海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)不同人類脅迫圖論分析

1、第24卷第1期自然資源學(xué)報(bào)Vol124No112009年1月JOURNAL OF NAT URAL RES OURCES Jan.,2009海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)不同人類脅迫圖論分析黃寶榮1,歐陽(yáng)志云2,張慧智3,鄭華2(1.中國(guó)科學(xué)院科技政策與管理科學(xué)研究所社會(huì)與可持續(xù)發(fā)展研究室,北京100080; 2.中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心區(qū)域與城市生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100085; 3.中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所,南京210008摘要:不同人類活動(dòng)方式所造成脅迫因素通過(guò)錯(cuò)綜復(fù)雜的交互作用共同影響著海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)健康。論文通過(guò)圖論分析法將各種脅迫間交互作用關(guān)系矩陣化,然后通過(guò)矩陣計(jì)算分析它們間的

2、內(nèi)在聯(lián)系,有助于把不同脅迫間錯(cuò)綜復(fù)雜的交互作用關(guān)系簡(jiǎn)明化。圖論分析結(jié)果表明旅游娛樂(lè)業(yè)、森林火災(zāi)、經(jīng)濟(jì)林種植、熱帶農(nóng)業(yè)、木材砍伐等不僅影響力大,而且敏感性高,應(yīng)該作為不同脅迫因素間交互作用分析中重點(diǎn)關(guān)注的脅迫因素;脅迫因素集合中存在強(qiáng)連通性子集,對(duì)子集中任何一種脅迫因素所造成的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)都需要考慮其對(duì)或受到集合中其它脅迫因素的影響。不同脅迫相互作用關(guān)系中,協(xié)同增大效應(yīng)占主導(dǎo)地位,可能通過(guò)協(xié)同效應(yīng)加大對(duì)天然林生態(tài)系統(tǒng)的不利影響。關(guān)鍵詞:生態(tài)學(xué);交互作用關(guān)系;圖論分析;天然林生態(tài)系統(tǒng);人類脅迫中圖分類號(hào):Q149文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-3037(200901-0154-08據(jù)海南省第三次森林

3、資源清查,海南島現(xiàn)有原始林2416104hm2,天然更新林分34108104hm2,合計(jì)58168104h m2,占全省陸地面積的17105%1,主要分布在樂(lè)東、昌江、陵水、瓊中等中部山區(qū)。海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)在涵養(yǎng)水源、固土保肥、氣候調(diào)節(jié)和生物多樣性維持等方面擁起著巨大的作用2,3。盡管1994年海南省開(kāi)始實(shí)施天然林保護(hù)工程,但是各種人類活動(dòng)對(duì)天然林生態(tài)系統(tǒng)的脅迫仍在存在,并帶來(lái)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。如何評(píng)價(jià)并降低天然林生態(tài)系統(tǒng)所承受的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),是天然林保護(hù)工作中要面臨的一個(gè)問(wèn)題。但是天然林生態(tài)系統(tǒng)所承受的各種人類脅迫的多樣性和交互作用增加了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的難度,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中不僅要考慮單個(gè)脅迫而且要考慮

4、多種脅迫交互作用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響2。1研究方法111海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)人類脅迫因素辨識(shí)海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)承受著來(lái)自各方面的脅迫,包括自然脅迫和人類脅迫,其中人類脅迫是導(dǎo)致天然林生境退化的關(guān)鍵因素。人類脅迫對(duì)天然林生態(tài)系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)在以下5個(gè)方面:占用天然林用地;造成景觀破碎化;導(dǎo)致生境退化;威脅物種生存安全;造成生物多樣性減少。從這5個(gè)方面出發(fā),結(jié)合在海南省中部山區(qū)的實(shí)地調(diào)查,構(gòu)建海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)人類脅迫因素集合S列于表1。其中水利項(xiàng)目、公路建設(shè)、采礦、經(jīng)濟(jì)林及熱帶農(nóng)業(yè)種植等直接占用天然林用地,減少天然林面積并造成景觀破碎化;其它脅迫因素通過(guò)對(duì)生境的影響造成天然林生境退化、威脅物種

5、生存并導(dǎo)致生物多樣性減少。收稿日期:2007-01-10;修訂日期:2008-01-07。基金項(xiàng)目:國(guó)家基金委創(chuàng)新群體計(jì)劃項(xiàng)目(40321101;國(guó)家“十五”科技攻關(guān)資助項(xiàng)目(2003BA614A-06。第一作者簡(jiǎn)介:黃寶榮(1977-,男,江西九江人,助理研究員,博士,主要研究方向?yàn)榭沙掷m(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)。1期黃寶榮等:海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)不同人類脅迫圖論分析155表1海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)人類脅迫因素Table 1Anthr opogenic stress ors for natural forest ecosyste m in Hainan Island編號(hào)脅迫因素編號(hào)脅迫因素1水利項(xiàng)目

6、(W P 8經(jīng)濟(jì)林種植(EF 2公路建設(shè)(RB 9熱帶農(nóng)業(yè)(T A 3采礦(M 10畜牧業(yè)(SR 4高壓電線(HP L 11木材砍伐(TH 5噪音(NP 12采藥(HMC 6大氣污染(AP 13旅游娛樂(lè)(TR 7森林火災(zāi)(FF 14外來(lái)物種入侵(ES 112圖論分析法在生態(tài)學(xué)中,圖論分析法曾被一些生態(tài)學(xué)家應(yīng)用于食物網(wǎng)分析、營(yíng)養(yǎng)流通網(wǎng)絡(luò)分析和人口環(huán)分析等,被認(rèn)為是一個(gè)非常有效的網(wǎng)絡(luò)分析工具4,5。W enger 等首次將該方法運(yùn)用于生態(tài)系統(tǒng)脅迫相互作用關(guān)系的研究6,對(duì)促進(jìn)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中交互作用分析方法的發(fā)展具有重要意義。圖論分析法分析海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)人類脅迫交互作用的步驟如下:(1構(gòu)建海南島

7、天然林生態(tài)系統(tǒng)人類活動(dòng)脅迫集合S =S 1,S 2,S n 。(2然后根據(jù)集合S 中不同人類活動(dòng)脅迫直接相互作用關(guān)系構(gòu)建脅迫間聯(lián)結(jié)矩陣7A =(a ij ,其中:a ij =1,當(dāng)S i 對(duì)S j 有直接增大效應(yīng)0,當(dāng)S i 對(duì)S j 沒(méi)有直接影響-1,當(dāng)S i 對(duì)S j 有直接消減效應(yīng)(1(3利用聯(lián)結(jié)矩陣A 、單位矩陣I 和布爾矩陣B 計(jì)算不同脅迫間的可達(dá)性矩陣R ,如式(2所示:R =(r ij =B I +B (A n -1(2可達(dá)性矩陣用于判斷一個(gè)脅迫對(duì)另一個(gè)脅迫是否存在直接或間接影響。當(dāng)r ij =1時(shí),S i 對(duì)S j 存在影響(不論是直接的還是間接的;當(dāng)r ij =0,不存在影響

8、。(4判斷不同脅迫之間關(guān)系的連通性:通過(guò)關(guān)聯(lián)矩陣和可達(dá)性矩陣判斷不同脅迫之間關(guān)系的連通性。當(dāng)R =J 時(shí),為強(qiáng)連通性;當(dāng)R J,而B(niǎo) R +R =J 時(shí),為單向連通性;當(dāng)R J,且B R +R J,而B(niǎo) R +R =J,B I +B (A +B (A n -1=J 時(shí),為弱連通性(其中J 為所有元素都為1的矩陣。連通性反映的是人類活動(dòng)脅迫集合S 中不同脅迫之間相互交互作用關(guān)系的強(qiáng)弱。(5通過(guò)R R 矩陣判斷人類活動(dòng)脅迫集合S 中具有強(qiáng)連通性的子集K m :K =(k ij =R R (矩陣中對(duì)應(yīng)位置相同的元素相乘,當(dāng)集合S 中p 個(gè)脅迫因素在矩陣R R 中相互對(duì)應(yīng)的所有元素值為1時(shí),那么由這p

9、 個(gè)脅迫構(gòu)成的新集合K m 為S 中的強(qiáng)連通性子集之一。(6通過(guò)聯(lián)結(jié)矩陣A 的n 次冪矩陣A n判斷不同脅迫間邊數(shù)為n (間隔n -1個(gè)其它脅迫的間接作用關(guān)系。A n矩陣中對(duì)應(yīng)的元素值c ij 反映的是從i 脅迫到j(luò) 脅迫邊長(zhǎng)為n 的增大效應(yīng)路徑數(shù)同消減效應(yīng)路徑數(shù)的差值,當(dāng)c ij 為正值時(shí),增大效應(yīng)占主導(dǎo)地位,相反,c ij 為負(fù)值時(shí),消減效應(yīng)占主導(dǎo)地位。156自然資源學(xué)報(bào)24卷2結(jié)果與討論211不同脅迫之間直接相互作用通過(guò)調(diào)查分析和主觀判斷各脅迫之間直接的相互作用關(guān)系制定海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)各種人類脅迫相互作用關(guān)系圖(圖1,并根據(jù)各種脅迫直接相互作用關(guān)系構(gòu)建聯(lián)結(jié)矩陣A (表2。比如天然林區(qū)

10、水電項(xiàng)目增加了林區(qū)高壓電線的數(shù)量,具有增大效應(yīng),標(biāo)記為1;木材砍伐對(duì)一個(gè)區(qū)域發(fā)展旅游娛樂(lè)業(yè)有負(fù)面影響,具有消減效應(yīng),標(biāo)記為-1。 圖1海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)各種人類脅迫相互作用關(guān)系圖Fig 11D igraph of interrelati ons among anthr opogenic stress ors f or natural forest ecosyste m in Hainan Island表2海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)不同脅迫之間的聯(lián)結(jié)矩陣Table 2Adjacency matrix a mong different stress ors f or natural forest ec

11、osyste m in Hainan Island脅迫因素脅迫因素W P RB M HP L NP AP FF EF T A SR TH HMC T R ES P N 水利項(xiàng)目(W P 0001111-1-1-110008高壓電線(HP L 000000100000001噪音(NP 000000000000-101大氣污染(AP 000000000000-101森林火災(zāi)(FF 000001011110-117經(jīng)濟(jì)林種植(EF 00000010-1-110-116熱帶農(nóng)業(yè)(T A 1000001-10-110016畜牧業(yè)(SR 000000100000001木材砍伐(TH 000010100-1

12、00-104采藥(HMC 000000100000001旅游娛樂(lè)(TR 01-11101-1-10-10008外來(lái)物種入侵(ES 000000000-100001路徑數(shù)(Path Numbers 111343855657554統(tǒng)計(jì)分析表2發(fā)現(xiàn),由14個(gè)脅迫組成的91個(gè)脅迫對(duì)中,存在單向直接影響路徑的脅迫對(duì)有32個(gè),存在雙向相互直接影響路徑的脅迫對(duì)有11個(gè),總的直接影響路徑數(shù)有54條,其中6617%為增大效應(yīng)路徑。如果假定:一個(gè)脅迫對(duì)其它脅迫的直接影響路徑越多,它影響力越大,一個(gè)脅迫受到其它脅迫的直接影響路徑越多,它的敏感性越高,那么從表2中路徑數(shù)(P N 可以反映不同脅迫因素的影響力和敏感性的

13、大小。從表2最后一列的P N 可以1期黃寶榮等:海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)不同人類脅迫圖論分析157看出,不同脅迫對(duì)其它脅迫的直接影響力從大到小排序?yàn)?采礦、旅游娛樂(lè)森林火災(zāi) (經(jīng)濟(jì)林種植、熱帶農(nóng)業(yè)水利項(xiàng)目(公路建設(shè)、木材砍伐(高壓電線、噪音、大氣污染、畜牧業(yè)、采藥、外來(lái)物種入侵;從表2最后一行可以看出,不同脅迫對(duì)其它脅迫因素的直接敏感性由高到低排序?yàn)樯只馂?zāi)旅游娛樂(lè)畜牧業(yè)(經(jīng)濟(jì)林種植、熱帶農(nóng)業(yè)、木材砍伐、外來(lái)物種入侵噪音(高壓電線、大氣污染(水利項(xiàng)目、公路建設(shè)、采礦采藥。另外可以通過(guò)同其它脅迫相互影響路徑總數(shù)判斷一個(gè)脅迫的交互作用強(qiáng)弱,由強(qiáng)到弱排序?yàn)?森林火災(zāi)、旅游娛樂(lè)(經(jīng)濟(jì)林種植、熱帶農(nóng)業(yè)(采礦

14、、木材砍伐畜牧業(yè) (水利項(xiàng)目、外來(lái)物種入侵(公路建設(shè)、噪音(大氣污染、高壓電線采藥。排序有助于確定交互作用分析中應(yīng)該關(guān)注的重點(diǎn)脅迫因素,如旅游娛樂(lè)業(yè)、森林火災(zāi)、經(jīng)濟(jì)林種植、熱帶農(nóng)業(yè)、木材砍伐5個(gè)脅迫因素在3組排序中都處于前8位,證明它們不僅影響力大,而且敏感性高,交互作用強(qiáng),應(yīng)該作為交互作用分析中重點(diǎn)關(guān)注的脅迫因素。聯(lián)結(jié)矩陣使得圖1所表達(dá)不同脅迫間錯(cuò)綜復(fù)雜的相互作用關(guān)系簡(jiǎn)潔明了化,并且有利于借助矩陣計(jì)算來(lái)進(jìn)一步分析其間隱含的內(nèi)在聯(lián)系。212不同脅迫之間間接相互作用關(guān)系21211可達(dá)性分析通過(guò)式和表2的聯(lián)結(jié)矩陣得到天然林生態(tài)系統(tǒng)不同脅迫之間的可達(dá)性矩陣R如表3所示。表3表明,除了采藥外,其它脅迫

15、因素相互之間的影響都是可達(dá)的,證明脅迫集合中不同脅迫間的相互作用關(guān)系強(qiáng)烈,大部分脅迫因素都通過(guò)直接或間接的作用對(duì)其它脅迫因素產(chǎn)生影響,或者受到其它脅迫因素的影響。比如旅游娛樂(lè)雖然沒(méi)有對(duì)大氣污染造成直接的影響,但是通過(guò)增加公路網(wǎng)的建設(shè),增加汽車尾氣排放量,從而提高大氣污染發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),形成間接影響。盡管水利項(xiàng)目、公路建設(shè)、采礦等受到的直接的影響路徑都只有1條,但是其它的脅迫因素都可以通過(guò)間接的作用對(duì)它們產(chǎn)生影響,如水利項(xiàng)目可能會(huì)帶動(dòng)旅游娛樂(lè)業(yè)的發(fā)展,而旅游娛樂(lè)業(yè)的發(fā)展則有可能增加公路建設(shè),這樣水利項(xiàng)目建設(shè)有可能間接地增加當(dāng)?shù)氐墓方ㄔO(shè),從而對(duì)天然林生態(tài)系統(tǒng)造成影響。有時(shí)單個(gè)脅迫因素的間接影響相當(dāng)小

16、,但是多種脅迫因素的間接影響的共同作用有可能把間接增大效應(yīng)或消減效應(yīng)放大到表3天然林生態(tài)系統(tǒng)不同脅迫間的可達(dá)性矩陣Table3Reachability matrix a mong different stress ors for natural f orest ecosyste m脅迫因素脅迫因素W P RB M HP L NP AP FF EF T A SR TH HMC TR ES158自然資源學(xué)報(bào)24卷比較高的水平,從而增大或減小天然林所承受的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。21212連通性分析通過(guò)對(duì)聯(lián)結(jié)矩陣和可達(dá)性矩陣的相關(guān)計(jì)算,發(fā)現(xiàn)RJ,B(R+R=J,表明表1所列出不同的脅迫之間具有單向連通性。表4列出

17、的為強(qiáng)連通性判斷矩陣RR,分析其中各元素所對(duì)應(yīng)的值,可以得出不同脅迫之間具有強(qiáng)連通性的子集為K1=水利項(xiàng)目,公路建設(shè),采礦,高壓電線,噪音,大氣污染,森林火災(zāi),經(jīng)濟(jì)林種植,熱帶農(nóng)業(yè),畜牧業(yè),木材砍伐,旅游娛樂(lè),外來(lái)物種入侵,強(qiáng)連通性子集中每個(gè)脅迫間都具有相互可達(dá)性。人類活動(dòng)對(duì)強(qiáng)連通性子集中任何一脅迫產(chǎn)生影響,都會(huì)對(duì)其它脅迫產(chǎn)生直接或間接的增大或者消減影響,有時(shí)這種影響十分顯著。例如,目前海南島非法開(kāi)墾和砍伐天然林現(xiàn)象依然存在,通過(guò)連通性矩陣分析發(fā)現(xiàn)它們的影響是多方面的,如誘發(fā)森林火災(zāi)、導(dǎo)致外來(lái)物種入侵和生物多樣性降低等8,必須引起重視。在天然林保護(hù)實(shí)踐中,把強(qiáng)連通性子集作為一個(gè)整體管理單元來(lái)進(jìn)

18、行管理,考慮其中不同脅迫因素間的相互影響和帶動(dòng)效應(yīng),有益于減少各種脅迫間的協(xié)同增大效應(yīng)給天然林生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。采藥僅僅同木材砍伐相互之間是可達(dá)的,同其它脅迫因素連通性弱,如果它本身對(duì)天然林所造成的脅迫作用小,那么在天然林生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中可以忽略不計(jì)。表4強(qiáng)連通性子集判斷矩陣Table4I dentificati on matrix of str ong components脅迫因素脅迫因素W P RB M HP L NP AP FF EF T A SR TH HMC TR ES21213間接增大和消減效應(yīng)分析聯(lián)結(jié)矩陣的平方矩陣中的元素值表明的是邊長(zhǎng)為2的增大效應(yīng)路徑數(shù)同消減效應(yīng)路徑數(shù)之間的差

19、值。如水利項(xiàng)目對(duì)經(jīng)濟(jì)林種植的邊長(zhǎng)為2的間接作用中,消減效應(yīng)路徑為水利項(xiàng)目-旅游娛樂(lè)-經(jīng)濟(jì)林種植和水利項(xiàng)目-熱帶農(nóng)業(yè)-經(jīng)濟(jì)林種植2條,而不存在增大效應(yīng)路徑(如圖1所示,邊長(zhǎng)為2的消減效應(yīng)路徑比增大效應(yīng)路徑多2條。從表5看出,邊長(zhǎng)為2的間接作用中,總增大效應(yīng)路徑比總消減效應(yīng)路徑多32條,表明了不同脅迫之間間接的增大效應(yīng)關(guān)系占主導(dǎo)地位;其中經(jīng)濟(jì)林種植和熱帶農(nóng)業(yè)所受到的邊長(zhǎng)為2的間接增大效應(yīng)路徑數(shù)比消減效應(yīng)路徑數(shù)分別多14條,表明海南島不斷擴(kuò)大的經(jīng)濟(jì)林種植和熱帶農(nóng)業(yè)受到許多間接因素的驅(qū)動(dòng),從而加大對(duì)天然林用地的侵占;而旅游娛樂(lè)所受到的間接增大效應(yīng)比消減效應(yīng)路徑數(shù)少15條,表明旅游娛樂(lè)業(yè)的發(fā)展受到許多間

20、接因素的限制,在一定程度1期 黃寶榮等 : 海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)不同人類脅迫圖論分析 159 上會(huì)減輕其對(duì)天然林的脅迫作用 ; 表 5 中行和列相同的同一脅迫因素所對(duì)應(yīng)的元素值反映 的是該脅迫因素正反饋環(huán)數(shù)同負(fù)反饋環(huán)數(shù)之間的差值 ,如森林火災(zāi) , 經(jīng)濟(jì)林種植和熱帶農(nóng)業(yè) 的邊長(zhǎng)為 2 的正反饋環(huán)比負(fù)反饋環(huán)分別多 3 條 ,木材砍伐的邊長(zhǎng)為 2 的正反饋環(huán)比負(fù)反饋 環(huán)多 2 條 ,表明它們有可能通過(guò)自反饋?zhàn)饔眉哟髮?duì)天然林的不利影響 ; 這些都表明邊長(zhǎng)為 2 間接影響所造成的增大或消減效應(yīng)是不同脅迫交互作用關(guān)系的重要組成部分 . 表 5 海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)脅迫聯(lián)結(jié)矩陣平方值 Table 5 The

21、 square of the adjacency matrix for natural forest ecosystem stressors in Hainan Island 脅迫因素 水利項(xiàng)目 (W P 公路建設(shè) ( RB 采礦 (M 高壓電線 ( HPL 噪音 (NP 大氣污染 (AP 森林火災(zāi) ( FF 經(jīng)濟(jì)林種植 ( EF 熱帶農(nóng)業(yè) ( TA 畜牧業(yè) ( SR 木材砍伐 ( TH 采藥 ( HMC 旅游娛樂(lè) ( TR 外來(lái)物種入侵 ( ES 總和 ( Sum 脅迫因素 WP 1 0 -1 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 -1 0 -1 RB 1 1 0 0 - 1 - 1 - 1

22、 - 1 0 0 - 1 0 0 0 - 3 M -1 -1 0 0 HPL 1 1 0 0 NP 1 1 1 0 - 1 - 1 0 0 1 0 - 1 0 - 1 0 0 AP 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 8 FF 4 1 -1 0 -1 -1 3 -2 -1 0 -2 0 -3 -1 -4 EF -2 -1 2 1 1 1 0 3 2 1 2 1 3 0 14 TA -2 -1 2 1 1 1 0 2 3 1 2 1 3 0 14 SR -3 TH HMC TR 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - 1 - 2 - 1 0 0 -

23、 3 - 2 0 - 1 - 2 - 1 1 0 - 15 ES 2 0 1 0 0 2 0 1 1 1 1 0 0 9 Sum 2 - 3 1 5 0 0 1 1 8 5 3 5 5 - 1 32 -1 -1 2 -1 1 0 0 -4 0 0 1 1 1 0 3 1 1 1 3 1 0 1 2 1 0 7 - 3 -1 1 - 1 1 - 1 1 - 1 1 - 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 - 1 0 - 1 3 - 3 5 -2 3 結(jié)論 ( 1 在對(duì)海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生脅迫的各種因素中 , 旅游娛樂(lè)業(yè) , 森林火災(zāi) , 經(jīng)濟(jì) 林種植 , 熱帶農(nóng)業(yè) , 木材砍伐等對(duì)不僅其

24、它脅迫因素影響力大 ,而且敏感性高 ,交互作用強(qiáng) , 應(yīng)該作為海南島天然林生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)交互作用分析中重點(diǎn)關(guān)注的脅迫因素 . ( 2 在脅迫集合中 ,具有強(qiáng)連通性子集合 水利項(xiàng)目 ,公路建設(shè) ,采礦 , 高壓電線 , 噪音 , 大氣污染 ,森林火災(zāi) ,經(jīng)濟(jì)林種植 ,熱帶農(nóng)業(yè) ,畜牧業(yè) ,木材砍伐 ,旅游娛樂(lè) ,外來(lái)物種入侵 , 對(duì)其中任何一種脅迫所造成的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)都需要考慮其施加于或受到子集中其它脅迫的影 響 .把強(qiáng)連通性子集作為一個(gè)管理單元來(lái)進(jìn)行管理 ,有益于防止各種脅迫的協(xié)同增大效應(yīng) 給天然林生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn) . ( 3 通過(guò)圖論分析可以剔除同其它脅迫因素交互作用弱的脅迫因素 ,如采藥同其它

25、類型 脅迫的交互作用弱 ,如果它們本身的脅迫值小 ,那么在天然林生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中可以忽略不計(jì). ( 4 不同脅迫相互作用關(guān)系中 ,直接作用和邊長(zhǎng)為 2 的間接作用中增大效應(yīng)或正反饋 環(huán)所占比例高明顯高于消減效應(yīng)或負(fù)反饋環(huán) ,協(xié)同增大效應(yīng)強(qiáng) ,不同脅迫之間可能產(chǎn)生共振 效應(yīng)而加劇對(duì)天然林生態(tài)系統(tǒng)的不利影響 . ( 5 由于圖論分析法不能定量地分析一種脅迫因素對(duì)另一種脅迫因素的增大或者消減 效應(yīng)的大小 ,不能確定最強(qiáng)的脅迫因子和累積脅迫效應(yīng) ; 同時(shí)聯(lián)結(jié)矩陣的構(gòu)建過(guò)程中采用的 實(shí)地調(diào)查和主觀判斷相結(jié)合的方法 ,使分析結(jié)果具有一定的不確定性 ,這些都成為圖論分析 法能夠被廣泛運(yùn)用于生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的限制

26、因素 ; 但是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)者可以把它當(dāng)成一個(gè) 160 自 然 資 源 學(xué) 報(bào) 24 卷 有效的風(fēng)險(xiǎn)因素交互作用分析輔助工具 ,有助于把各種脅迫源錯(cuò)綜復(fù)雜的交互作用關(guān)系簡(jiǎn) 潔明了化 . 參考文獻(xiàn) ( References : 1 張?jiān)Ｉ?,陳修仁 . 海南森林資源現(xiàn)狀及林業(yè)發(fā)展的思路 J . 熱帶林業(yè) , 2007, 35 ( 1 : 4 6. ZHANG Yu 2shan, CHEN 3 王伯蓀 ,張煒銀 ,張軍麗 . 海南島熱帶山地雨林種類組成的局域分布與垂直分布 J . 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào) , 2001, 12 ( 5 : speciesin trop ical montane rain for

27、ests, Hainan Island. Ch inese Jou rnal of A pplied Ecology , 2001, 12 ( 5 : 641 - 647. 5 W ardle G M. A graph theory app roach to demographic loop analysis J . Ecolog ica l Society of Am erica , 1998, 79 ( 7 : 2539 - 2549. 6 W enger R B , Harris H J, Sivanp illai R, et a l A graph 2theoretic analysi

28、s of relationship s among ecosystem stressors J . . Journal of Environm ental M anagem en t, 1999, 57 ( 2 : 109 - 122. 2 歐陽(yáng)志云 ,趙同謙 ,趙景柱 . 海南島生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)調(diào)節(jié)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值研究 J . 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào) , 2004, 15 ecosystem and their valuation. Ch inese Journal of A pplied Ecology , 2004, 15 ( 8 : 1395 - 1402. ( 8 : 1395 1402. O

29、UYANG Zhi2yun, ZHAO Tong2qian, ZHAO J ing2zhu. Ecological regulation services of Hainan Island 4 Bodini A , Giavelli G, Rossi O. The qualitative analysis of community food webs: I p lications for wildlife management and m conservation J . Jou rna l of Environm en ta l M anagem ent, 1994, 41 ( 1 : 49

30、 - 65. method of graph 2theoretic analysis can transform the interactions that occur w ithin the suite of stressors to matrix and analyse their internal relationship s by m atrix calculating These efforts can . help to simp lify the reticula interactions w ithin the various stressors The results of

31、graph 2theoretic . analysis show that there exist quite a number of interactive linkages among different anthropogenic stressors for NF in Hainan Island, som e stressors such as tourist/ recreation, forest fire, econom ic tions betw een different stressors In the stressors set, there are strong comp

32、onents (water p roject, . Abstract: The natural forest (NF in Hainan Island is menaced by various anthropogenic stres2 sors These stressors interactively and combinedly threaten the viability and integrity of NF. The . nom ic forest, trop ical agriculture, stock raising, tim ber harvest, tourist/ re

33、creation, exotic spe2 forest, trop ical agriculture and tim ber harvest should be taken as key factors in analysing interac2 road building, m ining, high 2tension power line, noise pollution, air pollution, forest fire, eco 2 7 張淑芬 . 海南生態(tài)立省背景下的林業(yè)可持續(xù)發(fā)展 J . 熱帶林業(yè) , 2006, 34 ( 1 : 17 20. ZHANG Shu2fen.

34、Hainan China. T rop Forest, 2006, 34 ( 1 : 8 - 11. ( 11 Institute of Policy Management, CAS, Beijing 100080, China; 21 Research Center for Eco 2environmental Sciences, CAS, Beijing 100085, China; 31 Institute of Soil Science, CAS, Nanjing 210008, China eco 2 rovince app roach and forestry sustainabl

35、e development Trop. Forest, 2006, 34 ( 1 : 17 - 20. p . 1 2 3 8 陳磊夫 ,余雪標(biāo) ,黃金城 ,等 . 海南島熱帶森林生物多樣性研究進(jìn)展 J . 熱帶林業(yè) , 2006, 34 ( 1 : 8 11. CHEN Lei2 fu, YU Xue2biao, HUANG J in 2cheng, et al Review of researches in biodiversity of trop ical forest in Hainan Island, . Xiu2ren. Status of forest resource in H

36、ainan Island and its develop ing strategies T rop Forest, 2007, 35 ( 1 : 4 - 6. . 641 647. WANG Bo2sun, ZHANG W ei2yin, ZHANG Jun 2li Local and vertical distribution of floristic composition . A Graph 2theoretic Ana lysis of Rela tion sh ips am ong An thropogen ic Stressors on Na tura l Forest in Ha

37、 inan Island HUANG B ao 2rong , OUYANG Zhi2yun , ZHANG Hui2zhi , ZHENG Hua 2 1期 黃寶榮等 : 海南島天然林生態(tài)系統(tǒng)不同人類脅迫圖論分析 161 cies , and ecological risk assess ent on any stressors in the strong components should consider m their influences on or by other stressors The p redom inant effect of interactive relationship sw ithin . different stressors is a reinforcing one, so there maybe exist resonance effects among different would help valuators to understand the manners of interactions among different stress