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海岸带是海陆的交界地带,是地球上大气圈、水圈、岩石圈和生物圈相互作用最频繁、最活跃的地带,同时它还具有资源丰富、服务功能多样、灾害频发和生态脆弱的特征。随着中国经济的快速增长,海岸带生态系统承受着人类开发活动的巨大压力。海岸带生态效应评价就是为了保护海岸带这一特殊的生态系统,实现海岸带地区的可持续发展,为沿海地区的资源和环境管理提供服务。
目前,国内外对生态效应的研究尚不成熟,未形成完整的评价指标体系和评价方法,而关于海岸带生态效应评价的研究更是少之又少。本文以福建省厦门湾为例,以“压力-状态-响应”(PSR)模型为基本框架构建指标体系,尝试对厦门湾生态效应进行评价,根据评价结果提出相应的对策建议来维护生态系统的健康和安全。本论文分为理论部分和实践部分,主要包括以下研究内容、研究结果和结论:
(1)理论部分包括第一和第二部分。该部分对国内外生态效应的理论和实践方法研究进行了总结。对生态效应评价和环境评价中的生态影响评价进行区分,认为效应评价应侧重于现状和回顾性评价,影响评价主要是属于预测评价范畴;并对生态系统健康和生态风险的研究内容进行界定:生态系统健康评价主要是正常运行时生态系统内部的一种表现状态;而生态风险评价是非正常(突发事件)情况下,系统外部对系统内部的一种威胁,更注重生态压力的作用。回顾性生态风险评价是为了找出风险源和风险受体,为预测评价提供依据。同时,介绍了压力-状态-响应(PSR)模型及其应用研究,并指出了目前生态效应评价研究中存在的问题。在此基础上提出本文的研究目标、内容和技术路线。利用PSR分析模型,提出海岸带生态效应评价框架:海岸带生态效应评价要从海岸带生态压力(人类活动和自然变化)、海岸带生态系统状态(生态系统健康和生态风险)和人类响应(维护海岸带生态系统健康安全的对策建议)3个方面综合考虑,并建立了各自的指标体系。
(2)实践部分(第三部分)以福建厦门湾为例进行实例研究。该部分介绍了厦门湾的基本概况,通过对厦门湾海域开发活动类型与强度的分析,分别构建相应的生态系统健康与生态风险评价体系,对研究区域生态系统已产生的效应及其变化趋势,回顾性(采用单因子定性评价)和对现状(采用单因子和综合指数定量评价)相结合的评价方法,以确定该区域几十年的生态健康状况及存在生态风险。在权重的选择上采用了层次分析法,加强评价结果的准确性。单因子评价结果表明,浮游植物、浮游动物、底栖动物处于较健康水平,高等植物(红树林)、游泳动物(渔场和产卵场)、文昌鱼、生境均处于不健康状态;除了浮游植物、浮游动物、底栖动物、白鹭处于一般脆弱和中警状态,安全等级较高外,高等植物(红树林)、游泳动物(渔场和产卵场)为严重脆弱,风险等级最高;其余因子也与较安全状态的差距较大。综合指数结果表明:2007年厦门湾生态系统健康状态综合指数仅0.41,处于亚健康状态,生态风险综合指数为0.57,处于比较脆弱水平。最后,探讨生态效应和人类开发活动之间的关系以及维护厦门海岸带生态系统健康安全的对策建议,为沿海地区的资源开发和环境管理提供科学依据。本研究的结论认为,厦门海岸带部分植物和动物处于不健康和高风险等级状态与人类的不合理开发活动有密切关系。因此,应完善厦门海岸带的功能区划,规范人类的开发活动;应进一步加强污染源治理,减少污染物排放到海岸带中;加强海洋生态保护区管理,尽量减少或避免人类的干扰。
(3)本研究尝试建立海岸带生态系统健康与风险评价的指标与标准体系并成功地应用于厦门海岸带的回顾性评价,本研究建立的海岸带生态系统健康与风险评价的指标与标准体系对海岸带回顾性评价有一定的参考价值,本研究的评价结果与结论对厦门市加强海岸带管理有实际指导意义。