河北省生態(tài)景觀林評價體系構(gòu)建研究

河北省生態(tài)景觀林評價體系構(gòu)建研究

隨著人們生活水平的提高和城市化進(jìn)程的加快，人們對精神和文化生活的追求越來越強(qiáng)烈。外出觀光旅游、參加各種休閑娛樂活動已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代人們對精神生活的需求。如何在有限的時間,盡可能最大程度上滿足人們的精神需求顯得越來越重要。以森林公園、城市森林等為代表的生態(tài)景觀林因其在滿足人們精神需求方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢,越來越受到人們的青睞。因此對生態(tài)景觀林的研究也日益受到人們的重視。做好對生態(tài)景觀林指標(biāo)體系的研究,對城市的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的意義。本研究擬建立一套適用于河北省不同生態(tài)景觀林類型的評價指標(biāo)體系,對生態(tài)景觀林所發(fā)揮的生態(tài)和美學(xué)功能進(jìn)行科學(xué)合理的評價,揭示現(xiàn)有生態(tài)景觀林存在的問題和確定將來發(fā)展的方向,從而為生態(tài)景觀林營建提供參考,同時對河北省生態(tài)景觀林的建設(shè)和管理也有著指導(dǎo)意義。1選擇生態(tài)景觀林評價指標(biāo)體系的原則評價指標(biāo)體系的構(gòu)建是生態(tài)景觀林綜合效益評價的核心內(nèi)容,也是評價工作首要的和關(guān)鍵的一步,它直接影響到評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。1.1評價的科學(xué)性原則評價指標(biāo)體系的設(shè)計必須具有科學(xué)性,才能保證評價的客觀性和正確性,提高可信度,才能如實(shí)的反應(yīng)生態(tài)景觀林的綜合效益,同時評價的理論基礎(chǔ)要服務(wù)于評價的目的。1.2生態(tài)景觀林效益評價構(gòu)建生態(tài)景觀林評價體系是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它要真實(shí)地全面反映生態(tài)景觀林的效益,就必須考慮影響生態(tài)景觀林效益的各個方面。評價體系的各項指標(biāo)要具有不可替代性和相互包含性,既要相互獨(dú)立,又要相互聯(lián)系。1.3關(guān)于營建過程中可能出現(xiàn)的問題的探討評價體系的建立要能反映當(dāng)前部分生態(tài)景觀林營建存在的問題,又要為以后生態(tài)景觀林的建設(shè)提供一定的參考依據(jù)。隨著社會的發(fā)展能夠不斷地自我完善,并且有一定的可持續(xù)性。1.4操作原則評價體系中各項評價指標(biāo)并非越多越好,要考慮到指標(biāo)的量化及數(shù)據(jù)取得的難易程度和可實(shí)施性。盡可能做到實(shí)用、科學(xué)、簡單、數(shù)量化。1.5符合統(tǒng)計的原則評價指標(biāo)的選擇應(yīng)遵循并使用國內(nèi)外公認(rèn)、常見的指標(biāo)及計算方法或單位的原則,指標(biāo)符合相應(yīng)的國際、國內(nèi)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求,避免使用不常見、難于統(tǒng)計的指標(biāo)。使指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,易于在實(shí)際中找到適當(dāng)?shù)拇碇怠?財務(wù)管理的其他方法建立生態(tài)景觀林評價體系的常用方法有:主成分分析法、回歸分析法、層次分析法、相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)法、模糊綜合評判法、聚類分析法以及經(jīng)濟(jì)計量模型法等。本研究運(yùn)用層次分析法進(jìn)行生態(tài)景觀林評價體系的研究。2.1分析、判斷和決策過程層次分析法(AnalyticalHierarchyProcess簡稱AHP)是一種模擬人的分析、判斷以及決策過程的理論方法。將層次分析法用于那些多準(zhǔn)則、多目標(biāo),又難以全部采取定量化處理的復(fù)雜的社會、經(jīng)濟(jì)等問題,能夠取得比較滿意的效果。層次分析法對一些較為復(fù)雜、較為模糊的問題作出決策的簡易方法,它特別適用于那些難以完全定量分析的問題。2.2景觀功能的頻度分析本研究參考了國內(nèi)外有關(guān)景觀林方面的文獻(xiàn)資料,收集并分析后,首先采用頻度分析法,從景觀林的防護(hù)功能、景觀美學(xué)功能、景觀生態(tài)功能、文化功能、社會經(jīng)濟(jì)功能5個方面,選取使用頻度較高的34個指標(biāo)(表1)。2.3景觀林結(jié)構(gòu)分析通過專家咨詢法,發(fā)放專家咨詢表,然后利用返回的定量信息和定性信息進(jìn)行統(tǒng)計分析,充分考慮景觀林的功能要求,兼顧客觀指標(biāo)與主觀指標(biāo)、定量指標(biāo)與定性指標(biāo)的穩(wěn)衡性。綜合分析景觀林的組成結(jié)構(gòu),考慮景觀林的植物種類、年齡、植物間的配置方式、抗逆性、生態(tài)特征、生活習(xí)性、生活力、植物的色彩和花朵比、樹種選擇的搭配等之間的差別,將降噪、釋氧、固碳、提供負(fù)離子、吸收污染物指標(biāo)替換為改善環(huán)境能力,物種豐富度和均勻度合并為生物多樣性,調(diào)節(jié)水量替換為涵養(yǎng)水源,凈化水質(zhì)和固土替換為水土保持,林木營養(yǎng)積累并入社會經(jīng)濟(jì)功能。將經(jīng)過篩選的26個指標(biāo)(表2)用于生態(tài)景觀林評價指標(biāo)體系。通過對專家咨詢和中國森林生態(tài)服務(wù)功能評估的參考得出評價體系中的指標(biāo)評判與賦值標(biāo)準(zhǔn)表(表2)。2.4評價指標(biāo)體系中各指標(biāo)的權(quán)重確定依據(jù)薩蒂(Saaty)制定的1到9標(biāo)度的方法(表3),對指標(biāo)體系的各層指標(biāo)之間進(jìn)行兩兩比較,得到指標(biāo)的標(biāo)度值。2.4.1層次結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建運(yùn)用AHP法和專家評價法,確定各級指標(biāo)的權(quán)重值,具體分為以下幾個步驟,建立體系指標(biāo)的層次結(jié)構(gòu)模型,構(gòu)建兩兩比較的判斷矩陣,單一準(zhǔn)則下指標(biāo)相對權(quán)重的計算,進(jìn)行一致性檢驗(yàn),各層元素對目標(biāo)層的權(quán)重向量,總排序一致性檢驗(yàn)。2.4.2總排序權(quán)重的確定①評價指標(biāo)體系的矩陣構(gòu)建。②矩陣的特征向量值,由公式Μi=n∏j=1bij(i=1,2,3?.....n)Mi=∏j=1nbij(i=1,2,3?.....n),計算矩陣中每一行元素的乘積Mi。由公式Μi=nΣj=1bij(i=1,2?3?.....n)Mi=Σj=1nbij(i=1,2?3?.....n),計算矩陣中每一行元素的乘積Mi。由公式ˉWi=n√Μi(i=1,2?3?.....n)Wˉˉˉˉi=Mi???√n(i=1,2?3?.....n),計算Mi的n次方根ˉWi。由公式Wi=ˉWi/nΣj=1ˉWi(i=1,2?3?.....n),對ˉWi進(jìn)行歸一化處理,即得到權(quán)重向量Wi。③計算最大特征值λmax。④對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn),由公式CI=(λmax-n)/(n-1),計算矩陣的一致性指標(biāo)CI,指標(biāo)必須符合CI≤0.1當(dāng)n≥3時,為消除CI所受階數(shù)的影響,還需引入判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI,取CR=CI/RI,(RI的取值見表4)對所構(gòu)造的判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn),一般認(rèn)為CR<0.1時,判斷矩陣有可接受的一致性。否則,需對判斷矩陣進(jìn)行修正。⑤各層元素對目標(biāo)層的總排序權(quán)重,總排序權(quán)重向量是準(zhǔn)則層、指標(biāo)層相對于總目標(biāo)層的權(quán)重向量,其計算公式為:W=nΣi=1XiYi式中,X、Y分別是準(zhǔn)則層對于目標(biāo)層的權(quán)重值和指標(biāo)層對于準(zhǔn)則層的權(quán)重值。⑥總排序一致性檢驗(yàn),由公式CR=nΣi=1CΙiWi/nΣi=1RΙiWi進(jìn)行計算,當(dāng)CR<0.10時,認(rèn)為層次總排序結(jié)果具有較滿意的一致性并接受該分析結(jié)果。3研究結(jié)果3.1評價指標(biāo)體系本文運(yùn)用層次分析法在上文提到的指標(biāo)體系建立原則指導(dǎo)下,確定指標(biāo)體系中指標(biāo)的選擇和權(quán)重分配方法的基礎(chǔ)上,從生態(tài)景觀林的5個主要方面出發(fā),建立了生態(tài)景觀林評價指標(biāo)體系(表5)。該評價指標(biāo)體系共分為3層,包括:目標(biāo)層A、準(zhǔn)則層B、指標(biāo)層C。以生態(tài)景觀林表現(xiàn)的綜合效益作為目標(biāo)層,用以評價生態(tài)景觀林所發(fā)揮的效益程度。準(zhǔn)則層B,用以區(qū)別生態(tài)景觀林在不同區(qū)域根據(jù)不同用途進(jìn)行營建時,所需要發(fā)揮的主要功能效應(yīng),分為防護(hù)功能、景觀生態(tài)功能、景觀美學(xué)功能、文化功能、社會經(jīng)濟(jì)功能。指標(biāo)層C是生態(tài)景觀林綜合效益的直接表現(xiàn),作為指標(biāo)層,是由可直接度量并能體現(xiàn)各準(zhǔn)則層指標(biāo)所代表的生態(tài)景觀林特征的指標(biāo)構(gòu)成,共26項。3.2根據(jù)指標(biāo)體系的示例3.2.1景觀林樣地調(diào)查2011年7月選取保定市外環(huán)通道的西三環(huán)、北三環(huán)、東二環(huán)有代表性的地段3處,每段長120m,寬度由外環(huán)路邊沿向外延伸50m。選取該3處對民眾和相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查共發(fā)放55份民意問卷和18份專業(yè)人員問卷,回收有效民眾問卷51份和16份專業(yè)人員問卷。供統(tǒng)計的調(diào)查問卷共67份。調(diào)查時各項指標(biāo)為百分制,有多項評價內(nèi)容的取平均值。各景觀林樣地的平均得分見表6。從生態(tài)景觀林的綜合評價值來看,北三環(huán)84.65分>西三環(huán)80.38分>東二環(huán)65.75分,符合選取的生態(tài)景觀林的外部景觀效果的排序。3.2.2景觀林的空間構(gòu)成從西三環(huán)、北三環(huán)、東二環(huán)生態(tài)景觀林及其外延景觀林的生態(tài)價值看,西三環(huán)與北三環(huán)相比,景觀效果相差不大,都比東二環(huán)景觀效果好。影響生態(tài)景觀林綜合效益的因素有以下幾個方面。物種多樣性。物種多樣性決定了景觀林防護(hù)功能的強(qiáng)弱。用于生態(tài)景觀林建設(shè)的樹種西三環(huán)為15種,北三環(huán)13種,東二環(huán)為9種,西三環(huán)最多、東二環(huán)最低,物種豐富度存在明顯差異,降污、降噪、滯塵等環(huán)境凈化能力存在差異。西三環(huán)、北三環(huán)比東二環(huán)有較強(qiáng)的防護(hù)作用,表現(xiàn)的生態(tài)景觀林綜合效益較高。景觀效應(yīng)?？臻g層次和起伏韻律決定了景觀的多樣性,樹齡、植物搭配形式、植物的外部形態(tài)對空間層次的營造影響較大,東二環(huán)兩側(cè)綠化景觀林由于受建筑物影響,外延林區(qū)種植較少,景觀林圍成的空間多為開放式,缺乏層次性、緊密性和韻律感。與東二環(huán)相比,西三環(huán)和北三環(huán)兩側(cè)均有10m寬的溝渠綠地,喬、冠、草相結(jié)合,有明顯的高低層次;在種植搭配上,東二環(huán)主要以紫葉小檗、金葉女貞、沙地柏三種灌木為主。外延林區(qū)種植也較少,不足綠化帶的四分之一;西三環(huán),空白處用草坪等地被植物覆蓋,兩側(cè)景觀林帶采用紫薇,紫荊,黃櫨,垂柳,楊樹等闊葉與針葉、落葉與常綠相結(jié)合,喬木比率、花灌木比率較高有一定形狀和韻律變化,增加了景觀效果。社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。西三環(huán)、北三環(huán)景觀林的外延林區(qū)占主綠化的60%,改善了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境,對外來投資產(chǎn)生影響。西三環(huán)以毛白楊、箭桿楊等經(jīng)濟(jì)林木為主;北三環(huán)以桃樹等果林分布為主,增加當(dāng)?shù)鼐用袷杖?社會經(jīng)濟(jì)功能占有優(yōu)勢;東二環(huán)景觀林由于受建筑影響、外延林區(qū)種植較少,社會經(jīng)濟(jì)功能處于劣勢。4景觀林的保護(hù)與發(fā)展通過運(yùn)用構(gòu)建的生態(tài)景觀林評價指標(biāo)體系,對保定市外環(huán)通道生態(tài)景觀林評價和分析,保定外環(huán)通道的生態(tài)景觀林要達(dá)到很好的綜合效益,應(yīng)該注意以下幾個方面。注重生態(tài)景觀林的樹種選擇。景觀林的樹種搭配,在景觀林中距離惡性環(huán)境較近的區(qū)域,重點(diǎn)考慮選擇抗逆性較強(qiáng)的植物;在距離較遠(yuǎn)的區(qū)域,根據(jù)種植區(qū)土壤成分、地理位置等條件,選擇與相鄰樹種互補(bǔ),降塵、滯污等環(huán)境凈化