莊乾達(dá) 鄭國全(浙江農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院 浙江臨安 311300)
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浙江省森林城市綜合評價指標(biāo)體系構(gòu)建研究
莊乾達(dá)鄭國全
(浙江農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院浙江臨安311300)
摘要:森林城市對于生態(tài)文明和美麗中國建設(shè)具有重要作用,科學(xué)的評價是對其建設(shè)水平的衡量與反映,評價指標(biāo)體系構(gòu)建是進(jìn)行評價的基本前提。以浙江省為例,總結(jié)相關(guān)評價基礎(chǔ)上,根據(jù)相關(guān)原則構(gòu)建由森林狀態(tài)、森林效益和森林發(fā)展三大系統(tǒng)、具體由26個指標(biāo)組成的森林城市綜合評價指標(biāo)體系,并通過層次分析法確定各層指標(biāo)權(quán)重,建立指標(biāo)值計算模型,最后對評價體系構(gòu)建過程中存在問題進(jìn)行討論。希望通過對森林城市評價指標(biāo)體系的研究拓寬對森林城市研究方向,為森林城市建設(shè)、城市森林生態(tài)效益更好發(fā)揮提供有價值的參考。
關(guān)鍵詞:森林城市;評價;指標(biāo)體系;城市森林
山水林田湖是一個生命共同體,人的命脈在田,田的命脈在水,水的命脈在山,山的命脈在土,土的命脈在樹[1]。在對山水林田湖的統(tǒng)籌保護(hù)與修復(fù)中,森林的作用尤為重要。城市森林作為城市中唯一具有生命的綠色基礎(chǔ)設(shè)施,對改善城市生態(tài)、提高人居環(huán)境質(zhì)量、美化城市景觀等作用得到眾多學(xué)者的認(rèn)同[2,3,4]。2004年國家林業(yè)局提出創(chuàng)建“國家森林城市”,極大地促進(jìn)了城市森林建設(shè)與發(fā)展,截止2015年10月,共有91個城市獲評此稱號。對森林城市的科學(xué)評價,在現(xiàn)代城市森林的規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)和管理中起到總體引導(dǎo)和調(diào)控作用,能夠反映森林城市建設(shè)成果與成效,而建立合理的指標(biāo)體系可以為評價提供量化依據(jù)[5]。彭鎮(zhèn)華、王成提出要從數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的角度對城市森林進(jìn)行定量評價[6,7],朱俊、王祥榮等建立由結(jié)構(gòu)、功能和協(xié)調(diào)性三塊12個指標(biāo)構(gòu)成的指標(biāo)體系并對上海城市森林進(jìn)行評價研究[8],也有學(xué)者借鑒其他評價體系構(gòu)建適合的體系框架,如劉昕等借鑒可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系,從壓力、狀態(tài)和響應(yīng)的角度出發(fā)建立城市森林評價指標(biāo)體系[9]。對于森林城市建設(shè)的評價尚缺乏科學(xué)、統(tǒng)一、可操作性強(qiáng)的綜合評價體系,評價對象也多局限于城市森林本身,未從城市綜合角度出發(fā)。本文以浙江省為例,在對城市森林評價指標(biāo)體系研究基礎(chǔ)上,借鑒生態(tài)文明建設(shè)、生態(tài)市建設(shè)、生態(tài)園林城市、低碳生態(tài)城市等指標(biāo)體系,構(gòu)建森林城市綜合評價指標(biāo)體系,以期對森林城市建設(shè)水平進(jìn)行科學(xué)衡量,引導(dǎo)城市森林建設(shè)健康發(fā)展,提高城市建設(shè)水平和發(fā)展質(zhì)量,為建設(shè)生態(tài)文明和美麗中國作出積極貢獻(xiàn)。
浙江省地處中國東南沿海長江三角洲南翼,東臨東海,位于27°03'~31°11'N、118°01'~123°25'E之間,屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。大陸總面積10.18萬平方公里,境內(nèi)地形復(fù)雜,山地丘陵占70.4%,平原占23.2%,河流湖泊占6.4%,故有"七山一水兩分田"之說。土壤以紅壤、水稻土、粗骨土為主,地帶性植被為中亞熱帶常綠闊葉林,森林覆蓋率60.89%。截止到2015年10月,浙江省下轄11個地級市,20個縣級市,35個縣中,共有7個地級市和3個縣級市獲得“國家森林城市”稱號,分別是杭州市、寧波市、衢州市、麗水市、溫州市、湖州市、紹興市以及臨安市、龍泉市、義烏市,數(shù)量位居全國前列。
圖1 浙江省區(qū)位圖Fig1.The location map of Zhejiang Province
圖2 浙江省森林城市分布圖Fig.2Thedistributionmap of Forest City in Zhejiang Province
2.1評價指標(biāo)體系構(gòu)建原則
(1)系統(tǒng)性原則。森林城市符合系統(tǒng)科學(xué)中對系統(tǒng)的定義,因此其評價指標(biāo)體系的構(gòu)建也要符合系統(tǒng)科學(xué)與方法論的觀點(diǎn):強(qiáng)調(diào)整體、綜合觀,注重動態(tài)和過程,注重層次的觀點(diǎn)等。
(2)科學(xué)性原則。指標(biāo)選擇要能夠充分反映森林城市建設(shè)的本質(zhì)特征與發(fā)展規(guī)律,能夠反映當(dāng)前建設(shè)的成效與不足,盡量選擇國際、國內(nèi)公認(rèn)的具有代表性的相關(guān)指標(biāo)。指標(biāo)應(yīng)當(dāng)具有明確的意義、堅實(shí)的理論基礎(chǔ)、科學(xué)的測算方法、規(guī)范的統(tǒng)計方法。
(3)可行性原則。指標(biāo)選擇應(yīng)考慮到指標(biāo)計算所需數(shù)據(jù)的獲取以及計算難易程度,盡量選擇易行、易懂、易算的指標(biāo),以便使得數(shù)據(jù)更加可靠、可操作,方便檢查。
(4)獨(dú)立性原則。評價體系的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)能夠獨(dú)自表明森林城市某一方面的特性,并獨(dú)立的計算而不能有其他統(tǒng)計指標(biāo)換算得來,避免指標(biāo)之間相互關(guān)聯(lián)、包含和替代。
2.2評價指標(biāo)體系構(gòu)建
首先通過頻度分析對國內(nèi)外近百篇相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行梳理,選取其中頻度高、代表性強(qiáng)的指標(biāo),結(jié)合國家森林城市評價指標(biāo)、國家生態(tài)園林城市考核指標(biāo)、低碳生態(tài)城市指標(biāo)體系、浙江省生態(tài)省建設(shè)指標(biāo)體系、生態(tài)文明建設(shè)評價指標(biāo)體系等相關(guān)評價指標(biāo)體系,然后結(jié)合我國森林城市建設(shè)的背景、現(xiàn)狀等概況及浙江地區(qū)自然地理與社會經(jīng)濟(jì)條件、資源特點(diǎn)、森林城市建設(shè)情況進(jìn)行分析、比較,并參照指標(biāo)體系構(gòu)建原則,選取適用于浙江省的評價指標(biāo)。最后,在此基礎(chǔ)上通過三輪專家咨詢進(jìn)行指標(biāo)調(diào)整,構(gòu)建由總體層、系統(tǒng)層、狀態(tài)層和要素層組成的浙江省森林城市綜合評價指標(biāo)體系框架(表2-1)。指標(biāo)體系中以森林狀態(tài)、森林效益與森林發(fā)展三個系統(tǒng)形成對森林城市綜合評價的描述與反映,又通過狀態(tài)層不同的指標(biāo)對三大系統(tǒng)進(jìn)行描述,最終通過能夠直接或利用已有數(shù)據(jù)計算獲取的要素層指標(biāo)對狀態(tài)層指標(biāo)加以反映。
表2-1 浙江省森林城市綜合評價指標(biāo)體系框架Table 2-1 Comprehensive evaluation index system of Forest City in Zhejiang Province
目前對于評價指標(biāo)權(quán)重的確定方法大體分為三類:主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法以及主客觀相結(jié)合方法。主觀賦權(quán)法包括德爾菲法(Delphi method)、層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)[10]、模糊分析法、二項(xiàng)系數(shù)法、最小平方法等。客觀賦權(quán)法包括主成分分析法、最大熵技術(shù)法、多目標(biāo)規(guī)劃法、變異系數(shù)法等。由于森林城市建設(shè)受到眾多因素的影響,從科學(xué)性和合理性角度出發(fā),難以完全采用客觀賦權(quán)法,因此我們采用主觀賦權(quán)法中的層次分析法(AHP)。
層次分析法(AHP),是由美國著名運(yùn)籌學(xué)家Thomas L.Saaty教授與20世紀(jì)70年代提出的,這一方法強(qiáng)調(diào)人的思維判斷在決策過程中的作用[10],該方法可以把定量與定性分析有機(jī)結(jié)合,又可以體現(xiàn)生態(tài)環(huán)境評價的綜合性、整體性和層次性[11]。各級指標(biāo)權(quán)重值的計算步驟包括建立遞階層次結(jié)構(gòu)(表2-1)、按照1-9標(biāo)度規(guī)則由專家進(jìn)行兩兩比較構(gòu)造判斷矩陣(表3-1到表3-12)、計算判斷矩陣的標(biāo)準(zhǔn)化特征向量并進(jìn)行一致性檢驗(yàn),得出各層指標(biāo)權(quán)重(表3-13)。
表3-1 FCEI-A判斷矩陣Table 3-1 FCEI-A judgment matrix
表3-2 森林狀態(tài)A1-B判斷矩陣Table 3-1 Forest stateA1-B judgment matrix
表3-3 森林效益A2-B判斷矩陣Table 3-3 Forest benefit A2-B judgment matrix
表3-4 森林發(fā)展A3-B判斷矩陣Table 3-4 Forest development A3-B judgment matrix
表3-5 森林網(wǎng)絡(luò)B1-C判斷矩陣Table 3-5 Forest network B1-C judgment matrix
表3-6 森林健康B2-C判斷矩陣Table 3-6 Forest health B2-C judgment matrix
表3-7 森林文化B3-C判斷矩陣Table 3-7 Forest culture B3-C judgment matrix
表3-8 環(huán)境質(zhì)量B4-C判斷矩陣Table 3-8 Forest quality B4-C judgment matrix
表3-9 社會進(jìn)步B5-C判斷矩陣Table 3-9 Social progress B5-C judgment matrix
表3-10 經(jīng)濟(jì)效益B6-C判斷矩陣Table 3-10 Economic benefit B6-C judgment matrix
表3-11 森林投入B7-C判斷矩陣Table 3-11Forest investment B7-C judgment matrix
表3-12 管理監(jiān)測B8-C判斷矩陣Table 3-12 Forest management and monitor B8-C judgment matrix
表3-13 浙江省森林城市綜合評價指標(biāo)權(quán)重Table 3-13 The weight of comprehensive evaluation index of forest city in Zhejiang province
指標(biāo)值的計算,是將各指標(biāo)實(shí)際值轉(zhuǎn)化為評價值的過程。根據(jù)所建指標(biāo)體系的特點(diǎn),本研究對要素層定量指標(biāo)的計算采用無量綱化方法中的指數(shù)法,即將描述指標(biāo)的實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)值或目標(biāo)值進(jìn)行對比,求得一個相對數(shù)作為該指標(biāo)評價值的方法[12],對定性指標(biāo)采用分等級賦值的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。其中定量指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值或目標(biāo)值宜選擇國際或國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值、先進(jìn)城市的現(xiàn)狀值、全國平均值等。
4.1要素層指標(biāo)值的計算
要素層指標(biāo)作為綜合評價指標(biāo)體系中最基礎(chǔ)的部分,其指標(biāo)實(shí)際值應(yīng)該是能夠直接或通過已有數(shù)據(jù)計算獲得,其計算公式如下:
式中,I3j為要素層指標(biāo)值;Cj為要素層指標(biāo)的現(xiàn)狀實(shí)際值;Sj為要素層指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值或目標(biāo)值;當(dāng)Cj為正向指標(biāo),即數(shù)值越大越接近標(biāo)準(zhǔn)值時,t取1,反之,t取-1。
2.2.3 供試品溶液 取樣品20 mg,精密稱定,置于錐形瓶中,加甲醇20 mL振搖使溶解,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,即得。
4.2狀態(tài)層指標(biāo)值的計算
狀態(tài)層指標(biāo)值是(I2j)所屬要素層指標(biāo)數(shù)值與各自權(quán)重的乘積相加得來,其計算公式如下:
式中,I2j為狀態(tài)層指標(biāo)值;I3j為I2j所屬下一層指標(biāo)數(shù)值;Wj為相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重值;n 為I2j所屬下一層指標(biāo)項(xiàng)數(shù)。
4.3系統(tǒng)層指標(biāo)值的計算
系統(tǒng)層指標(biāo)值(I1j)是所屬狀態(tài)層指標(biāo)數(shù)值與各自權(quán)重的乘積相加得來,其計算公式如下:
式中,I1j為系統(tǒng)層指標(biāo)值;I2j為I1j所屬下一層指標(biāo)數(shù)值;Wj為相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重值;n 為I1j所屬下一層指標(biāo)項(xiàng)數(shù)。
4.4森林城市綜合評價值的計算
森林城市綜合評價指數(shù)(Forest City Evaluation Index,FCEI)是系統(tǒng)層指標(biāo)數(shù)值與各自權(quán)重的乘積和,計算公式如下:
式中,F(xiàn)CEI為森林城市綜合評價指數(shù);I1j為狀態(tài)層指標(biāo)數(shù)值;Wj為狀態(tài)層指標(biāo)的權(quán)重;n為狀態(tài)層指標(biāo)的項(xiàng)數(shù)。
綜上所述,在總結(jié)國內(nèi)對城市森林評價以及與之密切相關(guān)的國家森林城市評價、城市生態(tài)文明建設(shè)評價、生態(tài)市建設(shè)評價、低碳生態(tài)城市評價等研究基礎(chǔ)上,提出適合于浙江省的森林城市綜合評價指標(biāo)體系,通過層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重,建立指標(biāo)值的計算模型,以此探索如何對森林城市建設(shè)水平進(jìn)行科學(xué)衡量,引導(dǎo)城市與森林健康有序發(fā)展。但是目前對森林城市的研究尚處于發(fā)展階段,對其評價的理論與技術(shù)缺乏科學(xué)完整的研究體系與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),很多不完善的地方需要進(jìn)一步研究。
(1)以點(diǎn)帶面,拓展全國范圍內(nèi)森林城市評價研究。自2004“國家森林城市”評選開始至今,已有96個城市獲得此稱號,但到目前為止仍缺乏對森林城市的綜合評價研究,浙江省位于東部沿海,經(jīng)濟(jì)水平較為發(fā)達(dá),對城市森林投入較高,森林城市建設(shè)走在全國前列。本文希望通過對浙江省森林城市綜合評價指標(biāo)體系構(gòu)建的研究帶動其他區(qū)域的森林城市評價研究,促進(jìn)森林城市建設(shè)工作健康有序科學(xué)發(fā)展。
(2)開拓森林城市評價指標(biāo)體系中指標(biāo)數(shù)據(jù)值來源。評價指標(biāo)體系構(gòu)建中指標(biāo)數(shù)據(jù)來源是需要考慮的一個重要因素,如若指標(biāo)沒有可靠、科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐,指標(biāo)體系便形同虛設(shè),不能達(dá)到預(yù)定評價效果。體系中定量指標(biāo)數(shù)據(jù)來源一方面是政府統(tǒng)計年鑒、相關(guān)公報等公開文件,另一方面城市相關(guān)部門應(yīng)建立森林城市科學(xué)監(jiān)測體系,收集研究所需監(jiān)測數(shù)據(jù)與參數(shù),其中數(shù)據(jù)收集過程應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn),以便各城市或全國范圍的數(shù)據(jù)計算統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
(3)指標(biāo)權(quán)重確定方法有待進(jìn)一步研究。我們通過層次分析法確定各層指標(biāo)權(quán)重,其中關(guān)鍵的一步構(gòu)造判斷矩陣是通過專家賦值法,但這個前提是,這些指標(biāo)在森林城市建設(shè)發(fā)展過程中的作用被清楚的了解,能夠明顯支持不同的權(quán)重。就目前的判斷來講專家的學(xué)術(shù)背景、研究水平等因素對其判斷有一定影響,雖然我們采用多位專家打分取平均值的做法,也難免會對各指標(biāo)在綜合評價中的貢獻(xiàn)大小的判斷有一定主觀性偏差。
(4)森林城市群應(yīng)是森林城市建設(shè)發(fā)展的方向,綜合評價的對象應(yīng)由城市上升到區(qū)域。評價是對森林城市建設(shè)反饋的過程,在綜合評價研究中發(fā)現(xiàn)浙江省目前獲評的“國家森林城市”分別居于北部、中部和南部,如果
森林城市建設(shè)一體化成群發(fā)展,其生態(tài)功效定將事半功倍,從而真正實(shí)現(xiàn)“森林浙江”,因此森林城市群建設(shè)與評價也是一個非常重要的研究方向。
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A study on construction of the comprehensive evaluation index system of forest cities in Zhejiang province
Zhuang Qianda,Zheng Guoquan
(School of Landscape Architecture , Zhejiang Agriculture and Forestry University, Lin’an 311300, Zhejiang, China)
Abstract:Forest city construction plays an significant role in constructing ecological civilization and beautiful China, while scientific evaluation could measure and reflect its level of development ,whose basic premise is form ing evaluation index system. The paper took Zhejiang Province as a case ,based on the related evaluations and principles,put forward forest city comprehensive evaluation index system,which was composed of forest state system, forest benefit system,forest development system and 26 indexes in detail.The indexes weight were computed by the method of analytic hierarchy process,meanwhile the computational model of index value was analyzed,the problem need to be solved was discussed at last. The research of forest city comprehensive evaluation index system provides not only an inspire on the study of forest city,but also useful reference for studying forest city and urban forest,as well as their ecological benefit.
Key words:Forest city;Evaluation;Index system;Forest city
收稿日期:2015-12-28
中圖分類號:S758.8
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1004-7743(2016)01-0031-06