北京城市森林风险评估与管理研究
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摘要
城市森林是城市生态系统的初级生产者,是城市生态平衡的支柱,它在净化大气环境、调节城市小气候、提高居民生活质量等方面具有重要的作用。然而随着城市化的快速发展,城市资源环境问题也日趋严重。城市森林除面临火灾风险、有害生物风险外,还受到城市化扩张与城市建设带来的各种风险。为使人类有一个可持续、健康安全的城市,我们必须遵循生态和社会经济规律,对城市森林风险进行科学管理,以实现城市森林的可持续经营和社会的可持续发展。
研究的方法包括：(1)运用信息扩散理论计算城市森林火灾风险的发生概率和周期。(2)应用灰色系统预测模型GM(1,1)对相关风险指标进行预测。(3)使用改进的损失系数法估算城市森林有害生物风险的直接经济损失。(4)依据国内外标准和碳氧平衡法计算理论上所需城市森林的面积。(5)运用熵权系数法对城市森林风险进行综合评价。(6)使用人口比例指标法度量北京市城市化水平,并运用Logistic曲线模型对其进行预测。
研究的主要内容包括：(1)系统地对城市森林火灾风险和有害生物风险进行风险识别、风险分析、风险预测和损失计量。(2)研究了城市系统干扰风险所包含的城市森林供求风险、林业用地风险和城市森林结构风险等,对北京市各区县的风险大小进行了排序。(3)建立了包含5个二级指标、13个三级指标的城市森林风险综合评价指标体系。运用熵权系数法对北京市各区县和功能区进行城市森林风险综合评价与排序。(4)定量分析了在不同的城市化水平增长率条件下,城市森林各类风险指标的增减幅度。(5)系统总结了城市森林风险管理的性质、原则、管理内容与流程、管理保障体系等；并针对研究中发现的问题提出了相关建议。
研究得出的主要结论有：(1)北京市一年发生1～4次以上森林火灾的概率大于85%。未来5年森林火灾次数每年约为1～2次；每年受害森林面积预测值为2～5hm2。受森林火灾影响,保育土壤损失的生态服务价值量最大,积累营养物质最小。(2)森林病害和森林虫害的总发生面积将逐年增加。1998～2012年北京市森林有害生物风险直接经济损失最大的是杨树食叶害虫；损失最高的年份为2012年。2008年生态服务价值量损失最多,占总损失的11.34%。(3)在北京市各区县城市森林供求风险和林地供给不足风险的大小排名中,西城区、东城区、朝阳区的风险最大。预测出2020年林业用地比2012年将减少16.27%,北京城市森林面临林业用地被占用的风险。(4)对城市森林风险的综合评价比较中,房山区的综合风险最大,平谷区综合风险最小；城市发展新区综合风险最大,首都功能核心区综合风险最小。(5)城市化的快速发展,会降低城市森林火灾风险的发生概率；增加城市森林有害生物风险和城市系统干扰风险的发生概率。
Urban forests is the primary producers of urban ecosystem, which is the backbone of ecological balance of the city. It plays an important role in purifying the atmosphere, regulating urban microclimate and improve life quality of the residents. However, urban resources and environmental issues are becoming increasingly serious, with the rapid development of urbanization in China. The urban forest is faced with forest fires risk, the damage risk of pest and all kinds of risk caused by city expansion and urban construction, In order to realize the sustainable management of the urban forest sustainable development of society, we must follow the ecological laws and socio-economic laws to manage urban forest risks scientifically.
The methods used in the research include:(1) the model of Information Diffusion Theory is used to calculate the probability and cycle of the urban forest fires.(2) Gray Model GM(1,1) is applied to predict the relevant risk indicators.(3) the improved method of loss coefficient is used to estimate the direct economic loss of urban forest pest risk.(4) the theoretical area of urban forest is calculated according to the domestic and international standards and the method of carbon and oxygen balance.(5) the Entropy Coefficient Method is applied to assess the urban forest risks comprehensively.(6) measure the urbanization level in Beijing by using population proportion index method.
The main content of the research includes:(1) assess the fires risk and the damage risk of pest of urban forest systematically, including risk identification, risk analysis, risk prediction and loss measurement.(2) research the risk of urban system interference including supply and demand risk, forestry land risk and structural risk of urban forest. And sort the risk of districts and counties of Beijing.(3) the comprehensive evaluation system of urban forest risk is established, including5second class indicators and13third class indicators. Evaluate and sort the comprehensive risk of urban forest in Beijing counties and functional areas by using the Entropy Coefficient Method.(4) analyze the increase and decrease of urban forest risk indicators quantitatively under the different growth of urbanization.(5) summed up the management nature, principles, content, process and security system of urban forest risk systematically. And make recommendations according to the problems presented in the research.
Major results of the study include:(1) the probability of which forest fires occurs more than1～4times a year is greater than85%in Beijing. The number of forest fires is about1-2per year in the next five years. And the predicted forest harmed area value is2～5hm-per year. The value loss of soil conversation is maximum in ecological service function affected by the fires, and in which nutrients accumulation is minimum.(2) the total area of forest diseases and insects will increase year by year. The direct economic loss of polar defoliators is maximum in forest pest risk from1998to2012in Beijing. Direct economic loss is maximum in2012. The ecological services value loss is maximum in2008, which is in11.34percent of the total loss.(3) the risk in Xicheng District, Dongcheng District, Chaoyang District is maximum in urban supply and demand risk and forest land supply risk ranking of all counties in Beijing. Forestry land area in2020may decrease by16.27%over2012. And urban forest of Beijing is faced with forestry land occupied risk.(4) according to the comparison of comprehensive risk value of urban forest risk, the comprehensive risk value in Fangshan District is maxmium, which in Pinggu District is minimum. And comprehensive risk value in city development zone is maximum, which the core functions of the capital area is minimum.(5) with the rapid development of urbanization, the probability of occurrence of forest fire risk will decrease, and which of urban forest pest risk and urban system interference risk will increase.
研究的方法包括：(1)运用信息扩散理论计算城市森林火灾风险的发生概率和周期。(2)应用灰色系统预测模型GM(1,1)对相关风险指标进行预测。(3)使用改进的损失系数法估算城市森林有害生物风险的直接经济损失。(4)依据国内外标准和碳氧平衡法计算理论上所需城市森林的面积。(5)运用熵权系数法对城市森林风险进行综合评价。(6)使用人口比例指标法度量北京市城市化水平,并运用Logistic曲线模型对其进行预测。
研究的主要内容包括：(1)系统地对城市森林火灾风险和有害生物风险进行风险识别、风险分析、风险预测和损失计量。(2)研究了城市系统干扰风险所包含的城市森林供求风险、林业用地风险和城市森林结构风险等,对北京市各区县的风险大小进行了排序。(3)建立了包含5个二级指标、13个三级指标的城市森林风险综合评价指标体系。运用熵权系数法对北京市各区县和功能区进行城市森林风险综合评价与排序。(4)定量分析了在不同的城市化水平增长率条件下,城市森林各类风险指标的增减幅度。(5)系统总结了城市森林风险管理的性质、原则、管理内容与流程、管理保障体系等；并针对研究中发现的问题提出了相关建议。
研究得出的主要结论有：(1)北京市一年发生1～4次以上森林火灾的概率大于85%。未来5年森林火灾次数每年约为1～2次；每年受害森林面积预测值为2～5hm2。受森林火灾影响,保育土壤损失的生态服务价值量最大,积累营养物质最小。(2)森林病害和森林虫害的总发生面积将逐年增加。1998～2012年北京市森林有害生物风险直接经济损失最大的是杨树食叶害虫；损失最高的年份为2012年。2008年生态服务价值量损失最多,占总损失的11.34%。(3)在北京市各区县城市森林供求风险和林地供给不足风险的大小排名中,西城区、东城区、朝阳区的风险最大。预测出2020年林业用地比2012年将减少16.27%,北京城市森林面临林业用地被占用的风险。(4)对城市森林风险的综合评价比较中,房山区的综合风险最大,平谷区综合风险最小；城市发展新区综合风险最大,首都功能核心区综合风险最小。(5)城市化的快速发展,会降低城市森林火灾风险的发生概率；增加城市森林有害生物风险和城市系统干扰风险的发生概率。
Urban forests is the primary producers of urban ecosystem, which is the backbone of ecological balance of the city. It plays an important role in purifying the atmosphere, regulating urban microclimate and improve life quality of the residents. However, urban resources and environmental issues are becoming increasingly serious, with the rapid development of urbanization in China. The urban forest is faced with forest fires risk, the damage risk of pest and all kinds of risk caused by city expansion and urban construction, In order to realize the sustainable management of the urban forest sustainable development of society, we must follow the ecological laws and socio-economic laws to manage urban forest risks scientifically.
The methods used in the research include:(1) the model of Information Diffusion Theory is used to calculate the probability and cycle of the urban forest fires.(2) Gray Model GM(1,1) is applied to predict the relevant risk indicators.(3) the improved method of loss coefficient is used to estimate the direct economic loss of urban forest pest risk.(4) the theoretical area of urban forest is calculated according to the domestic and international standards and the method of carbon and oxygen balance.(5) the Entropy Coefficient Method is applied to assess the urban forest risks comprehensively.(6) measure the urbanization level in Beijing by using population proportion index method.
The main content of the research includes:(1) assess the fires risk and the damage risk of pest of urban forest systematically, including risk identification, risk analysis, risk prediction and loss measurement.(2) research the risk of urban system interference including supply and demand risk, forestry land risk and structural risk of urban forest. And sort the risk of districts and counties of Beijing.(3) the comprehensive evaluation system of urban forest risk is established, including5second class indicators and13third class indicators. Evaluate and sort the comprehensive risk of urban forest in Beijing counties and functional areas by using the Entropy Coefficient Method.(4) analyze the increase and decrease of urban forest risk indicators quantitatively under the different growth of urbanization.(5) summed up the management nature, principles, content, process and security system of urban forest risk systematically. And make recommendations according to the problems presented in the research.
Major results of the study include:(1) the probability of which forest fires occurs more than1～4times a year is greater than85%in Beijing. The number of forest fires is about1-2per year in the next five years. And the predicted forest harmed area value is2～5hm-per year. The value loss of soil conversation is maximum in ecological service function affected by the fires, and in which nutrients accumulation is minimum.(2) the total area of forest diseases and insects will increase year by year. The direct economic loss of polar defoliators is maximum in forest pest risk from1998to2012in Beijing. Direct economic loss is maximum in2012. The ecological services value loss is maximum in2008, which is in11.34percent of the total loss.(3) the risk in Xicheng District, Dongcheng District, Chaoyang District is maximum in urban supply and demand risk and forest land supply risk ranking of all counties in Beijing. Forestry land area in2020may decrease by16.27%over2012. And urban forest of Beijing is faced with forestry land occupied risk.(4) according to the comparison of comprehensive risk value of urban forest risk, the comprehensive risk value in Fangshan District is maxmium, which in Pinggu District is minimum. And comprehensive risk value in city development zone is maximum, which the core functions of the capital area is minimum.(5) with the rapid development of urbanization, the probability of occurrence of forest fire risk will decrease, and which of urban forest pest risk and urban system interference risk will increase.
引文
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