2021-4-9 | 城市生態論文
西雙版納獨特的地理與氣候特征,為植物的生長提供了良好的條件,其生物多樣性豐富,有植物王國和動物王國之稱。受全球氣候變化的影響,近年來西雙版納氣候變化對生物多樣性產生了影響,生態系統氣候變化脆弱性問題引起人們極大的關注。目前,國內外已有大量氣候變化脆弱性的研究,本文是在現有研究的基礎上,以IPCC(政府間氣候變化專業委員會)對生態系統氣候脆弱性定義[1]為理論基礎,以西雙版納勐臘-尚勇保護區廊道為研究區域,通過選擇生態系統對氣候變化影響響應敏感因子、表征適應能力的社會經濟、生態環境條件因子進行綜合評價分析,找到生態系統對氣候變化的脆弱性特征。
1廊道區概況
西雙版納勐臘-尚勇保護區廊道位于云南省西雙版納傣族自治州勐臘縣境內,呈南北走向,面積約2486hm2,最高海拔1992m。該區域地處北回歸線以南,屬北熱帶濕潤季風氣候,其特點是熱量豐富,夏無酷熱,冬無嚴寒,降水充沛。年平均溫度21℃,年降雨量1700mm以上,區域屬于較好的熱帶林區,目前各村寨周圍種植了大量的橡膠及水果樹。境內河流縱橫,水源豐富,但橡膠的種植使得水資源逐漸枯竭,局部區域出現飲水困難。廊道主要為少數民族居住區,農業人口占99.88%,農業是該區域的經濟主體,農村經濟主要以種植業和林業收入為主,林業收入占到56.31%,主要是橡膠種植。
2研究方法
氣候變化脆弱性評價方法分為定性分析法和定量分析法。定性的研究方法主要是根據區域的自然、氣候狀況,分別分析其社會經濟、水資源等多方面對氣候變化的脆弱性,在研究中多采用已有的氣候變化模擬結果和前期的影響研究成果,通過比較得出各地在哪些方面對怎樣的氣候變化的可能危害是脆弱的,并進一步給出具體的政策和適宜措施建議,如Downing、Watson、蔡運龍等均定性地討論局地對氣候變化的脆弱性。定量評價方法主要有統計分析法、綜合指標分析法和綜合模型法。
統計分析法是通過對生態系統指標與氣候變量歷史記錄進行統計分析得出生態系統對氣候變化的敏感性和脆弱性,并對照歷史統計數據對每個脆弱性指標設定抗衡區間,在進行脆弱性評估時,如果觀測指標介于抗衡區間內,則認為系統是穩定的或脆弱性程度較低,如果高于或低于抗衡區間,結果則反之。常規的統計分析一次只能對一個指標進行分析,生態系統是一個復雜的系統,需運用多指標來表征其氣候脆弱性,所以需要建立多指標間的統計關系[2]。
綜合指標分析法多用于全面考慮生態系統脆弱性研究。該方法通過選取多種影響敏感因子、適應性因子,確定不同因子的權重,通過綜合指數法計算脆弱度[3]。此類方法的關鍵在于選擇合理的綜合指標體系并賦予合理的權重,該方法是目前最常用的評價方法。綜合模型方法是運用多個綜合模式進行區域尺度的氣候變化脆弱性研究,如荷蘭MAGE模型、日本的AM模型,但多和相關的GCM模式、區域水文平衡模式、海平面上升模式、經濟影響模式等相互嵌套,結合定性與定量分析,以預測和評估氣候變化的潛在影響和脆弱地區。該方法較為復雜,其結果可信度有賴于各個模式的發展[4]。
通過比選,定性方法難以對氣候脆弱性作為一個“綜合影響度量”的概念進行評估研究;統計分析法要求有長時間序列的歷史數據做對比研究,且需要建立多指標間的統計關系,研究基礎數據的獲取將限制該方法的運用,而綜合模型法較為復雜,且嵌套技術不夠成熟,因此本研究采用綜合指標的分析方法,了解研究區的自然環境概況(包括地形地貌、氣候、植被變化)、水系水資源概況、社會經濟概況(包括人口、經濟、文化、土地利用狀況變化),并結合研究區近50a的氣候變化數據進行綜合分析,初步識別廊道生態系統對氣候變化響應敏感因子、適應性因子后,通過專家打分進行指標篩選,采用AHP結合聚類分析組合賦權法進行指標權重[5]確定,最終通過對指標的量化,得出氣候變化脆弱度后完成綜合評價分析。
3廊道區生態系統氣候脆弱性評價
3.1廊道生態系統氣候脆弱性評價指標體系構建
經過廊道生態系統氣候脆弱性初步識別分析,根據本研究指標選取可得性、科學性、實用性三原則,在由目標層、準則層、指標層構成的指標體系框架指導下,采用德爾菲法,即專家咨詢法,項目組咨詢了有關生態、氣象、環境科學等方面的專家,通過專家打分法對初選指標進行了反復篩選,最終選出20項指標組成廊道生態系統氣候脆弱性評價指標體系,如表1。
3.2指標權重確定
AHP結合聚類分析組合賦權法,是對專家意見進行聚類分析的層次分析法,主旨在于利用聚類分析,對各專家打分結果進行加權平均,提高專家共識,是多準則群體決策模型思想的體現。本研究就專家對指標體系的判斷打分,得出廊道生態系統氣候脆弱性評價指標體系目標層、準則層、指標層的權重值,見表2。
3.3氣候脆弱度的計算和分級
氣候脆弱度是敏感度和適應性的綜合函數,敏感度和適應性分別用V1、V2表示。敏感度V1=∑Xi×Wi(1)式中:Xi為第i種指標的得分值;Wi為第i種指標所占的權重。適應性V2=∑Xi×Wi(2)式中:Xi為第i種指標的得分值;Wi為第i種指標所占的權重。生態系統氣候脆弱度用V表示:V=(V1+100-V2)×0.5(3)生態系統的氣候脆弱性等級劃分分級標準參考國內目前已有的研究成果,見表3[1]。
3.4指標值的處理
多指標綜合評價時必須對指標進行一致化處理和無量綱處理,本研究通過查閱相關文獻和已有的研究成果,評價指標的無量化處理采用標準化結合均值化處理的方法,即有相關研究成果的采用標準化法,其他采用均值化處理,均值化后能夠保留指標變異程度的信息,適用于客觀評價,經過處理后的指標值得分為0~100,逆向指標取倒數使指標一致化。敏感性及適應性指標已有成果的相關評判標準和等級劃分,見表4,其余指標采取均值統計法。