基于圍填海的江蘇用海承載指數(shù)評價研究

崔丹丹,呂林,李飛,陳艷艷

(1.江蘇省海域使用動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測中心 南京 210017;2.國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心 大連 116023)

0 引言

2016年《資源環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警技術(shù)方法(試行)》明確海洋資源環(huán)境承載能力的概念,即在一定時期和一定區(qū)域內(nèi),在維持海洋資源結(jié)構(gòu)符合可持續(xù)發(fā)展需求以及海洋生態(tài)環(huán)境功能仍具有維持其穩(wěn)態(tài)效應(yīng)能力的條件下,海洋資源環(huán)境系統(tǒng)對人類開發(fā)利用活動的承載狀態(tài)和支撐能力。關(guān)道明等[1]提出海域承載力的承載體為海洋資源環(huán)境系統(tǒng),承載對象為區(qū)域內(nèi)涉海的相關(guān)社會經(jīng)濟(jì)活動;劉容子等[2]提出海域承載力是特定的區(qū)域承載力概念,即在一定時期內(nèi),以海洋資源的可持續(xù)利用和海洋生態(tài)環(huán)境的不被破壞為原則,在符合現(xiàn)階段社會文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活水平的條件下,海洋通過自我調(diào)節(jié)和自我維持所能支持的人口、環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能力或限度;韓立民等[3]提出海域承載力的內(nèi)涵,并運用模糊數(shù)學(xué)法對特定海域進(jìn)行承載力評價;劉康等[4]提出海域承載力可通過海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模體現(xiàn),可通過海域周邊社區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展總量表征,可包括海域養(yǎng)殖承載力、海域環(huán)境承載力和海岸帶社會承載力等多種類型。

已有研究成果較少針對海域開發(fā)利用活動進(jìn)行海域承載力評價。開展海域開發(fā)利用承載力指數(shù)研究是加強(qiáng)海洋綜合管理的基礎(chǔ)性工作。用海承載指數(shù)可衡量區(qū)域海洋資源開發(fā)利用的可承載狀況,主要反映海域資源豐富度、海域開發(fā)利用現(xiàn)狀以及可供開發(fā)利用的海域資源存量。

1 江蘇海域概況

江蘇海域位于我國海域中部和西太平洋沿岸帶中心,與朝鮮、韓國和日本隔海相望,在海洋地理上絕大部分屬黃海,僅有啟東園陀角至韓國濟(jì)州島一線以南水域?qū)贃|海。江蘇大陸海岸線北起蘇魯交界的繡針河口,南至長江口南岸瀏河口附近的蘇滬交界。砂質(zhì)海岸主要位于海州灣北段,基巖質(zhì)海岸主要位于連云港市區(qū)西墅和高公島鄉(xiāng)沿岸;粉砂淤泥質(zhì)海岸是江蘇主要海岸類型,除上述砂質(zhì)和基巖質(zhì)海岸以及少量特殊河口外,其他岸段均為粉砂淤泥質(zhì)海岸[5]。

江蘇潮間帶是我國最寬大的粉砂質(zhì)潮灘,最寬處在條子泥(寬度可達(dá)14 km),平均灘寬為4～5 km,潮間帶總面積約占江蘇海岸帶地貌面積的31%[5]。江蘇近海海底平原是以輻射沙脊群為中心的扇形水下平原,10條沙脊和10條水道為“扇骨”呈輻射狀展開,海域地形為海圖0～20 m;自北向南依次為基巖島嶼點綴的海州灣水下淺灘和海底平原,不斷侵蝕的黃河水下三角洲,南北長200 km、東西寬100 km的輻射沙脊群以及長江水下三角洲[6-7]。

2 數(shù)據(jù)和方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究所用數(shù)據(jù)主要從江蘇海洋綜合管控系統(tǒng)的海域使用確權(quán)、海洋功能區(qū)劃、衛(wèi)星遙感影像和地理基礎(chǔ)文獻(xiàn)等資料中獲取,數(shù)據(jù)截止時間為2017年12月底。采用國產(chǎn)高分1號衛(wèi)星、高分2號衛(wèi)星和SPOT-6高分辨率遙感影像并以人-機(jī)交互的方式提取數(shù)據(jù),通過現(xiàn)場調(diào)查監(jiān)測驗證,形成相對完整的圍填海開發(fā)利用矢量數(shù)據(jù)。

2.2 評價指標(biāo)體系

根據(jù)江蘇海域資源稟賦和圍填海特征,初步建立圍填海用海承載指數(shù)評價指標(biāo)體系。邀請海域管理領(lǐng)域的24名專家對26個二級指標(biāo)進(jìn)行打分,剔除明顯不合理和無法獲取的指標(biāo),經(jīng)綜合統(tǒng)計和分析后,確定圍填海用海承載指數(shù)評價指標(biāo)體系(表1)。

表1 江蘇圍填海用海承載指數(shù)評價指標(biāo)體系

2.3 計算方法

(1)海域空間。根據(jù)不同水深對海域資源開發(fā)利用適宜性的影響,將海域空間分區(qū),并根據(jù)專家意見對不同水深賦以不同的適宜性權(quán)重,加權(quán)計算海域空間資源稟賦度。計算公式為:

海域空間資源稟賦度=0 m以淺海域面積×0 m以淺適宜性權(quán)重+水深(0～5)m海域面積×水深(0～5)m適宜性權(quán)重+水深(5～20)m海域面積×水深(5～20)m適宜性權(quán)重+20 m以深海域面積×20 m以深適宜性權(quán)重

(2)潮間帶潮灘。潮間帶潮灘是圍填海最為集中的區(qū)域[8],該指標(biāo)反映潮間帶潮灘資源的潛在可開發(fā)利用程度。計算公式為:

潮間帶潮灘資源稟賦度=1-(已開發(fā)利用灘涂面積+海洋保護(hù)區(qū)灘涂面積)/灘涂總面積

(3)可開發(fā)利用岸線。綜合考慮海洋功能區(qū)劃中工業(yè)與城鎮(zhèn)用海區(qū)和港口航運區(qū)的岸線長度,并根據(jù)專家意見對其賦以不同的適宜性權(quán)重,加權(quán)計算可開發(fā)利用岸線資源稟賦度[9-10]。計算公式為:

可開發(fā)利用岸線資源稟賦度=(工業(yè)與城鎮(zhèn)用海區(qū)岸線長度×工業(yè)與城鎮(zhèn)用海區(qū)適宜性權(quán)重+港口航運區(qū)岸線長度×港口航運區(qū)適宜性權(quán)重)/岸線總長度

(4)圍填海規(guī)模。計算一定海域內(nèi)的圍填海強(qiáng)度[11]。計算公式為:

圍填海強(qiáng)度=圍填海面積/灘涂總面積

(5)圍填海占用岸線。該指標(biāo)反映實際開發(fā)利用狀態(tài)下的圍填海占用岸線的空間范圍和分布情況。計算公式為:

圍填海占用岸線指數(shù)=圍填海岸線長度/岸線總長度

(6)功能區(qū)開發(fā)利用存量。海洋功能區(qū)劃定位是海域開發(fā)利用的重要依據(jù),也是海洋資源空間用途管制的基礎(chǔ)[12]。計算公式為:

功能區(qū)開發(fā)利用存量指數(shù)=1-圍填海面積/工業(yè)與城鎮(zhèn)用海區(qū)面積

(7)主體功能導(dǎo)向。該指標(biāo)是海域可持續(xù)開發(fā)利用的重要影響因素。綜合考慮不同類型海洋主體功能定位的海域范圍和區(qū)域發(fā)展的主體功能導(dǎo)向[13],根據(jù)專家意見對不同主體功能進(jìn)行分等,確定主體功能區(qū)的適宜性權(quán)重,加權(quán)計算主體功能指數(shù)。計算公式為:

主體功能指數(shù)=(重點開發(fā)區(qū)面積×重點開發(fā)區(qū)適宜性權(quán)重+優(yōu)化開發(fā)區(qū)面積×優(yōu)化開發(fā)區(qū)適宜性權(quán)重+限制開發(fā)區(qū)面積×限制開發(fā)區(qū)適宜性權(quán)重+禁止開發(fā)區(qū)面積×禁止開發(fā)區(qū)適宜性權(quán)重)/評價區(qū)域面積

(8)岸灘穩(wěn)定性。該指標(biāo)是各類海岸工程開展的基礎(chǔ)性條件。綜合考慮現(xiàn)代海岸發(fā)展演化特征,結(jié)合岸線侵蝕后退率和岸灘沖淤強(qiáng)度,綜合判定岸灘穩(wěn)定性[14-15];根據(jù)專家意見對不同岸線侵蝕后退率和岸灘沖淤強(qiáng)度進(jìn)行分等,確定岸段的適宜性權(quán)重,加權(quán)計算岸灘穩(wěn)定性指數(shù)。計算公式為:

岸灘穩(wěn)定性指數(shù)=(岸線侵蝕后退率×適宜性權(quán)重+岸灘沖淤強(qiáng)度×適宜性權(quán)重)/2

(9)典型生境受損。該指標(biāo)反映海域開發(fā)利用活動對典型生態(tài)系統(tǒng)造成的脅迫和壓力,以濱海濕地面積減少的比例計算典型生境受損率[16-17]。計算公式為:

典型生境受損率=(基準(zhǔn)年份濕地面積-評價年份濕地面積)/基準(zhǔn)年份濕地面積

(10)圍填海閑置。該指標(biāo)是圍填?？沙掷m(xù)開展的重要約束[18]。計算公式為:

圍填海閑置率=實際圍填海但未開發(fā)利用面積/圍填海面積

2.4 評價模型

綜合考慮評價指標(biāo)體系的構(gòu)成和評價指標(biāo)的特征,通過線性加權(quán)模型計算圍填海用海承載指數(shù)。計算公式為:

式中:Bi為第i項評價指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值,采用指標(biāo)當(dāng)前狀態(tài)與基準(zhǔn)參考值的比值,取值范圍為[0,1];ωi為第i項評價指標(biāo)的權(quán)重,采用等權(quán)重法確定。

綜合考慮研究區(qū)域的資源稟賦和圍填海特征,確定適度可載線、臨界可載線和超載預(yù)警線的指數(shù)限值分別為5、3和1。

3 評價結(jié)果

以贛榆區(qū)等13個江蘇縣級行政區(qū)為評價對象,根據(jù)圍填海用海承載指數(shù)評價指標(biāo)體系分別進(jìn)行評價(圖1)。

圖1 江蘇圍填海用海承載指數(shù)

由圖1可以看出:13個縣級行政區(qū)的圍填海用海承載指數(shù)呈顯著的空間差異,指數(shù)由大到小依次為9.63、7.56、6.45、3.83、2.48、2.35、1.86、1.82、1.77、1.17、0.75、-0.21、-0.46。

圍填海用海承載監(jiān)測預(yù)警線的分析結(jié)果顯示:①圍填海用海承載條件良好,指數(shù)高于適度可載線的區(qū)域集中分布在中部輻射沙洲區(qū),包括大豐區(qū)、東臺市和如東縣;②圍填海用海承載條件較好,指數(shù)處于臨界可載線與適度可載線之間的區(qū)域為北部連云港市的灌云縣;③圍填海用海承載條件一般,指數(shù)處于臨界可載線與超載預(yù)警線之間的區(qū)域集中分布在鹽城市廢黃河口附近的響水縣、濱海縣和射陽縣以及海域面積較小的贛榆區(qū)、海安縣和海門市;④圍填海用海承載條件較差,指數(shù)低于超載預(yù)警線的區(qū)域包括北部連云港市轄區(qū)以及南部南通市的通州區(qū)和啟東市。

4 結(jié)語

開展圍填海用海承載指數(shù)研究,對圍填海開發(fā)利用狀況進(jìn)行綜合評價,有利于更加清晰地認(rèn)識不同區(qū)域圍填海開發(fā)利用的現(xiàn)狀、潛力和超載情況,探討圍填海超載問題的根源,從而對圍填海實施差異化管控。

基于分析結(jié)果,本研究提出4點建議。

(1)建立圍填海用海承載能力監(jiān)測預(yù)警長效機(jī)制,切實發(fā)揮其對圍填海監(jiān)測預(yù)警的引導(dǎo)和監(jiān)管作用,有效規(guī)范海域空間開發(fā)利用秩序,合理控制海域開發(fā)利用強(qiáng)度,促進(jìn)海域資源環(huán)境的空間均衡。

(2)嚴(yán)格實行圍填海管控制度,嚴(yán)格海域使用審批,積極穩(wěn)妥地處理好圍填海歷史遺留問題,引導(dǎo)盤活存量。

(3)加強(qiáng)圍填海用海承載能力相關(guān)數(shù)據(jù)成果在海洋規(guī)劃編制中的應(yīng)用,充分考慮對海域資源環(huán)境承載能力的監(jiān)測預(yù)警結(jié)果,合理調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,根據(jù)各地區(qū)海域資源環(huán)境承載能力謀劃發(fā)展。

(4)及時對超載和臨界超載地區(qū)進(jìn)行預(yù)警,督促相關(guān)政府部門轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,減輕海域資源環(huán)境承載壓力;定期發(fā)布海域資源環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警的階段性成果,主動接受社會監(jiān)督,加大宣傳教育和科學(xué)普及,營造全社會齊抓共管、協(xié)同監(jiān)督的良好氛圍。