因子是具有较高关联的网络结构集合，演化因子的优势度、作用性状、配置结构等变化推动了林业产业生态位的迁移；第三，资源和需求因子的利导属性，技术、政策和体制因子的限制属性等决定了林业产业生态位构建和迁移路径，提升了生态元适应性行为的开展效率。endprint

本研究提出以下建议：第一，模型改进：林业产业生态位因子的态势感知可视化模型仅仅是一种理论层面的结构设计，要探索建立数据挖掘、数据感知、数据可视化和可选策略集一体化的态势感知可视化实验系统，真正实现生态位演化因子域优化和生态位-扩态增势决策的人机智能交互；第二，要不断强化林业旅游与休闲服务等优势因子、也要持续关注现阶段低优势度的因子，要统筹分析利导因子与限制因子的作用机理和贡献差异，为生态位结构和功能优化奠定决策依据。

参考文献：

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（责任编辑：唐杰）endprint

本研究提出以下建议：第一，模型改进：林业产业生态位因子的态势感知可视化模型仅仅是一种理论层面的结构设计，要探索建立数据挖掘、数据感知、数据可视化和可选策略集一体化的态势感知可视化实验系统，真正实现生态位演化因子域优化和生态位-扩态增势决策的人机智能交互；第二，要不断强化林业旅游与休闲服务等优势因子、也要持续关注现阶段低优势度的因子，要统筹分析利导因子与限制因子的作用机理和贡献差异，为生态位结构和功能优化奠定决策依据。

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本研究提出以下建议：第一，模型改进：林业产业生态位因子的态势感知可视化模型仅仅是一种理论层面的结构设计，要探索建立数据挖掘、数据感知、数据可视化和可选策略集一体化的态势感知可视化实验系统，真正实现生态位演化因子域优化和生态位-扩态增势决策的人机智能交互；第二，要不断强化林业旅游与休闲服务等优势因子、也要持续关注现阶段低优势度的因子，要统筹分析利导因子与限制因子的作用机理和贡献差异，为生态位结构和功能优化奠定决策依据。

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