濱海濕地退化損失評(píng)估體系構(gòu)建與實(shí)證

李怡，殷克東，，c，金雪，李雪梅，c

（中國(guó)海洋大學(xué)a.海洋與大氣學(xué)院；b.經(jīng)濟(jì)學(xué)院；c.海洋發(fā)展研究院（教育部人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地），山東青島266100）

0 引言

濱海濕地處于海洋生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)的交錯(cuò)區(qū)域，是地球上獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。地球上的眾多濕地具備控制污染源、調(diào)蓄洪水等生態(tài)功能，并支持人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展的各種需要。健康的濱海濕地能協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與區(qū)域生態(tài)關(guān)系，為周邊城市提供了良好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和文化發(fā)展基礎(chǔ)。自工業(yè)社會(huì)以來(lái)，在全球自然因素變化及人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的影響下，濱海濕地逐漸退化，其脆弱性也日益顯著。濕地退化造成其生態(tài)服務(wù)功能下降，威脅人類經(jīng)濟(jì)文化社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展及周邊國(guó)家海岸帶安全，引起全球各個(gè)國(guó)家的廣泛關(guān)注。

目前國(guó)際上關(guān)于濱海濕地的研究主要有濕地管理及保護(hù)政策、濕地演化交替過(guò)程、濕地生物多樣性、濕地評(píng)估（包括濕地功能評(píng)價(jià)、濕地價(jià)值評(píng)價(jià)、濕地退化評(píng)價(jià)、濕地脆弱性評(píng)價(jià)，并側(cè)重于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)和等級(jí)等）、濕地景觀格局變化、濕地恢復(fù)與重建、3s（RS、GIS、GPS）技術(shù)在濕地方面的應(yīng)用等[1-9]。

本文研究的濱海濕地退化評(píng)估是利用濱海濕地自身生態(tài)指標(biāo)及人為干預(yù)因素等，應(yīng)用數(shù)學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科方法科學(xué)評(píng)價(jià)濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的退化狀態(tài)，包括濱海濕地生境健康狀態(tài)、生態(tài)破壞程度等；濕地?fù)p失評(píng)估是根據(jù)濕地生態(tài)服務(wù)價(jià)值指標(biāo)，應(yīng)用相應(yīng)的科學(xué)方法評(píng)估濕地在一定的退化狀態(tài)下所造成的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失程度。本文構(gòu)建濱海濕地退化評(píng)估體系和損失評(píng)估體系，以膠州灣濱海濕地為研究對(duì)象，評(píng)估濱海濕地的退化程度和損失程度；分別計(jì)算2005年、2010年及2015年膠州灣濱海濕地的退化和損失程度，分析濱海濕地退化與其損失間的復(fù)雜關(guān)系，為濱海濕地的恢復(fù)和管理提供科學(xué)的指導(dǎo)依據(jù)。

1 評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建和數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 濱海濕地退化評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

為客觀反映濱海濕地的損失狀況，根據(jù)濕地退化原因（見(jiàn)下頁(yè)表1），建立3個(gè)等級(jí)的濱海濕地退化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（見(jiàn)圖1）：第一等級(jí)為目標(biāo)層，用濱海濕地系統(tǒng)的退化程度來(lái)表示；第二等級(jí)為要素層，包括人為因素和自然因素兩方面；第三個(gè)等級(jí)為指標(biāo)層,包含13個(gè)指標(biāo)。

圖1 濱海濕地退化評(píng)估指標(biāo)體系

表1 濕地退化原因及退化評(píng)估指標(biāo)選取

1.2 濱海濕地?fù)p失評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

由于濱海濕地的自然因素和人類活動(dòng)相互作用、相互影響，對(duì)濱海濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值造成了損失。根據(jù)濱海濕地提供的生態(tài)服務(wù)功能類型，建立濱海濕地?fù)p失評(píng)估指標(biāo)體系(見(jiàn)圖2)：第一等級(jí)為目標(biāo)層，用濱海濕地系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失程度來(lái)表示；第二等級(jí)為要素層，包括供給服務(wù)損失、調(diào)節(jié)服務(wù)損失以及支持服務(wù)損失和文化服務(wù)損失四方面；第三個(gè)等級(jí)為指標(biāo)層，包括9個(gè)指標(biāo)。

圖2 濱海濕地?fù)p失評(píng)估指標(biāo)體系

(1)海產(chǎn)品損失。海產(chǎn)品包括濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)各類養(yǎng)殖和捕撈的海產(chǎn)品。根據(jù)海洋與漁業(yè)局調(diào)查結(jié)果，全國(guó)濱海濕地的魚(yú)類及其他海產(chǎn)品的種類和數(shù)量每年都不同程度的減少。

(2)原料損失。蘆葦和原鹽是濱海濕地能為人類社會(huì)提供的主要原料。濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的原鹽供給量比重較大。原料損失主要依據(jù)原鹽產(chǎn)出減少率為主。

(3)氧氣損失。濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)中的植被及周圍水域中的各種藻類植物光合作用產(chǎn)生的氧氣是濕地氧氣生產(chǎn)的主要來(lái)源。因此植被覆蓋率以及藻類植物的減少率是氧氣損失的主要依據(jù)。

(4)氣候調(diào)節(jié)損失。主要觀測(cè)濱海濕地植被中溫室氣體排放量的變化率。

(5)水質(zhì)凈化損失。納潮量控制著濱海濕地的自凈能力，水質(zhì)凈化損失主要依據(jù)納潮量的下降率。

(6)濕地生境損失。濕地生境，即濕地棲息地，指濕地系統(tǒng)中所有生物組成的群落所棲居的地方，包括濕地系統(tǒng)中一切生態(tài)因子。濕地面積的減少破壞了其生態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)植物、微生物等生存的基礎(chǔ)，造成景觀大規(guī)模消失和生物多樣性下降。

(7)減緩?fù)寥狼治g價(jià)值損失。濕地生態(tài)系統(tǒng)具有減緩?fù)寥狼治g的生態(tài)服務(wù)功能，但隨著濕地退化、污染情況的加重，使其減緩?fù)寥狼治g的生態(tài)服務(wù)價(jià)值大大下降。

(8)文化產(chǎn)業(yè)損失。海洋及海岸帶，是教育文化活動(dòng)的溫床。據(jù)研究，文化價(jià)值可以由海岸線至海域0.5km處計(jì)算得到，中國(guó)文化價(jià)值平均值為5569元/hm2·a[10]。

(9)旅游損失。濱海濕地獨(dú)特的景觀，能吸引眾多游客，但由于濱海濕地面積的減少，使?jié)竦鼐坝^的質(zhì)量下降和數(shù)量減少，給旅游業(yè)帶來(lái)?yè)p失。

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文以膠州灣濱海濕地為例，運(yùn)用設(shè)定的退化和損失體系，對(duì)濱海濕地進(jìn)行評(píng)估，其中退化評(píng)估數(shù)據(jù)主要來(lái)源于青島市歷年海洋環(huán)境公報(bào)、青島市海洋與漁業(yè)局統(tǒng)計(jì)資料、青島市歷年統(tǒng)計(jì)年鑒以及文獻(xiàn)資料[11-13]。

2 濱海濕地退化評(píng)估

2.1 評(píng)估方法

對(duì)獲得的膠州灣濱海濕地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行定性分析和定量分析，采用閾值設(shè)定的方法能夠相對(duì)簡(jiǎn)單地評(píng)價(jià)濕地的退化情況。進(jìn)行膠州灣濱海濕地退化評(píng)估時(shí)將借鑒張曉龍的退化評(píng)估方法[7]。

（1）指標(biāo)閾值設(shè)立及權(quán)重賦予

對(duì)所建立的退化評(píng)估指標(biāo)和損失評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行閾值設(shè)定和權(quán)重賦予（見(jiàn)下頁(yè)表2），每一個(gè)指標(biāo)都有明確的閾值與其實(shí)際狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，對(duì)相應(yīng)的閾值賦予一定的分?jǐn)?shù)。各指標(biāo)的閾值和權(quán)重根據(jù)國(guó)家發(fā)布的相關(guān)調(diào)查結(jié)果和專家文獻(xiàn)[7-9]的相關(guān)結(jié)論設(shè)定。

（2）計(jì)算退化指數(shù)

將各指標(biāo)得分帶入公式中：

表2 膠州灣濱海濕地退化評(píng)估

其中，D為退化指數(shù)，aj各指標(biāo)得分，wj為指標(biāo)權(quán)重。

（3）等級(jí)劃分

參考國(guó)家發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)[7-9]進(jìn)行等級(jí)劃分。根據(jù)濱海濕地退化得分，其退化程度劃分為未退化、輕度退化、中度退化、嚴(yán)重退化、喪失5個(gè)等級(jí)。

（1）未退化：退化指數(shù)≤20。表示濱海濕地具有健康的生態(tài)系統(tǒng)，其功能結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有良好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)功能。

（2）輕度退化：20＜退化指數(shù)≤40。表示濱海濕地的生態(tài)系統(tǒng)雖遭到一定的損壞，但仍具備較強(qiáng)的自我恢復(fù)能力。

（3）中度退化：40＜退化指數(shù)≤60。表示濱海濕地面積減少，其生態(tài)系統(tǒng)遭到較大程度的破壞，自我恢復(fù)能力較弱。

（4）嚴(yán)重退化：60＜退化指數(shù)≤80。表示濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)功能已喪失自我恢復(fù)能力，退化嚴(yán)重，必須加強(qiáng)保護(hù)。

（5）喪失：80＜退化指數(shù)。表示濱海濕地系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞，其生態(tài)功能已喪失，不可恢復(fù)。

2.2 評(píng)估結(jié)果及分析

根據(jù)所獲得的2015年數(shù)據(jù)及所建立的退化評(píng)估體系，將各指標(biāo)得分（見(jiàn)表3）代入公式，得到D=56.3，即2015年膠州灣濱海濕地處于中度退化狀態(tài)，濕地面積減少近1/3，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，且自我恢復(fù)能力較弱。

表3 膠州灣濱海濕地退化評(píng)估指標(biāo)得分

由于自然因素影響和人類對(duì)資源過(guò)度開(kāi)發(fā)掠取，導(dǎo)致自然濕地面積的大量減少，并造成濱海濕地生態(tài)功能下降、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)破壞、生物多樣性減少和資源喪失等一系列現(xiàn)象；濕地土地鹽漬化也是濕地退化的一方面，土地鹽漬化會(huì)改變植被景觀，造成植被覆蓋率損失。濕地面積減少會(huì)使處于該生態(tài)系統(tǒng)中的生物失去棲息地和食物，減低生物種類和數(shù)量，造成生物資源損失。風(fēng)暴潮和海平面上升等自然因素，加劇海岸侵蝕，加速膠州灣濱海濕地退化進(jìn)程。相關(guān)部門(mén)應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)對(duì)策減緩濱海濕地退化速度。

3 濱海濕地?fù)p失評(píng)估

3.1 評(píng)估方法

由于有關(guān)濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)損失評(píng)估模型的文獻(xiàn)很少，本文在建立損失評(píng)估模型時(shí)，將結(jié)合膠州灣損失的自身特點(diǎn)建立相應(yīng)的綜合評(píng)估方法。

（1）指標(biāo)閾值設(shè)立

首先對(duì)所建立的損失評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行閾值設(shè)定（見(jiàn)表4），有關(guān)各指標(biāo)的閾值設(shè)定是根據(jù)國(guó)家發(fā)表的相關(guān)調(diào)查結(jié)果設(shè)立的。

（2）權(quán)重賦予

根據(jù)歷年來(lái)各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指標(biāo)對(duì)濕地服務(wù)價(jià)值的貢獻(xiàn)率，對(duì)指標(biāo)賦予權(quán)重。

（3）綜合評(píng)價(jià)

各指標(biāo)的分值乘以相應(yīng)的權(quán)重值，并相加，即加權(quán)相加，得出最終得分（濕地?fù)p失指數(shù)）。

S為濕地?fù)p失指數(shù)，zj為損失指標(biāo)所得分值，wj為損失指標(biāo)權(quán)重比

（4）評(píng)估等級(jí)劃分

根據(jù)計(jì)算得到的濱海濕地?fù)p失指數(shù)，參考國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將濱海濕地的損失程度劃分為4個(gè)等級(jí)：未損失、輕度損失、中度損失、和嚴(yán)重?fù)p失。

表4 膠州灣濱海濕地?fù)p失評(píng)估

按照以上評(píng)價(jià)方法，對(duì)各指標(biāo)得分權(quán)重相加得到濕地?fù)p失指數(shù)，得出膠州灣濱海濕地?fù)p失情況。若損失指數(shù)≥70分，則為嚴(yán)重?fù)p失；50≤損失指數(shù)＜70，則為中度損失；30≤損失指數(shù)＜50，為輕度損失；損失指數(shù)＜30，則為未損失。

3.2 評(píng)估結(jié)果及分析

根據(jù)所獲得的2015年數(shù)據(jù)及所建立的損失評(píng)估體系，將各指標(biāo)得分（見(jiàn)表5）代入公式，得到膠州灣濱海濕地?fù)p失評(píng)估的最終得分為59.5分，即2015年膠州灣濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值處于中度損失狀態(tài)。在自然和人為作用的相互影響下，膠州灣濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)受損嚴(yán)重。濕地退化中的環(huán)境污染，會(huì)加重濕地底質(zhì)、生物污染殘留，造成大量海產(chǎn)品及原料損失；環(huán)境污染也會(huì)部分影響濕地景觀，造成水質(zhì)凈化等生態(tài)服務(wù)功能的損失。濕地退化中的自然濕地面積減少極大程度上造成了濕地生境的損失；濕地退化導(dǎo)致濕地區(qū)域內(nèi)土壤抗腐蝕能力減弱。

表5 膠州灣濱海濕地?fù)p失指標(biāo)得分

4 濱海濕地退化與損失關(guān)系分析

濱海濕地退化是在人類對(duì)資源過(guò)度開(kāi)發(fā)掠取和自然因素下造成的濱海濕地生態(tài)功能下降、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)破壞、生物多樣性減少和資源喪失的一系列現(xiàn)象。濕地退化和濕地?fù)p失兩者關(guān)系密不可分。為了探究膠州灣濱海濕地退化與損失的關(guān)系，利用2005年、2010年、和2015年三個(gè)年份的各指標(biāo)數(shù)據(jù)及這三個(gè)年份的濕地退化指數(shù)和濕地?fù)p失指數(shù)進(jìn)行性對(duì)比分析。利用上文的濕地退化評(píng)估模型及損失評(píng)估模型，可算得2005年濕地退化指數(shù)為35.5，濕地?fù)p失指數(shù)為47.5，2010年濕地退化指數(shù)為46.6，濕地?fù)p失指數(shù)為53.5。

圖3 膠州灣濕地退化指數(shù)與各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)比

由圖3（a）可知，濕地退化與濕地?fù)p失成正相關(guān)關(guān)系，濕地退化越嚴(yán)重，濕地?fù)p失就越嚴(yán)重。由圖3（b）、（c）、（d）、（e）可知由于膠州灣濱海濕地的退化，使其濕地的各項(xiàng)自然屬性的生態(tài)服務(wù)功能減弱，自然濕地面積不斷減少導(dǎo)致濕地生境價(jià)值不斷降低；濕地退化也伴隨著膠州灣海水污染加劇，使其周邊海域魚(yú)類、貝殼類等海產(chǎn)品生物種類和數(shù)量驟減，導(dǎo)致海洋捕撈量減少；由于人類對(duì)膠州灣濱海濕地的不斷開(kāi)發(fā)，使?jié)竦佧}田區(qū)面積不斷減少，產(chǎn)鹽量降低導(dǎo)致膠州灣濱海濕地的供給價(jià)值不斷降低；濕地納潮量的減少，使膠州灣的自凈能力減弱，加之赤潮、滸苔等現(xiàn)象的頻繁發(fā)生，導(dǎo)致濱海濕地水質(zhì)凈化價(jià)值減弱。

由圖3（f）可推測(cè)，近年來(lái)膠州灣旅游業(yè)發(fā)展蓬勃，對(duì)周邊地域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了許多貢獻(xiàn)，但也帶來(lái)了許多環(huán)境問(wèn)題，例如旅游開(kāi)發(fā)商對(duì)濱海濕地的開(kāi)發(fā)掠奪使?jié)竦厣鷳B(tài)遭到破環(huán)，旅游人口急劇增多加劇了濱海濕地的壓力，加速濱海濕地退化；濕地退化也將帶來(lái)一系列的濕地生態(tài)服務(wù)價(jià)值損失，不利于周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)展。通道，并引水到淤沙區(qū)，在雨季河汛期引進(jìn)和儲(chǔ)蓄河水，遏制海平面上升造成的海水侵蝕情況，增大淡水濕地面積，改善鳥(niǎo)類及其他生物的生態(tài)環(huán)境，逐漸恢復(fù)其生態(tài)服務(wù)功能。

（4）加強(qiáng)濱海濕地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究。建立膠州灣濱海濕地監(jiān)測(cè)站，加強(qiáng)對(duì)濱海濕地的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，掌控濱海濕地的健康狀況。

（5）對(duì)居民進(jìn)行濕地宣傳教育。政府定時(shí)對(duì)周圍居民進(jìn)行濱海濕地重要性和保護(hù)教育，提高居民自覺(jué)保護(hù)濱海濕地的積極性。

（6）加強(qiáng)濱海濕地植被種植。由于大量圍墾和污染，使濱海濕地植被覆蓋率下降，應(yīng)積極推進(jìn)濱海濕地生態(tài)林建設(shè)，增大植被覆蓋率。

5 結(jié)論與建議

本文通過(guò)構(gòu)建濱海濕地退化評(píng)估體系和損失評(píng)估體系，計(jì)算了2015年膠州灣濱海濕地的退化指數(shù)和損失指數(shù)，評(píng)估膠州灣濱海濕地的退化程度和生態(tài)服務(wù)價(jià)值損失情況。利用2005年、2010年和2015年的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，討論膠州灣濱海濕地退化與損失的關(guān)系，得到以下結(jié)論：

（1）膠州灣濱海濕地處于中度退化狀態(tài)，濕地面積減少約1/3，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，且自我恢復(fù)能力較弱。濕地退化是自然因素和人為因素相互作用、相互影響的結(jié)果，其中人為不合理干預(yù)是濕地退化主要原因。

（2）根據(jù)濱海濕地?fù)p失評(píng)估體系，得出膠州灣濱海濕地處于中度損失，表現(xiàn)在生物資源損失嚴(yán)重、植被覆蓋率下降、濕地生境容量損失等。濕地在經(jīng)濟(jì)方面損失也十分嚴(yán)重，濕地供給資源中漁業(yè)資源損失尤為嚴(yán)重，損失約超過(guò)40%。

（3）膠州灣濱海濕地退化與損失呈正相關(guān)關(guān)系，濕地退化越嚴(yán)重，濕地?fù)p失就越嚴(yán)重。為遏制濱海濕地情況的惡化，必須重建濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)，修復(fù)生態(tài)功能，降低濕地退化速度，減少濕地?fù)p失。

根據(jù)所得出的結(jié)論提出以下建議：

（1）建立濕地保護(hù)區(qū)和濕地公園。對(duì)濱海濕地的功能價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)其不同的功能，對(duì)濱海濕地進(jìn)行分類及分區(qū)，建立相應(yīng)的濕地保護(hù)區(qū)和濕地公園。

（2）建立嚴(yán)格的污水排放政策法律。政府應(yīng)建立嚴(yán)格的污水排放制度，從而控制污染源，減少膠州灣的污染，減緩濱海濕地退化的速度。

（3）積極建立濱海濕地恢復(fù)工程。挖取膠州灣的輸沙

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