文档介绍：生物多样性的评估 1 问题重述 2010 年是联合国大会确定的国际生物多样性年。保护地球上的生物多样性已经越来越被人类社会所关注,相关的大规模科研和考察计划也层出不穷。为了更好地建立国际交流与专家间的合作,联合国还建立了生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES )。但迄今为止,几乎所有的考察计划都面临着一个基本的困难:如何评价被考察区域的生物多样性。传统的方法是清点物种数量, 但现在有许多科学家认为这种方法具有很大的局限性。譬如有人提出应当考虑物种的相似程度。有人则提出有一些物种的基因多样性程度远远超过另一些物种, 所以应当考虑基因的多样性等。但现在还缺少一种能全面考虑不同因素的对生物多样性进行测定的方法。因此我们要建立合理的数学模型,设计一个全面而有效的评价生物多样性的指标,以利于今后考察和科研工作的开展。 2 问题分析首先确定评价指标,利用层次分析法确定权重值,然后建立模型评价(参考综合评价例 2), 3. 模型的假设 4. 符号的说明 5. 模型的建立与求解 选取指标原因分析: 生物多样性包括了基因、物种、生境和生态系统 4 种不同的尺度,并且在各层次上又具有各自的结构和功能特征。因此选择的监测指标在理论上应该全面反映这一概念的复杂性,但这在科学上和实践中都是不可能的,所以现实的选择是尽量反映多个层级和侧面。因此我们根据多数学者的意见从以下角度考虑来选取指标,(与监测目的密切相关,代表性,简化信息以易于理解,数量化,及时性, 便于分析,经济适用、便于采集,指示性和稳定性,与管理相关,敏感性,科学可信性,时空尺度)监测指标需要兼顾生物多样性的不同侧面,从结构、组成和功能等角度全面表现生物多样性的特征。但在经济条件有限的情况下,人们面临着监测指标数量和类型选择的困难。因此,如何通过选择实用性和可操作性强的监测指标,在优化监测效果的同时降低经济投入是任何监测项目都必须考虑的。从分考虑以上问题后我们选取了如表 1 的指标。目标层( G) 子目标层( A) 指标层( B) 生物多样性(A1)生物多样性组分(B11 )森林面积(B12 )被监测物种丰富度和分布范围的变化趋势(B13 )受保护区域的覆盖范围(B14 )受胁迫物种状况的变化(B15 ) 驯化动植物的遗传多样性变化趋势(B16) 灌从、草原和沙漠的范围与状况(B17) 受保护区域的管理成效(A2)可持续利用(B21) 处于可持续管理下的森林、农业、水产业面积(B22) 从可持续资源获得的产品的比例(A3) 对生物多样性的威胁(B31) 氮沉降(B32 ) 未来人侵物种的数日和经济损失(B33) 海洋捕鱼投入(B34) 流行病爆发(A4) 生态系统完整住、生态系统产品和服务(B41) 海洋营养指数(B42) 内陆水质(B43) 淡水营养指数(B44) 生态系统连接性和片断化(B45) 人类导致生态系统失灵的次数(B46) 依赖生物多样性的人群的健康和福利(B47) 单位农作物收获量的杀虫剂使用量(B48) 大坝的数目(B49) 河流中的沉积负荷 指标权重的确定。我们采用层次分析法,对所选取的指标进行权重的确定。 建立层次结构层次分析的基本方法是建立层次结构模型。通过深入系统分析,确立信息安全风险综合评价指标层次结构,如表 1。 构造判断矩阵判断矩阵是层次分析法的核心,判断矩阵是通过两两比较得出来的。设 iw 表示某层第 i 个因素对于上层某一因素的重要性权重。运用 1-9指数标度法,以两个因素的相对重要性构造判断矩阵 A 。判断矩阵 A 中的元素 ija 可以利用以往的知识和经验,参考表 1-9 指数标度法确定。 1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 nn n n n n W W W W W W W W W W W W W W W W W W A ? ?? ?? ??? ?? ?? ?? ???? ????设 i ijjwaw ?,则判断矩阵中的元素 ija 具有性质: i ijjwaw ?,1 ij jiaa ?, ij ik kj a a a ?表 21-9指数标度法 ija 两目标相比 1 第i 个元素与第 j 个元素同样重要 3 第i 个元素比第 j 个元素稍微重要 5 第i 个元素比第 j 个元素明显重要 7 第i 个元素比第 j 个元素重要得多 9 第i 个元素比第 j 个元素极端重要 2,4,6,8 介