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梅岭国家森林公园综合功能评价研究

2019-12-30付揆琛吴南生

绿色科技 2019年22期
关键词:模糊数学

付揆琛 吴南生

摘要:以梅岭国家森林公园为研究对象,运用模糊数学理论和问卷调查方法,建立了3层21个指标的功能评价体系,对其6个方面的功能进行了模糊综合评价和贴近度分析。综合评价结果显示,梅岭国家森林公园的休闲游憩功能、自然保护功能、经济发展功能、社会发展功能评价相对较好,而文化保护功能、科学教育功能评价相对较差。根据对森林公园的各项功能次级指标进行贴近度分析,结果表明:森林公园在科学研究和学术影响、对外交流与合作、民风民俗、历史人文资源的保护、人口素质、餐饮购物等方面还需要改善和管理。最后根据以上得出的研究结果进行了讨论分析,并提出了相应建议。以供参考。

关键词:梅岭国家森林公园;模糊数学;功能评价

中图分类号:S759.91 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2019)22-0026-05

1 研究背景

近年来,随着我国城市化的发展和生态旅游的兴起,城市居民越来越渴望走近森林,回归自然。森林公园丰富的森林风景资源和旅游资源,满足了人们日益增长的休闲旅游需求,为人们提供亲近大自然,进行各种游憩活动的机会。森林公园同时还具有旅游观光、休闲娱乐、疗养保健、科学普及和文化教育等多种功能,使其在城市居民生态旅游活动中占据了主要地位,成为了人们生态旅游的首要选择之一。

随着森林生态旅游的兴起,森林公园的蓬勃发展,国内学者对于森林公园也进行了较多的评价研究。如:在旅游和风景资源方面,李倩[1]和耿昊[2]运用定性与定量结合的综合评价方法分别对新疆天山大峡谷森林公园和铜铃山国家森林公园的旅游资源、区域环境质量和开发条件进行分析和评价,研究结果表明天山大峡谷森林公园和铜铃山国家森林公园旅游资源都符合一级森林公园风景资源标准,具有较高的旅游价值;在美学质量方面,赵越[3]通过采用美景度估计法(即SBE法)构建森林公园景观美学质量评价模型,以大黑山森林公园为研究对象进行森林公园景观美学质量评价,结果表明影响大黑山森林公园景观美学质量的主要指标为绿视率、构景层次、季相变化、多样度、色彩感等,其中绿视率对森林公园景观美学质量影响最大;在游憩服务方面,罗庁[4]采用单一绩效法和差异分析法对天际岭国家森林公园森林游憩服务质量的构成体系进行服务质量评价分析;在文化价值方面。综上可以看出我国在森林公园评价方面的研究主要集中在旅游和风景资源、植物景观、美学质量、游憩服务质量等方面,而在森林公园综合功能方面的评价研究较少。只有康永祥等[6]运用模糊数学中的模糊综合评判和模糊识别2个模型,以问卷调查资料为基础,尝试对太白山国家森林公园5个方面的功能进行了综合评价,结果表明采用模糊数学评价法对森林公园的综合功能进行评价是可行的。因此,本文参考其方法根据梅岭国家森林公园的实际现状,对梅岭当地各类人群的问卷调查,对其6个方面的功能进行评价研究,并根据研究结果探寻改善森林公园功能现状、实现可持续发展的可能途径。

2 研究区概况

梅岭国家森林公园位于江西省省会南昌市的西北郊,东接南昌市区,南临新建县,西临鄱阳湖,北与庐山对峙,总面积为15000hm2,森林覆盖率高达73.94%以上,是南昌市名副其实的“生态氧吧”和“都市绿肺”。梅岭地处亚热带季风气候带,日照时间长,雨水充沛。气候温和,四季分明,年平均气温在17℃以下口公园内森林植被资源丰富,种类繁多,数量多达420万株,种类达79科342种,还有千年银杏、古红豆杉、古樟等千年古树。梅岭森林公园不仅具有丰富的自然资源和风景资源,还有着丰厚的历史人文遗存。梅岭既是中国古典音律和道教净明宗的发源地,也曾是佛道两教的圣地之一,此处的寺庙观坛曾多达136处。王安石、欧阳修、汤显祖等100多位文人墨客来梅岭探奇揽胜,留下了700余首诗篇以及数百处摩崖石刻。梅岭国家森林公园主要有竹海明珠(梅岭主峰)景区、狮子峰景区、洪崖丹井景区、长春湖景区、四季花谷等景区。梅岭以其美丽的自然生态景观、丰厚的文化底蕴和传承特色农家绿色餐饮吸引了大批游客纷至沓来[7]。

3 研究方法及步骤

3.1 评价体系的建立

根据参考森林公园功能分类研究的相关文献[7~11],结合梅岭森林公園的自身实际现状,将其功能分成休闲游憩(U1)、自然保护(U2)、文化保护(U3)、科学教育(U4)、社会发展(U5)和经济发展(U6)这6个方面。在六大功能的基础上又进一步划分为21个评价指标。其中休闲游憩功能(U1)划分为游憩娱乐(U11)、观赏游览(U12)、休闲度假(U13)、生态康养(U11)、餐饮购物(U15)5个次级指标;自然保护功能(U2)划分为森林生态系统保护(U21),自然资源和自然景观保护(U22),生物多样性保护(U23)、景区整体环境状况(U24)4个次级指标;文化保护(U3)划分为历史人文资源保存现状(U31)、当地建筑的乡土性(U32)、民风民俗现状(U33)3个次级指标;科学教育(U4)划分为生态知识的科普教育(U41)、科学研究与学术影响(U42)、对外合作与交流(U43)3个次级指标;社会发展(U5)划分为促进当地乡村振兴与发展(U51)对当地产业发展的影响(U52)提高人口素质(U53)3个次级指标;经济发展(U6)可划分为旅游区效益(U61)当地村镇经济发展(U62)对周边地区的影响(U63)3个次级指标。以上这些构成了3个层次21个评价指标的功能评价指标体系(图1)。

3.2 评价方法

模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法。该综合评价法主要是根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价,用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。本研究中的模糊综合评价法主要是通过构建模糊综合评价矩阵和模式识别模型,并根据这两个模型对梅岭国家森林公园功能进行评价与排序。

3.2.1 模糊综合评价

设论域U为森林公园的整体功能,U=(U1,…,Um),其中Ui是指森林公园整体功能的构成因素。V为森林公园功能的评语集合V={V1,…,Vn},其中Vj为具体评语。A为各功能因子相对于整体功能的权重向量,A=(a1,a2,"""am),其中ai为Ui的权重值。通过适当的隶属函数可构造出模糊关系矩阵R,R=(Xij)n×m其中Xij∈[0,1]。再将权重A和模糊关系矩阵R进行矩阵合成运算从而可得到模糊综合评价的结果集为B,即B=A⊙R。其中⊙为模糊算子,即矩阵的合成算法,算法因问题性质和采用规则的不同可以有多种形式。本研究采用是整体兼顾型乘积算法进行运算,可兼顾各方面的因素,适合于多因素排序[12]。功能因子Ui还可进一步划分为各个功能的评价指标,使森林公园功能表现为多层次的体系结构,构建森林公园功能的多层次模糊综合评判。

3.2.2 模式识别模型

模糊识别模型主要解决保护区功能因子的排序问题。本文主要采用海明贴近度模型:

式(1)中,NH(A,B)是模糊向量A,B之间的贴近度;n是向量中的元素个数;A(uj)和B(uj)分别是向量A和B中的相应元素。向量A为标准模式,是一定范围内功能因子可能获得的最优评价集合;B为待识别的功能因子的决策向量。模糊识别中的标准向量可依据表1中评语的数量特征生成:A(uj)一max(rij),1≤j≤3;A(uj)=min(rij),4≤j≤5。

3.3 原始数据收集及整理

2019年7月6~9日,在梅岭国家森林公园内的竹海明珠景区、洪崖丹井景区以及太平镇对游客及景区工作人员、村镇居民、村镇政府人员等不同人群进行问卷调查。被调查者根据自身感知,对问卷上的森林公园的功能指标用“很好”、“较好”、“一般”“很差”“差”等语言变量作出判断。各项功能指标的权重通过专家打分法,由20位相关专家讨论打分获得。问卷总共发放260份,其中专家问卷20份,非专家问卷240份。筛出有效问卷220份(包括20份专家问卷),有效率达85%。

为了将调查问卷中获得的评价数据信息进行量化处理,本研究给出各语言变量的数量标度(表1)。构造出模糊关系矩阵R的隶属函数为V(x)=n(x)/∑n(x),各个功能评价项目的权重采用加权统计法,由专家咨询法得出权数Xi和频数Ni,计算出某一枚重的频率Wi,(Wi=Ni/N,其中N为总人数),再由ai=∑Wi×Xi(i为序号数),得出各功能因子相对于整体的权重向量A =(a1,a2,…am)[13]。根据以上计算方法,将调查问卷的原始数据进行整理得出表2。

4 结果与分析

4.1 梅岭国家森林公园功能的综合评价

运用spss软件将功能评价指标问卷调查统计结果的原始数据进行处理,得出模糊综合评价的结果矩阵表(表3)。

从矩阵结果上可看出,梅岭国家森林公园在休闲游憩功能(U1)自然保护功能(U2)社会发展功能(U5)经济发展功能(U6)这4个方面评价较好,在文化保护功能(U3)和科学教育功能(U4)这两方面评价一般。森林公园整体功能的评价为较好(V2)。同时,为了比较各个功能间的优劣,通过计算公式S=V·XT进一步计算得出梅岭国家森林公园各项功能和整体功能的指标值(图2)。其中S为指标值,X为表2中的评价向量(T为转置向量),V为表1中的評语向量。根据图2可看出,梅岭国家森林公园整体功能表现较好,各个功能的相对优劣次序为:休闲游憩功能(U1)自然保护功能(U2)经济发展功能(U6)社会发展功能(U5)文化保护功能(U3)科学教育功能(U4)。由此说明,梅岭国家森林公园的文化保护功能(U3)科学教育功能(U4)还没有得到足够的重视。

4.2 森林公园的项目识别与排序

为了从各方面改进梅岭森林公园的功能、完善森林公园的管理,对第3级功能指标的分组贴近度进行计算,识别出了梅岭国家森林公园功能内部各次级指标的相对优劣状况(图3)。功能指标的贴近度越小,说明在森林公园的管理中越要注重对该方面的提升与改善。

根据图3可知,在休闲游憩次级功能指标中,餐饮购物(U15)的评价相对较差,其他4个指标相对均衡,说明梅岭国家森林公园在休闲游憩方面整体评价较好,但在景区的餐饮购物方面还需加强和改善;在自然保护方面,总体4个次级评价指标的值都相对均衡,差异较小,其中生物多样性(U23)的评价最好,说明梅岭国家森林公园在生物多样性的保护方面得到了大家的认可。在文化保护方面,民风民俗(U33)的评价最差,说明梅岭国家森林公园在当地民风民俗的传承与发展方面还需努力。在科学教育方面,科普教育(U41)方面评价相对较好,而在科学研究与学术影响(U42)以及对外合作与交流(U43)方面评价较差。因此梅岭国家森林公园还需进一步加强多方面的科学研究,不断开拓新的研究领域,扩大与对外的学术交流与合作。在社会发展功能指标中可看出,村镇扶贫(U51)方面的评价较好,提高人口素质(U53)方面评价相对较差。说明梅岭国家森林公园在村镇扶贫方面做得较好,而要想进一步改善社会发展功能首要任务就是提高人口素质。在经济发展功能指标中可看出,对周边地区经济的影响(U63)评价相对较差,说明要促进森林公园的整体经济发展,还需不断加大对周边地区经济的影响。

5 结论

根据综合评价结果可见,梅岭国家森林公园的整体功能状况较好,其中休闲游憩功能发展最好,自然保护功能次之,而在文化保护功能和科学教育功能方面发展较差。在休闲游憩功能方面发展最好说明梅岭国家森林公园作为城郊型森林公园,充分发挥了其具有丰富的风景资源和旅游资源的优势,开发各色的旅游产品,吸引了来自城市周边的众多居民与游客,并获得他们的认可。文化保护功能发展较差的原因:一方面,由于梅岭森林公园不太注重对当地历史人文资源的传承和保护,使当地许多的独具特色的历史典故和人文景观没有得到充分的利用和开发。另一方面,由于当地村镇较少开展独具地方特色的民风民俗活动,导致当地缺少文化氛围,商业气息过于浓厚[15]。在科学教育功能方面发展较差的主要原因是梅岭森林公园目前主要偏向于面向大众的科普教育活动,忽视了更深层次的面向专业学科人员的科学研究和对外学术交流。

6 建议

(1)坚持绿色可持续的发展理念,在不破坏梅岭国家森林公园环境的前提下,充分发挥其丰富的自然和人文资源优势,大力发展地方的旅游业。

(2)提升景区的服务质量,可通过改善当地的餐饮购物条件,促进游客消费,带动当地经济发展。此外,还需提高景区服务人员素质,并调动其参与保护和管理的积极性和自觉性。

(3)着重文化保护,带活当地旅游业的发展。梅岭国家森林公园一方面要加大对梅岭历史人文资源和人文景观的保护力度,挖掘其文化潜力,助力旅游发展。另一方面要注重对当地民风民俗的传承,多开展有特色的民俗活动或者民俗节日,让游客与居民都参与其中,营造浓厚的特色文化氛围。同时,在今后建筑改造以及景观节点设计中可融入更多的特色传统文化元素,增加其乡土性。

(4)加大科研教育投入,促进对外的学术合作和交流。在做好科普教育的基础上,也要注重更深层次的科学研究,可创建如:生物学、生态学、地质和珍稀动物等多学科专业研究教育站(所),为专业人士、学者以及学生提供研究平台。方便专业人员对森林公园进行多学科、多领域的综合性、应用性研究,为实现森林公园的科学管理和可持续发展提供理论指导和技术支持。

参考文献:

[1]李倩,朱军,张越,等.新疆天山大峡谷国家森林公园旅游資源评价[J].森林工程,2015,31(5):30~34.

[2]耿昊.铜铃山国家森林公园风景资源评价及保护性开发研究[D],杭州:浙江农林大学,2018.

[3]罗厅.天际岭国家森林公园游憩服务质量评价[D].长沙:中南林业科技大学,2018.

[4]赵越.森林公园景观美学质量评价研究[D].大连:大连理工大学,2017.

[5]康永祥,陈亚萍,莫春雷.太白山国家森林公园综合功能数量评价[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2005(7):35~39.

[6]王晓宇.城郊森林公园游客满意度调查研究[D].南昌:江西农业大学,2017.

[7]黎森,冯冠维.城郊森林公园特征、定位及SWOT分析[J].大众科技,2018,20(4):87~89,110.

[8]林恩文.城郊森林公园建设评价体系构建与应用[D].福州:福建农林大学,2016.

[9]梁希敏.城郊型森林公园功能分析和空间布局特点研究[D].广州:广州大学,2012.

[10]梁远婷.城市边缘森林公园功能分区方法研究[J].四川林业科技,2011,32(3):107~111.

[11]王燕琴.林恩文,王慧,等.城郊森林公园建设评价体系构建研究:基于鹫峰国家森林公园的实证检验[J].中南林业科技大学学报,2019.39(3):126~130.

[12]严圣华,李兆华,周振兴.九宫山自然保护区功能模糊综合评价[J].长江流域资源与环境,2007(4):446~450.

[13]吕一河,傅伯杰,刘世梁,等.卧龙自然保护区综合功能评价[J].生态学报,2003(3):571-579.

收稿日期:2019-09-21

基金项目:江西省科技厅项目(编号:20161BBF60081)

作者简介:付揆琛(1996-),女,硕士研究生,研究方向为园林植物与应用。

通讯作者:吴南生(1968-),男,教授,研究方向为园林植物与观赏园艺。

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