基于“P—S—R”模型的紫金山國家森林公園生態(tài)安全評價(jià)

湯鵬 王浩

摘要：生態(tài)旅游事業(yè)的快速發(fā)展給森林公園的生態(tài)環(huán)境帶來前所未有的破壞，城市型森林公園因其處于市區(qū)范圍更加容易遭受生態(tài)威脅，如何有效地評估城市型森林公園承受的生態(tài)威脅狀態(tài)是提出科學(xué)保護(hù)策略的前提，具有重要意義。在闡述生態(tài)安全理論的基礎(chǔ)上，以南京紫金山國家森林公園為研究對象，引用國外進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的“P-S-R”概念模型，從壓力（pressure）、狀態(tài)（state）、響應(yīng)（response）3個(gè)層面構(gòu)建適用于城市型森林公園的生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用AHP分析法、綜合指數(shù)法等對紫金山的生態(tài)安全進(jìn)行綜合計(jì)算。結(jié)果表明，紫金山國家森林公園生態(tài)安全指數(shù)為0.860 8，生態(tài)安全度為較安全狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：紫金山國家森林公園；“P-S-R”模型；生態(tài)安全；評價(jià)

中圖分類號： X82；X820.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：

文章編號：1002-1302（2016）08-0477-04

在中國新型城鎮(zhèn)化建設(shè)過程中，人類建設(shè)活動(dòng)的干擾使得環(huán)境污染不斷加劇，生態(tài)系統(tǒng)安全遭受著極大的威脅和壓力[1]。城市森林公園、城市濕地公園等綠地斑塊作為維護(hù)城市生態(tài)安全的重要屏障，是城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，對它們的生態(tài)安全狀況進(jìn)行有效評價(jià)是一項(xiàng)刻不容緩的工作[2]。

生態(tài)安全評價(jià)研究起源于國外對生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)方面的研究，最早可追溯到1941年Aldo Leopold對土地健康評估的研究，這是國外生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)第一次于實(shí)際案例的嘗試。Bartell等將生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的方法運(yùn)用到水體和流域的風(fēng)險(xiǎn)度評判，將生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的過程理解為分析其可能遭受生態(tài)威脅概率的評估過程[3]。20世紀(jì)90年代初，美國國家環(huán)保局首次提出了被學(xué)界較為認(rèn)可的生態(tài)安全評價(jià)概念[4]。20世紀(jì)90年代，聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）按照西方G7會議的要求，啟動(dòng)了生態(tài)環(huán)境指標(biāo)研究項(xiàng)目，并第一次提出和使用“P-S-R”模型對實(shí)際案例進(jìn)行評價(jià)[5]。目前，國內(nèi)學(xué)者對生態(tài)安全評價(jià)的研究已取得了一些成果。相關(guān)學(xué)者在西方生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法的基礎(chǔ)上總結(jié)了生態(tài)安全評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)、評價(jià)方法和指標(biāo)體系構(gòu)建[6]；有學(xué)者在研究中擴(kuò)展了“P-S-R”框架模型，制定了區(qū)域生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系概念框架[7]，也有研究者以山岳型森林公園為對象進(jìn)行了評價(jià)指標(biāo)體系的探索[8]。實(shí)踐運(yùn)用方面，國內(nèi)相關(guān)研究的對象依然比較局限，主要集中在大中尺度的對象，如山岳、河流乃至城市等[9-10]，對于具有高度生態(tài)敏感性的城市型森林公園的生態(tài)安全評價(jià)仍然為國內(nèi)學(xué)者研究的空白。

筆者以江蘇南京紫金山國家森林公園為研究對象，運(yùn)用“P-S-R”模型和層次分析法構(gòu)建適用于城市型森林公園的評價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用綜合指數(shù)法和權(quán)重計(jì)算法對南京紫金山國家森林公園的生態(tài)安全狀況進(jìn)行計(jì)算評價(jià)，評價(jià)結(jié)果較準(zhǔn)確地反映了紫金山的生態(tài)安全狀況，研究結(jié)果可以為紫金山國家森林公園的總體規(guī)劃提供參考。

1研究區(qū)概況與研究方法

1.1研究區(qū)概況

紫金山國家森林公園成立于2004年。紫金山位于江蘇省南京市玄武區(qū)中山門外，山脈從太平門附近向西綿延，方圓31 km2，有3個(gè)山峰。公園地理坐標(biāo)為118°48′24″～118°53′04″E，32°01′57″～32°16′15″ N，主峰北高峰居中偏北，海拔448.9 m，為寧鎮(zhèn)山脈之最高峰。森林公園土地總面積約 3 008.8 hm2，其中森林面積2 107.6 hm2，森林郁閉度為0.75～0.80。紫金山有著季相變化多段、色相豐富多彩的優(yōu)美的森林植被景觀，還有中山陵、明孝陵等享譽(yù)海外的人文景點(diǎn)，山上可遠(yuǎn)眺玄武湖和明城墻，山、水、城、林渾然一體?！糒M〗

1.2研究方法

1.2.1指標(biāo)體系的概念模型——“P-S-R”概念模型本研究采用國外區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)常用的、具備較強(qiáng)系統(tǒng)性和可操作性的“P-S-R”概念模型作為構(gòu)建紫金山國家森林公園的概念模型，從壓力（pressure）、狀態(tài)（state）、響應(yīng)（response）3個(gè)方面收集相關(guān)指標(biāo)，結(jié)合AHP層次分析法，對指標(biāo)進(jìn)行階梯分層歸納，建立適用于城市型森林公園的生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系。

“P-S-R”模型認(rèn)為，若人們采取適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)措施，這些造成不良安全狀態(tài)的壓力可以得到減輕或防患于未然[11]。模型中，壓力主要指源于評價(jià)對象外界環(huán)境的不良影響因子，直接或間接地對評價(jià)對象施加不良影響，如巨大的游客量、旅游污染物、周邊人口壓力等；狀態(tài)主要指受壓力的影響，評價(jià)對象本身所呈現(xiàn)的受威脅狀態(tài)，如空氣環(huán)境質(zhì)量、水環(huán)境質(zhì)量等；響應(yīng)主要是指針對評價(jià)對象所承受的壓力及反饋出的狀態(tài)，從人的知識、科技、政策等角度所能作出的反應(yīng)和措施，如污染治理的資金投入、環(huán)境保護(hù)所投入的人力資源、工作者的文化素質(zhì)等。

1.2.2指標(biāo)權(quán)重的確定本研究依據(jù)“P-S-R”模型，結(jié)合紫金山國家森林公園的實(shí)際情況，明確劃分壓力、狀態(tài)、響應(yīng)指標(biāo)層，建立適合紫金山國家森林公園的生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系。在指標(biāo)權(quán)重方面，通過層次分析法和專家調(diào)查法對各指標(biāo)的相對重要性進(jìn)行判斷，評價(jià)層面包括目標(biāo)層、系統(tǒng)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層等若干層次，再建立判斷矩陣，通過DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計(jì)算最終得到指標(biāo)權(quán)重的最終值。

1.2.3指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值來源本研究指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值主要來源以下幾個(gè)方面：（1）國家、地方、行業(yè)、國際通用的標(biāo)準(zhǔn)，如環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3096—1996），地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838—2002）等，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指行業(yè)發(fā)布的環(huán)境安全評價(jià)規(guī)范、規(guī)定與設(shè)計(jì)要求等；（2）評價(jià)對象的生態(tài)環(huán)境背景值和本底值，如評價(jià)對象所在區(qū)域的植物覆蓋率、生物多樣性等；（3）類比標(biāo)準(zhǔn)，即選用那些沒有受嚴(yán)重人為破壞的生態(tài)安全度較高的類似的生態(tài)系統(tǒng)指標(biāo)值來作為標(biāo)準(zhǔn)值；（4）科學(xué)研究中已判定的標(biāo)準(zhǔn)，即對于那些指標(biāo)閾值處于不確定狀態(tài)時(shí)，可以采用經(jīng)過實(shí)際研究被證實(shí)過、具有較高可信度的實(shí)測數(shù)據(jù)或計(jì)算方法，如單位面積的污染物最高承載量、公園環(huán)境容量等[12]。

1.2.4評價(jià)指標(biāo)值的處理與計(jì)算評價(jià)體系中的指標(biāo)類型多樣，指標(biāo)值的含義、單位都不盡相同，因而需要對各指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范化處理。首先要將全部指標(biāo)根據(jù)指標(biāo)所反映的含義不同，分為正向指標(biāo)和逆向指標(biāo)，再分別根據(jù)以下過程進(jìn)行處理：

假設(shè)Xi（i=1，2，3，…，n）為第i個(gè)指標(biāo)的指標(biāo)值，Si為第i個(gè)指標(biāo)的指標(biāo)閾值，P（Xi）為該指標(biāo)的安全指數(shù)，具體步驟為：

（1）正向指標(biāo)，即越大越有利的指標(biāo)，設(shè)定閾值為安全的下限：

2.1紫金山國家森林公園生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系

通過對紫金山國家森林公園的實(shí)地調(diào)研，在參考其他學(xué)者關(guān)于森林公園生態(tài)安全評價(jià)研究的基礎(chǔ)上[14]，廣泛征求專家意見，確定了紫金山國家森林公園的生態(tài)安全評價(jià)體系；采用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重，設(shè)計(jì)調(diào)查問卷征詢專家意見，調(diào)查對象包括南京林業(yè)大學(xué)及江蘇林業(yè)科學(xué)院相關(guān)研究領(lǐng)域?qū)＜?、博士生以及紫金山國家森林公園領(lǐng)導(dǎo)及管理人員等 45 人；確定各項(xiàng)指標(biāo)值及相應(yīng)的指標(biāo)閾值，構(gòu)建紫金山國家森林公園的生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系（表2）。

2.2紫金山國家森林公園生態(tài)安全評價(jià)結(jié)果

通過計(jì)算得出紫金山國家森林公園的生態(tài)安全綜合指數(shù)為0.860 8，結(jié)合生態(tài)安全度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可以得出紫金山國家森林公園生態(tài)安全處于比較安全狀態(tài)。生態(tài)環(huán)境壓力的生態(tài)安全值為0.852 4，處于較安全狀態(tài)；生態(tài)環(huán)境狀態(tài)的安全指數(shù)為0.771 8，處于較安全狀態(tài)；生態(tài)環(huán)境響應(yīng)的生態(tài)安全指數(shù)為0.975 0，處于很安全狀態(tài)。各指標(biāo)層指數(shù)、權(quán)重見表3。

2.3紫金山國家森林公園生態(tài)安全評價(jià)結(jié)果分析

安全狀態(tài)，但離很安全狀態(tài)還有一定距離。對評價(jià)結(jié)果開展了進(jìn)一步分析。

2.3.1生態(tài)環(huán)境壓力分析壓力（pressure）系統(tǒng)由6個(gè)C層指標(biāo)和12個(gè)D層指標(biāo)組成，其中，人口密度指標(biāo)的安全指數(shù)為0.115 4，客流量增長率的安全指數(shù)0.834 9，水體污染壓力的安全指數(shù)為0.910 0，表明紫金山的生態(tài)壓力主要來源于周邊人口密度、不斷增長的客流量和水體污染，D1人口壓力則是紫金山最主要的生態(tài)壓力來源。與城郊型、郊野型森林公園不同，紫金山森林公園位于繁華的南京市市區(qū)內(nèi)，周圍人口密度達(dá)1 239人/km2，特殊的地理位置決定了它在人口壓力方面有先天劣勢。在壓力指標(biāo)中，客流量的安全指數(shù)也較低，紫金山擁有中山陵、明孝陵等世界著名的文化遺產(chǎn)，2014年，紫金山全年客流量已突破1 000萬人次，每天本地登山的市民也是絡(luò)繹不絕，使得紫金山在客流量壓力方面形勢嚴(yán)峻。紫金山的湖泊水體與城市關(guān)系密切，與郊野型的森林公園相比，紫金山的天然水體更容易受到城市發(fā)展帶來的環(huán)境污染影響，經(jīng)過人工治理，目前紫金山的水體質(zhì)量已有所改善，但湖泊、溪流的清澈度、水生物的多樣性仍有待提高。

2.3.2生態(tài)環(huán)境狀態(tài)分析狀態(tài)（state）系統(tǒng)由2個(gè)C層指標(biāo)——環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)和生態(tài)狀態(tài)指標(biāo)組成，2個(gè)C層指標(biāo)再細(xì)分成8個(gè)D層指標(biāo)。 從表3可以看出，紫金山的生態(tài)環(huán)境狀態(tài)安全指數(shù)為0.771 8，表明紫金山生態(tài)環(huán)境瀕臨不安全狀態(tài)，值得引起關(guān)注。環(huán)境狀態(tài)和生態(tài)狀態(tài)的安全指數(shù)分別為0.826 9、0.744 2，均處于較安全狀態(tài)。環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)由4個(gè)D層指標(biāo)構(gòu)成，其中D14水環(huán)境質(zhì)量指數(shù)為0.333 3，處于較低水平。根據(jù)紫金山監(jiān)測數(shù)據(jù)，森林公園內(nèi)地表水質(zhì)量到達(dá)國家地面水環(huán)境質(zhì)量（GB 3838—2002）三類標(biāo)準(zhǔn)，雖然水質(zhì)在城市內(nèi)的天然水體中處于較好水平，但與同類型森林公園相比則頗具劣勢，已開始對紫金山的生態(tài)安全狀態(tài)產(chǎn)生制約。生態(tài)狀態(tài)指標(biāo)由4個(gè)D層指標(biāo)構(gòu)成，值得注意的是D19森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.232 6，處于很不安全狀態(tài)，紫金山地處市區(qū)，每天人流量巨大，歷史上曾多次發(fā)生火災(zāi)，表明森林防火問題應(yīng)成為森林管理人員重點(diǎn)注意的問題。

2.3.3生態(tài)環(huán)境響應(yīng)分析響應(yīng)（response）系統(tǒng)由保護(hù)能力響應(yīng)和智力支持響應(yīng)2個(gè)C層指標(biāo)組成。在紫金山國家森林公園的生態(tài)安全評價(jià)體系中，生態(tài)環(huán)境響應(yīng)的安全指數(shù)為0.975，處于很安全狀態(tài)。通過數(shù)據(jù)調(diào)查，紫金山國家森林公園的游客87%以上是南京市民，根據(jù)“全國第六次人口普查”數(shù)據(jù)顯示，常住人口中，大學(xué)文化程度（含大專）人口比重達(dá)26.11%，在全國副省級城市中列第一位，遠(yuǎn)高出江蘇省省平均水平。經(jīng)實(shí)地調(diào)查得知旅游者的素質(zhì)也比較高，約70%以上受教育程度為大專以上。公園的生態(tài)投入、管理有效性以及從業(yè)者素質(zhì)也處于很理想的狀態(tài)。5項(xiàng)D層指標(biāo)中，公園管理的有效性略低，管理部門還需繼續(xù)努力提高管理水平?？傮w來看，紫金山森林公園的生態(tài)環(huán)境響應(yīng)能力生態(tài)安全指數(shù)在3項(xiàng)B層指標(biāo)中最為理想。

3結(jié)論

本研究立足紫金山國家森林公園相對于其他同類景區(qū)的區(qū)位特殊性，依據(jù)“P-S-R”概念模型建立紫金山國家森林公園生態(tài)安全綜合評價(jià)指標(biāo)體系，并構(gòu)建相應(yīng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)劃分。在此基礎(chǔ)上，利用層次分析法和綜合指數(shù)法，對紫金山國家森林公園2014年的生態(tài)安全狀況進(jìn)行評價(jià)。由于生態(tài)安全是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程[15]，隨著紫金山國家森林公園生態(tài)安全格局的不斷演變，相應(yīng)的生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系也應(yīng)進(jìn)行修改或補(bǔ)充。將生態(tài)安全理論運(yùn)用于森林公園的研究還處于探索階段，以期本研究能為紫金山國家森林公園的規(guī)劃建設(shè)提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍濤，鄧紹坡，吳運(yùn)金，等. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)[J]. 2015，31（6）：822-830.

[2]蘭思仁. 國家森林公園理論與實(shí)踐[M]. 北京：中國林業(yè)出版社，2004.

[3]Bartell S M，Brenkert A L J，ONeilL R V，et al. Ecological risk etimation[M]. Chelsea，Michigan：Lewis Publishers，1999.

[4]U S EPA. Framework for ecological risk assessment：report NO.EPA（6301R-92/001）[R]. Washington D C：US Environmental Protection Agency，Risk Assessment Forum，1992.

[5]Canadian Council of Ministers of the Environment. A framework for ecological risk assessment：general guidance[R].Winnipeg Manitoba：Canadian Council of Ministers of the Environment，1996.

[6]王朝科. 建立生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系的幾個(gè)理論問題[J]. 統(tǒng)計(jì)研究，2003（9）：17-20.

[7]左偉，王橋，王文杰，等. 區(qū)域生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 地理學(xué)與國土研究，2002，18（2）：68-71.

[8]汪朝輝.山岳型森林公園生態(tài)安全評價(jià)研究[D]. 長沙：中南林業(yè)科技大學(xué)，2012.

[9]俞孔堅(jiān). 生物保護(hù)的景觀生態(tài)安全格局[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào) 1999，19（1）：8-15.[ZK）]

[10]李佩武，李貴才，張金花，等. 深圳城市生態(tài)安全評價(jià)與預(yù)測[J]. 地理科學(xué)進(jìn)展，2009，28（2）：245-252.

[11]汪朝輝，吳楚材. 我國森林公園生態(tài)安全評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 資源開發(fā)與市場，2013，29（2）：152-155.

[12]Tong C.Review on environmental indicator research[J]. Research on Environmental Science，2000，13（4）：53-55

[13]楊珂. 福州國家森林公園生態(tài)安全評價(jià)研究[D].福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2012.

[14]朱俊，王祥榮，樊正，等. 城市森林評價(jià)指標(biāo)體系研究——以上海為例[J]. 中國城市林業(yè)，2004，1（1）：36-38，43.

[15]米鋒. 北京鷲峰國家森林公園生態(tài)安全評價(jià)[J]. 林業(yè)科學(xué)，2010（11）：52-54.

[FK（H0265。54ZQ]〖HTH〗更正：《江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)》2016年第44卷第2期244-246頁發(fā)表的論文《無血清微載體培養(yǎng)Vero細(xì)胞增殖傳染性法氏囊病毒》中，基金項(xiàng)目的編號應(yīng)為“CX（14）5045”，特此更正。