趙志國,欒曉峰,陳君幟,葉 菁,李婧昕,張 超,李苗苗,王賀崐元,楊 立,*

1 國家林業(yè)和草原局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院,北京 100714 2 北京林業(yè)大學(xué)自然保護(hù)區(qū)學(xué)院,北京 100083

生態(tài)系統(tǒng)是地球生物賴以生存的基礎(chǔ),也是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的根基[1-2]。生態(tài)系統(tǒng)可認(rèn)為是具有等級(jí)結(jié)構(gòu),且內(nèi)部具有若干有序?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)的相互作用復(fù)合體。因此,生態(tài)系統(tǒng)雖然具有高度復(fù)雜性,但對(duì)其中關(guān)系、組成問題的探討,可以使用熵理論對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部組成與關(guān)系進(jìn)行量化解釋[3-4]。在系統(tǒng)內(nèi)部,正熵或負(fù)熵產(chǎn)生、輸入或輸出的過程伴隨著熵流的形成,熵流可以作為系統(tǒng)變化的度量,描述系統(tǒng)內(nèi)部不同層次之間的相關(guān)關(guān)系和系統(tǒng)整體狀態(tài)[4-7]。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各組分在空間上的耦合連接,也是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)在時(shí)空尺度上的體現(xiàn)。本質(zhì)上,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部特征與信息熵和熵流在系統(tǒng)科學(xué)上的相似性,為熵理論在生態(tài)系統(tǒng)管理的量化評(píng)價(jià)上的應(yīng)用提供基礎(chǔ)[8-12]。近幾年來,基于熵理論量化、開展生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)的研究逐步受到重視,但多局限在土地利用變化、棲息地評(píng)價(jià)和城市生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)[3,9,13-20],在保護(hù)地管理方面鮮有涉及[21-22]。因此,量化生態(tài)系統(tǒng)管理績效能為揭示生態(tài)服務(wù)與自然資源管理、功能分區(qū)區(qū)劃、自然環(huán)境教育開展、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提升提供理論支持。

保護(hù)地是我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要載體。經(jīng)過60余年的發(fā)展,我國逐步形成以自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、地質(zhì)公園、森林公園、世界自然遺產(chǎn)為代表的多樣化保護(hù)地體系[23-24]。2013年11月,《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問題的決定》指出：“堅(jiān)定不移實(shí)施主體功能區(qū)制度,建立國土空間開發(fā)保護(hù)制度,嚴(yán)格按照主體功能區(qū)定位推動(dòng)發(fā)展,建立國家公園體制?！眹夜珗@建設(shè)正式進(jìn)入國家層面。以國家公園為代表的管理理念創(chuàng)新、管理體制創(chuàng)新,均在進(jìn)行積極的探索,這是未來保護(hù)地一個(gè)重要的發(fā)展方向[25]。建立國家公園的核心目的是保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)的原真性、完整性,因此保證國家公園區(qū)域的生態(tài)服務(wù)功能將是國家公園管理的重中之重。大熊貓國家公園作為首批國家公園試點(diǎn)之一,總面積27134 km2,涉及四川、陜西、甘肅3省,是目前所有國家公園中涉及省份最多、人口最多、保護(hù)地類型和數(shù)量最多的國家公園。其中,大熊貓國家公園四川省片區(qū)內(nèi)有大熊貓1205只,占整個(gè)大熊貓國家公園野生大熊貓種群總數(shù)的74.66%,全國野生大熊貓種群數(shù)量的64.65%。四川省片區(qū)是大熊貓國家公園的重點(diǎn)管理區(qū)域。量化評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)管理績效能為未來大熊貓國家公園管理結(jié)構(gòu)優(yōu)化、升級(jí)、政策引導(dǎo)提供理論支持。因此,根據(jù)系統(tǒng)科學(xué)、熵理論,我們將大熊貓國家公園四川省片區(qū)涉及的各個(gè)市縣作為子系統(tǒng),提取生態(tài)系統(tǒng)管理評(píng)價(jià)關(guān)鍵因子,結(jié)合已有生態(tài)數(shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),評(píng)估該區(qū)域生態(tài)管理,將為權(quán)衡自然資源科學(xué)保護(hù)和合理利用的程度、優(yōu)化管理目標(biāo)設(shè)定、政策制定和相關(guān)工程項(xiàng)目立項(xiàng)提供理論支持。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)域

大熊貓國家公園總面積27134 km2,涉及四川、陜西、甘肅3個(gè)省。其中大熊貓國家公園四川省片區(qū)面積20177 km2,占總面積的74.36%,四川省片區(qū)內(nèi)部又分為岷山片區(qū)、邛崍山一大相嶺片區(qū)。涉及成都市(彭州市、都江堰市、崇州市、大邑縣)、德陽市(綿竹市、什邡市)、綿陽市(安州區(qū)、北川縣、平武縣)、廣元市(青川縣)、阿壩州(九寨溝縣(不包含九寨溝風(fēng)景名勝區(qū))、松潘縣(不包含黃龍風(fēng)景名勝區(qū))、茂縣、汶川縣)、眉山市(洪雅縣)、雅安市(寶興縣、蘆山縣、天全縣、滎經(jīng)縣),共7市(州)19縣。

1.2 生態(tài)系統(tǒng)熵流與大熊貓國家公園

國家公園管理轄區(qū)可認(rèn)為是一個(gè)不斷與外界交流的開放系統(tǒng),整體處于受人類干擾下,由自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相互影響的復(fù)合體。其中自然生態(tài)系統(tǒng)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供必要的資源和生態(tài)環(huán)境服務(wù),而社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)又決定區(qū)域內(nèi)人類生存和發(fā)展的趨勢,影響對(duì)自然生態(tài)環(huán)境索取物質(zhì)和能量的強(qiáng)度。同時(shí)基于政策引導(dǎo)、法規(guī)條例等手段的主動(dòng)管理和制約,轄區(qū)內(nèi)部各個(gè)縣區(qū)(或管理片區(qū))可認(rèn)為是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)下的子系統(tǒng),各個(gè)子系統(tǒng)間在空間上通過物質(zhì)、能量和信息相互關(guān)聯(lián)、制約,又與外界發(fā)生聯(lián)系,推動(dòng)整體生態(tài)系統(tǒng)的變化發(fā)展。因此,該區(qū)域符合耗散結(jié)構(gòu)特點(diǎn),適合運(yùn)用熵理論解釋變化過程[1,7]。若該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)得到有效管理,則區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定,各子系統(tǒng)間資源、能量和信息流通有序,旗艦種得到有效保護(hù),整體系統(tǒng)穩(wěn)定有序發(fā)展,逐步促進(jìn)結(jié)構(gòu)升級(jí),此過程將抑制系統(tǒng)內(nèi)熵過快增長；反之,不利因素將加大資源管理難度、旗艦種保育風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致系統(tǒng)向無序化發(fā)展,生態(tài)環(huán)境惡化。

根據(jù)熵理論,系統(tǒng)總是自發(fā)向著熵增大的方向演化,是系統(tǒng)內(nèi)部不可逆因素產(chǎn)生的正熵,該熵增過程通常難以觀測和量化。因此,對(duì)開放復(fù)合系統(tǒng)的觀測中,前人研究將內(nèi)部正熵流和通過系統(tǒng)與外界能量交換產(chǎn)生的正熵流合并[11,15,17],將生態(tài)系統(tǒng)熵流計(jì)算公式定義為：

dS=dSp+dSn

式中,dS為系統(tǒng)總熵流；dSp為系統(tǒng)與外界能量交換產(chǎn)生的負(fù)熵流之和；dSn為系統(tǒng)與外界能量交換及系統(tǒng)內(nèi)部熵產(chǎn)生的正熵流之和。當(dāng)dS>0時(shí),表示生態(tài)系統(tǒng)正處于增熵環(huán)境,消極因素累積增多,生態(tài)系統(tǒng)正在朝著不健康的方向發(fā)展；當(dāng)dS<0時(shí),表示生態(tài)系統(tǒng)正處于減熵環(huán)境,積極因素累積增多,生態(tài)系統(tǒng)正在朝著健康的方向發(fā)展；當(dāng)dS=0時(shí),表示生態(tài)系統(tǒng)處于一種相對(duì)平衡狀態(tài)。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建與數(shù)據(jù)搜集

在空間尺度上,重點(diǎn)考慮旗艦種—大熊貓的保育因子和生態(tài)管理,簡化過程,構(gòu)建指標(biāo)。由于轄區(qū)內(nèi)各個(gè)市縣在生態(tài)環(huán)境特征和社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)上存在差異,適合運(yùn)用統(tǒng)一指標(biāo)評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),將各市縣作為各個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立對(duì)待。公園內(nèi)部數(shù)據(jù)要求精度高、獲取困難,現(xiàn)有數(shù)據(jù)資料難以滿足。為保證評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)公園管理的現(xiàn)實(shí)意義,文中市縣數(shù)據(jù)主要為公園范圍內(nèi)的數(shù)據(jù),僅森林覆蓋率、大熊貓食物供給(即竹林面積)為全縣數(shù)據(jù)。

土地利用類型變化是影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能最重要的因素[11,14,22,26]。不同土地利用類型不僅反映生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,而且與生態(tài)管理難度相關(guān)。本文以面積表示土地覆蓋屬性,面積大小與干擾強(qiáng)度或管理難度相關(guān),如城鎮(zhèn)村及工礦用地面積、耕地面積、集體林面積；或以數(shù)量表示區(qū)域環(huán)境影響強(qiáng)度,如礦點(diǎn)數(shù)量。同時(shí)考慮人口和第三產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境的影響,如人口數(shù)量和年游客數(shù)量。另外,氣候環(huán)境、旗艦種需求和管理難度,并不直接與生態(tài)服務(wù)特性相關(guān),但是氣候因子與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性相關(guān),是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的重要保障；旗艦種的保護(hù)是降低區(qū)域生物多樣性下降風(fēng)險(xiǎn),也是保障生物多樣性管理績效的重要因子(如棲息地)[27]；生態(tài)系統(tǒng)管理與生態(tài)保護(hù)領(lǐng)域投入力度、社區(qū)居民保護(hù)意識(shí)、管理單位保護(hù)績效相關(guān),是人類直接或間接干涉生態(tài)環(huán)境來影響生態(tài)環(huán)境服務(wù)的因素(如保護(hù)區(qū)數(shù)量)。因此根據(jù)指標(biāo)特征,我們具體考慮該指標(biāo)產(chǎn)生的熵流的正負(fù)。本文構(gòu)建指標(biāo)體系相對(duì)全面,既考慮生態(tài)環(huán)境因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素,又考慮管理因素,對(duì)國家公園未來評(píng)價(jià)與管理具有參考價(jià)值。由此,參考城市生態(tài)系統(tǒng)[9,11,19]、海洋生態(tài)系統(tǒng)[12,17]、保護(hù)有效性指標(biāo)[21-22]研究成果,提取關(guān)鍵因子,建立評(píng)價(jià)指標(biāo)。十六個(gè)指標(biāo)中,提供正熵流和負(fù)熵流的指標(biāo)均為八個(gè)(表1)。系統(tǒng)中正負(fù)熵流的和作為系統(tǒng)生態(tài)管理績效評(píng)價(jià)值。因此,本文以大熊貓國家公園生態(tài)系統(tǒng)為中心,提取生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)、生態(tài)管理難度相關(guān)因子,評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)管理難度。

森林覆蓋率、大熊貓種群密度、大熊貓棲息地面積、大熊貓潛在棲息地面積、保護(hù)區(qū)數(shù)量、大熊貓食物供給、礦業(yè)影響、水利工程影響均來自《四川的大熊貓——四川省第四次大熊貓調(diào)查報(bào)告》[28],數(shù)據(jù)時(shí)間為2014年；國有土地面積、集體土地面積、城鎮(zhèn)影響、道路面積、耕地面積來自相關(guān)市縣國土局提供的土地利用現(xiàn)狀圖。年降雨量、人口數(shù)量和農(nóng)村居民人均收入來自各市縣2016年統(tǒng)計(jì)年鑒,數(shù)據(jù)資料主要來自萬方(http://www.wanfangdata.com.cn/index.html)、中國知網(wǎng)(http://www.cnki.net/)和讀秀數(shù)據(jù)庫(http://www.duxiu.com/)。

表1 生態(tài)系統(tǒng)管理評(píng)估體系指標(biāo)Table 1 The indicators for quantitative evaluation of ecosystem management

續(xù)表

出于人類生存、發(fā)展需求的生態(tài)系統(tǒng)資源供應(yīng)將產(chǎn)生正熵流,為消極指標(biāo),如城鎮(zhèn)村及工礦用地,人為影響強(qiáng)烈且對(duì)周邊生境造成不利影響;維持自然生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的因子將產(chǎn)生負(fù)熵流,為積極指標(biāo),此處因子涉及旗艦種保護(hù)的基本環(huán)境因子和有利于國家公園生態(tài)管理的因素,如森林覆蓋率和大熊貓種群密度;系統(tǒng)調(diào)節(jié)因子,此類因子一般同時(shí)包括熵增和熵減過程,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,定義熵流的正負(fù);“+”代表正熵流,“-”代表負(fù)熵流

1.4 信息熵、熵流計(jì)算

對(duì)于大熊貓公園管理轄區(qū)的生態(tài)系統(tǒng),系統(tǒng)信息熵計(jì)算如下：

(1)構(gòu)建n個(gè)區(qū)域(這里特指不同縣轄區(qū))m個(gè)指標(biāo)的初始矩陣An×m；

(2)各指標(biāo)之間數(shù)量級(jí)存在差異,故使用極差標(biāo)準(zhǔn)法對(duì)初始矩陣進(jìn)行歸一化處理：

式中,aij表示初始矩陣中第i縣第j個(gè)指標(biāo)值；aj,max表示大熊貓國家公園管理轄區(qū)內(nèi)第j個(gè)指標(biāo)的最大值；aj,min表示大熊貓國家公園管理轄區(qū)內(nèi)第j個(gè)指標(biāo)的最小值。

(3)第j個(gè)指標(biāo)信息熵(Sj)的計(jì)算方法為：

(4)利用熵權(quán)確定指標(biāo)權(quán)重,計(jì)算公式如下：

式中,m為指標(biāo)數(shù),Sj為指標(biāo)信息熵。

(5)系統(tǒng)熵流Ef的計(jì)算

根據(jù)指標(biāo)的性質(zhì)將不同來源的熵流歸為正、負(fù)兩類,將指標(biāo)熵值乘以對(duì)應(yīng)權(quán)重。在此基礎(chǔ)上,正熵流乘以1,負(fù)熵流乘以-1,所有正負(fù)熵流相加得到總熵流。

(6)指標(biāo)熵流變異系數(shù),計(jì)算公式如下：

1.5 數(shù)據(jù)處理

基于上文完整數(shù)據(jù)集,根據(jù)已建立的大熊貓國家公園生態(tài)管理評(píng)估體系,對(duì)19個(gè)縣的生態(tài)系統(tǒng)熵值和熵流進(jìn)行分析。以上分析均基于Excel 2016、R3.4.2、OriginPro 2016進(jìn)行。

2 結(jié)果

2.1 指標(biāo)熵流

大熊貓國家公園生態(tài)管理評(píng)價(jià)體系各縣市指標(biāo)的熵流計(jì)算結(jié)果表明(表2、3),在產(chǎn)生正熵的指標(biāo)中,水利水電設(shè)施數(shù)量產(chǎn)生總熵流最大,變異系數(shù)最小。水利水電設(shè)施數(shù)量與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、工業(yè)發(fā)展相關(guān),也是對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)和周邊森林生態(tài)系統(tǒng)影響的重要指標(biāo)。其次是人口數(shù)量和集體土地面積,具有較小變異系數(shù)。兩者共同反映城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)模、第一產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。整體來說,大熊貓國家公園正熵流產(chǎn)生主要來自糧食種植、林下栽植等第一產(chǎn)業(yè)。大熊貓國家公園負(fù)熵流產(chǎn)生,主要來自旗艦種保護(hù)和區(qū)域保護(hù)績效。大熊貓種群密度產(chǎn)生總熵流最大,變異系數(shù)較小。大熊貓種群密度反映當(dāng)?shù)厣迟|(zhì)量、生物多樣性、保護(hù)績效等信息,也是大熊貓國家公園的管理重點(diǎn)。其次是保護(hù)區(qū)數(shù)量和森林覆蓋率,具有較小變異系數(shù)。兩者共同反映保護(hù)績效,是生態(tài)保護(hù)政策在實(shí)際管理中的體現(xiàn)。

另外,潛在棲息地面積、年游客接待量、城鎮(zhèn)村及工礦用地面積具有較大變異系數(shù),在不同市縣間波動(dòng)較大,可以采用針對(duì)性政策引導(dǎo)開展綜合管理。對(duì)生態(tài)管理影響最大的因子分別為大熊貓種群密度、保護(hù)區(qū)數(shù)量和森林覆蓋率,可見保證大熊貓國家公園野生熊貓種群、生態(tài)系統(tǒng)原真性,注重原有保護(hù)區(qū)管理模式轉(zhuǎn)變,能助于保持生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展。

圖1 十六個(gè)市縣農(nóng)民收入與生態(tài)系統(tǒng)管理的關(guān)系Fig.1 The relationship between rural residents′ income and entropy flow assessment for sixteen prefectures圖中點(diǎn)的數(shù)字：1.洪雅縣；2.汶川縣；3.茂縣；4.松潘縣；5.九寨溝縣；6.崇州市；7.大邑縣；8.彭州市；9.都江堰市；10.天全縣；11.寶興縣；12.蘆山縣；13.滎經(jīng)縣；14.平武縣；15.安州區(qū)；16.北川市；17.綿竹市；18.什邡市；19.青川縣

2.2 不同市縣的熵流

同一地區(qū)不同指標(biāo)熵流相加得到該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)熵流值(表2、4)。其中,總熵流值最高為寶興縣,影響最大指標(biāo)為大熊貓食物供給(影響最大的負(fù)熵流指標(biāo)為大熊貓食物供給,正熵流指標(biāo)為耕地面積)；最低為九寨溝縣,影響最大指標(biāo)為保護(hù)區(qū)數(shù)量(影響最大的負(fù)熵流指標(biāo)為保護(hù)區(qū)數(shù)量,正熵流指標(biāo)為道路面積)。此外,7個(gè)市(州)的總熵流值均為負(fù),其中阿壩藏族羌族自治州對(duì)大熊貓國家公園總熵流影響最大,雅安市影響最小。

將19個(gè)市縣的總熵流相加,得到大熊貓國家公園總熵流為-0.8309,整體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能向良性發(fā)展。對(duì)整體總熵流影響最大的指標(biāo)為大熊貓種群密度(4/19,在19個(gè)市縣中有5個(gè)為影響最大的指標(biāo))和保護(hù)區(qū)個(gè)數(shù)(4/19),其中在負(fù)熵流中影響最大的指標(biāo)為保護(hù)區(qū)個(gè)數(shù)(5/19)和年降雨量(5/19),正熵流則為水利工程影響(4/19)。

2.3 區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)管理與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的關(guān)系

由于大熊貓國家公園主要覆蓋市縣以山區(qū)農(nóng)村人口居多,未來社區(qū)參與、生態(tài)補(bǔ)償?shù)日咧贫☉?yīng)當(dāng)關(guān)注當(dāng)?shù)孛裆l(fā)展問題。由此,我們選取農(nóng)村居民人均收入為參考因子,以全國農(nóng)村居民人均收入(12363元,2016年)為基準(zhǔn)進(jìn)行參考,結(jié)果顯示(圖1)：在總熵流為正熵的區(qū)域中,僅有5個(gè)縣,其中大邑縣、綿竹縣農(nóng)村居民收入高于全國平均,而寶興縣、茂縣和平武縣農(nóng)村居民收入不及全國平均；在總熵流為負(fù)熵的區(qū)域中,八個(gè)縣農(nóng)村居民收入較低,僅六個(gè)縣的生態(tài)管理成效較為理想。

3 討論

本文貼近國家公園建設(shè)熱點(diǎn),嘗試采用熵理論對(duì)大熊貓國家公園的生態(tài)系統(tǒng)管理開展定量研究。由于當(dāng)前對(duì)生態(tài)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的局限性,尤其對(duì)保護(hù)地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部功能認(rèn)識(shí)不足,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)和各組分之間關(guān)系復(fù)雜,僅有少數(shù)指標(biāo)能具有明確指向性,故本評(píng)價(jià)體系存在不足。相比前人研究,本研究采用客觀的量化手段評(píng)估空間尺度上生態(tài)系統(tǒng)管理績效的差異,降低主觀因素干擾,同時(shí)結(jié)合管理熱點(diǎn)和區(qū)域發(fā)展的主要矛盾,對(duì)大熊貓國家公園管理提供理論參考。

表2 生態(tài)系統(tǒng)管理評(píng)價(jià)體系中不同市縣各指標(biāo)的熵流Table 2 Entropy flow for each indicator among different prefectures on assessment indicator system for ecosystem service function

表3 生態(tài)系統(tǒng)管理指標(biāo)的熵流Table 3 Entropy flow from ecosystem management for each indicator

表4 不同市縣的生態(tài)系統(tǒng)管理熵流值Table 4 Entropy flow for ecosystem management on each prefectures

本文采用數(shù)據(jù)主要來自統(tǒng)計(jì)年鑒和第三方開源數(shù)據(jù)庫,結(jié)合現(xiàn)有大熊貓國家公園邊界對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、篩選和校對(duì),精度較高,但是計(jì)算結(jié)果仍難以進(jìn)行空間展示,管理者無法直觀獲取空間上管理重點(diǎn)。未來可通過3S技術(shù),以空間數(shù)據(jù)為客觀數(shù)據(jù)來源,結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建,空間區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),為提升保護(hù)績效提供有力支持。另外,生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)非平衡的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),未來研究應(yīng)當(dāng)延長時(shí)間尺度,構(gòu)建長時(shí)間尺度數(shù)據(jù)集,并基于時(shí)間序列等分析手段,揭示生態(tài)系統(tǒng)管理績效的時(shí)間變化區(qū)域,進(jìn)一步形成大熊貓國家公園生態(tài)系統(tǒng)時(shí)空監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),為我國未來國家公園科學(xué)管理提供有力支持。

根據(jù)本文結(jié)果,研究認(rèn)為未來大熊貓國家公園管理應(yīng)當(dāng)著重以下幾點(diǎn)：

(1)不同區(qū)域管理應(yīng)當(dāng)根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)差異化對(duì)待,如寶興縣未來重點(diǎn)關(guān)注竹林撫育和耕地管理,九寨溝縣則注重原有保護(hù)地的管理和加強(qiáng)道路周邊的環(huán)保措施。此外也有相同管理要求,例如注重原有保護(hù)區(qū)管理轉(zhuǎn)型,提高保護(hù)績效；關(guān)注森林撫育和水利水電措施監(jiān)管,保證區(qū)域水循環(huán)的生態(tài)服務(wù)功能等等。

(2)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)管理應(yīng)當(dāng)與地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和諧發(fā)展。對(duì)生態(tài)環(huán)境一般、經(jīng)濟(jì)效益好的大邑縣、綿竹縣,傾向于加大生態(tài)保護(hù)投入力度,與國家公園生態(tài)保護(hù)理念不符的相關(guān)產(chǎn)業(yè)需關(guān)停或遷移；對(duì)于生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)收入都偏低的寶興縣、茂縣和平武縣,則應(yīng)當(dāng)在保證生態(tài)保護(hù)力度不變的同時(shí),重點(diǎn)考慮當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)發(fā)展,鼓勵(lì)當(dāng)?shù)鼐用駷楣珗@內(nèi)自然觀光、科研、教育、生態(tài)旅游等活動(dòng)提供后勤保障類服務(wù),提高社區(qū)居民收入水平。對(duì)于發(fā)展落后卻保護(hù)成效較好的市縣(圖1中總熵流為負(fù)熵的區(qū)域),可考慮通過政策傾斜,促進(jìn)社區(qū)參與、社區(qū)共管、生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償機(jī)制的建立,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。同時(shí),可以考慮將處于第二象限的6個(gè)縣打造為管理示范區(qū),作為大熊貓國家公園在試點(diǎn)期間的宣傳和示范窗口,對(duì)示范區(qū)域的管理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推廣,為未來有效管理提供基礎(chǔ)。

(3)后續(xù)研究可以將本研究方法進(jìn)行簡化和推廣,不僅可以應(yīng)用于大熊貓國家公園生態(tài)管理成效的績效評(píng)估,為后續(xù)生態(tài)管理方案提供理論指導(dǎo),也可以嘗試在其他國家公園或者保護(hù)地開展評(píng)價(jià)。

4 結(jié)論

大熊貓國家公園生態(tài)系統(tǒng)總熵流值為-0.8309,系統(tǒng)整體健康。但不同區(qū)域間總熵流存在差異,寶興縣總熵流最高,達(dá)到0.0880；九寨溝縣最低,為-0.1826。不同指標(biāo)間總熵流也存在較大差異,正熵流主要受第一產(chǎn)業(yè)影響；負(fù)熵流的產(chǎn)生主要來自旗艦種保護(hù)和區(qū)域保護(hù)績效。綜合野生大熊貓種群、農(nóng)村居民收入與總熵流評(píng)價(jià)結(jié)果,我們認(rèn)為試點(diǎn)期內(nèi)大熊貓國家公園管理可以考慮選取示范點(diǎn),提煉管理經(jīng)驗(yàn)；在生態(tài)管理熱點(diǎn)區(qū)域,如平武縣、寶興縣,優(yōu)先推廣。同時(shí)針對(duì)不同區(qū)域考慮社區(qū)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的統(tǒng)籌兼顧。