基于海島生態(tài)指數(shù)的2019年海島生態(tài)狀況評(píng)價(jià)及影響因素分析

張新慧 趙錦霞 肖蘭等

關(guān)鍵詞：海島;海島生態(tài)指數(shù);生態(tài)狀況評(píng)價(jià);相關(guān)分析

中圖分類號(hào)：P76 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-9857（2022）01-0054-06

0引言

我國(guó)是海洋大國(guó)，海島眾多，海島分布南北跨越的緯度達(dá)38°，東西跨越的經(jīng)度約17°，地處熱帶、亞熱帶和溫帶3個(gè)氣候帶，是我國(guó)的海防前線和重要的生態(tài)安全屏障[1]。海島及其海洋中蘊(yùn)藏著豐富的資源，合理開(kāi)發(fā)利用海島是關(guān)鍵問(wèn)題[2]。與陸地生態(tài)系統(tǒng)相比，海島的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)更加脆弱，特別容易受到社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境和人為因素的破壞和干擾。隨著開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)帶來(lái)的重大影響，海島的生態(tài)狀況成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。評(píng)價(jià)海島生態(tài)狀況，分析影響海島生態(tài)狀況的主要因素，對(duì)準(zhǔn)確了解海島的生態(tài)環(huán)境和生態(tài)壓力等方面，及時(shí)采取有效的措施調(diào)整海島規(guī)劃以及管理政策，平衡海島開(kāi)發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)海島可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義和重要作用[3-5]。

目前，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者借鑒陸地生態(tài)狀況評(píng)價(jià)和海洋生態(tài)評(píng)價(jià)，開(kāi)展了海島生態(tài)狀況評(píng)價(jià)的研究。例如：通過(guò)遙感生態(tài)指數(shù)（RSEI）對(duì)廈門、平潭等海島型城市生態(tài)變化、生態(tài)效應(yīng)開(kāi)展監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)[6-8];以舟山群島為例，構(gòu)建海島地區(qū)城市生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，評(píng)價(jià)海島城市生態(tài)系統(tǒng)健康動(dòng)態(tài)[9];以南澳島、海壇島等為例，研究海島生態(tài)脆弱性的表現(xiàn)、驅(qū)動(dòng)機(jī)制及對(duì)策措施等[2，5，10-11]。豐愛(ài)平等[1，12]在梳理我國(guó)海島保護(hù)與管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)外生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法，提出適用于我國(guó)海島管理的生態(tài)狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)———海島生態(tài)指數(shù)的評(píng)價(jià)方案，并開(kāi)展方法驗(yàn)證和應(yīng)用，推動(dòng)形成海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海島生態(tài)指數(shù)評(píng)價(jià)方法》[13]。本研究基于海島生態(tài)指數(shù)，選取77個(gè)海島進(jìn)行2019年海島生態(tài)狀況的評(píng)價(jià)與分析，以期了解和掌握海島生態(tài)狀況，為開(kāi)展海島適應(yīng)性管理、促進(jìn)海島生態(tài)系統(tǒng)健康和可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1評(píng)價(jià)方法

1.1評(píng)價(jià)海島

選取我國(guó)77個(gè)海島開(kāi)展2019年生態(tài)指數(shù)評(píng)價(jià)。其中：鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)有居民海島30個(gè)，村級(jí)有居民海島35個(gè)，無(wú)居民海島12個(gè);基巖類海島67個(gè)，沙泥類海島9個(gè)，珊瑚礁島1個(gè);行政隸屬方面，77個(gè)海島分布在除天津外的沿海?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）。

1.2海島生態(tài)指數(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)方法

本研究依據(jù)《海島生態(tài)指數(shù)評(píng)價(jià)方法》進(jìn)行海島生態(tài)狀況評(píng)價(jià)[1，13]。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由4個(gè)一級(jí)指標(biāo)、7個(gè)二級(jí)指標(biāo)和9個(gè)三級(jí)指標(biāo)構(gòu)成，一級(jí)指標(biāo)包括生態(tài)環(huán)境、生態(tài)壓力、生態(tài)管理和其他指標(biāo)（表1）。

海島生態(tài)指數(shù)（Island Ecological Index，IEI）的計(jì)算公式如下：

式中：A為指標(biāo)A1至A7的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)值;p為指標(biāo)A1至A7對(duì)應(yīng)的權(quán)重;α為指標(biāo)A8的指標(biāo)值;β為指標(biāo)A9的指標(biāo)值。

根據(jù)海島生態(tài)指數(shù)將海島生態(tài)狀況分為4級(jí)，即優(yōu)、良、中、差（表2）。

1.3數(shù)據(jù)來(lái)源

植被覆蓋率、自然岸線保有率和島陸建設(shè)強(qiáng)度的數(shù)據(jù)通過(guò)解譯高分一號(hào)衛(wèi)星2019年遙感影像獲得;海島周邊海域水質(zhì)狀況的數(shù)據(jù)來(lái)自全國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和全國(guó)海島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料;污水處理率、垃圾處理率、規(guī)劃制定與實(shí)施情況和生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工程的數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)訪獲得;海島生態(tài)損害事件數(shù)據(jù)通過(guò)查詢海島執(zhí)法記錄獲得;指標(biāo)權(quán)重采用《海島生態(tài)指數(shù)評(píng)價(jià)方法》給出的權(quán)重[13]。

1.4分析方法

通過(guò)相關(guān)系數(shù)法分析影響海島生態(tài)指數(shù)的主要因素，分別計(jì)算海島生態(tài)指數(shù)與各分指數(shù)、海島生態(tài)指數(shù)與各指標(biāo)、各分指數(shù)與其對(duì)應(yīng)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)，通過(guò)顯著性分析得出影響海島生態(tài)狀況的主要因素。

2結(jié)果

2.1海島生態(tài)指數(shù)結(jié)果與生態(tài)狀況等級(jí)

2019年海島生態(tài)指數(shù)的評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表3。從整體上來(lái)看，評(píng)價(jià)的77個(gè)海島生態(tài)狀況的優(yōu)良比例為48.0%，生態(tài)狀況一般的海島占27.3%，生態(tài)狀況較差的海島占24.7%。廣東雞心島的海島生態(tài)指數(shù)最高，為98.0;長(zhǎng)樂(lè)西洛島、東洛島、猴磯島等海島生態(tài)狀況為優(yōu)。

無(wú)居民海島生態(tài)狀況最好，其次為鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)有居民海島，村級(jí)有居民海島生態(tài)狀況相對(duì)較差（圖1）。無(wú)居民海島中優(yōu)良海島占比為91.7%，其中生態(tài)優(yōu)的海島占比為75%。鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)生態(tài)優(yōu)良海島占比63.3%，高于全部評(píng)價(jià)海島的優(yōu)良率。村級(jí)有居民海島優(yōu)良率僅20%，生態(tài)一般海島占比40%，生態(tài)較差海島占比40%。評(píng)價(jià)海島中，村級(jí)有居民海島最多，影響本次評(píng)價(jià)海島的生態(tài)狀況整體水平。渤黃海區(qū)和東海區(qū)海島的生態(tài)指數(shù)分布相似（圖1），東海區(qū)生態(tài)優(yōu)良的海島比例最高，為55.6%;渤黃海區(qū)海島生態(tài)優(yōu)良的海島比例為54.2%;渤黃海區(qū)、東海區(qū)海島平均生態(tài)指數(shù)值分別為67.7、67.4，平均達(dá)到了生態(tài)“良”的標(biāo)準(zhǔn)。南海區(qū)生態(tài)優(yōu)良的海島比例為23.6%，平均生態(tài)指數(shù)值為57.5，參評(píng)的海島平均指數(shù)僅達(dá)到中等水平。南海區(qū)參評(píng)海島以村級(jí)有居民海島為主，生態(tài)指數(shù)值偏低，影響區(qū)域生態(tài)指數(shù)。

2.2海島生態(tài)狀況主要影響因素

海島生態(tài)指數(shù)由生態(tài)環(huán)境、生態(tài)壓力、生態(tài)管理和其他4個(gè)方面分指數(shù)構(gòu)成。相關(guān)系數(shù)分析結(jié)果顯示（表4）：生態(tài)環(huán)境分指數(shù)、生態(tài)壓力分指數(shù)與海島生態(tài)指數(shù)顯著相關(guān)，對(duì)海島生態(tài)指數(shù)起決定作用;生態(tài)管理分指數(shù)與海島生態(tài)指數(shù)相關(guān)性不顯著。生態(tài)環(huán)境分指數(shù)平均值為56.1，指標(biāo)值偏低，是海島生態(tài)指數(shù)最重要的制約因素。生態(tài)壓力分指數(shù)主要體現(xiàn)人類開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)對(duì)海島的壓力和影響，其均值為75.3。生態(tài)管理分指數(shù)包含“規(guī)劃制定與實(shí)施情況”1個(gè)指標(biāo)，評(píng)價(jià)海島中30個(gè)海島實(shí)施了海島保護(hù)相關(guān)規(guī)劃，指標(biāo)得分100分。生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工程指標(biāo)平均得分2.7，其中50.7%的海島采取了針對(duì)自然景觀、古樹(shù)名木或珍稀瀕危物種的保護(hù)措施。海島生態(tài)指數(shù)與評(píng)價(jià)指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果顯示，植被覆蓋率、自然岸線保有率和污水處理率、生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工程與海島生態(tài)指數(shù)顯著相關(guān)，與相應(yīng)的分指數(shù)也顯著相關(guān)，是評(píng)價(jià)指標(biāo)中的主要影響因素。

77個(gè)評(píng)價(jià)海島的海島生態(tài)指數(shù)和評(píng)價(jià)指標(biāo)的分布各具特征（圖2）?！爸脖桓采w率”和“自然岸線保有率”的分布比較均衡，各分?jǐn)?shù)組頻率差異不大，“植被覆蓋率”最高頻出現(xiàn)在得分50～60的組，“自然岸線保有率”最高頻出現(xiàn)在得分90～100的組?！拔鬯幚砺省焙汀耙?guī)劃制定與實(shí)施情況”分布類似，為兩頭分布，得分為0～10和90～100的海島最多，其中得分0～10的組均為最高頻組，占比均超過(guò)50%，表明這兩個(gè)指標(biāo)是海島生態(tài)指數(shù)的主要限制因素。污水處理設(shè)施配套低、處理率小，以及缺少海島保護(hù)規(guī)劃對(duì)海島生態(tài)均具有一定的影響?！爸苓吅Ｓ蛩|(zhì)優(yōu)良率”“島陸建設(shè)強(qiáng)度”“垃圾處理率”分布相似，單邊集中，高頻組為得分90～100的組，說(shuō)明評(píng)價(jià)海島2019年這3項(xiàng)指標(biāo)普遍表現(xiàn)良好。

對(duì)“植被覆蓋率”“自然岸線保有率”和“污水處理率”按鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)有居民海島、村級(jí)有居民海島和無(wú)居民海島分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，指標(biāo)在不同類型海島間具有明顯的分布差異。無(wú)居民海島的“植被覆蓋率”主要集中在70～100，植被覆蓋率大于70%的海島占80%;鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)有居民海島的“植被覆蓋率”主要集中在30～80，植被覆蓋率大于50%的海島超過(guò)60%;村級(jí)有居民海島的“植被覆蓋率”主要集中在10～60，植被覆蓋率小于50%的海島達(dá)到60%。80%的無(wú)居民海島的“自然岸線保有率”大于80%;鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)有居民海島與村級(jí)有居民海島的“自然岸線保有率”分布均衡，僅20%海島的自然岸線保有率大于80%。鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)有居民海島36.7%的海島無(wú)污水處理設(shè)施，30%的海島污水處理率達(dá)到100%。村級(jí)有居民海島的77.1% 海島無(wú)污水處理設(shè)施。因此，有居民海島污水處理設(shè)施仍不完善，鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)有居民海島近年不斷加大投入，逐步完善相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，而村級(jí)無(wú)居民海島的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)尚未得到重視。

3結(jié)論

本研究對(duì)77個(gè)海島2019年的生態(tài)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中，以生態(tài)狀況優(yōu)良的海島為主，優(yōu)良率為48.1%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)有居民海島和無(wú)居民海島生態(tài)狀況顯著好于村級(jí)有居民海島。渤黃海區(qū)和東海區(qū)海島生態(tài)指數(shù)分布相似，生態(tài)狀況優(yōu)良率超過(guò)50%。南海區(qū)海島受村級(jí)有居民海島影響，生態(tài)狀況優(yōu)良率僅23.6%，以生態(tài)一般海島為主。相關(guān)分析結(jié)果顯示，生態(tài)環(huán)境分指數(shù)、生態(tài)壓力分指數(shù)與海島生態(tài)指數(shù)相關(guān)性較大;植被覆蓋率、自然岸線保有率和污水處理率是影響海島生態(tài)狀況的最主要因素。由于海島生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，不合理的開(kāi)發(fā)利用或過(guò)度開(kāi)發(fā)都會(huì)給海島生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)極其嚴(yán)重的影響，為提高海島生態(tài)水平，建議合理利用海島資源，優(yōu)化布局保護(hù)與開(kāi)發(fā)空間，提高植被覆蓋率，盡可能地保留自然岸線，改善污水處理設(shè)施，采取積極的海島保護(hù)與管理措施，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)海島的可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)村級(jí)有居民海島占有居民海島數(shù)量的82.8%，是海島生態(tài)保護(hù)的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)加強(qiáng)村級(jí)有居民海島的生態(tài)保護(hù)與建設(shè)投入力度。