深圳市福田國家級紅樹林自然保護區的紅樹林生態系統健康評價

畢忠野 黨二莎 包吉明 宮云飛 蘭冬東 鮑晨光

摘要：為切實保護珍貴的紅樹林資源，保持紅樹林生態系統健康，文章構建相應的評價指標體系，采用科學的評價方法，對深圳市福田國家級紅樹林自然保護區的紅樹林生態系統健康進行評價。研究結果表明：根據紅樹林生態系統健康的影響因素，評價指標體系包括環境和生態2個一級指標，海水質量、生物棲息地質量和生物質量3個二級指標以及海水pH值和鹽度等15個三級指標;根據各評價指標的監測數據、量化分級和賦值，計算深圳市福田國家級紅樹林自然保護區4個季節的紅樹林生態系統健康綜合評價值;紅樹林生態系統健康隨季節變化不明顯，其中春季、夏季和冬季為亞健康，秋季為健康，主要原因是秋季的海水鹽度較低。

關鍵詞：生態評價;生態環境;紅樹植物;生物海岸;生物多樣性

中圖分類號：P76;X826? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1005-9857（2019）06-0028-05

Health Assessment of Mangrove Ecosystem in Futian

National Mangrove Nature Reserve，Shenzhen

BI Zhongye1，DANG Ersha2，BAO Jiming1，GONG Yunfei1，LAN Dongdong1，BAO Chenguang1

（1.National Marine Environmental Monitoring Center，Dalian 116023，China;

2.Shenzhen Yuanqing Environmental Technology Service Co.，Ltd.，Shenzhen 518057，China）

Abstract：In order to protect precious mangrove resources and maintain the health of mangrove ecosystem，this paper established the corresponding assessment index system and evaluated the mangrove ecosystem health of Futian National Mangrove Nature Reserve in Shenzhen by using scientific assessment methods.The results showed that： the assessment index system included 2 first-level indicators of environment and ecology，3 second-level indicators of seawater quality，habitat quality and biological quality and 15 third-level indications of pH，salinity and so on.Furthermore，the health status of mangroves in 4 seasons of Futian in Shenzhen was assessed according to the monitoring data，quantitative classification and valuation of each index.The health of mangrove ecosystem does not change obviously with seasons，among which spring，summer and winter are sub-healthy and autumn is healthy and the main reason is the lower salinity of sea water in autumn.

Key words：Ecological assessment，Ecological environment，Mangrove plant，Biogenic coast，Biodiversity

0 引言

紅樹林被稱為“海底森林”，是可再生的海洋生物資源，具有生產率高、分解率高和歸還率高的特性，是生物海岸的基本類型之一[1-3]。紅樹林也是重要的濱海濕地資源，是陸地生態系統向海洋生態系統過渡的生態屏障，在凈化海水、抵抗風浪、保護海岸、改善生態環境和保持生物多樣性等方面具有巨大價值以及陸地森林不可替代的作用。

生態系統健康一詞最先由加拿大學者Schaeffer[4]于20世紀80年代后期提出，即生態系統健康為生態系統缺乏疾病（未受損害），但未明確其定義。Rapport等[5-6]首次論述生態系統健康的內涵。此后許多學者開始關注生態系統健康，同時探索其評價方法和指標[7-9]。經濟合作與發展組織（OECD）于90年代后期提出PSR模型，從社會經濟和生態環境有機統一的觀點出發，準確地反映生態系統健康的自然、經濟和社會因素之間的關系，為生態系統健康評價提供邏輯基礎，被廣泛承認和應用[10-11]。

受圍填海工程、圍塘養殖和工業污染等不合理開發利用活動的影響，我國紅樹林面積銳減，生態系統不斷退化。紅樹林生態系統健康是整個紅樹林生態系統可持續發展的根本保證，是紅樹林保護工作的關鍵，科學的紅樹林生態系統健康評價是重要保障。

1 紅樹林生態系統健康評價指標體系

紅樹林生態系統由紅樹植物、其他陸地植被、鳥類、兩棲爬行動物、底棲動物和浮游生物等生物要素及其賴以生存的土壤、大氣和海水等環境要素共同組成，在海岸帶生態系統中發揮重要作用。參考已有研究成果，本研究建立紅樹林生態系統健康評價指標體系（表1）。

其中，紅樹林土壤通常是初生土壤，海水pH值過高或過低都不利于紅樹林生長;高鹽度明顯阻礙紅樹林的光合作用、蛋白質合成和能量代謝等主要生理過程，同時明顯降低其根、莖和葉的干（鮮）質量;石油類對不同種類紅樹林的影響差異較大，但總體來說水體污染不利于紅樹林生長;紅樹林對無機氮和活性磷酸鹽等營養鹽具有吸收功能，但吸收是有限度的，泰國某河流上游過多排放富營養化廢水導致沿岸紅樹林密度減小;灘涂養殖侵占紅樹林生長區域，限制紅樹林的自然延展，灘涂養殖面積越大，越不利于紅樹林生長;紅樹林面積減少導致其易受外界因素干擾，不利于其生態系統健康;生物質量越高，紅樹林生態系統越健康。

2 評價方法

2.1 海水質量海水質量以水環境健康指數衡量，計算公式為：

式中：Wq為評價指標q的賦值;m為評價指標總數。

評價指標賦值的計算公式為：

式中：Wi為評價指標q在監測站位i的賦值;n為監測站位總數。

2.2 生物棲息地質量

生物棲息地質量以生物棲息地健康指數衡量。其中，灘涂養殖面積占比為灘涂養殖面積與紅樹林面積之比;5年內紅樹林減少面積占比為第五年比第一年減少的面積與第一年面積之比。生物棲息地健康指數的計算公式為：

式中：Ei為評價指標q在監測樣方i的監測值。

2.3 生物質量

生物質量以生物健康指數衡量，計算公式為：

式中：Bi為評價指標q在監測樣方i的監測值。

2.4 綜合評價值

根據海水質量、生物棲息地質量和生物質量，紅樹林生態系統健康綜合評價值的計算方法為：

H=a1Windx+a2Eindx+a3Bindx

式中：a1、a2和a3分別為二級指標權重。

3 評價指標量化分級和賦值

深圳市福田國家級紅樹林自然保護區位于深圳灣北岸，總面積3.68 km2，是我國面積最小的國家級自然保護區，也是我國唯一位于城市腹地的紅樹林保護區和國家級自然保護區。該保護區是重要的鳥類棲息地，共有鳥類約200種，其中23種為國家重點保護鳥類。

根據紅樹林生態系統健康評價指標體系，收集各評價指標數據。其中，海水質量采用2017年3月、5月、8月和10月的監測數據;灘涂養殖面積采用2015年遙感影像解譯數據，紅樹林減少面積采用保護區提供的數據;鳥類多樣性采用2015年1—10月深圳灣7個監測點及其周邊濕地的鳥類和重點關注鳥類的日常監測數據，其他指標采用2016年的監測數據。

根據相關生態環境質量標準和監測結果，對紅樹林生態系統健康評價指標進行量化分級（表2）。

根據評價指標的量化分級結果，對Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級分別賦值為15、10和5。

4 評價結果

根據紅樹林生態系統健康評價指標體系、評價方法以及評價指標量化分級和賦值，分別對深圳市福田國家級紅樹林自然保護區春季、夏季、秋季和冬季的紅樹林生態系統健康進行評價，綜合評價值分別為8.95、9.33、10.45和9.70。

紅樹林生態系統健康評價標準如表3所示。

由表3可以看出，該保護區的紅樹林生態系統健康隨季節變化不明顯，其中春季、夏季和冬季為亞健康，秋季為健康。

從海水質量看，各季節的pH值差異不大，且均在適宜紅樹林生長的范圍內;由于保護區內紅樹林的優勢種為秋茄、白骨壤、海桑、無瓣海桑和桐花樹，鹽度較低的秋季更適宜紅樹林生長;石油類和營養鹽的含量均為相同海水水質標準，對紅樹林生長的影響較小。從生物棲息地質量看，灘涂養殖面積和紅樹林減少面積的占比與季節無關。從生物質量看，秋季的浮游動物多樣性指數較高以及潮間帶生物種數最多，其他指標無明顯的季節差異。

5 結語

本研究根據紅樹林生態系統健康的影響因素，構建相應評價指標體系和指標量化模型，對深圳市福田國家級紅樹林自然保護區進行評價。該保護區的紅樹林生態系統健康隨季節變化不明顯，其中秋季較好，主要原因是海水鹽度較低。目前紅樹林生態系統健康的評價標準尚有不確定性，未來的研究將重點建立評價指標與紅樹林生態系統健康之間的定量化表征關系。

參考文獻

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[2] 王文卿，王瑁.中國紅樹林[M].北京：科學出版社，2007.

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