生物多样性是人类赖以生存和发展的基础，生物多样性保护最根本的途径就是采取就地保护措施，建立自然保护区，并通过自然保护区的建设和有效管理，从而使生物多样性得到切实的人为保护。截止2009年底，我国已建立2 541个各种类型、不同级别的自然保护区，总面积达14 700万hm²，占国土总面积的14.7%，其中国家级自然保护区319个，面积9 267万hm²，分别占全国自然保护区总数和面积的12.6%和62.7%。有28处自然保护区加入联合国教科文组织“人与生物圈保护区网络”，有20多处自然保护区成为世界自然遗产的组成部分。随着自然保护区事业的发展，对自然保护区，尤其是国家级自然保护的规划、建设和管理提出更高的要求，迫切需要一套科学而完整的生态评价体系。

近年来，有关自然保护区的生态评价已经在国内外取得重要进展。邱林等(2006)采用模糊物元模型对梅花山自然保护区进行生态评价。潘竞虎等(2008)采用熵权物元可拓模型对黑河中游生态环境的脆弱性进行评价。王本洋等(2006)采用信息墒对自然保护区进行定量评价。杨瑞卿等(2000)、刘健等(2003)、孙凡等(2006)、李冬林等(2007)、孙志高等(2008)、张昌贵等(2009)曾分别将AHP法运用到自然保护区生态评价，建立比较客观的评价体系，取得较好的研究效果。本文是在分析、综合国内外有关自然保护区生态评价研究成果的基础上，以西藏雅鲁藏布大峡谷国家级自然保护区为研究对象，运用AHP法建立多层层次结构模型对保护区进行生态评价，以期为该保护区的科学管理提供理论依据。

1 研究区域概况

西藏雅鲁藏布大峡谷国家级自然保护区(以下简称大峡谷保护区)位于西藏自治区东南隅，地处29°05'—30°20' N，94°39'—96°6' E，面积9 168 km²。1985年西藏在大峡谷地区建立自治区级的墨脱自然保护区。1986年，经国务院批准，墨脱自然保护区升格为国家级自然保护区，其总面积626.20km²。2000年经国务院批准，由“墨脱国家级自然保护区”扩建更名为“雅鲁藏布大峡谷国家级自然保护区”，主要保护对象为山地森林生态系统及生物多样性资源、世界第一大峡谷自然景观和青藏高原最主要的水气通道环境。受沿水汽通道北上高原的印度洋暖湿气流的强烈影响，大峡谷地区发育着我国仅有的以热带为基带，经山地亚热带、山地温带一直到高山寒带的完整的立体气候类型，形成由低山热带季风雨林、山地亚热带常绿半常绿阔叶林、中山暖温带常绿针叶林、亚高山寒温带常绿针叶林、高山亚寒带灌丛草甸、高山亚寒带冰缘和极高山寒带冰雪等山地生态系统组成的世界最完整的山地生态系统垂直带谱，是世界上最具特色的山地生物多样性最丰富的地区之一，被誉为“植被类型的天然博物馆”和“生物资源的基因库”。据不完全统计，大峡谷保护区共有维管束植物3 768种，苔藓植物512种，大型真菌686种，锈菌209种，哺乳类63种，鸟类232种，爬行动物25种，两栖动物19种，昆虫2 000余种。其中:国家Ⅰ级保护野生植物3种，Ⅱ级保护野生植物10种; 国家Ⅰ级保护野生动物18种，国家Ⅱ级保护野生动物29种。

2 研究方法

层次分析法(analytical hierarchy process，简称AHP)是一种定性方法与定量分析方法相结合的多目标决策分析方法。这种分析方法的特点是将分析人员的经验判断实行量化，对目标(因素)结构复杂且缺乏必要数据的情况更为实用，是目前系统工程处理定性与定量相结合问题的比较简单易行且又行之有效的一种系统分析方法(侯克复，1992)。

2.1 选择评价指标

比较分析国内外自然保护区生态评价研究中高频次出现的指标(杨瑞卿等，2000; 刘健等，2003; 孙凡等，2006; 李冬林等，2007; 孙志高等，2008; 张昌贵等，2009; Smith et al., 1986; Margulus et al., 1981)，并结合大峡谷保护区所在区域的自然生态环境特点，选取多样性、稀有性、代表性、自然性、适宜性、脆弱性、人类威胁7项Ⅰ级评价指标构成，部分Ⅰ级评价指标又分别构成Ⅱ级和Ⅲ级评价指标层。将每个评价指标划分为3~4个等级，分别赋以0.25~1分值(郑允文等，1994)。

2.2 建立层次结构模型

建立自然保护区的目的是保护其提供生态系统服务的功能，而生态系统服务主要表现为生物多样性保护、景观生态状况改善、教育科研价值以及生态旅游价值4方面。因此，本研究以自然保护区森林生态系统的生态功能作为总体目标层(O)，准则层(S)由生物多样性保护(S₁)、景观生态状况改善(S₂)、教育科研价值(S₃)、生态旅游价值(S₄)4项构成，准则层中的指标层(A)均由多样性(A₁)、稀有性(A₂)、代表性(A₃)、自然性(A₄)、适宜性(A₅)、脆弱性(A₆)、人类威胁(A₇)7项Ⅰ级评价指标构成，部分Ⅰ级评价指标又分别构成Ⅱ级和Ⅲ级评价指标层，由此建立如图 1的层次分析模型。

2.3 构造判断矩阵

以上一层的某一要素作为判断准则，针对评价指标层中各有关元素相对重要性的情况，通过专家评价进行两两比较来确定矩阵的元素值。元素的取值采用1~9标度法(刘冀钊等，2003)。

2.4 计算各指标权重

首先，计算判断矩阵各行元素的乘积M_i=，i，j=1，2，…，n; 然后，计算n次方根W_i=，采用和积法计算出各判断矩阵的特征向量W_i与最大特征根λ_max，特征向量即为各指标的权重。

2.5 一致性检验

当λ_max≠n时，判断矩阵的一致性指标为CI=(λ_max-n)/(n-1)，判断矩阵偏离一致性指标RI，其值与判断矩阵阶数(表 1)。当随机一致性比率CR=CI/RI＜0.10时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的，否则应该对判断矩阵进行适当修正。

2.6 综合评价

综合评价结果用综合评价指数表示，采用多目标线性加权函数法，其函数表达式为:

(1)

式中:S为综合评价指数; Z_j为第j项评价指标的评分值; W_ij为准则层中第i项的第j项指标的权重; W_i为准则层中第i项的权重; n为评价指标数。

3 结果与分析 3.1 评价指标的权重 3.1.1 构造判断矩阵

为客观反映大峡谷保护区森林生态系统的生态状况，向15位森林生态专家、野生动物专家、野生植物专家、生态旅游专家发放依据图 1模型所构建的4个层次共4个相对重要性的判断值赋分表，即O-S层、S-A层、A-B层、B-C层相对重要性的判断值赋分表，各专家独立地对指标间的相对重要性进行打分，综合打分结果中大多数专家的分值构建各个相对重要性的判断矩阵并进行计算。目标层对准则层的判断矩阵见表 2，Ⅰ级评价指标判断矩阵见表 3，Ⅱ-Ⅲ级评价指标判断矩阵见表 4。

3.1.2 计算各指标的权重

运用和积法求出各判断矩阵的最大特征根及其所对应的特征向量，再进行一致性检验，结果见表 5。根据表 5的计算结果可得到各指标针对准则层的权重值，结果见表 6。

3.2 单项指标评价结果

根据雅鲁藏布大峡谷自然保护区的实际情况及资料统计结果，对照大峡谷保护区评价指标及等级划分和赋值标准(郑允文等，1994)，可得出保护区各评价指标的得分(表 7)。

3.3 综合评价结果

根据表 6及式(1)可得出各级评价指标及生态评价的总得分为0.945 1，结果见表 8。

4 结论与讨论 4.1 结论

根据大峡谷保护区的基本特征，通过指标确定、指标等级划分及赋分和层次分析法，计算出该自然保护区的综合评价指数为0.945 1。薛达元等(1995)依据综合评价指数的得分值进行如下等级划分:0.86≤ S≤1.00，很好; 0.71 ≤ S≤ 0.85，较好; 0.51≤S≤0.70，一般; 0.36≤ S≤ 0.50，较差; S≤0.35，很差，可知大峡谷保护区作为我国自然生态系统类自然保护区，目前整体生态质量很好，保护的优先度很高，因而应加强保护和管理，使其多种功能得到充分发挥。从表 7可以看出单项评价指标中，多样性(A₁)、稀有性(A₂)、代表性(A₃)、自然性(A₄)、人类威胁(A₇)指标的得分很高，达到1.00分，适宜性(A₅)、脆弱性(A₆)等指标的得分较低，说明其有进一步提高的潜力。从表 6可以看出综合评价准则层中生物多样性保护(S₁)的制约性最强，景观生态状况改善(S₂)次之，生态旅游价值(S₄)最弱。这说明现阶段保护生物多样性和改善森林景观生态状况是建立大峡谷保护区的基础和保护目的，在综合评价中占据主要地位，但教育科研价值和生态旅游价值也直接影响着大峡谷保护区的建设发展。从指标层各指标对目标层的贡献来看，多样性(A₁)(0.267 9)最大，稀有性(A₂)(0.184 5)、自然性(A₄)(0.170 8)、代表性(A₃)(0.147 9)次之，适宜性(A₅)(0.072 2)、人类威胁(A₇)(0.062 3)再次之，脆弱性(A₆)(0.039 5)最小，进一步说明保护生物多样性是建立大峡谷保护区的基础和保护目的，也是评价保护区价值的最重要标准。

4.2 讨论

目前，自然保护区生态评价的指标较多，一般从生态功能4个方面进行综合评价，各自然保护区应根据保护区类型的不同选择具体的评价指标体系。笔者在参考国内外有关区域生态系统评价方法的基础上，建立大峡谷保护区生态评价指标体系，该指标体系在有关指标设置等方面有许多问题值得探讨，尤其是部分评价指标的分级依据需要进一步细化，例如生境多样性指标的“类型较为多样”与“类型较少”的界定应给出具体的类型数量，才能更具体化、更为合理。此外，本文建立的指标体系还要与分级赋值标准和评价计算方法配合才能作为完整的自然保护区生态评价手段在实际工作中加以应用。