濱海濕地退化損失評估體系構建與實證

李怡，殷克東，，c，金雪，李雪梅，c

（中國海洋大學a.海洋與大氣學院；b.經濟學院；c.海洋發展研究院（教育部人文社會科學重點研究基地），山東青島266100）

0 引言

濱海濕地處于海洋生態系統和陸地生態系統的交錯區域，是地球上獨特的生態系統。地球上的眾多濕地具備控制污染源、調蓄洪水等生態功能，并支持人類社會經濟文化發展的各種需要。健康的濱海濕地能協調經濟發展與區域生態關系，為周邊城市提供了良好的經濟、生態和文化發展基礎。自工業社會以來，在全球自然因素變化及人類經濟社會活動的影響下，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服務功能下降，威脅人類經濟文化社會的可持續發展及周邊國家海岸帶安全，引起全球各個國家的廣泛關注。

目前國際上關于濱海濕地的研究主要有濕地管理及保護政策、濕地演化交替過程、濕地生物多樣性、濕地評估（包括濕地功能評價、濕地價值評價、濕地退化評價、濕地脆弱性評價，并側重于評價標準、指標和等級等）、濕地景觀格局變化、濕地恢復與重建、3s（RS、GIS、GPS）技術在濕地方面的應用等[1-9]。

本文研究的濱海濕地退化評估是利用濱海濕地自身生態指標及人為干預因素等，應用數學、生態學等學科方法科學評價濱海濕地生態系統的退化狀態，包括濱海濕地生境健康狀態、生態破壞程度等；濕地損失評估是根據濕地生態服務價值指標，應用相應的科學方法評估濕地在一定的退化狀態下所造成的生態系統服務價值損失程度。本文構建濱海濕地退化評估體系和損失評估體系，以膠州灣濱海濕地為研究對象，評估濱海濕地的退化程度和損失程度；分別計算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雜關系，為濱海濕地的恢復和管理提供科學的指導依據。

1 評估指標體系構建和數據來源

1.1 濱海濕地退化評估指標體系構建

為客觀反映濱海濕地的損失狀況，根據濕地退化原因（見下頁表1），建立3個等級的濱海濕地退化評價指標體系（見圖1）：第一等級為目標層，用濱海濕地系統的退化程度來表示；第二等級為要素層，包括人為因素和自然因素兩方面；第三個等級為指標層,包含13個指標。

圖1 濱海濕地退化評估指標體系

表1 濕地退化原因及退化評估指標選取

1.2 濱海濕地損失評估指標體系構建

由于濱海濕地的自然因素和人類活動相互作用、相互影響，對濱海濕地的生態系統服務價值造成了損失。根據濱海濕地提供的生態服務功能類型，建立濱海濕地損失評估指標體系(見圖2)：第一等級為目標層，用濱海濕地系統的生態系統服務價值損失程度來表示；第二等級為要素層，包括供給服務損失、調節服務損失以及支持服務損失和文化服務損失四方面；第三個等級為指標層，包括9個指標。

圖2 濱海濕地損失評估指標體系

(1)海產品損失。海產品包括濱海濕地生態系統各類養殖和捕撈的海產品。根據海洋與漁業局調查結果，全國濱海濕地的魚類及其他海產品的種類和數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提供的主要原料。濱海濕地生態系統的原鹽供給量比重較大。原料損失主要依據原鹽產出減少率為主。

(3)氧氣損失。濱海濕地生態系統中的植被及周圍水域中的各種藻類植物光合作用產生的氧氣是濕地氧氣生產的主要來源。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。

(4)氣候調節損失。主要觀測濱海濕地植被中溫室氣體排放量的變化率。

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

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

(7)減緩土壤侵蝕價值損失。濕地生態系統具有減緩土壤侵蝕的生態服務功能，但隨著濕地退化、污染情況的加重，使其減緩土壤侵蝕的生態服務價值大大下降。

(8)文化產業損失。海洋及海岸帶，是教育文化活動的溫床。據研究，文化價值可以由海岸線至海域0.5km處計算得到，中國文化價值平均值為5569元/hm2·a[10]。

(9)旅游損失。濱海濕地獨特的景觀，能吸引眾多游客，但由于濱海濕地面積的減少，使濕地景觀的質量下降和數量減少，給旅游業帶來損失。

1.3 數據來源

本文以膠州灣濱海濕地為例，運用設定的退化和損失體系，對濱海濕地進行評估，其中退化評估數據主要來源于青島市歷年海洋環境公報、青島市海洋與漁業局統計資料、青島市歷年統計年鑒以及文獻資料[11-13]。

2 濱海濕地退化評估

2.1 評估方法

對獲得的膠州灣濱海濕地數據進行定性分析和定量分析，采用閾值設定的方法能夠相對簡單地評價濕地的退化情況。進行膠州灣濱海濕地退化評估時將借鑒張曉龍的退化評估方法[7]。

（1）指標閾值設立及權重賦予

對所建立的退化評估指標和損失評估指標進行閾值設定和權重賦予（見下頁表2），每一個指標都有明確的閾值與其實際狀態相對應，對相應的閾值賦予一定的分數。各指標的閾值和權重根據國家發布的相關調查結果和專家文獻[7-9]的相關結論設定。

（2）計算退化指數

將各指標得分帶入公式中：

表2 膠州灣濱海濕地退化評估

其中，D為退化指數，aj各指標得分，wj為指標權重。

（3）等級劃分

參考國家發布的相關數據標準及文獻[7-9]進行等級劃分。根據濱海濕地退化得分，其退化程度劃分為未退化、輕度退化、中度退化、嚴重退化、喪失5個等級。

（1）未退化：退化指數≤20。表示濱海濕地具有健康的生態系統，其功能結構穩定，具有良好的經濟、生態、社會功能。

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

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

（4）嚴重退化：60＜退化指數≤80。表示濱海濕地生態系統功能已喪失自我恢復能力，退化嚴重，必須加強保護。

（5）喪失：80＜退化指數。表示濱海濕地系統遭到嚴重破壞，其生態功能已喪失，不可恢復。

2.2 評估結果及分析

根據所獲得的2015年數據及所建立的退化評估體系，將各指標得分（見表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，濕地面積減少近1/3，生態系統遭到破壞，且自我恢復能力較弱。

表3 膠州灣濱海濕地退化評估指標得分

由于自然因素影響和人類對資源過度開發掠取，導致自然濕地面積的大量減少，并造成濱海濕地生態功能下降、生態系統結構破壞、生物多樣性減少和資源喪失等一系列現象；濕地土地鹽漬化也是濕地退化的一方面，土地鹽漬化會改變植被景觀，造成植被覆蓋率損失。濕地面積減少會使處于該生態系統中的生物失去棲息地和食物，減低生物種類和數量，造成生物資源損失。風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程。相關部門應及時采取相應對策減緩濱海濕地退化速度。

3 濱海濕地損失評估

3.1 評估方法

由于有關濱海濕地生態系統損失評估模型的文獻很少，本文在建立損失評估模型時，將結合膠州灣損失的自身特點建立相應的綜合評估方法。

（1）指標閾值設立

首先對所建立的損失評估指標進行閾值設定（見表4），有關各指標的閾值設定是根據國家發表的相關調查結果設立的。

（2）權重賦予

根據歷年來各生態系統服務指標對濕地服務價值的貢獻率，對指標賦予權重。

（3）綜合評價

各指標的分值乘以相應的權重值，并相加，即加權相加，得出最終得分（濕地損失指數）。

S為濕地損失指數，zj為損失指標所得分值，wj為損失指標權重比

（4）評估等級劃分

根據計算得到的濱海濕地損失指數，參考國家相關標準，將濱海濕地的損失程度劃分為4個等級：未損失、輕度損失、中度損失、和嚴重損失。

表4 膠州灣濱海濕地損失評估

按照以上評價方法，對各指標得分權重相加得到濕地損失指數，得出膠州灣濱海濕地損失情況。若損失指數≥70分，則為嚴重損失；50≤損失指數＜70，則為中度損失；30≤損失指數＜50，為輕度損失；損失指數＜30，則為未損失。

3.2 評估結果及分析

根據所獲得的2015年數據及所建立的損失評估體系，將各指標得分（見表5）代入公式，得到膠州灣濱海濕地損失評估的最終得分為59.5分，即2015年膠州灣濱海濕地生態系統服務價值處于中度損失狀態。在自然和人為作用的相互影響下，膠州灣濱海濕地生態系統受損嚴重。濕地退化中的環境污染，會加重濕地底質、生物污染殘留，造成大量海產品及原料損失；環境污染也會部分影響濕地景觀，造成水質凈化等生態服務功能的損失。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；濕地退化導致濕地區域內土壤抗腐蝕能力減弱。

表5 膠州灣濱海濕地損失指標得分

4 濱海濕地退化與損失關系分析

濱海濕地退化是在人類對資源過度開發掠取和自然因素下造成的濱海濕地生態功能下降、生態系統結構破壞、生物多樣性減少和資源喪失的一系列現象。濕地退化和濕地損失兩者關系密不可分。為了探究膠州灣濱海濕地退化與損失的關系，利用2005年、2010年、和2015年三個年份的各指標數據及這三個年份的濕地退化指數和濕地損失指數進行性對比分析。利用上文的濕地退化評估模型及損失評估模型，可算得2005年濕地退化指數為35.5，濕地損失指數為47.5，2010年濕地退化指數為46.6，濕地損失指數為53.5。

圖3 膠州灣濕地退化指數與各項指標數據對比

由圖3（a）可知，濕地退化與濕地損失成正相關關系，濕地退化越嚴重，濕地損失就越嚴重。由圖3（b）、（c）、（d）、（e）可知由于膠州灣濱海濕地的退化，使其濕地的各項自然屬性的生態服務功能減弱，自然濕地面積不斷減少導致濕地生境價值不斷降低；濕地退化也伴隨著膠州灣海水污染加劇，使其周邊海域魚類、貝殼類等海產品生物種類和數量驟減，導致海洋捕撈量減少；由于人類對膠州灣濱海濕地的不斷開發，使濕地鹽田區面積不斷減少，產鹽量降低導致膠州灣濱海濕地的供給價值不斷降低；濕地納潮量的減少，使膠州灣的自凈能力減弱，加之赤潮、滸苔等現象的頻繁發生，導致濱海濕地水質凈化價值減弱。

由圖3（f）可推測，近年來膠州灣旅游業發展蓬勃，對周邊地域的經濟發展做出了許多貢獻，但也帶來了許多環境問題，例如旅游開發商對濱海濕地的開發掠奪使濕地生態遭到破環，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；濕地退化也將帶來一系列的濕地生態服務價值損失，不利于周邊經濟發展。通道，并引水到淤沙區，在雨季河汛期引進和儲蓄河水，遏制海平面上升造成的海水侵蝕情況，增大淡水濕地面積，改善鳥類及其他生物的生態環境，逐漸恢復其生態服務功能。

（4）加強濱海濕地動態監測研究。建立膠州灣濱海濕地監測站，加強對濱海濕地的動態監測，掌控濱海濕地的健康狀況。

（5）對居民進行濕地宣傳教育。政府定時對周圍居民進行濱海濕地重要性和保護教育，提高居民自覺保護濱海濕地的積極性。

（6）加強濱海濕地植被種植。由于大量圍墾和污染，使濱海濕地植被覆蓋率下降，應積極推進濱海濕地生態林建設，增大植被覆蓋率。

5 結論與建議

本文通過構建濱海濕地退化評估體系和損失評估體系，計算了2015年膠州灣濱海濕地的退化指數和損失指數，評估膠州灣濱海濕地的退化程度和生態服務價值損失情況。利用2005年、2010年和2015年的數據進行計算分析，討論膠州灣濱海濕地退化與損失的關系，得到以下結論：

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

（2）根據濱海濕地損失評估體系，得出膠州灣濱海濕地處于中度損失，表現在生物資源損失嚴重、植被覆蓋率下降、濕地生境容量損失等。濕地在經濟方面損失也十分嚴重，濕地供給資源中漁業資源損失尤為嚴重，損失約超過40%。

（3）膠州灣濱海濕地退化與損失呈正相關關系，濕地退化越嚴重，濕地損失就越嚴重。為遏制濱海濕地情況的惡化，必須重建濱海濕地生態系統，修復生態功能，降低濕地退化速度，減少濕地損失。

根據所得出的結論提出以下建議：

（1）建立濕地保護區和濕地公園。對濱海濕地的功能價值進行評估，根據其不同的功能，對濱海濕地進行分類及分區，建立相應的濕地保護區和濕地公園。

（2）建立嚴格的污水排放政策法律。政府應建立嚴格的污水排放制度，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工程。挖取膠州灣的輸沙

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