何麗娟 楊 芳

（隴東學(xué)院，甘肅 慶陽 745000）

森林有調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、保持水土、凈化空氣等多種功能，在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色，被喻為“綠色水庫”和“地球之肺”[1-2]?，F(xiàn)如今，隨著全球氣候惡化，自然災(zāi)害和人為活動等多重影響，森林面積逐年減少。另一方面，森林病害、蟲害和鼠害日益嚴(yán)重，森林病蟲害被比作“無煙的森林火災(zāi)”，可見其對森林的危害極其嚴(yán)重[3-4]。近年來，森林火災(zāi)也在逐年上升，嚴(yán)重破壞著全球生態(tài)環(huán)境，威脅著人類生命和財(cái)產(chǎn)安全[5-6]，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界平均每年火災(zāi)面積高達(dá)1 000 萬hm2，火災(zāi)率達(dá)0.1%[7]，鑒于日漸嚴(yán)重的火災(zāi)態(tài)勢，全球高度重視，開始不斷加強(qiáng)森林火災(zāi)研究和防火工作。同時(shí)，不斷探索森林建設(shè)的技術(shù)和方法，人工造林一定程度上為森林建設(shè)做出了突出貢獻(xiàn)。研究表明，中國在過去的17 年里人工造林率達(dá)到20%以上，在全球森林總面積不斷減少的趨勢下，中國對全球的森林面積做出了突出性貢獻(xiàn)[8]。西北處于森林生態(tài)防護(hù)較為關(guān)鍵的區(qū)域[9]，然而，西北地處干旱地帶，生態(tài)環(huán)境脆弱，干旱少雨是限制西北森林生長的一個(gè)重要自然因素[10]。因此，科學(xué)、事實(shí)研究分析西北森林保護(hù)和災(zāi)害防治現(xiàn)狀，可為進(jìn)一步提高西北森林保護(hù)和發(fā)展提供可行性建議。本文以中國統(tǒng)計(jì)年鑒中西北五省2005—2019 年的數(shù)據(jù)，運(yùn)用熵權(quán)法和PSR 模型對西北五省的森林保護(hù)和災(zāi)害防治進(jìn)行分析，可為西北森林生態(tài)建設(shè)、綜合防治、可持續(xù)發(fā)展提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)和參考。

1 指標(biāo)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)來源于中國統(tǒng)計(jì)年鑒中陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆西北五省2005—2019 數(shù)據(jù)的平均值。

1.2 指標(biāo)分析

選定具有代表性的17 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析：森林面積、森林人工面積、森林病害面積、森林病害防治面積、森林蟲害面積、森林蟲害防治面積、森林鼠害面積、森林鼠害防治面積、森林火災(zāi)面積9 個(gè)指標(biāo)為原始數(shù)據(jù)。森林人工率（森林人工面積/森林面積）、森林病害率（森林病害面積/森林面積）、森林病害防治率（森林病害防治面積/森林病害面積）、森林蟲害率（森林蟲害面積/森林面積）、森林蟲害防治率（森林蟲害防治面積/森林蟲害面積）、森林鼠害率（森林鼠害面積/森林面積）、森林鼠害防治率（森林鼠害防治面積/森林鼠害面積）、森林火災(zāi)率（森林火災(zāi)面積/森林面積）8 個(gè)指標(biāo)為計(jì)算所得。

1.3 數(shù)據(jù)處理

本文采用熵權(quán)法[11]和PSR 模型分析法[12]。Excel 2016 和SPSS 19.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理 對本研究17 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計(jì)算公式：

式中：xyD 表示第x 個(gè)指標(biāo)第y 省份的權(quán)重值； xyC 表示第x 個(gè)指標(biāo)第y 省份的熵值；m 為指標(biāo)總數(shù)。

1.3.3 綜合指數(shù)計(jì)算 綜合指數(shù)按以下公式計(jì)算：

式中： xyE 表示綜合指數(shù);xyA 表示第x 個(gè)指標(biāo)第y 省份的標(biāo)準(zhǔn)化值； xyD 表示第x 個(gè)指標(biāo)第y省份的權(quán)重值。

2 結(jié)果與分析

2.1 西北五省森林保護(hù)和災(zāi)害防治

表1，西北五省森林面積和森林人工面積最大值均為陜西，分別為758.726 0 和203.092 7 萬hm2，森林面積最小值為寧夏，森林人工面積最小值為青海。森林病害面積、森林蟲害面積和森林鼠害面積最大值均為新疆，分別為9.222 7、66.425 8 和52.357 9 萬hm2，可見新疆森林病害、蟲害和鼠害均非常嚴(yán)重，但其森林病害、蟲害和鼠害防治面積也最多，分別為7.138 5、51.247 1 和21.894 1 萬hm2，可見防治效果明顯；森林病害面積最小值為寧夏，為0.798 4 萬hm2，森林病害相對較輕，而森林蟲害和鼠害面積最小值不是寧夏，而是青海和甘肅。森林火災(zāi)面積最大值為陜西，最小值為甘肅。

表2 可知，陜西、甘肅、寧夏三省森林人工率相差不大，均在21%以上，青海森林人工率相對較低，僅為1.734 7%。甘肅森林病害率最高，陜西最低，兩者相差1.815 6 個(gè)百分點(diǎn)；五省森林病害防治率相差不大，在63.163 1%-75.376 3%范圍內(nèi)，可見甘肅雖然森林病害率最高，但其病害防治率也高，相反陜西森林病害率最低，但其森林病害防治率不高。五省森林蟲害率相差較大，寧夏最高，青海最低，兩者差值超過20 個(gè)百分點(diǎn)；五省中森林蟲害防治效果最好的是新疆，卻不是寧夏，可見寧夏森林蟲害率最高，但其森林防治效果卻不是很好。森林鼠害率方面，寧夏高出其它四省30 個(gè)百分點(diǎn)以上，鼠害極其嚴(yán)重；而森林鼠害防治率方面，甘肅最高，新疆最低。森林火災(zāi)率最高的為寧夏，最低的為甘肅。

表1 西北五省森林保護(hù)和災(zāi)害防治現(xiàn)狀 ×104 hm2Table 1 State of forest protection and disaster prevention of five provinces in northwestern China

表2 西北五省森林保護(hù)和災(zāi)害防治比率 %Table 2 Ratio index of forest protection and disaster prevention of five provinces in northwestern China

2.2 指標(biāo)權(quán)重

PSR 模型廣泛用于世界生態(tài)環(huán)境綜合評價(jià)中，已成為一種比較規(guī)范的綜合評價(jià)方法[13]。本文借助PSR 模型（壓力層—狀態(tài)層—響應(yīng)層），建立西北五省森林保護(hù)和災(zāi)害防治綜合分析指標(biāo)體系（表3）。壓力層表示自然或人為因素對森林造成的消極影響，狀態(tài)層表示森林自然屬性，響應(yīng)層表示人為改善森林的積極行為。表中看出，以權(quán)重值≥0.0500 為分界線，壓力層中的森林病害面積和森林火災(zāi)率2 個(gè)指標(biāo)權(quán)重值較大，可見森林火災(zāi)和森林病害相對嚴(yán)重；狀態(tài)層中的森林面積權(quán)重值相對較大，屬于一種森林自然屬性；響應(yīng)層中的森林蟲害防治面積、森林病害防治面積、森林病害防治率、森林鼠害防治面積、森林人工面積、森林人工率6 個(gè)指標(biāo)權(quán)重值大，其中以森林蟲害防治面積權(quán)重值最大，可見其在響應(yīng)層中的指標(biāo)貢獻(xiàn)率較高。綜合來看，響應(yīng)層在指標(biāo)體系中占比最大。

2.3 綜合分析

壓力層為負(fù)效應(yīng)指標(biāo)層，因此壓力層指數(shù)越高壓力越小。壓力層中，甘肅的指數(shù)最高，高達(dá)0.658 9，較新疆高出0.516 3（圖1），可見甘肅森林保護(hù)和防治中綜合壓力最小，主要因?yàn)樯植『γ娣e、森林火災(zāi)面積和森林火災(zāi)率幾方面的壓力較?。ū?）；寧夏和新疆指數(shù)較低（圖1），可見其森林保護(hù)和防治綜合壓力較大，寧夏壓力主要來自森林蟲害率、森林鼠害率和森林火災(zāi)率三方面，新疆壓力主要來自森林病害面積、森林蟲害面積和森林鼠害面積三方面（表4）。狀態(tài)層為正效應(yīng)指標(biāo)層，陜西狀態(tài)層指數(shù)最高，為0.042 8，因?yàn)殛兾魃置娣e最高（圖1、表4），其自然森林面積指標(biāo)指數(shù)貢獻(xiàn)率高，寧夏狀態(tài)層指數(shù)為0，因?yàn)槠渖挚偯娣e（表4）小，森林面積自然貢獻(xiàn)率低。響應(yīng)層為正效應(yīng)指標(biāo)層，人類響應(yīng)自然，改善自然的積極行為，響應(yīng)層中指數(shù)最高的為新疆（圖1），其中主要是森林病害、森林蟲害、森林鼠害防治面積指數(shù)較高（表4），最低為青海，主要是森林人工面積、森林人工面積率和森林病害防治率指數(shù)較低（表4），可見新疆在森林防治方面做得較好，而青海則森林防治效果不明顯。綜合指數(shù)表現(xiàn)為：甘肅（0.953 3）＞陜西（0.551 7）＞新疆（0.542 7）＞青海（0.357 3）＞寧夏（0.350 9）（圖1），可見，甘肅森林保護(hù)和防治綜合效果最好，陜西和新疆次之，青海和寧夏相對較差。

表3 西北五省森林保護(hù)和災(zāi)害防治指標(biāo)權(quán)重Table 3 Weight of index of forest protection and disaster prevention of five provinces in northwestern China

圖1 西北五省森林保護(hù)和災(zāi)害防治綜合分析Fig.1 Comprehensive analysis of forest protection and disaster prevention of five provinces in northwestern China

3 討論與結(jié)論

3.1 森林保護(hù)和森林災(zāi)害防治是生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分之一，良好的森林生態(tài)環(huán)境不僅能夠改善當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，而且對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要作用，在生態(tài)文明建設(shè)日漸重要的新時(shí)代背景下，森林保護(hù)和森林災(zāi)害防治將是人類社會持續(xù)關(guān)注的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)[14]。本文發(fā)現(xiàn)，西北五省森林保護(hù)和災(zāi)害防治整體存在差異，就森林人工率而言，陜西、甘肅、寧夏三省較高，近年來，隨著森林面積不斷減少，人工造林已成為一種補(bǔ)充森林面積的重要措施。甘肅森林病害率最高，一方面是自然因素導(dǎo)致，其大部分地處干旱半干旱大陸性氣候區(qū)，溫帶與亞熱帶的過渡區(qū)，自然氣候環(huán)境致使森林病害多發(fā)；另一方面是人類活動，由于過度砍伐，破壞了森林群落結(jié)構(gòu)，造成林木單一，森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差，病害極易發(fā)生[14]；但是甘肅在森林病害防治率上也是最高的，說明甘肅高度重視森林病害防治，采取了一系列措施。寧夏蟲鼠害較其它四省嚴(yán)重，其地處西北偏北部，干旱少雨使得蟲鼠害蔓延，蟲卵孵化和發(fā)育速度快；且鼠類自身繁殖力、適應(yīng)性和活動性極強(qiáng)，再者鼠類自身殘留存活率高，加之鄰域鼠類就近遷移力強(qiáng)，原有鼠類群落結(jié)構(gòu)補(bǔ)充速度極快，致使鼠害嚴(yán)重[15]；但其蟲害防治率極低，鼠害防治率相對較高，可見寧夏蟲害防治還需進(jìn)一步提高。研究表明，氣象因子是森林火災(zāi)發(fā)生的重要因素之一，其中降水量、氣溫、濕度、風(fēng)力是最關(guān)鍵的因子[17]。寧夏天然森林面積最少，但其森林火災(zāi)率最高，源自其惡劣氣候（干旱、干燥多風(fēng)、雷電）和復(fù)雜地形（多為山地和丘陵）自然因素，二為人類在生產(chǎn)生活中的防火意識淡薄[17]。甘肅在西北五省中森林火災(zāi)率最低，有研究表明甘肅在1987 年之前，森林火災(zāi)率達(dá)0.150‰，到1988—2002 年間森林火災(zāi)率低于全國平均水平，可見甘肅政府和林業(yè)部門高度重視，其森林火災(zāi)率逐年降低[19]。

表4 西北五省森林保護(hù)和災(zāi)害防治綜合指數(shù)Table 4 Composite value of forest protection and disaster prevention of five provinces in northwestern China

3.2 PSR 模型不僅可以進(jìn)行模型各層面分析，還可以進(jìn)行綜合性分析，對于分析西北森林保護(hù)和災(zāi)害防治具有可借鑒性。本文發(fā)現(xiàn)，在PSR 模型中，甘肅的壓力層指數(shù)最高，可見其在西北五省中的森林災(zāi)害壓力最小，而郭文月[20]在研究西北五省森林生態(tài)安全中也得出甘肅森林生態(tài)壓力最小，從本文結(jié)果來看，甘肅森林病害防治和森林火災(zāi)控制效果明顯。新疆森林的災(zāi)害壓力最大，因?yàn)槠渖植?、蟲、鼠害嚴(yán)重，森林負(fù)荷承載重大。狀態(tài)層陜西居于首位，得益于其得天獨(dú)厚的天然森林面積，陜西地理位置獨(dú)特，氣候濕潤，降水充足，自然條件優(yōu)越，有利于森林樹木生長，而其它四省處于內(nèi)陸地帶，干旱少雨，不利于森林生長[15]。響應(yīng)層指數(shù)看出，新疆響應(yīng)層指數(shù)最高，因?yàn)槠渖植?、蟲、鼠害防治率較高，與其森林壓力相對應(yīng)，說明新疆有緩解森林壓力的意識，森林病、蟲、鼠害的防治力度較大。綜合發(fā)現(xiàn)甘肅在西北五省森林建設(shè)和防治中效果最好，其森林壓力最小，響應(yīng)指數(shù)較高，其次為陜西和新疆，寧夏和青海兩省綜合指數(shù)最低，森林保護(hù)和災(zāi)害綜合防治較差。

3.3 西北五省森林保護(hù)和災(zāi)害防治總體上取得了較好成績，但是寧夏需在森林蟲害防治工作上加大力度，將工作重點(diǎn)多聚焦在森林環(huán)境保護(hù)上，營造森林樹種多樣性，提高森林穩(wěn)定性和恢復(fù)能力；另一方面，做好蟲害的預(yù)測預(yù)報(bào)工作，科學(xué)掌握蟲害的爆發(fā)規(guī)律（發(fā)生季節(jié)、發(fā)生周期、蟲鼠害種類等），結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颍囟取穸?、降水）進(jìn)行事前預(yù)測，積極引導(dǎo)人們制定科學(xué)預(yù)案，有效準(zhǔn)確防治。同時(shí)也要注重森林防火宣傳，加大火災(zāi)違法懲戒力度，科學(xué)構(gòu)建火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案等。新疆、寧夏應(yīng)注重森林防災(zāi)壓力緩解，提高森林質(zhì)量和綜合防治能力；甘肅和陜西應(yīng)積極發(fā)揮森林資源保護(hù)在生態(tài)文明建設(shè)中的貢獻(xiàn)作用。