淺談濱海濕地生態(tài)環(huán)境退化監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)

葛偉，蔡琨，馬晶晶，王甜甜，張悅

(1. 鹽城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，江蘇 鹽城 224002；2. 江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，江蘇 南京 210036)

淺談濱海濕地生態(tài)環(huán)境退化監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)

葛偉1，蔡琨2，馬晶晶1，王甜甜2，張悅2

(1. 鹽城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，江蘇 鹽城 224002；2. 江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，江蘇 南京 210036)

指出了濱海濕地面臨的主要環(huán)境問題。簡(jiǎn)述了美國(guó)、歐洲、澳大利亞等濱海濕地現(xiàn)狀及監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法。對(duì)我國(guó)濱海濕地管理與研究進(jìn)展進(jìn)行了分析探索。

濱海濕地；退化；評(píng)價(jià)

1 濱海濕地的定義和面臨的主要環(huán)境問題

濱海濕地是一種介于陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的特殊生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)價(jià)值非常巨大[1]。濕地由于其內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)的豐富性、復(fù)雜性和多樣性，國(guó)內(nèi)外不同部門、不同專業(yè)的研究學(xué)者對(duì)濕地有不同的界定和解釋[2]?！稘竦毓s》全稱為《關(guān)于特別是作為水禽棲息地的國(guó)際重要濕地公約》(Convention on Wetlands of International Importance Especially as Waterfowl Habitat)，其對(duì)濕地定義為：“不管其為天然或人工、長(zhǎng)久或暫時(shí)的沼澤地、泥炭地、水域地帶，靜止或流動(dòng)的淡水、半咸水、咸水，包括低潮時(shí)水深不超過6 m的海水水域”。第2條的第1款又補(bǔ)充規(guī)定，濕地的邊界“可包括與濕地毗鄰的河岸和海岸地區(qū)，以及位于濕地內(nèi)的島嶼或低潮時(shí)水深不超過6 m的海洋水體”。

美國(guó)《凈水法案》(Clean Water Act)提出：濕地是地表水和地面積水浸淹的頻度和持續(xù)時(shí)間很充分，能夠供養(yǎng)那些適應(yīng)于潮濕土壤的植被的區(qū)域，通常包括灌叢沼澤、草本沼澤、苔蘚泥炭沼澤以及其他類似的區(qū)域。加拿大、英國(guó)等國(guó)對(duì)濕地也有不同的定義。

濕地概念被引入中國(guó)的時(shí)間并不長(zhǎng)，1992年中國(guó)加入《濕地公約》之后濕地概念才更多地為人所知。2014年3月1日我國(guó)修訂施行的《海洋環(huán)境保護(hù)法》中，定義“濱海濕地，是指低潮時(shí)水深淺于6 m的水域及其沿岸浸濕地帶，包括水深不超過6 m的永久性水域、潮間帶(或洪泛地帶)和沿海低地等”。

濱海濕地是陸源污染物的最終承瀉區(qū)，生活污水、工農(nóng)業(yè)廢水排放及養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展，使得濱海濕地極易遭受污染。近50年來，人類開發(fā)建設(shè)強(qiáng)度劇增，加之對(duì)濕地資源的不合理開發(fā)利用，濱海濕地生態(tài)環(huán)境遭受到了極大破壞[3-4]。

2 國(guó)外濱海濕地現(xiàn)狀及監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法

2.1 美國(guó)濱海濕地現(xiàn)狀及監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法

美國(guó)東部?jī)H在1998—2004年期間消失的濱海濕地就達(dá)到了36.1萬 hm2，相當(dāng)于平均每年凈損失5.9萬 hm2；美國(guó)國(guó)家海洋與大氣管理局發(fā)布的報(bào)告稱，2004—2009年，美國(guó)沿海地區(qū)共約14.6萬 hm2濱海濕地消失。因此監(jiān)測(cè)、管理和恢復(fù)濕地已成為美國(guó)濱海濕地保護(hù)的重要任務(wù)。

美國(guó)對(duì)濱海濕地開展研究起步較早，建立了較為完整的濱海濕地監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)系統(tǒng)。自1986年美國(guó)濕地保護(hù)法案頒發(fā)之后，美國(guó)環(huán)保署、交通部、國(guó)防部、魚類和野生動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì)等先后開展了濕地評(píng)估技術(shù)(Wetland Evaluation Technique， WET)、濕地快速評(píng)價(jià)方法(Wetland Rapid Assessment Procedure， WRAP)和生物完整性指標(biāo)法(Index of Biotic Integrity， IBI)等濕地監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)研究[5]。2013年，南佛羅里達(dá)沿海海洋研究所建立綜合生態(tài)系統(tǒng)概念模型(Integrated Conceptual Ecological Model， ICEM)[6]，用于河口三角洲、沙洲、群島類濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估。

ICEM基于驅(qū)動(dòng)-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)模型，將人為活動(dòng)作為生態(tài)系統(tǒng)的組成部分參與生態(tài)環(huán)境整體評(píng)價(jià)，采用遙感手段、實(shí)地調(diào)查、例行監(jiān)測(cè)等綜合手段獲取指標(biāo)參數(shù)(見表1)，進(jìn)而對(duì)濱海濕地服務(wù)功能進(jìn)行評(píng)估，ICEM涉及指標(biāo)眾多(二級(jí)指標(biāo)還細(xì)分若干三級(jí)指標(biāo))，評(píng)價(jià)結(jié)果具有很高的科學(xué)性、全面性和綜合性。但該模型參與評(píng)價(jià)指標(biāo)涉及多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，調(diào)查評(píng)價(jià)過程需極大的人力和資金支持，此外，模型中可選指標(biāo)的變動(dòng)對(duì)評(píng)估結(jié)果也存在一定影響。

表1 ICEM評(píng)價(jià)指標(biāo)

續(xù)表

2.2 歐洲濱海濕地現(xiàn)狀及監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法

2004年統(tǒng)計(jì)資料顯示，歐盟國(guó)家濱海濕地面積約為5.1萬 km2。近年來，歐盟國(guó)家濱海濕地面臨嚴(yán)重的環(huán)境退化問題，濱海濕地功能大為削弱。丹麥、荷蘭、德國(guó)、芬蘭、英國(guó)、西班牙、希臘、意大利、法國(guó)、波蘭、羅馬尼亞、葡萄牙以及瑞典的部分地區(qū)濕地減少了50%以上，有些地區(qū)甚至減少了80%。

為構(gòu)建能夠定量化表征濕地退化程度的評(píng)估模型，1990年歐洲多國(guó)啟動(dòng)了“歐洲濕地生態(tài)系統(tǒng)功能評(píng)估”(Functional Analysis of European Wetlands， FAEWE)項(xiàng)目，經(jīng)過二次修正并結(jié)合歐洲濕地功能性分析技術(shù)操作規(guī)范(Procedures for the Operationalization of Techniques for the Functional Analysis of European Wetland Ecosystems， PROTOWET)，從科學(xué)基礎(chǔ)上建立起了歐洲濕地生態(tài)系統(tǒng)功能特征的評(píng)估方法[7]。FAEWE主要用于河緣濕地這一包含諸多亞類的濕地類型，通過識(shí)別、評(píng)估和測(cè)量河源濕地生態(tài)系統(tǒng)主要特征，結(jié)合動(dòng)態(tài)模型和人為干擾影響評(píng)估，從水文功能、生化功能、生態(tài)功能3個(gè)主要功能對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)估。FAEWE目前廣泛應(yīng)用于歐洲濕地生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)估，但該模型評(píng)價(jià)主體為河源濕地及其包含的諸多亞類濕地類型，對(duì)濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)功能評(píng)估適用性存在一定欠缺。

2.3 澳大利亞濱海濕地現(xiàn)狀及保護(hù)管理方法

澳洲大陸原有濕地面積約24萬 km2，現(xiàn)消失比例已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于50%，特別是新南威爾士濱海平原和西澳大利亞州斯萬濱海岸平原，均有超過70%的濕地已消失。

20世紀(jì)90年代，澳大利亞政府出臺(tái)了一系列政策法規(guī)，特別是1997年頒布的《國(guó)家濕地政策》，該政策是澳大利亞濕地保護(hù)的重要文件。政策正式明確了濕地的價(jià)值，促進(jìn)了濕地的保護(hù)和恢復(fù)，并將合理開發(fā)利用濕地納入政府有關(guān)日常工作中?！秶?guó)家濕地政策》提出了六大濕地戰(zhàn)略，以完善相關(guān)的法律和項(xiàng)目，激勵(lì)聯(lián)邦、州、地方政府共同努力，參與濕地保護(hù)與合理開發(fā)利用的工作。

(1) 管理聯(lián)邦土地與水體的濕地；

(2) 執(zhí)行聯(lián)邦政策與法律，并啟動(dòng)聯(lián)邦濕地項(xiàng)目；

(3) 吸引澳大利亞民眾參與濕地管理；

(4) 與各州、特別行政區(qū)及地方政府合作；

(5) 保證濕地政策與管理具有充足的科學(xué)依據(jù)；

(6) 開展國(guó)際合作。

3 我國(guó)濱海濕地研究與管理進(jìn)展

3.1 我國(guó)濱海濕地現(xiàn)狀及管理

截至2000年底我國(guó)已喪失濱海灘涂面積約119萬 hm2，城鄉(xiāng)工礦占用濕地約100萬 hm2，兩者累計(jì)約占當(dāng)前濱海濕地的50%[8]。人工濕地日漸增多，天然濕地逐漸被人工濕地所代替[9]。然而沿海地區(qū)因土地開發(fā)壓力大，需求緊迫，對(duì)濱海濕地的圍墾仍在發(fā)生。

1979年開始，國(guó)家海洋局組織開展了全國(guó)范圍內(nèi)海岸帶和灘涂資源綜合調(diào)查，同時(shí)對(duì)海岸帶包括氣候、生物、土壤、地質(zhì)、水文、土地及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等在內(nèi)各方面狀況和資源現(xiàn)狀進(jìn)行了全面、深入的調(diào)查，并提出相應(yīng)的保護(hù)利用對(duì)策。

1995—2003年和2009—2013年，國(guó)家林業(yè)局組織開展了兩次全國(guó)范圍濕地資源調(diào)查。結(jié)果顯示，我國(guó)自然濕地面積4 667.47萬 hm2，占全國(guó)濕地總面積的87.08%，受各級(jí)保護(hù)區(qū)保護(hù)的濕地面積2 324.32萬 hm2，兩次調(diào)查期間，自然濕地面積減少了337.62萬 hm2，受保護(hù)濕地面積增加了525.94萬 hm2。調(diào)查結(jié)果反映出我國(guó)濕地保護(hù)依然面臨著面積減少、功能減退、受威脅壓力持續(xù)增大，缺乏相關(guān)法律法規(guī)及長(zhǎng)效保護(hù)機(jī)制，社會(huì)濕地保護(hù)意識(shí)薄弱等問題。

江蘇濕地資源豐富，沿海灘涂遼闊，是全國(guó)濕地資源最豐富的省份之一。其中近海與海岸濕地99.22萬 hm2。東部近海與海岸濕地為亞洲最大規(guī)模同類濕地，是東亞候鳥重要遷徙通道，其鹽城珍禽濕地、大豐麋鹿國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)于2002年列入《濕地公約》國(guó)際重要濕地名錄，鹽城濱海濕地列入了國(guó)家重要濕地名錄。

2015年5月，經(jīng)江蘇省政府批復(fù)，江蘇省發(fā)改委聯(lián)合省林業(yè)局聯(lián)合發(fā)布《江蘇省濕地保護(hù)規(guī)劃(2015—2030年)》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)[10]，《規(guī)劃》把濕地的重要性提高到與森林資源一樣的高度，同時(shí)濱海濕地被列入2015—2020年自然濕地?fù)尵刃员Ｗo(hù)與生態(tài)修復(fù)治理重點(diǎn)加強(qiáng)區(qū)域，規(guī)定典型的潮間帶必須保留，絕對(duì)不能圍墾?！兑?guī)劃》重點(diǎn)明確了“濱海濕地區(qū)”保護(hù)的目標(biāo)和任務(wù)，要求連云港市、鹽城市和南通市三市沿?？h(市、區(qū))重點(diǎn)加強(qiáng)現(xiàn)有濕地保護(hù)及退化濕地修復(fù)，合理利用濱海濕地資源。

3.2 我國(guó)學(xué)者對(duì)濱海濕地研究工作進(jìn)展

近年來我國(guó)很多學(xué)者對(duì)濱海濕地開展了一系列的研究工作，主要集中在生態(tài)景觀、生態(tài)健康、生態(tài)修復(fù)與重建等幾個(gè)方面。

濕地生態(tài)景觀研究多結(jié)合遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等新技術(shù)。王憲禮、李曉文、肖篤寧等[11-13]分別基于黃河三角洲、遼河三角洲、環(huán)渤海三角洲景觀格局進(jìn)行了濕地景觀生態(tài)學(xué)相關(guān)研究；牛振國(guó)和宮鵬等[14-15]分別收集了1990和2000年前后的美國(guó)陸地衛(wèi)星資料，制作的相應(yīng)時(shí)期的中國(guó)濕地分布遙感圖表明，10年間中國(guó)濕地面積喪失了14%，其中濱海濕地面積由14 335 km2減少到12 015 km2，減少了16%，濕地減少主要是人為因素所致。

濕地生態(tài)系統(tǒng)健康研究是在生態(tài)系統(tǒng)健康理論和方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。崔保山等[16]提出了建立濕地生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估指標(biāo)體系的理論和方法，研究了三角洲濕地生態(tài)特征；蔣衛(wèi)國(guó)等[17]在此基礎(chǔ)上以生態(tài)系統(tǒng)健康及壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)模型作為研究方法，建立一套濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估指標(biāo)體系，并對(duì)遼河三角洲濕地進(jìn)行了生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估。韓美等[18]以壽光沿海濕地為例，運(yùn)用二級(jí)模糊綜合評(píng)判模型對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康進(jìn)行了綜合評(píng)估。

濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建是目前濕地研究的一大熱點(diǎn)。我國(guó)濱海濕地的恢復(fù)研究主要集中在南方生物海岸濕地的恢復(fù)和重建上，包括紅樹林和珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)兩大部分。彭逸生等[19]對(duì)紅樹林生態(tài)學(xué)方面的研究已取得重要成果，紅樹林海岸的恢復(fù)研究與人工造林等也有了很大的發(fā)展。珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)重建的主要對(duì)象是造礁石珊瑚，現(xiàn)有的一些研究已從理論上提出了保護(hù)或移植關(guān)鍵種改善群落空間格局而縮短向頂極群落生態(tài)演替時(shí)間的恢復(fù)戰(zhàn)略[20-21]。

3.3 環(huán)保部門對(duì)濱海濕地研究進(jìn)展

21世紀(jì)以來，我國(guó)環(huán)保部門組建了全國(guó)近岸海域環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)，近年來著重開展濱海濕地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)工作。2013年來，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站、江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、鹽城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站選擇江蘇鹽城濕地珍禽自然保護(hù)區(qū)開展典型濱海濕地退化評(píng)價(jià)方法研究及應(yīng)用示范。

研究綜合應(yīng)用遙感技術(shù)與地面生態(tài)調(diào)查手段，結(jié)合我國(guó)近岸海域環(huán)境監(jiān)測(cè)工作實(shí)際，基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)框架模型，遵循代表性原則、普適性原則、適用性原則、科學(xué)性原則等對(duì)國(guó)內(nèi)外濕地生態(tài)評(píng)價(jià)常用指標(biāo)進(jìn)行篩選，并側(cè)重可以通過遙感技術(shù)獲取的指標(biāo)，盡可能實(shí)現(xiàn)濱海濕地的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)。

測(cè)度濕地生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的指標(biāo)類型主要包括：生物指標(biāo)，包括生物多樣性、固有種與外來種的比例、優(yōu)勢(shì)種分布尺度等；物理指標(biāo)，包括水分循環(huán)、土壤有機(jī)質(zhì)保持度、水及能流的生物圈控制等；社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，包括農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)的投資和效益等；遙感指標(biāo)，包括斑塊破碎度、NDVI、景觀格局比例、LCCI、EC動(dòng)態(tài)度、聚合度等。研究最終篩選了8個(gè)指標(biāo)作為濱海濕地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)因子，并通過層次分析法(Analytic Hierarchy Process， AHP)確定了各指標(biāo)權(quán)重，見表2[22]。

利用衛(wèi)星遙感、地面調(diào)查、資料搜集等方式獲取2002和2013年鹽城濕地珍禽自然保護(hù)區(qū)指標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算評(píng)價(jià)濱海濕地退化狀況。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，相比于2002年，2013年鹽城濕地珍禽自然保護(hù)區(qū)壓力類指標(biāo)，人類干擾強(qiáng)度有所增加，景觀區(qū)域破碎化；狀態(tài)類指標(biāo)自然植被覆蓋率略有降低，底棲生物多樣性略有升高；響應(yīng)類指標(biāo)自然濕地面積有所萎縮?？傮w評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，區(qū)域?yàn)I海濕地陸域生境人類干擾程度仍有所增加，建議地方主管部門予以關(guān)注[22]。

表2 基于PSR模型的濱海濕地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

4 結(jié)語(yǔ)

濱海濕地作為濕地的一種重要類型，不僅承載著水源涵養(yǎng)、海岸帶保護(hù)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的作用，而且還是野生動(dòng)物棲息和繁殖的區(qū)域，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。由于自然和人為因素的影響，特別是人類對(duì)海岸濕地資源的不合理開發(fā)利用，全球范圍濱海濕地的環(huán)境都受到嚴(yán)重的破壞。美國(guó)、歐盟、澳大利亞和中國(guó)等國(guó)家頒布了一系列的法律、規(guī)范等行政管理措施，眾多學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)也研究提出了科學(xué)有效的濱海濕地監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)方法。這些法律法規(guī)及濱海濕地相關(guān)研究成果為遏制濱海濕地退化，保護(hù)環(huán)境狀況，修復(fù)相關(guān)生態(tài)功能作出了一定的貢獻(xiàn)。

環(huán)保部門對(duì)濱海濕地監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)開展了相關(guān)工作及研究，其提出的評(píng)價(jià)方法體系在保證了較高科學(xué)性的基礎(chǔ)上，有效針對(duì)我國(guó)濱海濕地監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)及保護(hù)能力現(xiàn)狀，選用規(guī)范、統(tǒng)一、易得的指數(shù)，極大地提升了評(píng)價(jià)結(jié)果的可比性。

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Preliminary Discussion on Monitoring and Evaluation of Ecological Environment Degradation in Coastal Wetland

GE Wei1， CAI Kun2， MA Jing-jing1， WANG Tian-tian2， ZHANG Yue2

(1.YanchengEnvironmentalMonitoringCenter，Yancheng，Jiangsu224002，China； 2.JiangsuEnvironmentalMonitoringCenter，Nanjing，Jiangsu210036，China)

Coastal wetland is facing serious environmental problems. This paper introduced the current status and monitoring evaluation methods of coastal wetland in United States， Europe， Australia. Management and research progress of coastal wetland in China were analyzed and explored.

Coastal wetland； Degradation； Evaluation

2016-07-18；

2016-07-28

江蘇省高校自然科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目(15KJB420001)

葛偉(1969—)，女，工程師，本科，研究方向?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)。

X820

B

1674-6732(2016)05-0010-04