文章信息
- 国政, 臧润国
- Guo Zheng, Zang Runguo
- 中国极小种群野生植物濒危程度评价指标体系
- Evaluation Index System of Endangered Levels of the Wild Plants with Tiny Population in China
- 林业科学, 2013, 49(6): 10-17
- Scientia Silvae Sinicae, 2013, 49(6): 10-17.
- DOI: 10.11707/j.1001-7488.20130602
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文章历史
- 收稿日期:2012-11-20
- 修回日期:2013-05-17
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作者相关文章
2. 国家林业局森林生态学重点实验室中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 北京 100091
2. Key Lab of Forest Ecology and Protection of State Forestry Administration Research Institute of Forest Ecology, Environment and Protection, Chinese Academy of Forestry Beijing 100091
改革开放后,我国经济的高速发展和人口数量的不断增长对植物资源和生态环境造成了严重破坏,植物资源消耗速度加快,濒危物种数量急剧上升。据统计,有4 000~5 000种高等植物处于受威胁状态,占中国高等植物总数的15 %~20 %。《濒危野生动植物种国际贸易公约》中列出的827种世界性濒危物种中,中国有189种,占总数的25 %,有些甚至已经灭绝(成克武等,2004 ;2008)。保护濒危野生植物迫在眉睫。本研究涉及的极小种群野生植物主要指: 野外数量极小、极度濒危、随时有灭绝危险的;生境要求独特、生态幅度狭窄的;潜在基因价值不清楚、其灭绝将引起基因流失、生物多样性降低、社会经济价值损失巨大的种群,数量相对较小。我国的极小种群物种大多为我国特有植物,具有重要的经济、科学和文化价值,对于我国的生物多样性保护具有重大意义,其生存状况也受到了国内外的广泛关注。
国外对濒危野生植物确立评价指标体系最早的是 IUCN(international union for comservation of nature and natural resources),即国际自然保护联盟,该组织最早于1960年将受危植物分为灭绝、濒危和稀有3个等级,1994年11月将受危植物分为8大类:灭绝、野外灭绝、极危、濒危、易危、低危、数据不足和未评估。2001年又划分为9个等级,分别是: 绝灭、野外绝灭、极危、濒危、易危、近危、无危、数据不足和未予评估(Gigon et al.,2000)。我国依据国际通用标准,并结合我国濒危野生植物受危程度的具体情况,将珍稀濒危植物分为4种类型: 灭绝、濒危、稀有和渐危。
国内外众多学者对野生植物濒危等级进行了研究,在研究的广度和深度上都做了卓有成效的工作,他们从植物数量、种子繁殖容易程度等方面进行了研究,这些研究对确立濒危植物并对其进行保护取得了一定的作用。但目前国内外还没有一种用来判别野生植物是否濒危的评价指标体系,涉及到濒危野生植物如何面对变化了的生存环境也研究极少。本研究运用层次分析法建立中国极小种群野生植物濒危程度评价指标体系,运用线性加权平均法对评价指标体系进行综合合成,目前较多的野生植物综合评价研究采用了这种方法(刘代汉等,2004 ; 吴小巧等,2004),并对69种极小种群野生植物进行濒危程度等级标准划分。
建立极小种群野生植物濒危程度评价指标体系,对于了解极小种群野生植物的濒危状况,加强极小种群野生植物的科学保护具有重要意义。
1 评价指标体系构建原则与方法在选择中国极小种群野生植物濒危程度评价指标时,既要充分考虑濒危野生植物生存的自身内部因素,如遗传因素、生殖因素和适应性因素等(李国庆等,1982 ; 冯正波等,2004),还要考虑到野生植物生存的外部因素,如气候变化、地质土壤变化和生物因素(生物入侵)和人类活动的影响(工业污染、采伐、垦荒、放牧和火灾等)。
因而在确定中国极小种群野生植物濒危程度评价指标的构建原则时,要考虑评价指标的全面性与科学性、针对性和可行性、独特性与代表性、实用性与系统性。1)全面性与科学性中国极小种群野生植物濒危程度的评价指标首先要建立在科学的基础上,即充分体现濒危野生植物生存的内在机制(Dale,1999),还要反映濒危野生植物生存环境的总体特征(Condit et al.,2000 ; Götzenberge et al.,2011 ; Plotkin et al.,2002 ; Shen et al.,2009 ; Lin et al.,2011)和整个经济社会发展对其的影响。在内容上既要反映濒危野生植物的特点、功能和未来趋势,也要用动态指标和静态指标全面地反映评价对象的主要特征(国政等,2011)。2)针对性和可行性指标体系建立时必须目标明确、在实际操作中行之有效,切实可行。还要考虑到指标基础数据获取的难易程度、可靠性、可操作性和可比性。3)独特性与代表性尽可能选择反映濒危野生植物相对独特的指标,还要避免指标体系重复,因而尽量选择有代表性的主要指标(国政等,2011)。4)实用性与系统性既要求建立的指标体系有明确的涵义,统计资料、调查研究和试验数据(Diggle,2003 ;Waagepetersen et al.,2009)容易获得,而且简便易算,也要求建立的指标体系具有完整性和结构层次性。既要求建立的指标体系能够系统地反映造成野生植物濒危的主要原因,也要求建立的指标体系是一个目标明确、层次分明、相互衔接的有机整体。
本研究在选择评价指标时主要考虑以下几个方面: 一是根据濒危野生植物的实际情况,提出能够反映濒危野生植物濒危本质的指标;二是通过广泛阅读参考文献,借鉴、分析、比较、吸纳别人研究成果中的优良指标; 三是广泛听取野生植物领域专家的意见,并结合野生植物在遗传、育种以及抵抗外界条件等方面的试验,建立一些野生植物濒危原因指标,并对建立的指标体系反复修正(张长芹等,1992 ;冯正波等,2004 ; 张乐华,2004 ; 张乐华等,2006)。
在确立了初选指标后,还要对其进一步的筛选,主要方法有: 个人判断法、理论分析法、频度分析法、Delphi 法、专家咨询法和调查研究分析法(国政,2011)。理论分析法就是对中国濒危野生植物现状进行分析、比较,设计出中国濒危野生植物的评价指标体系。频度分析法就是根据国内外中国濒危野生植物评价文献,选择出使用频度高、具有典型性、针对性,而且数据可获得的指标,列为中国濒危野生植物的评价指标体系。 Delphi 法、专家咨询法和调查研究的方法就是将调查研究得来的定量信息和定性信息进行统计分析,在此基础上,进一步运用专家咨询法,根据专家的意见对评价指标体系进行修正,将70 % 以上专家认同的指标列入指标体系。
2 评价指标体系通过上述方法,最后形成中国极小种群野生植物濒危程度的评价指标,包括总体层1个,系统层指标2个,标准层指标7个,指标层指标30个(表 1)。
受数据获得性的限制,本研究只对中国69种极小种群野生植物进行分析和评价。评价指标权重的确定方法主要为层次分析法,并结合专家意见征询法来确定指标权重(国政等,2011)。评价指标权重的确定在综合效益评价中对评估结果的影响很大。首先按照层次分析法的步骤,请有关专家对从目标层到指标变量层建立的一、二、三级评价单元按照顺序求出每一评价单元中的各指标的权重,为了尽可能减少人为因素影响,首先请专家对每一待定指标进行初选,将每一待定指标分很重要、重要、一般和不重要4个等级,然后对选中的指标直接给出综合权重,再由专家按照递阶层次结构对每一个上级指标所辖的下级指标两两比较其重要程度,得出判断矩阵。然后求出最大特征根和特征向量,并进行一致性检验,最终计算确定中国极小种群野生植物濒危程度评价指标体系中各因子的权重,各评价指标的权重见表 1 。
3 评价指标内涵、标准及计算方法本研究在对指标层中各评价因子实际值的确定中,尽可能采用一种广泛使用、科学适用、计算一致、并且大多数专家认可的方法。指标屋中各指标的影响因子和评价标准见表 2 。
根据各指标(包括各评价层的指标)对研究系统目标的影响与作用方向,在计算中采用不同的方法(国政等,2011)。利用种群生态学确定的指标有: 物种生存力、物种遗传力、生殖方式和生殖能力; 进行外业监测调查的指标有: 分布频度、现存多度、种群结构、保护效果、抗旱性、抗干扰、抗病虫害和抗工业污染能力; 进行试验和观测的指标有: 生存能力、竟争能力、种群生活能力、个体生活能力、抗灾能力、过度采伐、放牧、开垦、人为火灾、气候变迁、地质灾害、洪涝、火灾和物种入侵等; 进行典型调查的指标有: 酸雨、烟煤光化学烟雾、农药、温室效应、大气污染、水污染和土壤污染等。
评价指标值计算公式为:
$ {F_k} = {P_k}/{S_k} $ |
式中:Fk为指标评价值,所反映的是指标实际值(Pk)与指标 NFC 标准值(Sk)的接近程度; Pk 为通过调查分析和科学试验的方法确定的指标实际值;Sk 为指标标准值,所反映的是野生植物脱离濒危的较安全值。
4 中国极小种群野生植物濒危程度综合评价评价综合指数的合成采用线性加权平均法,函数表达式为:
$ C = \sum\limits_{i = 1}^m {[\sum\limits_{j = 1}^n {\left({\sum\limits_{k = 1}^l {\left({{F_k} \times {P_k}} \right)\times {R_j}} } \right)\times {W_i}} ]} $ |
式中: C 为中国极小种群野生植物濒危程度的综合指数; m 为系统层指标个数; n 为标准层指标个数;l 为指标层指标个数;Fk为指标评价值; Pk 为指标权重;Rj为标准层中指标的权重;Wi为系统层中指标的权重。
国内外通常将濒危野生植物分为4个等级(吴小巧,2004)。濒危种: C≤0.4 ; 渐危种: 0.4 < C≤0.6 ; 稀有种: 0.6 < C≤0.8 ; 较安全种: C > 0.8 。
本研究根据濒危野生植物评价指标体系计算结果,将濒危等级物种又分为4个等级。Ⅰ级濒危:0 ≤C≤ 0.1 ; Ⅱ级濒危: 0.1 < C ≤ 0.2 ; Ⅲ级濒危:0.2 < C≤0.3 ; Ⅳ级濒危: 0.3 < C≤0.4 。
利用上述方法可计算出中国濒危野生植物的综合评价指数,并确定濒危野生植物的濒危等级。结果表明(表 3),被列为中国极小种群的69种野生植物的评价指数 C 均小于0.4,全部是濒危物种,其中处于Ⅰ级濒危的有2种,Ⅱ级濒危的有35种,Ⅲ级濒危的有13种,Ⅳ级濒危的有19种。
本研究表明,被列为中国极小种群的69种野生植物全部处于濒危状态,Ⅰ级濒危的有2种,Ⅱ级濒危的有35种,III 级濒危的有13种,Ⅳ级濒危的有19种,计算结果与《国家重点保护野生植物》名录里列出(于永福,1999)的物种濒危状态是完全一致的。
本研究只对中国极小种群野生植物的濒危程度进行评价,本研究列出的野生植物濒危等级与《国家重点保护野生植物》名录里的濒危等级稍有不同,分析认为,《国家重点保护野生植物》名录过多地考虑其经济价值和科研价值,本研究主要考虑的是中国极小种群野生植物的濒危程度。这就存在本研究中濒危程度特别严重的野生植物在《国家重点保护野生植物》名录上反而没有被关注的问题。
中国极小种群野生植物濒危程度评价指标体系的建立,有其独特性,既对69种中国极小种群野生植物的濒危程度进行了科学分析,也对识别其他植物是否濒危具有指导意义。
对于野生植物濒危程度的研究来说,需要克服以下几个难点: 第一,要权衡中国濒危野生植物生活生存的内外因条件的关系,并与濒危野生植物未来发展的变化趋势相结合,在保护与管理方面要将长期效益与短期效益同时考虑,以达到可持续发展; 第二,要将调查研究和科学试验相结合,野生植物的生存环境、健康诊断和管理及其评价应该在时空尺度上扩展,只有摸清濒危野生植物的生存变化的规律,准确把握造成其濒危的内外因的相互作用机理,综合评价才可能得到正确的结果; 第三,中国极小种群野生植物濒危程度评价指标体系的研究,不能仅从植物数量、种子繁殖容易程度等方面去分析,要充分考虑濒危野生植物如何面对变化了的生存环境,植物对环境的适应性决定了其能否生存。
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