黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系探討

牛明香,王　俊

(1.農(nóng)業(yè)部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點實驗室,山東 青島　266071; 2.山東省漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境重點實驗室,山東 青島　266071;

3.中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所,山東 青島　266071)

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黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系探討

牛明香1,2,3,王俊1,2,3

(1.農(nóng)業(yè)部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點實驗室,山東 青島266071; 2.山東省漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境重點實驗室,山東 青島266071;

3.中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所,山東 青島266071)

摘要：在探討河口生態(tài)系統(tǒng)特征和健康內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,從生態(tài)系統(tǒng)健康的完整性出發(fā)尋求河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價的適宜指標。根據(jù)河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系構(gòu)建原則,在充分考慮黃河河口區(qū)生態(tài)特征的基礎(chǔ)上,基于“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(pressure-state-response, PSR)”模型,從黃河河口區(qū)的生物生態(tài)、環(huán)境質(zhì)量、社會經(jīng)濟、管理措施和人類健康等方面篩選出50個評價指標,并對每個指標的獲取方式和計算方法進行了詳細說明,構(gòu)建了黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系。該指標體系是一個由目標層、子系統(tǒng)、準則層、指標層構(gòu)成的4層遞階層次指標體系結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)系統(tǒng)健康評價;指標體系;PSR模型;黃河河口

受人類活動和氣候變化的影響,全球性的環(huán)境問題不斷出現(xiàn),國際社會對環(huán)境的評價也從單純的物理化學指標、單一物種或種群的監(jiān)測評價擴展到對整個生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的評價[1],生態(tài)系統(tǒng)健康已成為全球環(huán)境管理的新目標。河口生態(tài)系統(tǒng)是流域和海洋物質(zhì)交換的主要通道,各種過程(物理、化學、生物和地質(zhì)過程)耦合多變[2];同時河口區(qū)域也是人口密集、經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)[3]。在自然變化和非理性人類活動的雙重壓力下,河口生態(tài)環(huán)境遭受嚴重破壞,其生態(tài)系統(tǒng)健康狀況備受國內(nèi)外科學家的關(guān)注[4-7]。目前,對河口生態(tài)系統(tǒng)健康的研究主要集中在概念及內(nèi)涵的界定、評價指標的選擇和評價模型以及評價方法的確定等方面。指示物種法和指標體系法是河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價的常用方法,基于多指標綜合的指標體系法可以全面、系統(tǒng)地反映河口生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài),并且易于將人類的影響納入評價中,是目前河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價的主要方法[8-9]?？茖W合理的評價指標體系是河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價的關(guān)鍵。本研究借鑒國內(nèi)外的成功經(jīng)驗和最新研究成果,基于“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”(pressure-state-response, PSR)模型,構(gòu)建涵蓋生物生態(tài)、環(huán)境質(zhì)量、社會經(jīng)濟、管理措施和人類健康等方面的黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價模型,根據(jù)研究區(qū)的生態(tài)狀況和社會經(jīng)濟發(fā)展,篩選出河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標,構(gòu)建評價指標體系,為客觀評價河口生態(tài)系統(tǒng)健康狀況提供研究基礎(chǔ)和方法借鑒。

1河口生態(tài)系統(tǒng)特征及健康內(nèi)涵

河口是流域和海洋物質(zhì)交換的主要通道,受陸地和海洋的交互作用,它是融淡水生態(tài)系統(tǒng)、海水生態(tài)系統(tǒng)、咸淡水混合生態(tài)系統(tǒng)、潮灘濕地生態(tài)系統(tǒng)、河口島嶼和沙洲濕地為一體的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)[10],是社會-經(jīng)濟-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的組成部分之一[11-12]。河口處在流域的最下游,來自流域、河口海岸帶和海洋的自然壓力和人類活動的壓力共同影響著河口生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況[13],應(yīng)在整體水平上考慮各因素之間的交互影響[14]。由此,著眼于生態(tài)系統(tǒng)的完整性,河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價范圍不能僅限于河口水域。本研究從廣義上定義河口生態(tài)系統(tǒng),包括河口水域及毗鄰的陸域生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)。

目前,對河口生態(tài)系統(tǒng)健康內(nèi)涵的認識尚不統(tǒng)一。廣泛受到學術(shù)界認可的生態(tài)系統(tǒng)健康概念是Mcmichael等[15]提出的,認為一個健康的生態(tài)系統(tǒng)對外界的壓力必須有恢復(fù)力,保持內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組織的多樣性和穩(wěn)定性,保持新陳代謝的能力。根據(jù)Mcmichael等[15]及他人[7,14,16]論述,本研究將健康的河口理解為系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)鍵生態(tài)組分和有機組織完整且沒有疾病,受突發(fā)的自然或人為擾動后能保持原有的功能和結(jié)構(gòu),物質(zhì)循環(huán)和能量流動未受到損害,整體功能表現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性和活力,且能滿足人類合理需求和社會經(jīng)濟發(fā)展的要求。

2研究區(qū)概況

黃河是世界上含沙量最高的河流,也是我國北方最大的河流,每年向渤海輸入巨量的淡水、泥沙和各種營養(yǎng)鹽類。黃河入?？谖挥诓澈Ｎ髂习?處在渤海灣與萊州灣之間。黃河攜帶的大量泥沙在入?？谔幊练e形成全國最大的三角洲——黃河三角洲,也是世界上暖溫帶保存最廣闊、最完善、最年輕的濕地生態(tài)系統(tǒng)。與黃河河口淤積延伸、擺動改道演變直接有關(guān)的海域稱為黃河三角洲海域,海水溫度、鹽度受大陸氣候和黃河徑流影響較大,生物資源豐富。研究區(qū)屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候,季風影響顯著,冬寒夏熱,四季分明。20世紀80年代以來,黃河斷流,黃河水入海量銳減,河口沖淤、油田開發(fā)建設(shè)、三角洲開發(fā)、捕撈強度增大及海水養(yǎng)殖面積迅速擴增等多種因素的影響,使黃河口及鄰近海域生態(tài)環(huán)境面臨嚴重威脅。

為便于健康評價指標如經(jīng)濟指標、人口指標等的統(tǒng)計,以臨海的東營市河口區(qū)、東營區(qū)和墾利縣的行政區(qū)域、黃河河口及相鄰海域為研究范圍。

3評價指標體系構(gòu)建原則

評價指標是度量河口生態(tài)系統(tǒng)特征的參數(shù),指標的選取對客觀評價河口生態(tài)系統(tǒng)健康狀況起著決定性的作用,因此,在構(gòu)建河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系時,必須遵循以下原則[12,17-19]。

3.1　科學性原則

評價指標的選擇、數(shù)據(jù)的獲取與計算都要建立在科學的基礎(chǔ)上,選取的評價指標既能科學、系統(tǒng)、公正地評價河口生態(tài)系統(tǒng)健康狀況,又要基于現(xiàn)有的技術(shù)水平。指標概念、意義明確,能夠客觀地反映黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的特征。

3.2　整體性原則

本研究的黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)包含黃河口水域及其相鄰陸地和海域,是復(fù)雜的自然-社會-經(jīng)濟復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),受自然因素和人為因素的共同影響。各子系統(tǒng)、各因素之間相互作用、相互影響,因此評價指標體系既要從反映黃河河口區(qū)自然狀況的物理、化學、生物等因素和體現(xiàn)河口功能的指標以及反映人類活動的社會經(jīng)濟指標等多方面綜合考慮,又要避免指標之間的重疊,使評價目標與評價指標有機地聯(lián)系起來,組成一個層次分明的整體。

3.3　代表性與敏感性原則

構(gòu)建的指標體系應(yīng)能全面反映河口生態(tài)系統(tǒng)的主要特征。在眾多指標中,應(yīng)選擇具有代表性的指標,能從不同角度表征河口生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況,且具有實際指示意義,體現(xiàn)區(qū)域的生態(tài)變化過程。指標能響應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)某一層面的變化,用于說明河口生態(tài)系統(tǒng)健康狀況變化的原因。

3.4　規(guī)范化原則

河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價是一項長期性工作,采用的數(shù)據(jù)和資料無論在時間上還是空間上都應(yīng)具有可比性,因而,選擇的指標內(nèi)容和評價標準都應(yīng)做到統(tǒng)一和規(guī)范。選用的指標盡可能與現(xiàn)行國際指標接軌,指標的邏輯結(jié)構(gòu)符合生態(tài)系統(tǒng)的客觀結(jié)構(gòu)。

3.5　簡明性與可操作性原則

選取的評價指標概念明確、易于理解和獲取。指標的選擇應(yīng)考慮現(xiàn)有的生產(chǎn)力水平和技術(shù)水平,在方法、人力和物力上均應(yīng)切實可行。

3.6　動態(tài)與穩(wěn)定性原則

河口生態(tài)系統(tǒng)具有很強的時空特征,健康評價指標的選取隨著時空變動而不同;但同時應(yīng)具有穩(wěn)定的測定周期,便于比較其變化。

3.7　定性與定量相結(jié)合的原則

河口屬于復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),具有復(fù)雜多變的特點,健康是包含很多因素的復(fù)雜概念,不能簡單地定量化,因此應(yīng)綜合定性指標和定量指標,進行綜合評價。

4生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系的建立

4.1　PSR模型概念框架

PSR(press-state-response)模型是20世紀80年代由OECD和UNEP共同發(fā)展起來的環(huán)境問題研究框架體系,體現(xiàn)了人與自然生態(tài)系統(tǒng)中各種因素之間的因果關(guān)系,回答了“發(fā)生了什么、為什么發(fā)生、我們將如何做”三個可持續(xù)發(fā)展的基本問題,是目前生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究中指標體系構(gòu)建的主要方法。該模型包括壓力、狀態(tài)、響應(yīng)三部分,壓力子模型表征來自自然界和人類的壓力、正向和負向的驅(qū)動力,是引起系統(tǒng)改變的外在因素;狀態(tài)子模型是系統(tǒng)在遭受外界干擾后呈現(xiàn)的狀態(tài)改變,是系統(tǒng)改變的內(nèi)在因素;響應(yīng)子模型是系統(tǒng)在功能發(fā)生改變后做出的反映。本研究選取PSR模型作為黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系的構(gòu)建模式(圖1)。

圖1　壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模型的框架結(jié)構(gòu)

4.2　生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系

基于評價指標體系構(gòu)建原則和PSR模型,全面分析研究區(qū)的生態(tài)特征,按目標層-子系統(tǒng)-準則層-指標層構(gòu)建了黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系,共包含50個評價指標(表1)。

4.2.1壓力指標

影響黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的壓力主要包括對環(huán)境起驅(qū)動作用的人類活動和自然變化,反映某一特定時期內(nèi)的資源利用強度及其變化趨勢。研究區(qū)內(nèi)石油開采、農(nóng)業(yè)開墾及非農(nóng)業(yè)建設(shè)等開發(fā)活動使黃河三角洲和海域遭受不同程度的生態(tài)破壞和環(huán)境污染,造成濕地水資源生態(tài)調(diào)蓄功能減弱、植被退化、面積萎縮;淺海和灘涂養(yǎng)殖的盲目擴大干擾并破壞了重要經(jīng)濟繁育場的環(huán)境條件,餌料等廢棄物的大量排放促進了海域無機氮濃度過高;過度捕撈致使主要傳統(tǒng)經(jīng)濟魚類資源全面衰退,海洋生物資源結(jié)構(gòu)破壞嚴重。全球氣候變化下,氣溫上升,降水減少,黃河斷流,嚴重影響了區(qū)域的水循環(huán),黃河三角洲“失退”現(xiàn)象正在發(fā)生[20]。

根據(jù)黃河河口區(qū)的生態(tài)特征及問題分析,借鑒相關(guān)研究成果[21-24],確定黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康的壓力主要來自陸源污染、海岸帶開發(fā)及自然變化和人口壓力。陸源污染指標主要包括工業(yè)廢水排放和城市污水處理指標、反映土壤污染狀況的農(nóng)藥和化肥使用指標;海岸帶開發(fā)主要考慮土地利用、海洋捕撈、灘涂開發(fā)、淺海養(yǎng)殖和油田建設(shè)等,其中土地利用以人類干擾度指數(shù)表示,灘涂開發(fā)以人工鹽田指數(shù)和養(yǎng)殖用地指數(shù)表示;自然壓力包括黃河斷流天數(shù)、黃河入海年徑流量、氣溫、降水指標等;研究區(qū)的人口壓力以人口密度表征。

4.2.2狀態(tài)指標

狀態(tài)指標描述了黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀,包括生產(chǎn)力、生物多樣性、結(jié)構(gòu)和功能以及物理化學等因素。

生產(chǎn)力因素表明了生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力,是一切生態(tài)系統(tǒng)存在的物質(zhì)基礎(chǔ);由于研究區(qū)包括陸地生態(tài)系統(tǒng)和海域生態(tài)系統(tǒng),因此通過NDVI值代表的植被覆蓋率表達陸地區(qū)域的生產(chǎn)力水平,通過Chl-a濃度表征海域的浮游生物生產(chǎn)力水平。生物多樣性描述了生態(tài)系統(tǒng)中物種的豐富程度,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性,對維護生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要作用;景觀多樣性是指不同類型的景觀在空間結(jié)構(gòu)、功能機制和時間動態(tài)方面的多樣性和變異性[25],是人類活動與自然因素綜合作用的結(jié)果,在區(qū)域尺度能很好地反映濕地的生物多樣性;本研究以濕地景觀多樣性、灘涂生物多樣性、魚類生物多樣性、底棲生物多樣性和浮游生物多樣性等多個指標表征研究區(qū)不同生態(tài)類型的生物多樣性。

表1　黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系

注:OLI:Operational Land Imager,Landsat-8 衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。

結(jié)構(gòu)和功能指標表明生態(tài)系統(tǒng)中不同類型的組成及其服務(wù)和產(chǎn)出功能。以濕地面積指數(shù)、天然濕地面積指數(shù)、林草覆蓋率、裸地指數(shù)、陸地景觀破碎度表示黃河三角洲景觀的結(jié)構(gòu)組成;濕地退化指數(shù)和海岸侵蝕兩個動態(tài)指標強調(diào)了濕地變化的過程和演替特點;灘涂生物量和魚類生物量表達系統(tǒng)的食物自然產(chǎn)出功能;平均彈性度指數(shù)表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的穩(wěn)定性,是一個生態(tài)系統(tǒng)是否健康的重要指示;水文調(diào)節(jié)指數(shù)表明了濕地的蓄水能力。河口及鄰近海域赤潮發(fā)生會導(dǎo)致魚類及其他海洋生物因缺氧死亡,同時釋放出大量有害氣體和毒素,嚴重污染環(huán)境,使海洋的正常生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴重破壞,因此,以河口及鄰近海域每年赤潮發(fā)生天數(shù)表示自然災(zāi)害。

物理化學指標用于衡量河口及鄰近海域生態(tài)系統(tǒng)的非生物環(huán)境狀況?？紤]研究區(qū)的生態(tài)特點及數(shù)據(jù)的獲得性,確定將河口及鄰近海域的化學需氧量、石油類、溶解氧、無機氮、活性磷酸鹽和有機污染物等指標用于黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價。

4.2.3響應(yīng)指標

響應(yīng)指標反映了社會或個人為了改變或預(yù)防不利于人類生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境而做出的改變,主要考慮社會經(jīng)濟、人類健康、文化、政策措施等因素。社會經(jīng)濟指標包括人均GDP、GDP增長率和海洋經(jīng)濟比重,人均GDP和GDP增長率綜合反映了區(qū)域的人均消費能力和經(jīng)濟增長活力,海洋經(jīng)濟比重表示海洋經(jīng)濟占區(qū)域經(jīng)濟的重要程度和海洋開發(fā)強度。人類健康指標以人口健康狀況表示,表達區(qū)域環(huán)境對人類健康的影響。以國民受教育程度和對環(huán)境保護的認知程度表示文化層指標,以政策法規(guī)的貫徹力度、保護區(qū)建設(shè)投入和生態(tài)恢復(fù)工程實施效果表征政策措施指標。

5評價指標的數(shù)據(jù)獲取

5.1　人口壓力指標

人口密度以區(qū)域內(nèi)單位面積的人口數(shù)表示(人/km2),包括東營河口區(qū)、東營區(qū)和墾利縣的人口數(shù)量和行政區(qū)域面積,利用統(tǒng)計年鑒資料即可獲得。

5.2　陸源污染指標

工業(yè)廢水達標排放率(%)、生活污水處理率(%)指研究區(qū)內(nèi)工業(yè)和生活污水的處理情況,數(shù)據(jù)可從相關(guān)環(huán)保部門統(tǒng)計資料獲得。農(nóng)藥施用強度(kg/hm2)、農(nóng)用化肥施用強度(kg/hm2)分別指每年實際用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)藥施用量、化肥施用量(包括氮肥、磷肥、鉀肥和復(fù)合肥)與耕地總面積之比。該數(shù)據(jù)從統(tǒng)計年鑒和農(nóng)業(yè)部門統(tǒng)計資料獲得。

5.3　海岸帶開發(fā)指標

人類干擾度指數(shù)為耕地、建設(shè)用地、道路、鹽田、陸地養(yǎng)殖水面面積之和占研究區(qū)陸域面積的百分比；人工鹽田指數(shù)為鹽田面積占研究區(qū)陸域面積的百分比；養(yǎng)殖用地指數(shù)為陸地養(yǎng)殖水面面積占研究區(qū)陸域面積的百分比。

以上各地類面積由OLI遙感數(shù)據(jù)解譯獲取。通過V=IOLI5-IOLI3模型結(jié)合人機交互分析提取養(yǎng)殖水面和鹽田的面積;以非監(jiān)督分類提取耕地、建設(shè)用地和道路的面積。其中IOLI3、IOLI5指第5波段、第3波段的光譜值。

淺海養(yǎng)殖面積指東營市行政區(qū)鄰近淺海海域的養(yǎng)殖面積,由東營市海洋與漁業(yè)局相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)、東營市統(tǒng)計年鑒等方式獲取。海洋捕撈產(chǎn)量指整個渤海的漁業(yè)捕撈產(chǎn)量,由《漁業(yè)統(tǒng)計年鑒》獲得。油田建設(shè)占用面積由相關(guān)部門的統(tǒng)計資料獲取。

5.4　自然壓力

表征自然壓力的4個指標都是常見指標,其中黃河斷流天數(shù)、黃河入海年徑流量由水文觀測站獲取,降水和氣溫數(shù)據(jù)由當?shù)貧庀蟛块T獲取。

5.5　生產(chǎn)力指標

陸地NDVI指數(shù)由OLI數(shù)據(jù)獲取,公式如下:

(1)

式中：IOLI4、IOLI5分別為第4波段和第5波段的光譜值。

河口及鄰近海域葉綠素濃度由NASA(http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/)提供的modis L3數(shù)據(jù)提取后獲得。

5.6　生物多樣性指標

陸地景觀多樣性指數(shù)H的計算式為

(2)

式中:pk為第k種景觀類型占總面積的比例;m為陸地區(qū)域景觀類型的總數(shù)。

灘涂生物、魚類、底棲生物和浮游動物的多樣性指數(shù)均根據(jù)實地調(diào)查數(shù)據(jù),利用Shannon-wiener指數(shù)進行計算獲得,公式如下:

(3)

式中:Ni為種i的個體數(shù);N為所有物種的個體數(shù)之和。

5.7　結(jié)構(gòu)和功能指標

濕地面積指數(shù)為鹽田、陸地養(yǎng)殖水面、林草地、河流、人工水域、灘涂面積之和占研究區(qū)陸域面積的百分率；天然濕地面積指數(shù)為林草地、河流、人工水域、灘涂面積之和占研究區(qū)陸域面積的百分率；林草覆蓋率為林草地面積占研究區(qū)陸域面積的百分率； 裸地指數(shù)為裸地面積占研究區(qū)陸域面積的百分率； 陸地景觀破碎度為景觀的斑塊數(shù)量與景觀的總面積比值； 濕地退化指數(shù)為天然濕地退化面積占原有天然濕地面積的百分率； 海岸侵蝕指數(shù)為海岸線退化面積占原有區(qū)域總面積的百分率； 平均彈性度指數(shù)為不同地類面積與相應(yīng)地類彈性度分值之積累積值與研究區(qū)陸域總面積的比值，不同地類的彈性度分值參考文獻[26-27]獲得。

水文調(diào)節(jié)指數(shù)為河流、水庫、池塘、溝渠、灘涂面積之和占研究區(qū)陸域面積的百分率。

以上各指標中用到的各濕地類型面積均由OLI遙感數(shù)據(jù)提取獲得。提取方法見5.3。

灘涂生物量和魚類生物量指標由實地調(diào)查數(shù)據(jù)計算獲取。

5.8　自然災(zāi)害指標

自然災(zāi)害指標包括年度內(nèi)河口及鄰近海域赤潮發(fā)生天數(shù)及面積,從相關(guān)的海洋環(huán)境報告中即可獲得數(shù)據(jù)。

5.9　物理化學指標

物理化學指標包含的所有指標均屬項目水質(zhì)監(jiān)測指標,經(jīng)實地取樣后測定分析獲得。

5.10　經(jīng)濟指標

人均GDP屬常規(guī)經(jīng)濟數(shù)據(jù),GDP增長率指本年度GDP相比對照年度GDP的增長速率,海洋經(jīng)濟比重指涉海海洋產(chǎn)品經(jīng)濟收入占總經(jīng)濟的百分比,相關(guān)數(shù)據(jù)由地方統(tǒng)計數(shù)據(jù)均可獲得。

5.11　人類健康指標

以人口健康狀況表征,以發(fā)病率包括死亡率進行統(tǒng)計計算,數(shù)據(jù)由地方相關(guān)部門獲得。

5.12　文化指標

國民受教育程度以初中以上文化程度人口所占的百分比進行統(tǒng)計,利用統(tǒng)計部門數(shù)據(jù)計算獲得;環(huán)保認知程度以具有生態(tài)保護意識的人口所占百分比表示,通過設(shè)計調(diào)查表格隨機發(fā)放獲得數(shù)據(jù)。

5.13　政策措施

政策法規(guī)貫徹力度根據(jù)區(qū)域內(nèi)相關(guān)政策法規(guī)的實施狀況進行定性評價;保護區(qū)建設(shè)投入以每年內(nèi)對保護區(qū)建設(shè)投入的資金數(shù)量表示;生態(tài)恢復(fù)工程以生態(tài)恢復(fù)工程實施面積占退化面積的百分比表示,根據(jù)OLI遙感數(shù)據(jù)進行信息提取,獲得增加的天然濕地面積(林草地、河流、人工水域及灘涂)和退化的天然濕地面積,兩者進行比值計算即可獲得。

6結(jié)論與討論

a. 本研究在界定河口生態(tài)系統(tǒng)特征及健康內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,針對黃河口區(qū)域這一復(fù)雜的自然-社會-經(jīng)濟系統(tǒng),基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)模型,借鑒相關(guān)研究成果,結(jié)合研究區(qū)域的生態(tài)特征和所收集的數(shù)據(jù)特點及其可獲取性等,經(jīng)過反復(fù)篩選與提煉,形成由壓力層、狀態(tài)層、響應(yīng)層共50個具體評價指標組成的綜合指標體系。該指標體系包含了人為壓力、自然壓力、生產(chǎn)力、生物多樣性、結(jié)構(gòu)和功能、物理化學指標以及經(jīng)濟、人類健康、文化和政策措施等各個方面,全面反映了人類活動和自然生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng),充分體現(xiàn)了黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康的現(xiàn)狀與水平?；赑SR模型的河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系,可以直觀認識河口在外部壓力下的狀態(tài)改變及其響應(yīng),便于決策者識別河口生態(tài)系統(tǒng)的變化并制定管理措施。

b. 指標體系構(gòu)建時應(yīng)注意如下問題:PSR模型框架雖然因果關(guān)系清晰,為生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系構(gòu)建提供了明確的指標分類方法,但其難以對所有指標進行嚴格的分類,如經(jīng)濟指標和文化指標既可以作為對生態(tài)系統(tǒng)健康產(chǎn)生影響的壓力因子,也可以是生態(tài)系統(tǒng)變化后對被生態(tài)系統(tǒng)變動所影響的響應(yīng)因子。因此,實際操作中一定要根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的演化特征和所處階段,合理分配評價指標。

c. 在構(gòu)建的評價指標體系中,不同指標對維護黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康的重要性程度不同,這種差異要通過賦予各個指標不同的權(quán)重來體現(xiàn)。權(quán)重的確定是進行生態(tài)系統(tǒng)健康評價的重要步驟之一,目前的研究中多利用層次分析法(AHP,analytic hierarchy process)[7-8,28],也可將層次分析法、主成分分析與信息熵賦權(quán)法結(jié)合[19,29]確定指標權(quán)重。研究目標不同,權(quán)重的設(shè)定也不同,下一步研究中,應(yīng)根據(jù)研究區(qū)的生態(tài)特征綜合分析,合理設(shè)置各評價指標的權(quán)重。另外,各指標因子健康分級標準及健康程度確定也是生態(tài)系統(tǒng)健康評價的重要環(huán)節(jié),研究中需詳細分析區(qū)域的生態(tài)特征,比對歷史資料進行確定。

d. 本研究基于PSR模型構(gòu)建的評價指標體系是以研究區(qū)現(xiàn)有的生態(tài)特征和發(fā)展水平為基礎(chǔ)的,隨著黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的自然演變、人類對河口價值期望的改變以及人類對河口科學認知水平的提高,反映河口生態(tài)系統(tǒng)健康水平的指標也會發(fā)生相應(yīng)的變化,因此,河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系具有動態(tài)性和時效性。

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Discussion over health assessment indicator system of ecosystem in Yellow River estuary area

NIU Mingxiang1,2,3, WANG Jun1,2,3

(1.KeyLaboratoryofSustainableDevelopmentofMarineFisheries,MinistryofAgriculture,Qingdao266071,China;

2.ShandongProvincialKeyLaboratoryofFisheryResourcesandEcological

Environment(SFREE),Qingdao266071,China;

3.YellowSeaFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Qingdao266071,China)

Abstract：Based on the discussion over the characteristic and health connotation of estuary ecosystem, the appropriate indices for estuary ecosystem health evaluation from the view of ecosystem integrity were created. With comprehensive consideration of the actual status of the Yellow River estuary ecosystem, on the basis of the PSR (pressure-state-response) model, 50 indices were selected from the evaluation indices including biological ecology, environmental quality, social economy, management measures and human health of the study area,according to the principle of building estuary ecosystem health evaluation indicator system. In addition, the acquisition ways and calculation methods were detailed explained for these indices, then an index system appropriate for the evaluation of Yellow River estuary ecosystem health was established. This system is a four-layer hierarchy-structured index system involving the target layer, the subsystem layer, criterion layer and the evaluation index layer.

Key words：ecosystem health evaluation; indicator system; PSR model; Yellow River Estuary

(收稿日期：2015-03-24編輯：徐娟)

中圖分類號：X171.1

文獻標志碼：A

文章編號：1004-6933(2016)01-0057-07

作者簡介:牛明香(1977—),女,助理研究員,博士,主要從事生態(tài)系統(tǒng)健康、漁業(yè)生物環(huán)境與生態(tài)研究。 E-mail:nmx77@163.com通信作者:王俊,研究員。E-mail: wangjun@ysfri.ac.cn

基金項目:公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201303050);黃海水產(chǎn)研究所級基本科研業(yè)務(wù)費(20603022013001)

DOI：10.3880/j.issn.1004-6933.2016.01.009