评估荒漠区生态退化程度的新方法

陈佳莉

摘要：为评估人类活动造成的生态系统退化程度，本文建立了基于蒙特卡洛的模糊层次分析模型，构建出对应的层次体系，利用模糊符号来构建判断矩阵，利用蒙特卡洛模拟计算得出权重，克服AHP的主观性，模型更具有可操作性和精确性，最后利用多目标线性加权的方式得出荒漠区生态系统退化的程度。

关键词：荒漠区；生态退化程度；模糊层次分析；蒙特卡洛模拟

荒漠区是我国典型的温带荒漠和干旱脆弱生态系统，近年来人为干扰不断加重，依赖于植物生存的动物种群和群落格局随之受到了明显影响。针对退化的生态系统，评估其生态系统退化的程度成为当前研究的前沿[1]。本文选取我国西北某干旱区生态系统为例，构建出合适的评估模型对其生态系统的退化程度进行评估。

一、问题分析

荒漠生态系统退化是由于人为过度活动（如滥垦、樵采及过度放牧）或自然灾害（如干旱、鼠害及虫害等）所造成的原生植被的破坏、衰退甚至丧失，从而引起沙质地表、沙丘等的活化，导致生物多样性减少、生物生产力下降、土地生产潜力衰退以及土地资源丧失的过程[2]。本文中选取的因素有草本高度、草本盖度、草本密度、灌木高度、灌木盖度、灌木密度、三趾跳鼠生物量、子午沙鼠生物量和小毛足鼠生物量等11项因素[3]。

二、模型构建

（一）建立分层递阶结构

生态退化的递阶层次在本题中大体可以分为三个层次：最高层、中间层和最底层。其中最高层为生态退化程度，中间层指标为草木因子、灌木因子和动物因子，最底层指标为草本高度、草本盖度、草本密度、草本生物量、灌木高度、灌木盖度、灌木密度、灌木生物量、三趾跳鼠生物量、子午沙鼠生物量、小毛足鼠生物量和人为干扰强度等12个因素[4]。

（二）构造模糊判断矩阵

其中 为生态系统退化综合评估值， 为中间第 层的权重， 为中间第 层下第 个指标的权重， 为中间第 层下第 个指标的实际值。 越大，表示生态系统退化程度越高，生物多样性减少、生物生产力下降、土地生产潜力衰退的程度越高。

最后，计算得到该地区的生态退化程度如下：

=41.74

四、模型评价

本文建立了基于蒙特卡洛的模糊层次分析模型，针对荒漠区的特殊生态系统建立了合适的生态退化评估模型，克服层次分析的主观性，使模型更具有可操作性以及结果的精确性，最后利用多目标线性加权的方式得出荒漠区生态系统退化的程度，得到的生态退化程度结果较为可靠。

参考文献：

[1]陈庆诚.针茅草原放牧演替中种群消长的数学模型[J].植物学报.1981（23）：2-4.

[2]王让会.西部干旱区退化生态系统模式研究[J].中国生态农业学报.2001（9）：2-4.

[3]王娇.我国西部荒漠退化生态系统的治理技术研究[J].防护林科技.2009（5）：1-3.

[4]鲁迪.基于熵权法的平顶山市生态退化测度评价[J].中国矿业.2014（23）：3-4.

[5]李志辉. PASW/SPSS统计分析教程[M].北京.电子工业出版社.2001：64-78.