基于FAHP的半散養及圈養麋鹿棲息環境評價指標體系構建

陳 星，張林源，劉艷菊，白加德，張樹苗，程志斌，楊 崢

（北京麋鹿生態實驗中心，北京 100076）

麋鹿是我國特有的大型鹿科動物，國家一級保護動物，又稱“四不像”，曾在中國的東部平原廣泛分布.由于戰爭、自然災害以及自然環境發生變化等因素，適合麋鹿野生的生態條件逐漸喪失，以致麋鹿種群最終于1900年在北京南海子地區消亡.1865年，傳教士阿芒·大衛對麋鹿的科學發現使得歐洲各國爭相從中國獲取麋鹿個體運送回國，客觀上促使該物種在歐洲得以保存，特別是在英國烏邦寺莊園得到發展.1985年重新引進國內，由北京麋鹿生態實驗中心以半散養的形式圈養在麋鹿的最后滅絕地——南海子[1].此后北京麋鹿生態實驗中心向河北、天津、河南、安徽、湖北、湖南、海南等地輸出并成功建立了45個麋鹿種群，數量超過3 700只.

目前，除了在湖北石首部分區域由于1997年的洪水等原因造成麋鹿自然逃逸、形成自然環境條件下的野生種群外[3]，大部分種群仍然生活在有明顯界限的自然保護區、野生動物園、動物園、繁殖基地、林場等圈養或半散養的人工環境中.野生環境下，麋鹿種群的生存繁衍不需要人工補飼；圈養環境下，麋鹿的生存繁衍則幾乎完全依賴人工；半散養（半圈養）環境下的麋鹿則處于二者之間.總的來看，中國麋鹿生活地域緯度跨度大，飼養模式、圈養面積、景觀配置等人工條件不同，其生活環境及棲息地與野生環境相比存在較大差異，導致麋鹿在形態、生物節律以及行為等生物學特性上發生變化，特別是許多圈養麋鹿種群繁育困難.因此需要對麋鹿不同棲息環境的關鍵影響因子進行研究，全面分析麋鹿對不同棲息環境的適應情況.

模糊層次分析法（Fuzzy Analytic Hierarchy Process，簡稱FAHP）是將Saaty教授提出的層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）擴展到模糊環境下的一種改進的系統分析方法.FAHP與AHP的計算方法基本相同，區別在于FAHP所構造的是模糊判斷矩陣，并由此計算出比較因素的排序權值[4].FAHP在構建自然保護區評價體系、環境風險評估、生態環境評價、優先保護區域分析及生態資源評估[5-8]等方面得到了廣泛的應用，并取得良好的評價效果.

本項研究通過應用模糊層次分析法構建半散養及圈養麋鹿種群的棲息環境評價指標體系，對今后麋鹿等瀕危動物的保護、管理和人工養殖具有重要意義，可以為指導麋鹿的遷地保護與野外放歸，為制定麋鹿保護計劃提供理論依據.

1 半散養及圈養麋鹿棲息地環境評價指標體系的建立

1.1 指標篩選及其權重的確定

通過查閱文獻，參考前人研究鹿科動物及其他野生動物生境評價時所選用指標的實踐經驗[9-11]，結合實地考察及相關性統計分析，本研究確定了半散養及圈養麋鹿棲息地環境評價指標體系的主要指標，并建立了半散養及圈養麋鹿棲息地環境評價指標框架.據此運用模糊層次法（FAHP）確定此評價體系中各個層次的各個指標的權重.矩陣構建及計算方法參考文獻[4，6，12].

1.2 生境評價體系模型的建立

（1）在體系框架表的基礎上建立優先關系矩陣，第1層與第2層之間的矩陣F-S，第2層與第3層之間的矩陣S1-T、S2-T、S3-T，共計4個矩陣；并按模糊層次法算法步驟把各優先關系矩陣改造成模糊一致矩陣.

（2）算出各模糊一致矩陣中的各個因素的權重值.

（3）通過指標篩選、評價指標框架的建立以及指標權重的確定，最終得到散養及圈養麋鹿棲息地環境評價體系模型.

半散養與圈養麋鹿棲息地環境評價體系的模型如表1所示.

表1 半散養與圈養麋鹿棲息環境評價體系及各指標權重Tab.1 System on habitat suitability evaluation of Père David′s deer in captivity or sem i-free-range and the weight of indicators

從表1可知，準則層中生物環境因素評價的權重值最高，為0.416 7，高于非生物環境因素及干擾因素評價.生物環境因素評價中，地表植被豐富度和麋鹿自然取食物種多樣性的權重值同為最高（0.275 0），喬木層郁閉度高于灌木層郁閉度.非生物環境因素評價中，單位個體活動面積占有量（0.245 0）及水域面積占有量（0.230 0）分居前兩位，高于隱蔽度、冬季日均氣溫及夏季日均氣溫.干擾因素評價中，人為干擾及周邊環境影響的因素高于其他動物活動.

2 半散養及圈養麋鹿棲息地環境評價指標體系評分標準

借鑒國內外學者對野生動物生境評價和相關各領域的研究理論與實踐經驗，可采用5個等級，按百分制計算并進行分析.5個等級對應的分數分別為：＞90分為優秀，且每個評價要素必須達到百分制的60分以上；70～90 分為良好；60～70 分為一般；50～60 分為合格；＜50分為不合格.良好以下等級對單項評價要素不做具體要求[5，12-13].

各評價指標的評分標準如表2所示.

表2 各評價指標評分標準Tab.2 Valueevaluation standardsof indicators

3 半散養及圈養麋鹿棲息地環境評價體系評分

3.1 研究對象

選擇分布于國內9個省級行政區域的13處具有代表性的麋鹿重新引進項目的所在地，以半散養及圈養麋鹿種群的棲息地為對象，開展本項研究中評價體系的分析工作.所涉及的取樣位點涵蓋寒溫帶至熱帶地區，緯度跨度約 22°53′，經度跨度約 11°23′，具體如表 3 所示.

表3 半散養及圈養麋鹿棲息地列表Tab.3 List of placesof Père David′s deer in sem i-free-range or captivity

3.2 評分結果

以選中的13個麋鹿種群分布地的棲息環境為對象，按照評分標準對各項指標進行百分制評分，各項指標得分通過對應的指標權重值進行加權處理，最后將每項指標的加權得分值相加，得到各個棲息環境評價的總得分，如表4所示.

表4 各麋鹿棲息環境評價體系的評分結果Tab.4 Resultsof habitat suitability evaluation on places of Père David′s deer

由表4可以看出，得分分值在90分以上，達到優秀等級的種群分布地有2處，為湖北石首麋鹿國家級自然保護區和江蘇大豐麋鹿國家級自然保護區，占本次調查研究對象的15.38%；分值為60～70，達到一般等級的種群分布地有3處，為河北灤河上游國家級自然保護區、北京南海子麋鹿苑和海南省林業科學研究所楓木鹿場，占本次調查研究對象的23.08%；其余各種群分布地得分分值均在50分以下.

在所調查的麋鹿棲息地中，半散養式管理的棲息地分值較高，均在60分以上，屬一般以上等級，其中湖北石首和江蘇大豐2處麋鹿國家級自然保護區的分值均在90分以上，為優秀；河北灤河上游國家級自然保護區受冬季氣候因素、活動水域面積及其他動物活動干擾等因素影響，較前2處分值低；北京南海子麋鹿苑受麋鹿數量多、單位個體棲息地面積小、地表植被豐富度低、自然取食物種多樣性較低等因素的限制，分值在4個同類中相對較低.

圈養式管理的棲息地中，海南省林業科學研究所楓木鹿場地處熱帶地區，物種豐富度較高，地表植被豐富度、自然取食物種多樣性2項因素評分較高，總的分值在60分以上，達到一般等級；而山東濟南動物園、濟南跑馬嶺野生動物園及青島動物園等處圈養式管理的麋鹿棲息地，因在建設管理中未充分考慮麋鹿喜水的生活習性特點，水域面積不足，缺乏圈舍豐容建設，因而分值最低.

4 結論

4.1 半散養及圈養麋鹿棲息環境評價體系構建結果

（1）將定量因子和定性因子結合，引入模糊層次分析法，建立了半散養及圈養麋鹿棲息環境評價指標體系.

（2）通過模糊一致矩陣計算出各指標權重值，準則層中生物環境因素評價、非生物環境因素評價和干擾因素評價權重值分別為0.416 7、0.350 0和0.233 3，說明生物環境因素對于半散養及圈養麋鹿棲息環境影響最大.生物環境因素評價中，地表植被豐富度及麋鹿自然取食物種多樣性的權重值同為最高（0.275 0），說明這2個指標對于麋鹿棲息環境有重要意義.非生物環境因素評價中，單位個體活動面積占有量（0.2450）及水域面積占有量（0.230 0）分居前2位，說明半散養及圈養麋鹿棲息環境建設中，應首要考慮圈舍面積和水域面積是否能夠滿足麋鹿的生存需要.干擾因素評價中，人為干擾及周邊環境影響的因素高于其他動物活動，說明接近自然狀態、無人為干擾的環境才能夠為麋鹿提供更好的生存條件[14].

（3）對13處半散養及圈養麋鹿種群的棲息環境進行評價，2處麋鹿國家級自然保護區得分最高，達到優秀級，其余2處半散養管理的麋鹿種群棲息環境評價得分均高于圈養管理的麋鹿種群棲息環境；而在圈養管理的麋鹿種群棲息環境評價中，海南楓木鹿場位于熱帶地區，圈舍地表物種豐富度較高，并充分滿足麋鹿喜水的生活需求，得分遠高于其他圈養環境的麋鹿種群棲息地.本評價體系對于半散養及圈養麋鹿種群棲息環境的評價具有實際意義.

4.2 關于半散養及圈養麋鹿棲息環境建設的建議

目前我國的麋鹿種群是其在野生環境中滅絕幾百年后再恢復形成的，如何保持現有麋鹿種群的長期自我維持和繁殖是麋鹿保護的關鍵問題.根據本研究結果建議：在營造麋鹿棲息環境時應考慮對圈舍加以適當改造，以散放地、半散放地為主，創造良好的生境和完善的生態系統，形成類型多樣的棲息環境；營造豐富的水生環境，為麋鹿泥浴、公鹿角飾等發情行為創造有利條件；根據野生、半散養麋鹿的取食習性，增加飼草的多樣性，提高麋鹿的健康水平；在麋鹿發情期注意控制人為干擾因素，適當減少參觀者的數量.致謝：本研究受北京市科學技術研究院海外、人才專項資助項目（OTP-2013-003）和北京市科學技術研究院市級財政項目（PXM2013_178218_000003）資助.

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