黃河口鄰近海域主要生態(tài)壓力分析

高振斌 萬鵬 郭菲 高潔 陳曉偉 王偉

摘要：黃河口鄰近海域作為重要的河口生態(tài)系統(tǒng)，承受著流域、河口海岸、海洋及人類活動的共同影響。為加強黃河口鄰近海域的生態(tài)保護與科學管理，分析了黃河口鄰近海域所承受的生態(tài)壓力。利用“壓力一狀態(tài)一響應”模型建立評價體系，從生態(tài)壓力危害的強度、范圍和頻次對該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)承載的生態(tài)壓力進行了分析和評估。結果表明：對黃河口鄰近海域生態(tài)系統(tǒng)安全產(chǎn)生威脅的根源在于污染物排放、點源污染、過度捕撈等人為壓力。為實現(xiàn)黃河口鄰近海域生態(tài)環(huán)境的改善和保護，應從海洋管理體制、法律法規(guī)、運作機制與公眾參與等方面加強對相關區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的維護，提高科學化管理水平、提高生態(tài)安全維護能力。

關鍵詞：生態(tài)壓力：生態(tài)保護：污染物排放：黃河口

中圖分類號：X55；TV882.1

文獻標志碼：A

doi： 10.3969/j.issn.1000-1379.2018.07.014

河口是河流和海洋進行物質交換的主要通道，不僅受自身因素的影響，而且受流域、海岸和海洋等多重壓力影響，因此河口水域環(huán)境多樣且生態(tài)系統(tǒng)脆弱。黃河是我國北方重要的河流，干流全長5464km，流域面積79.5萬km^2（含內(nèi)流區(qū)面積4.2萬km^2）。由于黃河流經(jīng)黃土高原，因此每年向海洋輸入巨量淡水和泥沙的同時將大量營養(yǎng)物質帶人黃河口鄰近海域。黃河口鄰近海域作為重要的河口生態(tài)系統(tǒng)，是由陸域濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)、河流進口段水生生態(tài)系統(tǒng)和河口近海生態(tài)系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成的復合生態(tài)系統(tǒng)。黃河口水域擁有適于海洋生物生長、發(fā)育的良好生態(tài)環(huán)境，是黃渤海多種經(jīng)濟漁業(yè)生物的主要產(chǎn)卵場、孵幼場、索餌場。但是，20世紀70年代以來黃河陸源排污量增多、入海水量減少，黃河口鄰近海域水環(huán)境質量下降，進而導致海洋生物產(chǎn)卵場被破壞，漁業(yè)資源也受到影響。

河口海域生態(tài)系統(tǒng)承受的生態(tài)壓力與區(qū)域經(jīng)濟、社會發(fā)展密切相關。生態(tài)壓力的定量評價方法較多，如生態(tài)足跡分析法、能值分析法、生態(tài)環(huán)境壓力指數(shù)法、環(huán)境質量法、污染物排放指標法、系統(tǒng)動力學法等，這些方法從不同角度評價研究了經(jīng)濟、社會發(fā)展對生態(tài)系統(tǒng)的壓力，且評價研究趨于全面化、具體化。為了全面了解黃河口鄰近海域所承載的生態(tài)壓力狀況，針對黃河口鄰近海域承受的自然災害及人為生態(tài)環(huán)境擾動等生態(tài)壓力，利用“壓力—狀態(tài)—響應（Pressures-States-Responses，PSR）”模型建立評價體系，分析黃河口鄰近海域所承受的生態(tài)壓力，以期為黃河三角洲生態(tài)保護與科學管理提供參考。

1研究方法

1.1研究區(qū)域

黃河口鄰近海域地處東營、濱州、濰坊市境內(nèi)，北部為渤海灣，東部臨萊州灣，總面積約9000km^2，是黃河人海水沙的承泄區(qū)，黃河水沙與海洋動力相互作用特點明顯。20世紀80年代以來，研究區(qū)受黃河斷流、淡水人海量銳減、河口沖淤、油田開發(fā)、漁業(yè)生產(chǎn)及黃河三角洲開發(fā)等因素影響，黃河口鄰近海域生態(tài)環(huán)境面臨著嚴重威脅。王召進等研究發(fā)現(xiàn)，黃河口鄰近海域氮磷失衡及富營養(yǎng)化狀況突出，生態(tài)系統(tǒng)長期處于亞健康狀態(tài)。黃河口鄰近海域環(huán)境污染問題主要有：潮河、挑河、黃河、小清河等河口附近海域存在劣Ⅳ類水質；陸源污染加重，主要超標污染物為化學需氧量、氨氮和總磷；海洋生態(tài)環(huán)境狀況呈惡化趨勢，并對生物資源、海產(chǎn)品質量安全和人類身體健康造成一定威脅。同時，黃河口鄰近海域存在河口淤積延伸、海岸蝕退等自然環(huán)境問題，并存在漁業(yè)產(chǎn)量較低、恢復緩慢等生態(tài)問題。

1.2研究方法

首先，通過對黃河口鄰近海域自然災害和對水域產(chǎn)生重要影響的人類活動等進行調(diào)研、野外監(jiān)測及相關資料的搜集與整理，歸納 出該區(qū)域面臨的各類生態(tài)壓力基礎數(shù)據(jù)，并簡要描述；然后，基于黃河三角洲地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展過程中自然災害和人類活動（其中以人類活動為主要研究內(nèi)容）造成的生態(tài)系統(tǒng)變化，參考“壓力—狀態(tài)—響應”模型，從危害的強度、范圍和頻次對該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)承載的生態(tài)壓力進行分析和評估，計算生態(tài)壓力值：最后，根據(jù)計算的壓力值篩選出該區(qū)域所承受的主要生態(tài)壓力。

2結果與分析

2.1生態(tài)壓力指標的確定

生態(tài)壓力主要基于生態(tài)系統(tǒng)安全考慮，在本研究中則為黃河口鄰近海域所承受的生態(tài)系統(tǒng)之外的主要不利生態(tài)影響，主要表現(xiàn)為自然災害和人類活動干擾兩類生態(tài)壓力。其中：自然災害既有全球變暖新形勢帶來的海平面上升，以及可能由其引起的海岸侵蝕、海水倒灌等生態(tài)威脅，也有極端氣候下的風暴潮、洪澇旱災等自然災害；人類活動干擾影響因素涉及面較廣，既包括研究區(qū)內(nèi)人類活動的直接干擾，也包括流域經(jīng)濟社會變化帶來的間接生態(tài)影響。隨著黃河三角洲地區(qū)人口的增加和經(jīng)濟、社會的迅猛發(fā)展，人類活動造成的生態(tài)環(huán)境破壞主要體現(xiàn)在以下4個方面：污染物排放，主要為工業(yè)廢水和生活污水，其中常見污染物為過量的氮磷營養(yǎng)物質、重金屬和石油類等，這些污染物直接或間接影響水生生物的生長和生存，進而導致海域生態(tài)系統(tǒng)的惡化；非點源污染，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，雨水對農(nóng)田的沖刷導致地表徑流攜帶化肥、農(nóng)藥等面源污染物進入近海，從而引起水體污染和富營養(yǎng)化，進而改變水生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能；過度捕撈，人類對水產(chǎn)資源的需求快速增加，使得魚類種群數(shù)量大幅度減少，原有的生態(tài)系統(tǒng)結構遭到破壞，功能也發(fā)生變化；外來物種入侵，通過競爭、捕食和改變生態(tài)環(huán)境，破壞原有生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能。

生態(tài)壓力指標是度量黃河口鄰近海域生態(tài)系統(tǒng)承載壓力的參數(shù)，指標的選取對客觀評價研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)承受的生態(tài)壓力狀況起著決定性作用，因此在生態(tài)壓力指標確定過程中主要遵循科學性、整體性、代表性、敏感性、可操作性、穩(wěn)定性及定量與定性相結合的原則。通過對收集資料的分析以及調(diào)研，結合指標選取原則選 出該區(qū)域15項生態(tài)壓力指標，見表1。2.2生態(tài)壓力的量化與賦值

生態(tài)壓力的內(nèi)涵可用發(fā)生的強度、范圍和頻次表述。強度指的是生態(tài)壓力對生態(tài)系統(tǒng)的影響強度，范圍指的是產(chǎn)生的破壞所影響的范圍，頻次指的是產(chǎn)生破壞的頻率。結合表1的描述，利用層次分析法中的比較等級劃分，將海域生態(tài)壓力分別賦予1～10的強度、范圍和頻次，見表2。

2.3黃河口鄰近海域生態(tài)壓力分析

根據(jù)黃河口鄰近海域生態(tài)壓力賦值，建立生態(tài)壓力數(shù)學模型S=IEF，計算各生態(tài)壓力值，見表2。通過對生態(tài)壓力值的定量分析計算，并按照生態(tài)壓力值的大小排序，找到影響黃河口鄰近海域生態(tài)系統(tǒng)的主要壓力，結果表明：排在第1位的是海岸侵蝕，第2位為黃河河口污染物輸入，第3位為點源污染及漁業(yè)資源過度捕撈，這4項生態(tài)壓力值超過研究區(qū)生態(tài)壓力值總數(shù)的52%，第5～9位分別為石油泄漏事件、石油開采和海平面上升、生物入侵以及海岸工程建設和圍墾造地，其他6項在生態(tài)壓力值總數(shù)中所占的比例較小，在5%以下，其中海霧的最小。

2.4黃河口鄰近海域生態(tài)壓力狀況分析

從黃河口鄰近海域生態(tài)壓力評價結果可以看出，研究區(qū)生態(tài)壓力主要來自人類活動的影響?？紤]生態(tài)壓力中的海岸侵蝕及海平面上升受環(huán)境制約較大，且其影響更偏重于陸海交匯區(qū)域，因此暫不考慮，研究區(qū)其他生態(tài)壓力狀況主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）污染控制欠缺導致生態(tài)系統(tǒng)功能受損。海洋環(huán)境污染物來源主要包括陸源污染源、大氣污染源、海洋污染源等，其中陸源污染是我國近岸海域海洋環(huán)境污染的主要來源。黃河口鄰近海域陸源污染主要包括T業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)生活污水排放，以及種植業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)面源污染。曲玉環(huán)對東營市陸源人海污染物的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，陸源排放污染物主要有氨氮、石油類、COD、六價鉻，工業(yè)生產(chǎn)排污對海洋造成的污染最大，而城鎮(zhèn)生活排污也會給海洋帶來一定程度的污染。近年來，濕地人海河流水體污染逐步加劇，水生生物多樣性降低，濕地生態(tài)服務功能日益退化，對近岸海域的影響較為明顯。由于上述污染不斷加劇，損害了部分海域應有的功能，比如養(yǎng)殖功能、海洋生物繁衍場功能等，因此應加強陸源人海污染物的控制，增加污水處理設施，保護好海洋環(huán)境。

（2）石油產(chǎn)業(yè)的逐步發(fā)展，潛在風險逐漸暴露。黃河三角洲油氣資源豐富，是勝利油田的主要產(chǎn)油地之一。開采過程中的石油泄漏對周圍沉積環(huán)境造成污染，而土體的石油污染也被認為是近幾年繼農(nóng)藥污染之后的又一大污染。它一方面威脅到生物群體的生存，另一方面沉積物污染后其物理力學性質等發(fā)生一定改變，進而影響海底管道、石油平臺和海堤等的穩(wěn)定性。黃河口及鄰近海域已經(jīng)進入大規(guī)模的石油勘探開發(fā)期，是我國溢油事故的多發(fā)區(qū)。同時，海上油氣開發(fā)對海洋環(huán)境造成沉積物環(huán)境污染、大氣環(huán)境污染、聲環(huán)境污染和水體污染等不良影響，且這些污染存在于海上油氣開發(fā)的各個階段。此外，近年來海上交通事故頻發(fā)，船舶溢油對渤海的生態(tài)環(huán)境也構成了嚴重威脅。

（3）捕撈強度過大，嚴重影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。漁業(yè)生產(chǎn)主要包括海洋捕撈和海水養(yǎng)殖。過度捕撈會導致海洋漁業(yè)資源量下降，捕食關系改變，進而造成補充群體和生殖群體的失衡。同時，經(jīng)濟價值較大、營養(yǎng)級較高物種的過度捕撈，還會導致生物群落結構向生命周期的“小型化”生態(tài)效應演變。張旭等

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，黃河口海域漁業(yè)生物狀況不容樂觀，過度捕撈現(xiàn)象嚴重。常年過度捕撈、捕撈強度過大，導致研究區(qū)魚類小型化和低齡化，魚類資源密度大幅下降。長期過度捕撈造成的小型化、性成熟早等漁業(yè)資源的種群衰退，還將逐步影響到魚類種群的產(chǎn)出和恢復。此外，海洋捕撈所用漁船和漁業(yè)生產(chǎn)的碼頭，以及捕撈生產(chǎn)所用的生產(chǎn)工具和設施，如管理不善，也會造成局部海域污染。為有效保護黃河口海域的漁業(yè)資源，應減少漁船捕撈對底柄環(huán)境的破壞，以保護黃河口海域的產(chǎn)卵場，為漁業(yè)資源的可持續(xù)利用提供保障。

（4）生物人侵的生態(tài)風險。隨著經(jīng)濟全球化、國內(nèi)外貿(mào)易的大幅度增長、國際交往的日益活躍和旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展，從國外引入和入侵的生物種類不斷增多。黃河口近海海域生物入侵造成的危害已經(jīng)凸現(xiàn)，主要有入侵生物潮灘的互花米草和泥螺?；セ撞菥哂泻軓姷拿妊可芰头N子傳播能力，1992年達到了總面積的極大值1138hm^2，并且其密集的分布還導致了浮游生物和底柄生物群落生物多樣性的顯著降低，嚴重威脅到原有潮灘生態(tài)系統(tǒng)的安全。泥螺繁殖迅速，與其他養(yǎng)殖貝類相比也存在附著基、餌料及生存空間的競爭優(yōu)勢，破壞了當?shù)厣锶郝渲g的生態(tài)平衡，給區(qū)域生物多樣性造成了威脅，并且泥螺還逐步成為污損生物的優(yōu)勢種，對海水養(yǎng)殖造成了不利影響。

（5）向海要地帶來的生境萎縮。黃河口區(qū)域是我國暖溫帶最年輕的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)，近年來隨著人口增長和工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，圍填海等人類活動加劇。圍填海活動的生態(tài)影響主要體現(xiàn)在改變了景觀格局，使生態(tài)和水文連通性受阻，削弱了水體的交換能力，水環(huán)境容量降低，進而加劇了水域的富營養(yǎng)化；同時，其對資源的破壞導致生物多樣性降低、生物鏈受損；此外，濱海區(qū)域屬性的改變導致研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的服務功能發(fā)生轉變，其對環(huán)境的支撐能力下降。目前，黃河口區(qū)域主要的圍填海利用類型有水庫港口建設、養(yǎng)殖、鹽田以及農(nóng)業(yè)圍墾用海等。陳建等調(diào)查發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)人工鹽田以及魚塘等人工設施不斷增多，黃河口人工濕地總面積在1976-2008年增加了42116.90hm^2。港口建設也是十分常見的一種圍填海利用方式，東營港建成于1997年，為了建設東營港，1992年和2006年在灘涂外圍修建了防潮壩，防潮壩阻隔了灘涂濕地與渤海的正常物質和能量交換，阻斷了海水向內(nèi)陸地區(qū)的正常輸送，影響植被的正常演替過程，使灘涂濕地的面積出現(xiàn)萎縮。

2.5黃河口鄰近海域生態(tài)保護對策

針對黃河口鄰近海域生態(tài)系統(tǒng)所面臨的重重壓力，應從海洋管理體制、法律法規(guī)、運作機制與公眾參與等方面加強對相關區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的保護，提高科學化管理水平和生態(tài)安全維護能力。第一，逐步完善相關政府部門間的協(xié)調(diào)管理體制，提高各個涉海部門之間的協(xié)調(diào)能力；第二，在國家法律體系下建設和完善地方性海洋法律法規(guī)，并進一步整合和加強水域執(zhí)法能力；第三，繼續(xù)完善區(qū)域管理的運作機制，雖然當前在黃河口鄰近海域的生態(tài)保護區(qū)建設、海洋環(huán)境綜合整治與海洋生態(tài)修復、陸源污染物防治方面均取得了一定成效，但非點源污染的防治、流域綜合管理及其與周邊地區(qū)的協(xié)調(diào)等跨區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護和管理方面仍需進一步加強；第四，公眾生態(tài)環(huán)境保護意識才是最終的生態(tài)系統(tǒng)保護的動力，是海洋生態(tài)安全的最重要保障力，但與管理中所需的公眾參與不同，公眾教育和海洋管理中的公眾參與均需要持續(xù)加強。

3結語

通過對黃河口鄰近海域生態(tài)系統(tǒng)所面臨的人為和自然生態(tài)壓力的量化賦值，計算分析發(fā)現(xiàn)：黃河口鄰近海域生態(tài)壓力主要來自海岸侵蝕、黃河河口污染物輸入、點源污染以及漁業(yè)資源過度捕撈4個方面，這4個方面對黃河口鄰近海域生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)壓力值超過總數(shù)的52%?？紤]自然環(huán)境因素的大尺度影響，分析認為當前對黃河口鄰近海域生態(tài)系統(tǒng)安全產(chǎn)生威脅的根源是污染物排放、點源污染、過度捕撈等人為壓力。為科學地管理與保護黃河口鄰近海域生態(tài)環(huán)境，應從海洋管理體制、法律法規(guī)、運作機制與公眾參與等方面加 強對相關區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的維護，提高科學化管理水平，提高生態(tài)安全維護能力。

本研究主要基于研究區(qū)當前生態(tài)狀況，評價結果具有一定的時效性，隨著黃河口鄰近海域生態(tài)系統(tǒng)的演變，人類認知的提升及參與方式的轉變，研究區(qū)所面臨的生態(tài)狀況也會改變。