海島岸線資源開發(fā)利用生態(tài)壓力評估研究
——以舟山市金塘島為例

邵 卓，桂 峰，王柳柱，趙 晟

（浙江海洋大學(xué)海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江舟山316000）

作為一類特殊的國土資源，海島岸線兼具港口、旅游、城市形象、生態(tài)、養(yǎng)殖等多種功能，是未來海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要活動空間與載體。與其他岸線資源相比，海島岸線資源因其資源的相對獨立性與脆弱性（多數(shù)優(yōu)良的資源人類活動的干擾還相對較少），其開發(fā)利用往往面臨著更為突出的生態(tài)環(huán)境問題，會帶來周邊海域、陸域生態(tài)環(huán)境衰退，甚至演變?yōu)樯鷳B(tài)災(zāi)害，影響區(qū)域生態(tài)安全[1-3]，并直接關(guān)系到各地區(qū)沿海產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)的進(jìn)程和質(zhì)量。然而，已有的岸線資源相關(guān)研究，多集中在岸線資源的價值和生態(tài)敏感性評估等方面[4，5]，還沒有針對岸線開發(fā)生態(tài)壓力的定量化評估。

生態(tài)壓力指危及生物個體或種群的生長及生殖的外界干擾（如寒冷、干旱或饑餓等）及其所產(chǎn)生的生理效應(yīng)，或者是指危及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的外界干擾（如人口增長、資源短缺或環(huán)境污染等）及其所產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)[6]。

海島岸線資源開發(fā)利用生態(tài)壓力，隸屬于生態(tài)壓力的范疇，其研究對象為海島岸線，所謂壓力指的是由于人類對海島岸線資源的開發(fā)，對海島岸線所在海域、陸域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生影響，使得相關(guān)海域、陸域生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化的現(xiàn)象。在現(xiàn)有生態(tài)壓力評估的研究中，主要涉及的研究對象包括耕地、草地、城市開發(fā)、區(qū)域開發(fā)等，研究的方法以定量分析為主要趨勢，建立的評估方法主要有生態(tài)足跡分析法、綠色核算方法、能值分析法、環(huán)境質(zhì)量法、污染物排放指標(biāo)法、系統(tǒng)動力學(xué)法、投入產(chǎn)出法、多元統(tǒng)計分析法等[7-16]。

舟山群島是我國唯一以群島立市的地級市，也是我國目前批準(zhǔn)設(shè)立的首個群島新區(qū)。優(yōu)良的岸線資源是群島新區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。本文選擇舟山市海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要島嶼（金塘島），參照已有方法，針對海島岸線資源開發(fā)對相關(guān)海域、陸域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的可能影響，提出了海島岸線資源開發(fā)利用的生態(tài)壓力評估方法，通過建立生態(tài)壓力指數(shù)，結(jié)合實際開發(fā)利用數(shù)據(jù)，對島嶼岸線資源開發(fā)生態(tài)壓力定量評估進(jìn)行初步研究，為海島岸線資源開發(fā)利用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供建議。

1 海島岸線資源開發(fā)利用生態(tài)壓力的內(nèi)涵

海島岸線資源開發(fā)生態(tài)壓力的大小首先由開發(fā)利用的生態(tài)環(huán)境影響決定，這是生態(tài)壓力的重要基礎(chǔ)；其次，生態(tài)壓力大小還受到岸線開發(fā)飽和度的影響，完全開發(fā)與部分開發(fā)帶來的生態(tài)環(huán)境壓力具有顯著差異；最后，生態(tài)壓力大小還受岸線資源本身生態(tài)敏感性，以及相鄰岸線生態(tài)效應(yīng)相互作用的影響。

1.1 海島岸線資源開發(fā)利用的生態(tài)環(huán)境影響分析

岸線開發(fā)利用的類型是決定生態(tài)壓力的基本要素。根據(jù)岸線的資源特征和海域功能區(qū)劃，岸線利用類型劃分為漁業(yè)岸線、交通運輸岸線、工礦岸線、海底工程岸線、旅游娛樂岸線、排污傾倒岸線、圍海造地岸線、特殊岸線和其他岸線、保留岸線。不同開發(fā)利用類型的生態(tài)環(huán)境影響，又可以從生態(tài)環(huán)境影響的正負(fù)效應(yīng)、壓力識別兩個方面分析。

1.1.1 生態(tài)環(huán)境影響的正負(fù)效應(yīng)。不同利用方式產(chǎn)生的生態(tài)壓力組成各異，但大體可以包括正向壓力效應(yīng)和負(fù)向壓力效應(yīng)，正向壓力效應(yīng)反映開發(fā)利用活動對資源所處生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)壓力增大，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅，如岸線開發(fā)造成水、大氣、噪聲等環(huán)境污染，會造成一定海域的侵蝕或沖積，影響岸線的穩(wěn)定性，開發(fā)利用活動會對一定海域的底棲、浮游、潮間帶生物產(chǎn)生影響，使得生物量降低、物種多樣性減少等；負(fù)向壓力效應(yīng)反映對開發(fā)利用活動對資源所處生態(tài)系統(tǒng)具有良好的生態(tài)效應(yīng)，具有建設(shè)作用，如保護(hù)岸線，通過建立各種海洋自然保護(hù)區(qū)，通過積極的生態(tài)養(yǎng)護(hù)、合理的生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施，對岸線會起到積極的保護(hù)作用。保留岸線的生態(tài)壓力則視未來的開發(fā)利用而定，但開發(fā)利用產(chǎn)生的生態(tài)壓力總是不可避免的。所以，本論文中把這部分壓力也視為正壓力。

1.1.2 岸線開發(fā)生態(tài)壓力識別。不同的岸線開發(fā)類型帶來的生態(tài)環(huán)境影響是不一樣的，所產(chǎn)生的生態(tài)壓力也是不一樣的。每一種岸線開發(fā)利用方式產(chǎn)生的生態(tài)壓力都可以從正、負(fù)生態(tài)壓力兩個方面去分析，細(xì)分為不同的生態(tài)因子，再細(xì)分出不同的生態(tài)壓力組成。以漁業(yè)岸線開發(fā)利用為例，其生態(tài)壓力組成識別見表1。

1.2 岸線利用飽和程度

岸線開發(fā)利用產(chǎn)生的生態(tài)壓力，除了受開發(fā)利用類型影響外，還受到開發(fā)利用飽和程度的影響。上節(jié)分析的生態(tài)壓力組成可以看作是理論生態(tài)壓力值，按照海洋功能區(qū)劃，劃分出來岸線利用分區(qū)，各分區(qū)開發(fā)利用產(chǎn)生的生態(tài)壓力還會受到實際利用程度的影響。這里的利用程度，包括開發(fā)利用密度、開發(fā)利用規(guī)模、開發(fā)利用歷史等多方面的影響。在實際數(shù)據(jù)難以獲取的情況下，論文采用簡單的開發(fā)利用長度來表示。以實際已利用的岸線長度，與可開發(fā)利用的岸線長度相比，獲得生態(tài)壓力的修正系數(shù)。一般而言，開發(fā)利用飽和程度越高，產(chǎn)生的生態(tài)壓力越大，反之亦然。

1.3 不同岸線開發(fā)利用類型生態(tài)敏感性及相關(guān)性

除了上述兩個要素之外，岸線開發(fā)利用的生態(tài)壓力還需要從整體角度出發(fā)，對不同類型岸線的生態(tài)敏感性、生態(tài)效應(yīng)之間的相關(guān)性進(jìn)行考慮。首先，生態(tài)敏感岸段具有較高的生態(tài)敏感性，其抵抗人類開發(fā)建設(shè)活動的能力低，結(jié)構(gòu)和服務(wù)功能易遭到破壞，而且工程與生物措施難以修復(fù)或恢復(fù)，是需要重點保護(hù)的岸段。生態(tài)敏感性較高的岸線，開發(fā)利用產(chǎn)生的生態(tài)壓力相對較高。

其次，根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)基本原理，景觀的面積和連通性是決定景觀生態(tài)效應(yīng)的重要因子。正向壓力岸線的面積規(guī)模是表征其破壞性的重要指標(biāo)之一，面積比例越高，對岸線海域生態(tài)系統(tǒng)的潛在威脅程度越大；面積一定的情況下，正向壓力岸線的連通性越好，蔓延度越高，潛在威脅的程度也越大；負(fù)向壓力岸線類型的面積、數(shù)目、幾何形狀及其空間分布不同對正向壓力岸線威脅的抵抗能力也不同，面積越小，分布越離散，斑塊越破碎，抵抗能力越差。此外，兩種壓力岸線類型的空間鄰接關(guān)系也決定著區(qū)域的生態(tài)安全格局，空間鄰接長度越大，鄰接數(shù)目越多，區(qū)域受到的生態(tài)威脅越大[17]。

2 岸線資源開發(fā)利用生態(tài)壓力指數(shù)的計算方法

2.1 生態(tài)壓力指數(shù)的定義

國內(nèi)外對生態(tài)壓力的定義尚未有統(tǒng)一的界定，人類生產(chǎn)活動本身很復(fù)雜，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)演變的作用機(jī)制因人類活動方式的不同而不同，很難直接定量分析人類生產(chǎn)活動對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)干擾程度。本研究引入生態(tài)壓力指數(shù)概念，利用生態(tài)壓力指數(shù)分析海島岸線資源開發(fā)利用對岸線海域生態(tài)系統(tǒng)的干擾程度。

論文根據(jù)岸線開發(fā)生態(tài)環(huán)境影響、生態(tài)壓力均衡系數(shù)（包括岸線開發(fā)飽和度指數(shù)、岸線生態(tài)敏感性及相關(guān)性指數(shù)）度量岸線開發(fā)生態(tài)壓力，定量反映岸線開發(fā)對于維持整個海島生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的作用。如果結(jié)果計算為0，表示對原有生態(tài)系統(tǒng)的影響不大，如果計算為正值，則表示生態(tài)壓力過大，要注意調(diào)整。

表1 漁業(yè)岸線開發(fā)利用生態(tài)壓力組成識別

2.2 生態(tài)壓力指數(shù)的計算

定量化的指標(biāo)包括：岸線開發(fā)類型、岸線利用長度、岸線開發(fā)利用生態(tài)環(huán)境影響及權(quán)重指數(shù)、岸線生態(tài)敏感性及相關(guān)性指數(shù)。

2.2.1 不同類型岸線利用方式的生態(tài)環(huán)境影響指數(shù)C1

式中W是權(quán)重指數(shù)，Cij是某項指數(shù)的生態(tài)環(huán)境影響程度。Wi是不同的環(huán)境要素（一級評價指標(biāo)）的權(quán)重指數(shù)，wj是不同的生態(tài)因子（二級評價指標(biāo)）的權(quán)重指數(shù)。Cij是對生態(tài)環(huán)境某一要素的影響程度。指標(biāo)賦值按優(yōu)劣等級劃分為：0、±1、±2、±3，分別表示影響程度幾乎沒有、有一定影響程度、影響程度較大、有很強(qiáng)的影響，正值為不利影響，負(fù)值為有利影響。

C1的取值介于（3,-3），3表示生態(tài)環(huán)境壓力過大，-3則表示生態(tài)壓力最小，有利于岸線海域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的維持和改善。

2.2.2 岸線開發(fā)飽和程度指數(shù)C2

式中，li是某一類型岸線已開發(fā)利用的長度，Li是某一類型岸線規(guī)劃的長度。C2的取值在（0～1）之間。

2.2.3 岸線開發(fā)生態(tài)效應(yīng)指數(shù)C3

E1：恒大于0，生態(tài)敏感指數(shù)，敏感性高，取值越大，生態(tài)敏感區(qū)取0.2，亞敏感區(qū)取0.1；E2：生態(tài)壓力相關(guān)指數(shù)，按照生態(tài)壓力的正負(fù)來確定取值，正值表示為正壓力，負(fù)值為負(fù)壓力，景觀生態(tài)學(xué)參數(shù)修正，斑塊面積相對較大，連通性較好，取高值，反之取低值，取值均位于（0～1）之間。

生態(tài)壓力指數(shù)：C=C1*C2+C3

3 金塘島岸線開發(fā)利用生態(tài)壓力評估

3.1 金塘島岸線功能區(qū)劃與開發(fā)利用現(xiàn)狀

舟山市定海區(qū)港口岸線資源豐富，建港條件相當(dāng)優(yōu)越，全區(qū)擁有島嶼岸線總長428.07km，其中，水深在10m以上的深水岸線為68.70km；水深在20m以上的深水岸線43.1km?？砷_發(fā)利用的深水岸線資源主要分布在舟山島、金塘島、冊子島、長白島及西南部諸島嶼。金塘以島建鎮(zhèn)，位于舟山群島西南部，經(jīng)過多年的建設(shè)，港口開發(fā)已初具規(guī)模，成為寧波—舟山港口資源一體化開發(fā)的重點港區(qū)。區(qū)域主要功能為港口航運及臨港工業(yè)，同時具有風(fēng)景旅游、圍海造地等功能。

根據(jù)海洋功能區(qū)劃（圖1），金塘島岸線利用分為：港區(qū)、水道航道區(qū)、錨地區(qū)、圍塘養(yǎng)殖區(qū)、灘涂養(yǎng)殖區(qū)、礦產(chǎn)資源利用區(qū)等。其中，港區(qū)主要位于金塘島的西南岸和東南岸及周邊海域，由金塘作業(yè)區(qū)和大鵬山作業(yè)區(qū)組成，可開發(fā)利用的深水岸線總長約22.5km。金塘水道航道區(qū)介于金塘島與穿山半島北側(cè)之間，東連冊子水道，西接甬江口，與北侖港為同一水域，水深25m以上，寬約2.5km。金塘錨地區(qū)，包括金塘東臨時錨地、金塘南錨地、金塘西錨地和七里峙錨地4塊。圍塘養(yǎng)殖區(qū)，主要位于金塘島和南部諸島也有少量養(yǎng)殖。灘涂養(yǎng)殖區(qū)，主要位于金塘島北部灘涂養(yǎng)殖區(qū)塊；礦產(chǎn)資源利用區(qū)為金塘樟樹岙固體礦產(chǎn)區(qū)，位于金塘島北部，山潭鹽田區(qū)，位于金塘島西部，該區(qū)塊已規(guī)劃為港口和臨港工業(yè)區(qū)塊，暫時保留為鹽田區(qū)。寧波至舟山海底管線區(qū)，位于舟山島、金塘島附近海域。金塘圍海造地區(qū)，位于金塘島及周邊島嶼，圍海造地區(qū)可以分為金塘東南部、西南部和北部，以金塘島北部為主。金塘島海岸防護(hù)工程區(qū)，位于金塘島西部，大豐蛤皮岙山咀至大浦口至瀝港觀前。金塘島臨港工業(yè)區(qū)，位于金塘島內(nèi)。金塘排污區(qū)，位于金塘島南部。金塘島特殊工業(yè)用水預(yù)留區(qū)，位于金塘島北部，設(shè)立一個海水淡化預(yù)留區(qū)。大鵬山南部岸線待定區(qū)。

目前岸線利用方式主要包括港口、海洋漁業(yè)和海水利用。

3.2 金塘島岸線開發(fā)利用生態(tài)壓力指數(shù)計算

整個金塘島分成金塘北部和大鵬山島、金塘東南部、金塘西南部三個部分，分別計算其岸線開發(fā)利用生態(tài)壓力指數(shù)。

3.2.1 C1、C2和C3計算說明。C1的計算按照金塘島現(xiàn)有開發(fā)利用情況，統(tǒng)計計算對象為已經(jīng)確權(quán)的岸線使用方式①資料來源為舟山市海洋與漁業(yè)局海域管理處。，按照海域使用登記情況，確定岸線開發(fā)類型，然后按照岸線開發(fā)類型，分別計算其生態(tài)環(huán)境影響程度。C2的計算，根據(jù)確權(quán)岸線的長度，與規(guī)劃岸線的長度相比，得到C2值，具體開發(fā)利用長度和規(guī)劃岸線長度均可在C A D文件中讀取。C3的計算，本區(qū)均位于近岸海域，屬生態(tài)環(huán)境亞敏感區(qū)，所以，E1值均取0.1，E2的取值根據(jù)具體的岸線類型和岸線長度、形狀等確定。

3.2.2 金塘北部、大鵬山島生態(tài)壓力指數(shù)計算。以金塘北部、大鵬山島為例，此處是金塘島岸線利用最為密集的地區(qū)，金塘北部岸線長度為15.22km，大鵬山岸線長區(qū)度為11.29km，主要規(guī)劃為圍墾和港口區(qū)。其中，已開發(fā)利用岸線長度是金塘北部為6.45km，大鵬山為4.45km。金塘北部主要開發(fā)利用類型為灘涂養(yǎng)殖、碼頭（客貨運碼頭、油碼頭、漁碼頭）。大鵬山已有岸線開發(fā)利用類型為灘涂養(yǎng)殖。按開發(fā)利用類型中灘涂養(yǎng)殖類的環(huán)境影響主要為水環(huán)境和岸線，其中又以水環(huán)境影響為主，權(quán)重分別賦值為0.6和0.4，對生態(tài)環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在水環(huán)境質(zhì)量下降和棲息地減少上，權(quán)重賦值分別為0.4、0.4、0.1、0.1。對生態(tài)環(huán)境的影響程度，分別取值為2、2、1、1。C2的值可以由開發(fā)利用岸線的長度直接計算得到，C3的取值主要需確定E2，該處用海類型成片分布，對岸線的壓力效果有放大作用，特別是金塘北部瀝港漁港附近，岸線基本已經(jīng)成片開發(fā)，E2取值為0.3。由此可計算出該區(qū)的C1值為 1.8，C2值為 0.42，C3值為 0.1+0.3。

圖1 舟山金塘島及其鄰近海域海洋功能區(qū)劃

綜合以上分析，可以計算出，金塘北部、大鵬山島的岸線開發(fā)利用生態(tài)壓力指數(shù)為1*0.42+0.4=1.16。

金塘西南部岸線長度15.16km，已開發(fā)利用7.63km。開發(fā)利用形式主要為灘涂養(yǎng)殖、集裝箱碼頭和舶修造廠配套船塢碼頭。

金塘東南部岸線長度16.64km，已開發(fā)利用0.9km。開發(fā)利用類型主要為公益性漁用碼頭、電纜登陸點、車渡碼頭。

以此類推，分別計算出金塘島北部、東南部、西南部岸線開發(fā)生態(tài)壓力指數(shù)見表2。

4 結(jié)果與討論

根據(jù)以上計算，金塘島岸線開發(fā)生態(tài)壓力指數(shù)分別為1.16、1.3和0.15，區(qū)域分異非常顯著，其中金塘北部、大鵬山島附近和金塘東南部海域是當(dāng)前區(qū)域開發(fā)利用的重點，集中了本區(qū)的主要港口、碼頭，并分布較多的圍網(wǎng)養(yǎng)殖用海。這些開發(fā)類型對岸線附近海域的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了較大的影響。再加上，本海區(qū)生態(tài)壓力背景值長期以來一直處于較高水平，近年來的海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量公報顯示，本區(qū)海水環(huán)境質(zhì)量屬于劣四類，海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量長期處于惡劣狀態(tài)并有惡化趨勢。所以，本區(qū)岸線開發(fā)應(yīng)注意調(diào)整生態(tài)壓力，選擇生態(tài)友好的開發(fā)利用方式，并適當(dāng)轉(zhuǎn)移開發(fā)利用的重點。

表2 金塘島各區(qū)岸線開發(fā)生態(tài)壓力指數(shù)

當(dāng)然，論文的計算結(jié)果僅大體反映出岸線開發(fā)與生態(tài)壓力之間的關(guān)系，計算結(jié)果中沒有考慮開發(fā)利用項目之間的累積環(huán)境影響，開發(fā)項目的開發(fā)歷史（時間長短、規(guī)模等），必然會造成計算結(jié)果的偏差。此外，計算生態(tài)壓力指數(shù)時的精度也有待提高，本次計算僅劃分出3個區(qū)域，區(qū)域內(nèi)的開發(fā)利用類型并不一致，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步劃分不同的亞域，以提高生態(tài)壓力評估的指向性。同時，在評估開發(fā)利用活動對生態(tài)環(huán)境影響程度時，采取的定量化方式為打分法，該方法帶有一定的主觀性，在今后的研究中應(yīng)該引入更加科學(xué)的評估方法。