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千河湿地生态功能评价

2019-09-10贺晓尘王毅勇

河南科技 2019年25期
关键词:层次分析法指标体系

贺晓尘 王毅勇

摘 要:目前,湿地受到人为活动的影响越来越大,进行湿地生态功能评价对湿地生态安全和保护具有重要的指导意义。结合千河湿地生态系统的环境特征和已有的研究成果,构建了评价指标体系,并采用层次分析法对千河湿地的生态功能进行评价。结果表明:除降水量分布不均匀导致的水文调节方面得分较低和受人类活动影响导致水质和污染物净化得分较低外,千河湿地生态功能整体状况处于良好水平。

关键词:千河湿地;生态功能评价;指标体系;层次分析法

中图分类号:X826 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2019)25-0136-04

Ecological Function Evaluation of Qianhe Wetland

HE Xiaochen WANG Yiyong

(College of Geography and Environment, Baoji University of Arts and Sciences,Baoji Shaanxi 721013)

Abstract: Wetlands are increasingly affected by human activities. The evaluation of wetland ecological functions has important guiding significance for wetland ecological security and protection. Based on the environmental characteristics of the Qianhe wetland ecosystem and the existing research results, an evaluation index system was constructed. The ecological function of the Qianhe Wetland was evaluated by the analytic hierarchy process. The results show that the uneven distribution of precipitation results in lower hydrological regulation, and the water quality and pollutant purification scores are lower due to human activities. In addition, the overall ecological status of Qianhe Wetland is at a good level.

Keywords: Qianhe Wetland;ecological function evaluation;indicator system;AHP

濕地在涵养水源、蓄洪防旱、降解污染、保护物种多样性以及维持生态平衡等方面具有重要作用[1]。随着社会进步和科技发展,湿地所具有的独特、多重的生态系统服务功能逐渐凸显[2]。通过系统科学地构建湿地评价指标体系,对湿地生态功能开展评价是湿地保护的基础,为湿地保护策略的制定提供合理依据,对提高湿地管理水平具有重要的指导意义[3]。

我国湿地生态系统服务功能评估的研究起步虽晚,但也取得了一些成果。例如,欧阳志云等研究了中国陆地生态系统服务功能的价值,陈仲新等较为完整地研究了中国生态系统效益的价值,为我国湿地生态系统服务功能提供了理论基础和评估方法[4],其他学者则对某一地区或某一类型生态系统的服务功能价值进行了研究,如三江平原、扎龙湿地、洞庭湖等均有案例研究。当前,我国湿地保护迎来了快速发展的新机遇,湿地生态功能评价研究需要向更深层次、更全面的方向迈进[5]。因此,本文以千河湿地为研究对象,根据其自然和人文特征,建立起评价指标体系,对其生态功能进行评价,为湿地的保护与建设提供参考依据。

1 研究区概况

千河发源于甘肃省张家川回族自治县唐帽山南麓石庙梁,于陕西省宝鸡市高新区管委会千河镇冯家嘴村底店汇入渭河,属黄河二级支流[6]。千河湿地属于河流湿地类型,东至宝鸡市陈仓区桥镇冯家庄村口,西至陕西省和甘肃省交界处的马鹿河,属于暖温带大陆性半湿润季风气候区,多年平均气温10.8℃,年平均降水量629.2mm,年平均日照时数2 073.3h。全流域降水年内分布不均匀,春季约占全年降水量的20%,夏季约占47%,秋季约占31%,冬季仅占2%。流域内物种资源丰富多样,其中大天鹅、鸳鸯和秦岭细鳞鲑属国家二级保护动物,金钱豹属国家一级保护动物。千河湿地内部生态资源丰富,具有极高的经济价值、生态价值及科学研究价值。

2 研究方法

2.1 建立评价指标体系

千河湿地为河流湿地系统,建立指标时应考虑其流经区域的人类活动对其生态系统的影响。在对千河湿地进行实地调查的基础上,借鉴相关研究成果[7-12],建立了湿地生态功能评价指标体系(如表1),包含2个1级指标、7个2级指标、11个3级指标和17个4级指标。

2.2 评价指标标准分级

指标标准分级非常重要,关系到评价体系的有效性和准确性。在查阅文献和对千河湿地进行实地调查的基础上,综合考虑国家、行业规定《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)以及其他相关研究资料等,最终确定评价指标分为优、良、中、差4个等级,分别赋值0.9,0.7,0.4,0.1,并进行标准化处理(如表2)。

2.3 评价指标权重的确定

为了区分不同评价因子之间的差异性,采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)来确定千河湿地生态功能评价指标的权重,并咨询相关专家意见,最终确定采用1—9级标度法构建判断矩阵,求得各层次评价指标的权重值,并依据权重值进行下一步的评价[13,14]。

建立判断矩阵后,对各层次评价因子进行两两比较来确定判断矩阵[A]的元素,[aij]是因子[ai]对于[aj]的相对重要性的数量标度,判断标度如表3所示,各层次评价指标的权重值计算公式如下。

计算判断矩阵每行所有元素的几何平均值:

[ωi=j=1naijn,i=1,2,...,n]                      (1)

将[ωi]归一化,即

[ωi=ωij=1nωi,i=1,2,...,n]                            (2)

计算判断矩阵的最大特征值[Tmax]:

[Tmax=i=1n(Aω)inωi=1ni=1ni=1naijωiωi]                       (3)

其中:[(Aω)i]为向量[Aω]的第[i]個元素。

判断矩阵的一致性检验:

[CR=CI/RI]                               (4)

[C.I.=Tmax-nn-1]                              (5)

其中:[CI]为一致性指标,[RI]为平均随机一致性指标(见表4),当且仅当[CR]<0.1时,判断矩阵具有较强的一致性,否则需要对判断矩阵进行调整。

3 千河湿地生态功能评价

千河湿地生态功能评价四级指标得分大部分在0.7分以上,表明千河湿地生态功能整体状况处于良好水平。千河湿地区域内建设有陕西千阳千湖国家湿地公园和陕西秦岭细鳞鲑自然保护区,具有丰富的动植物资源,因此,在生物资源多样性和休闲科教功能方面表现突出,得分均为0.9;由于流域降水年内分布极不均匀,季节间差异悬殊,因此水文调节方面得分较低;除此之外,水质和污染物净化方面得分较低,主要原因是受周边人类活动影响,城市规模不断扩大,城镇人口不断增加,千河流经区域的生产生活污水排放量也相应增加,对湿地的自净能力产生了一定的不良影响(见表5)。

4 结论

本文根据千河湿地的自然和人文特征,从湿地生态特征和湿地功能指标2个方面筛选了17个指标建立了具有可操作性的河流湿地生态功能评价指标体系,并运用该指标体系对千河湿地生态功能进行了评价,并对影响湿地生态功能的因素进行了分析,以期为千河湿地的保护与开发提供科学参考。结果表明,千河湿地生态功能状况良好。

参考文献:

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[2]宫宁,牛振国,齐伟,等.中国湿地变化的驱动力分析[J].遥感学报,2016(2):172-183.

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[5]钱逸凡,刘道平,楼毅,等.我国湿地生态状况评价研究进展[J].生态学报,2019(9):3372-3382.

[6]王亚文.基于水环境容量的千河宝鸡段水污染防治研究[D].西安:西北大学,2018.

[7]郭文,胡梦云,官春芬,等.长江口边滩湿地生态功能评价研究[J].人民长江,2015(1):69-73.

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