河北省重要自然濕地生態(tài)健康評價

蔡易潔+張義文+張國臣

摘要：以河北省重要自然濕地為研究對象，采用層次分析法，將濕地生態(tài)結構指標和功能指標作為綜合評價層，１３個生態(tài)單項指標作為具體指標層，建立河北省重點自然濕地生態(tài)健康評價體系。將濕地生態(tài)健康評價分為５個等級；很健康、健康、亞健康、不健康、疾病。通過濕地生態(tài)健康評價的計算與分析，結果表明，水源保證水平權重最大，洪水調節(jié)功能權重最小。河北省重要濕地生態(tài)系統(tǒng)主要處于亞健康、不健康和疾病狀態(tài)，其中白洋淀濕地生態(tài)系統(tǒng)狀況最好，黃蓋淖濕地生態(tài)系統(tǒng)狀況最差。

關鍵詞：濕地；層次分析法；指標結構；功能結構；綜合評價指數(shù)

中圖分類號：Ｘ１７１．１文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０14）08－1797-04

Ｈｅａｌｔｈ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｍｐｏｒｔａｎｔ Ｎａｔｕｒａｌ Ｗｅｔｌａｎｄｓ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｈｅｂｅｉ Province

ＣＡＩ Ｙｉ－ｊｉｅ，ＺＨＡＮＧ Ｙｉ－ｗｅｎ，ＺＨＡＮＧ Ｇｕｏ－ｃｈｅｎ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｈｅｂｅｉ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００２６， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Tｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｎａｔｕｒａｌ ｗｅｔｌａｎｄ ｉｎ Ｈｅｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ was studied ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｏｆ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ of wetland as comprehensive evaluation ａｎｄ １３ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ａｓ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｌａｙｅｒ， ｅｃｏｌｏｇｙ ｈｅａｌｔｈ ａｐｐｒａｉｓａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ of ｋｅｙ ｎａｔｕｒａｌ ｗｅｔｌａｎｄ in Ｈｅｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ． Ｔｈｅ ｈｅａｌｔｈ ａｐｐｒａｉｓａｌ ｗａｓ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ５ ｒａｎｋｓ： ｖｅｒｙ ｈｅａｌｔｈｙ， ｈｅａｌｔｈ， ｓｕｂ－ｈｅａｌｔｈ， ｉｌｌ ｈｅａｌｔｈ， ｄｉｓｅａｓｅ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ of ｗｅｔｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｙ， ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｇｕａｒａｎｔｅing ｗａｔｅｒ ｓｏｕｒｃｅ was the ｂｉｇｇｅｓｔ， and ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｆｌｏｏｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ was the ｓｍａｌｌｅｓｔ． Iｍｐｏｒｔａｎｔ ｗｅｔｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ in Ｈｅｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ was ｍａｉｎｌｙ under ｔｈｅ ｓｕｂ－ｈｅａｌｔｈ， ｔｈｅ ｉｌｌ ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ ｄｉｓｅａｓｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎs． Ｂａｉｙａｎｇｄｉａｎ ｗｅｔｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｉｓ under ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗｈｉｌｅ Ｈｕａｎｇ Ｇａｉ Ｎａｏ ｗｅｔｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ is under ｔｈｅ ｗｏｒｓｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗｅｔｌａｎｄ； ＡＨＰ； ｔａｒｇｅｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ； ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ； ＣＥＩ

濕地生態(tài)評價是評價者綜合分析濕地生態(tài)環(huán)境與人類開發(fā)建設活動特點及二者相互作用的活動。不同的開發(fā)建設活動，不同的評價者，甚至同一評價者、同一開發(fā)建設活動，站在不同的學科角度、利益角度，都會得出不同的評價［１］。本研究以河北省自然濕地為研究對象，站在地理學和生態(tài)保護為主的角度上，對濕地生態(tài)狀況進行評價，以期為河北省濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護和利用提供科學依據。

１材料與方法

１．１研究地區(qū)概況

河北省地處華北平原，東臨渤海，西依太行山脈，地貌類型復雜多樣，濕地資源豐富，類型多樣，濕地面積１１０．７０萬ｈｍ２，占河北省土地總面積的５．９０％，占全國濕地總面積的１．６８％［２］。按照濕地所處的地貌類型可以將河北省的濕地大體劃分為３個研究區(qū)：近海岸研究區(qū)、平原研究區(qū)和壩上高原研究區(qū)。

考慮到河北省各研究區(qū)濕地的代表性和生態(tài)功能的重要性，對河北省以下自然濕地進行評價。近海岸研究區(qū)：南大港濕地、唐海濕地、七里海濕地、海興濕地；平原研究區(qū)：白洋淀濕地、衡水湖濕地、冶河濕地、永年洼濕地、群英湖濕地；壩上高原研究區(qū)：黃蓋淖濕地和閃電河濕地。

１．２研究方法

采取層次分析法［３］。層次分析法是一種對較為復雜、較為模糊的問題作出決策的簡易方法，主要應用于那些難以完全定量分析的問題。它是２０世紀７０年代初期美國運籌學家Ｓａｌｔｙ教授提出的一種簡便、靈活又實用的多準則決策方法。

層次分析法利用分層的原理將復雜問題系統(tǒng)化、層次化。首先建立濕地生態(tài)評價指標體系，然后經過判斷、比較與計算，建立判斷矩陣，通過加權求和，計算各因子相對于上層因子的權重，最后逐層推算全部因子對濕地生態(tài)評價總目標層的權重，并根據因子最終權重計算綜合評價指數(shù)。在各層判斷矩陣計算因子權重的同時要進行一致性檢驗，一致性檢驗達到一致后才可進行層次單排序，否則就要重建判斷矩陣，直到通過一致性檢驗［４］。分析步驟為建立指標體系、建立比較判斷矩陣、一致性檢驗、計算綜合評價指數(shù)。

２結果與分析

２．１指標體系的建立

生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)直接影響生態(tài)系統(tǒng)結構及生態(tài)系統(tǒng)功能的組成和發(fā)揮，因此，在進行濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價時，將生態(tài)系統(tǒng)結構指標與生態(tài)系統(tǒng)功能指標相結合，通過濕地生境結構、生物結構和生態(tài)服務功能對濕地進行綜合評價。結合河北濕地生態(tài)系統(tǒng)的特點，遵循可代表性、可比性、可獲得性、整體性的原則［５］，最終選出１３個具體指標，劃分為結構指標和功能指標２大類。

２．１．１結構指標結構指標包括生境結構和生物結構。生境結構包括有效斑塊面積、水源保證水平、水質3個單項指標。有效斑塊面積以核心區(qū)面積占保護區(qū)總面積的分數(shù)比來表示。較大面積的保護區(qū)重要性要強，它可支撐大量的肉食與草食性動物種群，有較大的能力抵抗外來沖擊與威脅。但較大的保護區(qū)也未必能夠支撐較大的物種量，生物類實際有效面積是其物種生存所需的生境面積。水源保證水平采用２０００－２０１０年濕地水面逐年遞減面積占總水面面積的百分比來表示，反映濕地水源供給狀況，水源供給狀況直接由濕地水面面積反應。水質用濕地內水資源質量的平均值來衡量，反映濕地水資源質量。生物結構包括植被覆蓋率、植物群落結構、動物群落結構、生物多樣性４個單項指標。植被覆蓋率直接采用植被面積占濕地的百分比來表示，植被覆蓋率的高低直接影響生境為生物提供生存環(huán)境的能力。植物群落結構以植物群落結構的復雜性、自身穩(wěn)定性和對外界的依賴性來衡量。由于動物自身的特性，動物群落結構用鳥類數(shù)量和種類來描述。生物多樣性以高等動物或植物物種的數(shù)量來衡量其水平［６］。

２．１．２功能指標功能指標包括生產功能和生態(tài)功能。生產功能包括水產品生產、原材料生產兩個單項指標。水產品生產是濕地系統(tǒng)中重要的物質生產功能之一，可為濕地帶來經濟效益，以濕地水產品所產生的經濟價值來衡量。原材料生產以濕地蘆葦?shù)拈L勢及質量來定性描述原材料狀況，這是由于蘆葦是河北省內濕地主要創(chuàng)收植被。生態(tài)功能包括洪水調節(jié)功能、供水功能、水質凈化功能、棲息地功能4個單項指標。洪水調節(jié)功能以濕地修建的水庫及滯洪區(qū)的蓄水量來衡量。濕地具有供水和蓄水的功能，可調節(jié)水源。由于濕地面積的縮小和生態(tài)系統(tǒng)的退化，洪水調控能力也在下降，需要修建堤壩、水庫、滯洪區(qū)等人工工程來提高洪水調控能力。供水功能用其供水狀態(tài)來表示，因濕地是天然蓄水區(qū)，可為工業(yè)、農業(yè)生產生活供水。水質凈化功能以蘆葦?shù)纳鏍顩r和水質情況來衡量。濕地內多種水生植物具有凈化水質的功能，而蘆葦對水質的凈化能力較強，且生長面積較大［７］。同時水質也影響凈化效率。棲息地功能以常見鳥類和珍稀鳥類數(shù)量多少來表示。濕地是多種野生動物，尤其是珍稀動物的棲息地和育雛地，為野生動物提供了避難場所。

２．１．３指標體系結構綜合濕地內部生態(tài)結構和外部服務功能的表現(xiàn)，將指標體系分為總目標層（Ａ），對河北省自然濕地進行生態(tài)健康評價；綜合評價層（Ｂ），采用濕地結構指標和功能指標反映總目標層的價值；指標評價層（Ｃ），是綜合評價層指標的亞類，反映綜合評價層的價值；具體指標層（Ｄ），是評價河北省自然濕地生態(tài)健康狀況的具體指標。濕地生態(tài)系統(tǒng)的指標分系統(tǒng)、分層次構成的樹狀層次結構見圖１。

２．２判斷矩陣的構造及一致性檢驗

判斷矩陣表示針對上一層次某一元素，來評定該層次中各有關元素相對重要性的狀況。重要性值的評定方法，采用１－９標度方法［８］，具體見表１。參照濱海濕地環(huán)境演變與生態(tài)恢復［９］中提到的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)退化程度診斷分析，建立判斷矩陣。如果兩因素反向比較，則得到重要性標度的倒數(shù)，即如果ｂｉ∶ｂｊ＝ｂｉｊ，則ｂｊ∶ｂｉ＝ｂｊｉ＝１／ｂｉｊ。

一致性檢驗需要對判斷矩陣進行層次單排序及其一致性檢驗和層次總排序及其一致性檢驗。２．２．１層次單排序及其一致性檢驗層次單排序的目的是確定本層次與上一層次有聯(lián)系的各元素重要性次序的權重值。層次單排序是本層次所有因素相對上一層次的重要性進行排序的基礎。為了檢驗判斷矩陣的一致性，需要計算它的一致性指標ＣＩ（Ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｔ Ｉｎｄｅｘ） ：

ＣＩ＝（λ■-n）/（n-1）

當ＣＩ＝０時，矩陣具有完全一致性；ＣＩ愈大，矩陣的一致性就愈差。檢驗判斷矩陣是否具有完全一致性，還需將ＣＩ與平均隨機一致性指標ＲＩ（Ｍｅａｎ Ｒａｎｄｏｍｌｙ Ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ Ｉｎｄｅｘ）進行比較。一般情況下，１或２階判斷矩陣總具有完全一致性。２階以上的判斷矩陣一致性指標ＣＩ和同階的平均隨機一致性指標ＲＩ之比，稱為隨機一致性比例ＣＲ（Ｒａｎｄｏｍｌｙ Ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ Ｒａｔｉｏ）。ＣＲ常用來檢驗判斷矩陣是否具令人滿意的一致性，公式如下：

ＣＲ＝CI/RI

一般情況下，當ＣＲ＜０．１０時，就認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性；當ＣＲ≥０．１０時，不具有令人滿意的一致性，需要調整矩陣，直至滿意為止。

通過計算，得到評價指標的層次單排序及其隨機一致性比例，表明排序結果具有一致性。

２．２．２層次總排序及其一致性檢驗層次總排序是利用同一層次中所有層次單排序的結果，計算針對上一層次而言，本層次所有因素重要性的權值，是層次單排序的加權組合。同層次單排序一樣，層次總排序也要進行一致性檢驗，其檢驗方法與層次單排序相同，結果由ＣＲ來檢驗判斷矩陣是否具有令人滿意的一致性。

通過計算，總目標層（Ａ）的一致性為０；綜合評價層（Ｂ）的一致性為０；指標評價層（Ｃ），生境結構（Ｃ１）的一致性為０．０８，生物結構（Ｃ２）的一致性為０．０２，生產功能（Ｃ３）的一致性為０，生態(tài)功能（Ｃ４）的一致性為０．０９。判斷矩陣具有令人滿意的一致性，得出各指標最終權重，見圖２。

從圖２看出水源保證水平的權重最大，濕地的水資源狀況對濕地的生態(tài)系統(tǒng)影響最大。水源在一定程度上決定著濕地生境結構和生物結構的狀態(tài)，進而影響濕地各功能的發(fā)揮。

２．３綜合評價指數(shù)

目前生態(tài)指標沒有統(tǒng)一賦值標準，本研究將濕地生態(tài)評價指標分為５級：很健康、健康、亞健康、不健康、疾病［１０］，賦值１．００~０．００，得到各濕地賦值結果。

為了反映河北省自然濕地生態(tài)健康狀況，采用綜合評價指數(shù)ＣＥＩ （Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）來作為評價濕地生態(tài)環(huán)境質量等級的依據。綜合評價指數(shù)計算公式為：

ＣＥＩ＝■I■W■

式中： I■為單項指標評價分值；W■為評價指標的權重值；ｎ為評價指標個數(shù)。評價結果見表２。

生態(tài)質量評價指數(shù)可作為判斷濕地生態(tài)現(xiàn)狀類型的依據，按照濕地自然保護區(qū)綜合評價指數(shù)分級標準，濕地的綜合指數(shù)也可以分為５個等級［１１，１２］：①１．００≥ＣＥＩ＞０．８５；②０．８５≥ＣＥＩ＞０．７０；③０．７０≥ＣＥＩ＞０．５０；④０．５０≥ＣＥＩ＞０．３５；⑤ＣＥＩ≤０．３５。

將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ介于１．００和０．８５的類型定為生態(tài)系統(tǒng)很健康的濕地，表示人類活動對濕地的影響較輕或人類對濕地的開發(fā)利用是合理的；將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ介于０．８５和０．７０之間的類型定為生態(tài)系統(tǒng)健康的濕地，表示人類活動對濕地的干擾明顯或人類對濕地的開發(fā)利用是合理的，如果人類干擾增大，濕地生態(tài)環(huán)境將會惡化；將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ介于０．７０和０．５０之間的類型定為生態(tài)系統(tǒng)亞健康的濕地，表示生境結構受到一定程度的破壞，服務功能價值在一定程度上有所下降，但消除外界威脅后能夠實現(xiàn)自然恢復；將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ介于０．５０和０．３５之間的濕地定為生態(tài)系統(tǒng)不健康的濕地，表示人類不合理開發(fā)利用濕地的某些自然資源，而導致濕地出現(xiàn)一定程度的退化，難以自我維持，須借助人工措施使其逐漸恢復；將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ小于等于０．３５的濕地類型定為生態(tài)環(huán)境較差的病態(tài)濕地，表示此濕地已遭到人類活動的嚴重干擾，嚴重退化，必須采取相應的人工修復措施。表３為濕地生態(tài)系統(tǒng)綜合指數(shù)分級及其標準。

經計算，河北省濕地的生態(tài)系統(tǒng)分為３個等級。①生態(tài)系統(tǒng)亞健康的濕地：南大港濕地、唐海濕地、白洋淀濕地、衡水湖濕地、冶河濕地；②生態(tài)系統(tǒng)不健康的濕地：七里海濕地、海興濕地、永年洼濕地、群英湖濕地、閃電河濕地；③生態(tài)系統(tǒng)病態(tài)的濕地：黃蓋淖濕地。其中，群英湖濕地和黃蓋淖濕地都經過重建重新蓄水，群英湖濕地人工植被較多，自然性較差。

３結論

河北省濕地資源豐富，類型多樣，通過對重點自然濕地生態(tài)健康評價的計算與分析，結果表明：

１）從生態(tài)保護為主的角度來看，水源保證水平權重最大，洪水調節(jié)功能權重最小。水源在一定程度上決定著濕地生境結構和生物結構的狀態(tài)，進而影響濕地各功能的發(fā)揮。河北省的濕地洪水調節(jié)功能較弱。

２）河北省濕地主要處于亞健康、不健康和疾病狀態(tài)。由好到差依次是白洋淀濕地、南大港濕地、衡水湖濕地、唐海濕地、冶河濕地、閃電河濕地、群英湖濕地、海興濕地、七里海濕地、永年洼濕地、黃蓋淖濕地。

參考文獻：

［１］ 崔麗娟，張明祥． 濕地評價研究概述［Ｊ］． 世界林業(yè)研究，２００２，１５（６）：４６－５３．

［２］ 孟麗靜，王仁德，張寶藏，等． 河北省典型濕地生態(tài)系統(tǒng)綜合評價及其調控對策［Ｊ］． 中國水土保持科學，２００８，６（６）：１０７－１１１．

［３］ 李文艷，陳慶鋒，李平． 濕地評價方法研究綜述［Ｊ］． 安徽農業(yè)科學，２０１０，３８（１５）：８１３５－８１３７．

［４］ 程實，張懷清，陳永富． 興凱湖濕地資源綜合評價研究［Ｊ］． 林業(yè)科學研究，２００８，２１（增刊）：８５－９０．

［５］張崢，張建文．濕地生態(tài)評價指標體系［Ｊ］．農業(yè)環(huán)境保護，１９９９，１８（６）：２８３－２８５．

［６］ 賈久滿，郝曉輝． 濕地生物多樣性指標評價體系研究［Ｊ］． 湖北農業(yè)科學，２０１０，４９（８）：１８７７－１８７９．

［７］ 張義文． 南大港濕地保護研究［Ｍ］． 西安：西安地圖出版社，２００５．

［８］ 吳春篤，石馳，張波，等． 北固山濕地ＡＨＰ方法生態(tài)評價［Ｊ］．人民長江，２００７，３８（１）：７８－８０．

［９］ 李洪遠，孟偉慶． 濱海濕地環(huán)境演變與生態(tài)恢復［Ｍ］． 北京：化學工業(yè)出版社，２０１２．

［１０］ 王秀明，李洪遠，孟偉慶． 基于模糊綜合評價模型的天津濱海新區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評［Ｊ］．濕地科學與管理，２０１０，６（３）：１９－２３．

［１１］ 鄭允文，薛達元，張更生． 我國自然保護區(qū)生態(tài)評價指標和評價標準［Ｊ］． 農村生態(tài)環(huán)境，１９９４，１０（３）：２２－２５．

［１２］ 陳傳明，林忠． 紅樹林濕地自然保護區(qū)的生態(tài)評價［Ｊ］． 林業(yè)建設，２００９（１）：４１－４３．

２．１．３指標體系結構綜合濕地內部生態(tài)結構和外部服務功能的表現(xiàn)，將指標體系分為總目標層（Ａ），對河北省自然濕地進行生態(tài)健康評價；綜合評價層（Ｂ），采用濕地結構指標和功能指標反映總目標層的價值；指標評價層（Ｃ），是綜合評價層指標的亞類，反映綜合評價層的價值；具體指標層（Ｄ），是評價河北省自然濕地生態(tài)健康狀況的具體指標。濕地生態(tài)系統(tǒng)的指標分系統(tǒng)、分層次構成的樹狀層次結構見圖１。

２．２判斷矩陣的構造及一致性檢驗

判斷矩陣表示針對上一層次某一元素，來評定該層次中各有關元素相對重要性的狀況。重要性值的評定方法，采用１－９標度方法［８］，具體見表１。參照濱海濕地環(huán)境演變與生態(tài)恢復［９］中提到的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)退化程度診斷分析，建立判斷矩陣。如果兩因素反向比較，則得到重要性標度的倒數(shù)，即如果ｂｉ∶ｂｊ＝ｂｉｊ，則ｂｊ∶ｂｉ＝ｂｊｉ＝１／ｂｉｊ。

一致性檢驗需要對判斷矩陣進行層次單排序及其一致性檢驗和層次總排序及其一致性檢驗。２．２．１層次單排序及其一致性檢驗層次單排序的目的是確定本層次與上一層次有聯(lián)系的各元素重要性次序的權重值。層次單排序是本層次所有因素相對上一層次的重要性進行排序的基礎。為了檢驗判斷矩陣的一致性，需要計算它的一致性指標ＣＩ（Ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｔ Ｉｎｄｅｘ） ：

ＣＩ＝（λ■-n）/（n-1）

當ＣＩ＝０時，矩陣具有完全一致性；ＣＩ愈大，矩陣的一致性就愈差。檢驗判斷矩陣是否具有完全一致性，還需將ＣＩ與平均隨機一致性指標ＲＩ（Ｍｅａｎ Ｒａｎｄｏｍｌｙ Ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ Ｉｎｄｅｘ）進行比較。一般情況下，１或２階判斷矩陣總具有完全一致性。２階以上的判斷矩陣一致性指標ＣＩ和同階的平均隨機一致性指標ＲＩ之比，稱為隨機一致性比例ＣＲ（Ｒａｎｄｏｍｌｙ Ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ Ｒａｔｉｏ）。ＣＲ常用來檢驗判斷矩陣是否具令人滿意的一致性，公式如下：

ＣＲ＝CI/RI

一般情況下，當ＣＲ＜０．１０時，就認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性；當ＣＲ≥０．１０時，不具有令人滿意的一致性，需要調整矩陣，直至滿意為止。

通過計算，得到評價指標的層次單排序及其隨機一致性比例，表明排序結果具有一致性。

２．２．２層次總排序及其一致性檢驗層次總排序是利用同一層次中所有層次單排序的結果，計算針對上一層次而言，本層次所有因素重要性的權值，是層次單排序的加權組合。同層次單排序一樣，層次總排序也要進行一致性檢驗，其檢驗方法與層次單排序相同，結果由ＣＲ來檢驗判斷矩陣是否具有令人滿意的一致性。

通過計算，總目標層（Ａ）的一致性為０；綜合評價層（Ｂ）的一致性為０；指標評價層（Ｃ），生境結構（Ｃ１）的一致性為０．０８，生物結構（Ｃ２）的一致性為０．０２，生產功能（Ｃ３）的一致性為０，生態(tài)功能（Ｃ４）的一致性為０．０９。判斷矩陣具有令人滿意的一致性，得出各指標最終權重，見圖２。

從圖２看出水源保證水平的權重最大，濕地的水資源狀況對濕地的生態(tài)系統(tǒng)影響最大。水源在一定程度上決定著濕地生境結構和生物結構的狀態(tài)，進而影響濕地各功能的發(fā)揮。

２．３綜合評價指數(shù)

目前生態(tài)指標沒有統(tǒng)一賦值標準，本研究將濕地生態(tài)評價指標分為５級：很健康、健康、亞健康、不健康、疾病［１０］，賦值１．００~０．００，得到各濕地賦值結果。

為了反映河北省自然濕地生態(tài)健康狀況，采用綜合評價指數(shù)ＣＥＩ （Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）來作為評價濕地生態(tài)環(huán)境質量等級的依據。綜合評價指數(shù)計算公式為：

ＣＥＩ＝■I■W■

式中： I■為單項指標評價分值；W■為評價指標的權重值；ｎ為評價指標個數(shù)。評價結果見表２。

生態(tài)質量評價指數(shù)可作為判斷濕地生態(tài)現(xiàn)狀類型的依據，按照濕地自然保護區(qū)綜合評價指數(shù)分級標準，濕地的綜合指數(shù)也可以分為５個等級［１１，１２］：①１．００≥ＣＥＩ＞０．８５；②０．８５≥ＣＥＩ＞０．７０；③０．７０≥ＣＥＩ＞０．５０；④０．５０≥ＣＥＩ＞０．３５；⑤ＣＥＩ≤０．３５。

將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ介于１．００和０．８５的類型定為生態(tài)系統(tǒng)很健康的濕地，表示人類活動對濕地的影響較輕或人類對濕地的開發(fā)利用是合理的；將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ介于０．８５和０．７０之間的類型定為生態(tài)系統(tǒng)健康的濕地，表示人類活動對濕地的干擾明顯或人類對濕地的開發(fā)利用是合理的，如果人類干擾增大，濕地生態(tài)環(huán)境將會惡化；將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ介于０．７０和０．５０之間的類型定為生態(tài)系統(tǒng)亞健康的濕地，表示生境結構受到一定程度的破壞，服務功能價值在一定程度上有所下降，但消除外界威脅后能夠實現(xiàn)自然恢復；將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ介于０．５０和０．３５之間的濕地定為生態(tài)系統(tǒng)不健康的濕地，表示人類不合理開發(fā)利用濕地的某些自然資源，而導致濕地出現(xiàn)一定程度的退化，難以自我維持，須借助人工措施使其逐漸恢復；將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ小于等于０．３５的濕地類型定為生態(tài)環(huán)境較差的病態(tài)濕地，表示此濕地已遭到人類活動的嚴重干擾，嚴重退化，必須采取相應的人工修復措施。表３為濕地生態(tài)系統(tǒng)綜合指數(shù)分級及其標準。

經計算，河北省濕地的生態(tài)系統(tǒng)分為３個等級。①生態(tài)系統(tǒng)亞健康的濕地：南大港濕地、唐海濕地、白洋淀濕地、衡水湖濕地、冶河濕地；②生態(tài)系統(tǒng)不健康的濕地：七里海濕地、海興濕地、永年洼濕地、群英湖濕地、閃電河濕地；③生態(tài)系統(tǒng)病態(tài)的濕地：黃蓋淖濕地。其中，群英湖濕地和黃蓋淖濕地都經過重建重新蓄水，群英湖濕地人工植被較多，自然性較差。

３結論

河北省濕地資源豐富，類型多樣，通過對重點自然濕地生態(tài)健康評價的計算與分析，結果表明：

１）從生態(tài)保護為主的角度來看，水源保證水平權重最大，洪水調節(jié)功能權重最小。水源在一定程度上決定著濕地生境結構和生物結構的狀態(tài)，進而影響濕地各功能的發(fā)揮。河北省的濕地洪水調節(jié)功能較弱。

２）河北省濕地主要處于亞健康、不健康和疾病狀態(tài)。由好到差依次是白洋淀濕地、南大港濕地、衡水湖濕地、唐海濕地、冶河濕地、閃電河濕地、群英湖濕地、海興濕地、七里海濕地、永年洼濕地、黃蓋淖濕地。

參考文獻：

［１］ 崔麗娟，張明祥． 濕地評價研究概述［Ｊ］． 世界林業(yè)研究，２００２，１５（６）：４６－５３．

［２］ 孟麗靜，王仁德，張寶藏，等． 河北省典型濕地生態(tài)系統(tǒng)綜合評價及其調控對策［Ｊ］． 中國水土保持科學，２００８，６（６）：１０７－１１１．

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［５］張崢，張建文．濕地生態(tài)評價指標體系［Ｊ］．農業(yè)環(huán)境保護，１９９９，１８（６）：２８３－２８５．

［６］ 賈久滿，郝曉輝． 濕地生物多樣性指標評價體系研究［Ｊ］． 湖北農業(yè)科學，２０１０，４９（８）：１８７７－１８７９．

［７］ 張義文． 南大港濕地保護研究［Ｍ］． 西安：西安地圖出版社，２００５．

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［９］ 李洪遠，孟偉慶． 濱海濕地環(huán)境演變與生態(tài)恢復［Ｍ］． 北京：化學工業(yè)出版社，２０１２．

［１０］ 王秀明，李洪遠，孟偉慶． 基于模糊綜合評價模型的天津濱海新區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評［Ｊ］．濕地科學與管理，２０１０，６（３）：１９－２３．

［１１］ 鄭允文，薛達元，張更生． 我國自然保護區(qū)生態(tài)評價指標和評價標準［Ｊ］． 農村生態(tài)環(huán)境，１９９４，１０（３）：２２－２５．

［１２］ 陳傳明，林忠． 紅樹林濕地自然保護區(qū)的生態(tài)評價［Ｊ］． 林業(yè)建設，２００９（１）：４１－４３．

２．１．３指標體系結構綜合濕地內部生態(tài)結構和外部服務功能的表現(xiàn)，將指標體系分為總目標層（Ａ），對河北省自然濕地進行生態(tài)健康評價；綜合評價層（Ｂ），采用濕地結構指標和功能指標反映總目標層的價值；指標評價層（Ｃ），是綜合評價層指標的亞類，反映綜合評價層的價值；具體指標層（Ｄ），是評價河北省自然濕地生態(tài)健康狀況的具體指標。濕地生態(tài)系統(tǒng)的指標分系統(tǒng)、分層次構成的樹狀層次結構見圖１。

２．２判斷矩陣的構造及一致性檢驗

判斷矩陣表示針對上一層次某一元素，來評定該層次中各有關元素相對重要性的狀況。重要性值的評定方法，采用１－９標度方法［８］，具體見表１。參照濱海濕地環(huán)境演變與生態(tài)恢復［９］中提到的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)退化程度診斷分析，建立判斷矩陣。如果兩因素反向比較，則得到重要性標度的倒數(shù)，即如果ｂｉ∶ｂｊ＝ｂｉｊ，則ｂｊ∶ｂｉ＝ｂｊｉ＝１／ｂｉｊ。

一致性檢驗需要對判斷矩陣進行層次單排序及其一致性檢驗和層次總排序及其一致性檢驗。２．２．１層次單排序及其一致性檢驗層次單排序的目的是確定本層次與上一層次有聯(lián)系的各元素重要性次序的權重值。層次單排序是本層次所有因素相對上一層次的重要性進行排序的基礎。為了檢驗判斷矩陣的一致性，需要計算它的一致性指標ＣＩ（Ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｔ Ｉｎｄｅｘ） ：

ＣＩ＝（λ■-n）/（n-1）

當ＣＩ＝０時，矩陣具有完全一致性；ＣＩ愈大，矩陣的一致性就愈差。檢驗判斷矩陣是否具有完全一致性，還需將ＣＩ與平均隨機一致性指標ＲＩ（Ｍｅａｎ Ｒａｎｄｏｍｌｙ Ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ Ｉｎｄｅｘ）進行比較。一般情況下，１或２階判斷矩陣總具有完全一致性。２階以上的判斷矩陣一致性指標ＣＩ和同階的平均隨機一致性指標ＲＩ之比，稱為隨機一致性比例ＣＲ（Ｒａｎｄｏｍｌｙ Ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ Ｒａｔｉｏ）。ＣＲ常用來檢驗判斷矩陣是否具令人滿意的一致性，公式如下：

ＣＲ＝CI/RI

一般情況下，當ＣＲ＜０．１０時，就認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性；當ＣＲ≥０．１０時，不具有令人滿意的一致性，需要調整矩陣，直至滿意為止。

通過計算，得到評價指標的層次單排序及其隨機一致性比例，表明排序結果具有一致性。

２．２．２層次總排序及其一致性檢驗層次總排序是利用同一層次中所有層次單排序的結果，計算針對上一層次而言，本層次所有因素重要性的權值，是層次單排序的加權組合。同層次單排序一樣，層次總排序也要進行一致性檢驗，其檢驗方法與層次單排序相同，結果由ＣＲ來檢驗判斷矩陣是否具有令人滿意的一致性。

通過計算，總目標層（Ａ）的一致性為０；綜合評價層（Ｂ）的一致性為０；指標評價層（Ｃ），生境結構（Ｃ１）的一致性為０．０８，生物結構（Ｃ２）的一致性為０．０２，生產功能（Ｃ３）的一致性為０，生態(tài)功能（Ｃ４）的一致性為０．０９。判斷矩陣具有令人滿意的一致性，得出各指標最終權重，見圖２。

從圖２看出水源保證水平的權重最大，濕地的水資源狀況對濕地的生態(tài)系統(tǒng)影響最大。水源在一定程度上決定著濕地生境結構和生物結構的狀態(tài)，進而影響濕地各功能的發(fā)揮。

２．３綜合評價指數(shù)

目前生態(tài)指標沒有統(tǒng)一賦值標準，本研究將濕地生態(tài)評價指標分為５級：很健康、健康、亞健康、不健康、疾病［１０］，賦值１．００~０．００，得到各濕地賦值結果。

為了反映河北省自然濕地生態(tài)健康狀況，采用綜合評價指數(shù)ＣＥＩ （Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）來作為評價濕地生態(tài)環(huán)境質量等級的依據。綜合評價指數(shù)計算公式為：

ＣＥＩ＝■I■W■

式中： I■為單項指標評價分值；W■為評價指標的權重值；ｎ為評價指標個數(shù)。評價結果見表２。

生態(tài)質量評價指數(shù)可作為判斷濕地生態(tài)現(xiàn)狀類型的依據，按照濕地自然保護區(qū)綜合評價指數(shù)分級標準，濕地的綜合指數(shù)也可以分為５個等級［１１，１２］：①１．００≥ＣＥＩ＞０．８５；②０．８５≥ＣＥＩ＞０．７０；③０．７０≥ＣＥＩ＞０．５０；④０．５０≥ＣＥＩ＞０．３５；⑤ＣＥＩ≤０．３５。

將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ介于１．００和０．８５的類型定為生態(tài)系統(tǒng)很健康的濕地，表示人類活動對濕地的影響較輕或人類對濕地的開發(fā)利用是合理的；將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ介于０．８５和０．７０之間的類型定為生態(tài)系統(tǒng)健康的濕地，表示人類活動對濕地的干擾明顯或人類對濕地的開發(fā)利用是合理的，如果人類干擾增大，濕地生態(tài)環(huán)境將會惡化；將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ介于０．７０和０．５０之間的類型定為生態(tài)系統(tǒng)亞健康的濕地，表示生境結構受到一定程度的破壞，服務功能價值在一定程度上有所下降，但消除外界威脅后能夠實現(xiàn)自然恢復；將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ介于０．５０和０．３５之間的濕地定為生態(tài)系統(tǒng)不健康的濕地，表示人類不合理開發(fā)利用濕地的某些自然資源，而導致濕地出現(xiàn)一定程度的退化，難以自我維持，須借助人工措施使其逐漸恢復；將綜合評價指數(shù)ＣＥＩ小于等于０．３５的濕地類型定為生態(tài)環(huán)境較差的病態(tài)濕地，表示此濕地已遭到人類活動的嚴重干擾，嚴重退化，必須采取相應的人工修復措施。表３為濕地生態(tài)系統(tǒng)綜合指數(shù)分級及其標準。

經計算，河北省濕地的生態(tài)系統(tǒng)分為３個等級。①生態(tài)系統(tǒng)亞健康的濕地：南大港濕地、唐海濕地、白洋淀濕地、衡水湖濕地、冶河濕地；②生態(tài)系統(tǒng)不健康的濕地：七里海濕地、海興濕地、永年洼濕地、群英湖濕地、閃電河濕地；③生態(tài)系統(tǒng)病態(tài)的濕地：黃蓋淖濕地。其中，群英湖濕地和黃蓋淖濕地都經過重建重新蓄水，群英湖濕地人工植被較多，自然性較差。

３結論

河北省濕地資源豐富，類型多樣，通過對重點自然濕地生態(tài)健康評價的計算與分析，結果表明：

１）從生態(tài)保護為主的角度來看，水源保證水平權重最大，洪水調節(jié)功能權重最小。水源在一定程度上決定著濕地生境結構和生物結構的狀態(tài)，進而影響濕地各功能的發(fā)揮。河北省的濕地洪水調節(jié)功能較弱。

２）河北省濕地主要處于亞健康、不健康和疾病狀態(tài)。由好到差依次是白洋淀濕地、南大港濕地、衡水湖濕地、唐海濕地、冶河濕地、閃電河濕地、群英湖濕地、海興濕地、七里海濕地、永年洼濕地、黃蓋淖濕地。

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［９］ 李洪遠，孟偉慶． 濱海濕地環(huán)境演變與生態(tài)恢復［Ｍ］． 北京：化學工業(yè)出版社，２０１２．

［１０］ 王秀明，李洪遠，孟偉慶． 基于模糊綜合評價模型的天津濱海新區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評［Ｊ］．濕地科學與管理，２０１０，６（３）：１９－２３．

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［１２］ 陳傳明，林忠． 紅樹林濕地自然保護區(qū)的生態(tài)評價［Ｊ］． 林業(yè)建設，２００９（１）：４１－４３．