[发明专利]基于系统动力学模型评估国家公园游憩承载力的方法

说明书

本发明公开了一种基于系统动力学模型评估国家公园游憩承载力的方法，该系统动力学模型包括有资源空间子系统、生态环境子系统、社会经济子系统、社会心理子系统，在各个子系统的基础上的构建方法包括：计算上述各个子系统的分承载力，并通过比较得出为最小计算值的子系统，以其为限制因子；系统动力学模型参数确定；结果分析：包含有仿真模型校验、原始情景仿真模拟分析、优化模式仿真分析，得出各子系统的发展演化趋势，对国家公园游憩承载力的模拟预测，为国家公园制定适应性改进措施留有缓冲时间，最大程度保障了国家公园生态环境、游憩利用、社会发展的可持续发展，为合理及时调控提供科学参考，有利于国家公园生态保护与游憩质量提升。

技术领域

本发明涉及国家公园游憩承载力评估及发展预测技术领域，尤其涉及一种基于系统动力学模型评估国家公园游憩承载力的方法。

背景技术

国家公园是重要的自然保护地类型，首要功能是维持生态系统的完整性和原真性，同时兼具公众游憩、环境教育等综合功能。20世纪90年代以来，国家公园逐渐被视为破解国家公园保护与利用矛盾的有效手段，通过国家公园游憩服务提升公众福利并促进国民认同，同时为社区提供生计来源。同时国家公园游客接待量的变化也会给国家公园脆弱的生态环境带来一定的负面影响，如植被与土壤退化、野生动物减少、游客拥挤及冲突等。因此，如何平衡国家公园资源保护与游憩利用的关系，确定适宜公众游憩需求和生态保护协调发展的游憩承载力阈值，是国家公园管理面临的难题之一。应对这一挑战要求从物质环境、社会条件等维度制定科学的游憩承载力评估框架，预测国家公园游憩承载力发展趋势，促进国家公园生态系统可持续利用与管理。

20世纪30年代以来，“承载力”这一概念便被引入到国家公园游憩规划与游客管理中，重点关注游憩活动对荒野区域所产生的生态和社会影响，以确定最佳的游憩利用水平。国家公园游憩承载力是指在不对自然环境和游客体验质量产生不可接受的影响前提下，国家公园区域能够容纳的最大游客数量。游憩承载力主要通过一系列指标来描述生态系统承受的压力及系统状态，用以评估和监测游憩活动的影响。随着对自然保护地游憩利用的深入理解，对游憩承载力的研究从单一角度扩展到对环境、经济、社会、文化以及心理等多层面研究。Shelby和Heberlein将游憩承载力划分为生态承载力、经济承载力、社会承载力、设施承载力；在国家公园游憩承载力定量评估方面，Papageprgiou和Brotherton从生态、知觉和经济三个维度的承载力探讨了国家公园的管理框架，大量实证研究被广泛用于海岸、森林、草地等各类保护地研究中。Prato基于对游憩承载力的综合认识，提出了适应性生态系统管理技术和容量多因素评分检验技术结合的模型，模拟国家公园游憩承载力变化；Salerno等基于管理目标导向，构建了旅游流、固体污染、水污染、能源四个子模型，评估国家公园游憩环境承载力，并提出管理框架；Cupul-Magana等测算了国家公园潜水活动的容量。近年来，国内将承载力研究用于风景名胜区、森林公园、地质公园等各类保护地管理研究中，崔凤军提出环境生态承载量、资源空间承载量、心理承载量和经济承载量四个维度评估了泰山风景区的游憩承载力；贾秀红等采用生态足迹成分法计算了森林公园旅游六要素的生态足迹，计算其旅游生态足迹及生态旅游承载力。

综合来看，游憩承载力的研究方法主要有综合指标评价法、生态足迹法、状态空间法、系统动力学方法等。综合指标评价法包括“驱动力-状态-响应”三类指标体系，该体系指标数量较多，难以在统计不完善的区域开展研究，且指标系统的可操作性存在一定缺陷；生态足迹法通过使用相同生产力的生物生产性土地面积来衡量人类活动的生态负荷和自然系统的承载力，方法较为直观，但模型参数弹性不够，容易忽略游憩利用中其他重要影响因素；状态空间法由三维状态空间轴组成，通过构建指标体系评估系统各要素状态，较难获得游憩承载力的数值，只知其承载力水平高低。与其他研究方法相比，系统动力学法基于对系统各种反馈关系的梳理，构建模型对游憩承载力进行情景模拟，可以得到最佳的游憩利用方案及承载力状态，能够为国家公园游憩利用适应性管理和动态监测提供依据。

因此，本文基于系统动力学方法模拟和预测三江源国家公园游憩利用承载力状况，评估不同情景模式下的游憩承载力各子系统的演化趋势，以期为制定游憩利用的动态管理提供理论参考和借鉴。