珊瑚礁海岸围填海适宜性的评估方法研究_王初升[1]

WNAG Chu-sheng, LIN Rong-cheng, HUANG Fa-ming
（The Third Insititute of Oceanograpy SOA， Xiamen 361005, China）
Abstract：Based on biological resources and ecological characteristics of coral reef coast, and by analyzing and identifying the main factors of ecological impact of reclamation near -shore on coral reef and the impact of ecosystem services, an evaluation index system for coral reef coast reclamation suitability was built, including coral reef resources, environment, ecological and economic indicators. By determining the weight of layer and the standard and weight of various indicators, an integrated index was used for assessing and classificating the appropriateness of reclamation. Grade Ⅰ （IHI<0.75）was feasible for reclamation, grade Ⅱ （IHI=0.75-1.2）was restricted, and grade Ⅲ （IHI>1.2）was strictly prohibited for reclamation. The restrictive indicators of coral reef resources for reclamation appropriateness classification and the application of the evaluation method were proposed. Keywords：coral reefs； reclamation assessment； evaluation index system
（1） 资源损失指数 由 3S （遥感 RS、地理信息系统 GIS、全球定 位系统 G P S） 技术获取的珊瑚礁分布图与围填海 规划图的叠图分析计算出围填区原有岸线长度、围
填区内的珊瑚礁分布面积。由如下的公式计算珊瑚 礁损失指数：
ML = S 珊瑚礁 / L 岸线 ML 为资源损失指数，单位 hm2/km，表达为围 填区内每公里岸线 （L 岸线） 围填区内珊瑚礁面积 （S 珊瑚礁） 的 hm2 数。 资源指数的标准，采用当地珊瑚礁资源的平 均值。 （2） 护岸指数 沿岸珊瑚礁具有护岸功能，由叠图分析计算出 围填区珊瑚礁占有岸线的长度和围填区岸线长度， 以珊瑚礁占有岸线与岸线之比为护岸指数如下式所 示：MH（%）= L 珊瑚礁 / L 岸线 围填区内珊瑚礁占有岸线的比例高，其护岸功 能强，围填造成的珊瑚礁护岸功能的损失程度就越 严重。 （3） 景观指数 由围填区内的珊瑚礁资源指数和护岸指数，以 及围填区对珊瑚礁和海岸景观的影响程度评价。 2.2 环境指标 环境指标采用对珊瑚礁影响较大的冲淤、悬浮 物指标来评估对珊瑚礁资源影响程度。围填造成污 染负荷的增加采用 COD 指标。冲淤、悬浮物和 COD 数据由围填工程的水文动力数值模拟和污染 物扩散模型计算获得。评价标准引用 HMRE 珊瑚 礁评价标准 （HMRE，2004） 的沉积率 10 mg/cm·2 d， 换算为冲淤量为 3.6 cm/a。悬浮物采用 《近岸海洋 生态健康评价指南》 （2005） 中的标准 6 mg/L。COD 含量采用 《海水水质标准 GB 3097-1997》 （1997） 的一类水质标准 2mg/L。 2.3 生态指标 围填海造成对海洋生态的影响主要包括围填区 海域内的包括珊瑚礁的底栖生物、海岸植被、滨海 湿地、鸟类等重要生境。为便于指标评价对比，选 择栖息地较为稳定的底栖生物多样性指数，Shan－ non-Wiener 多样性指数 （H′） 为评价指标。设定 生态敏感指数分析评价围填海对珊瑚礁生态敏感区 的影响，包括国家级保护动物、珍稀物种，以及重 要物种的产卵场、育幼区等。 2.4 生态损益指标 围填海造成的生态系统服务功能损失包括对围 填区生态系统供给功能、调节功能、文化功能和支
收稿日期：2011-11-05；修订日期：2012-06-05 基金项目：海洋公益性行业科研专项 （201105012-1）。 作者简介：王初升 （1953-），男，研究员，主要从事海洋环境科学研究。电子邮箱：chushengwa@yahoo.com.cn。
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海洋通报
31 卷
礁影响的适宜性评估的科学方法，对限制规范围 填海活动，加强保护珊瑚礁宝贵稀有资源具有重 要意义。
表 1 围填海适宜性评价指标体系
指标层 权重
指标
权重
标准
珊瑚礁 资源 0.40
资源损失指数 （hm2/km）
护岸指数 （%）
景观Biblioteka Baidu数
不高于当地珊瑚礁平
0.20
均资源量
0.10
≤15
珊瑚礁和海岸景观影
0.10
响较小
冲淤 （cm/a） 0.10
≤3.6
环境 0.26 悬浮物 （mg/L） 0.08
≤6.0
方法的应用。
关键词：珊瑚礁；围填海评估；评价指标体系
中图分类号：S913
文献标识码：A
文章编号：1001-6932 （2012） 06-0695-05
Research on the assessment method of reclamation suitability on the coral reef coast
1 围填海对珊瑚礁生态系统影响的分 析识别
1.1 生态系统影响识别 近岸围填海对珊瑚礁生态系统的影响具有复杂
性 （Ben-Tzvi et al，2004），许多影响因子是复合交 叉的，通过网络分析可识别主要的影响因子，可从宏 观上为评估提供依据 （图 1）。围填海对珊瑚礁生态 系统影响的网络分析。根据围填海影响方式不同可将 生态影响分为两个方面：一是围填海直接对海域空间 的占有所造成的影响；二是围填海开发增加环境的污 染压力，包括泥沙、污染物等污废的排放。近岸围填 海对海域空间占用主要是造成滨海湿地的丧失，破坏 海岸植被、海洋生物的栖息地、一些重要的产卵场、 繁殖场遭到破坏，同时也影响了滨海湿地鸟类的生存 及繁衍，围填海如占用珊瑚礁分布区，就直接造成对 珊瑚礁的破坏，由于珊瑚礁是海岸重要的天然景观， 也是对海岸景观的破坏。围填海改变了土地利用的方 式，使自然生态景观向半自然或人工生态景观转变， 造成景观自然性下降，破坏了景观生态的完整性，增 加了景观破碎化。
珊瑚礁是地球上生产力最高，生物多样性最丰 富 的 生 态 系 统 之 一 （Jompa et al， 1963； 王 丽 荣 等，2001；赵美霞 等，2006），珊瑚礁海岸是一种 热带特有的生物海岸类型，具有强大的护岸防浪功 能、对维持海岸生物多样性、渔业资源、滨海景 观、环境美学、和旅游休闲等方面具有显著的生态 效益，在全球生态平衡中起着不可替代的重要作 用。然而由于全球气候变化、沿海地区人口持续增 长和社会经济迅速发展等自然和人为的双重压力， 导致全球珊瑚礁生态系统日益衰退 （Hoegh-guld－
2 评价指标体系
根据珊瑚礁生物海岸的资源和生态特点，以及
6期
王初升 等：珊瑚礁海岸围填海适宜性的评估方法研究
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围填海对珊瑚礁生态的影响，评价指标体系选取珊 瑚礁资源、环境、生态和经济为分层，各分层依据 其在指标体系中的重要性设置权重，分别为珊瑚礁 资源 40 %、环境 26 %、生态 20 %和经济 14 %。 评价指标体系的指标和权重采用德尔菲法和层次分 析法确定。珊瑚礁资源分层指标主要考虑围填区内 涉及占用珊瑚礁，造成珊瑚礁资源的损失、护岸功 能损失、景观损失指数表示。环境与生态主要考虑 围填海对海域珊瑚礁生态环境的影响，水动力指标 选用对珊瑚礁有明显影响冲淤和悬浮物指标，生态 指标采用多样性和生态敏感指数评价物种多样性、 重要生物和珍稀物种的影响。经济指标评估围填海 造成生态服务功能的损失的围填成本与收益的益损 比。指标体系由资源、环境、生态和经济 4 个方面 综合评价珊瑚礁海岸围填海的适宜性，指标体系和 各项指标的评价标准、权重列于表 1。
围填海造成滨海湿地丧失的结果为湿地生态服 务功能损失，生态服务功能是自然生态系统及其物种 所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过 程，是通过生态系统的功能直接或间接得到的产品和 服务。由于生态系统产生的服务是多方面的，围填海 对其产生影响较复杂，根据 Costanza 等 （1997； 1999） 对生态系统服务功能的分类，生态服务功能 分为供给功能 （食物、原材料、基因资源及药物资 源）、调节功能 （气体调节、气候调节、干扰调节、 水分调节、侵蚀控制、废弃物处理）、支持功能 （栖 息地、营养循环与初级生产力）、文化功能 （科研教 育及休闲娱乐）。围填海对珊瑚礁生态系统造成的影 响是多层次多方面的，主要包括水文动力条件改 变、栖息地破坏及景观格局变化 3 个方面，围填海 造成珊瑚礁生态系统的退化的潜在危害，主要有滨 海湿地的丧失，破坏栖息地、改变景观格局和水 文动力条件，同时围填海的项目开发还加大了环 境污染的压力、因此可从围填海占用滨海湿地、 对珊瑚礁和景观的直接破坏的程度、由海洋生物、 水文动力与环境化学资料、以及生态服务功能 4 个方面来评估围填海规划对珊瑚礁生态系统影响 及其适宜性。
COD （mg/L） 0.08
≤2.0
生态
多样性指数 （Shannon-Wiene）r 0.10 0.20
生态敏感指数 0.10
≥2.0
珊瑚礁和生态敏感区 影响较小
经济 0.14 生态损益指标 0.14
≥1.0
2.1 珊瑚礁资源指标 珊瑚礁资源指标主要考虑围填区内涉及占用珊
瑚礁，造成的珊瑚礁资源损失，由于围填占珊瑚 礁、造成资源的损失，同时也造成沿岸珊瑚礁护岸 功能的损失、和天然景观的损失，因此采用围填区 林地指数、护岸和景观指数 3 项指标表示围填海对 珊瑚礁资源的破坏程度。
第 31 卷 第 6 期 2012 年 12 月
海
洋
通
报
MARINE SCIENCE BULLETIN
Vol.31，No.6 Dec. 2012
珊瑚礁海岸围填海适宜性的评估方法研究
王初升，林荣澄，黄发明
（国家海洋局第三海洋所，福建 厦门 361005）
摘 要：依据珊瑚礁生物海岸的资源和生态特点，通过分析识别近岸围填海对珊瑚礁生态影响的主要因子和生态服务功能的
围填海工程的施工过程中产生的悬浮物，对珊 瑚礁也有很大的影响，一是减低海水的透光，影响 光合作用，二是产生大量沉积物覆盖在珊瑚礁上， 对珊瑚礁的生长极为不利。此外围填海项目产生对 环境污染的压力也不可忽视，如城市化建设的生活 污水排放，导致水体富营养化和水质的恶化，港口 和工业区建设存在的油溢污染和污染物排放均对相 邻海域受到污染影响的珊瑚礁有致命的危害。 1.2 生态系统服务功能的影响
影响，构建珊瑚礁生物海岸围填海适宜性的评价指标体系，选取珊瑚礁资源、环境、生态和经济为分层指标，确定分层指标
的权重以及各项指标的标准和权重，采用综合指数评价分级围填海的适宜性为 IHI＜0.75 为Ⅰ级，可以实施围填；IHI =0.75～
1.2 为Ⅱ级，限制围填，IHI＞1.2 为Ⅲ级，严禁围填。就珊瑚礁海岸围填海适宜性的分级提出珊瑚礁资源限制性指标以及评估
berg， 1999； Smith et al， 1992； Aronson， 2003； 张乔民 等，2006），我国珊瑚礁面积在世界上列第 8 位，主要分布于广东、广西以及福建沿岸，海南 沿岸以及南海诸岛，台湾、香港等地，也出现了不 同 程 度 的 退 化 （孙 典 荣 等 ， 2006； 李 颖 虹 等 ， 2004； 张 乔 民 ， 2006； 赵 焕 庭 等 ， 1996； Dai， 2002）。国内外大量研究表明，沿海地区的城市港 口建设、大规模的填海造地，围垦养殖是造成大量 滨海湿地丧失和珊瑚礁生态系统退化的重要因素之 一，为此根据已有的研究成果，建立围填海对珊瑚
图 1 围填海对珊瑚礁生态系统影响的网络分析
围填海改变了水文动力状况，导致泥沙冲淤和 纳潮量减小。泥沙冲淤导致沉积物类型改变，使生 物栖息地的底质条件发生变化，从而使许多海洋生
物的繁殖地遭到破坏；泥沙淤积对珊瑚附着基有很 大的破坏作用，危害珊瑚生物的生存。沿岸的海湾 水域，围填海导致海湾纳潮量下降，减低海湾与外 海潮水的交换强度，从而减少环境容量，降低水体 的自净能力，使水环境和沉积物质量下降，导致海 湾环境质量的劣化，不仅对生物生存及繁衍造成影 响，同时也会对相邻海域生长的珊瑚礁产生影响。