寧立新,馬 蘭,周云凱*,白秀玲(1.河南大學(xué)資源與環(huán)境研究所,河南 開(kāi)封 475004;2.國(guó)土資源部海岸帶開(kāi)發(fā)與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210024)
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基于PSR模型的江蘇海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康時(shí)空變化研究
寧立新1,2,馬 蘭1,2,周云凱1,2*,白秀玲1,2(1.河南大學(xué)資源與環(huán)境研究所,河南 開(kāi)封 475004;2.國(guó)土資源部海岸帶開(kāi)發(fā)與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210024)
摘要:以江蘇省海岸帶為例,基于PSR模型構(gòu)建江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用熵權(quán)法和層次分析法結(jié)合確定指標(biāo)權(quán)重,依據(jù)構(gòu)建的評(píng)價(jià)模型對(duì)近19年間的生態(tài)系統(tǒng)健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析.結(jié)果表明:研究區(qū)各縣市生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)在3~6之間,處于一般等級(jí)的區(qū)域占總面積的54%~66%,處于較差等級(jí)的區(qū)域占34%~45%,空間分布上表現(xiàn)為研究區(qū)中部生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較好,而南北兩側(cè)相對(duì)較差;研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)一直處于一般健康水平,但從健康指數(shù)構(gòu)成來(lái)看,研究區(qū)壓力、狀態(tài)、響應(yīng)因子值在研究期間都有不同程度的下降,生態(tài)健康指數(shù)在2002年以后略表現(xiàn)出下降趨勢(shì),應(yīng)引起足夠的重視.
關(guān)鍵詞:海岸帶;生態(tài)系統(tǒng)健康;時(shí)空變化;PSR模型;江蘇省
* 責(zé)任作者, 副教授, ykzhou2009@126.com
生態(tài)系統(tǒng)健康研究興起于20世紀(jì)90年代,是當(dāng)前生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)新領(lǐng)域,許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了較為廣泛而深入的研究[1-2].研究?jī)?nèi)容已從過(guò)去的生態(tài)系統(tǒng)健康概念探討、評(píng)價(jià)指標(biāo)確定、研究尺度、評(píng)價(jià)模型等方面[3-7]逐漸轉(zhuǎn)移到各種不同類型生態(tài)系統(tǒng)(森林生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、流域生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng))健康的實(shí)證研究[5-11],但對(duì)于海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康的研究則相對(duì)較少[12-15].由于生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性,相關(guān)研究進(jìn)展還十分有限,目前還未形成一套完整可行的理論體系和評(píng)價(jià)方法,因此,在實(shí)際的健康評(píng)價(jià)過(guò)程中,需要根據(jù)研究區(qū)域的環(huán)境條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),選取合適的指標(biāo)建立符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型,據(jù)此對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行評(píng)價(jià).研究中采用較多的評(píng)價(jià)模型主要是多因子綜合評(píng)價(jià)模型,包括“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)” (PSR)模型[16]、“驅(qū)動(dòng)力-狀態(tài)-響應(yīng)” (DSR)模型[17]、“驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-暴露-影響-響應(yīng)” (DPSEEA)模型[18]、“驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)” (DPSIR)模型[19]等,其中PSR模型由于具有清晰的因果關(guān)系,在各類生態(tài)系統(tǒng)健康研究中得到了較為廣泛的應(yīng)用[16,20-25].
海岸帶是海陸相互作用強(qiáng)烈的復(fù)雜地帶,作為一個(gè)生態(tài)交錯(cuò)帶,其生態(tài)結(jié)構(gòu)與生態(tài)過(guò)程受到人類活動(dòng)和環(huán)境變化的雙重作用.江蘇省海岸帶擁有豐富的自然資源和特殊的地理區(qū)位,人類活動(dòng)影響強(qiáng)烈而頻繁.隨著人口的增長(zhǎng)和對(duì)資源的掠奪式開(kāi)發(fā)利用,海岸帶地區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞較為嚴(yán)重,其可持續(xù)性發(fā)展受到很大挑戰(zhàn)[26].本文選擇江蘇省海岸帶地區(qū)作為研究對(duì)象,以生態(tài)系統(tǒng)健康、景觀生態(tài)學(xué)等理論為基礎(chǔ),依據(jù)PSR模型構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,探討江蘇海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康空間分異及其動(dòng)態(tài)變化特征,探求生態(tài)系統(tǒng)健康演化的主要驅(qū)動(dòng)因子,以期為合理開(kāi)發(fā)利用當(dāng)?shù)睾0稁зY源、恢復(fù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康提供理論指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù).
江蘇省包括南京市、無(wú)錫市、徐州市、常州市、蘇州市、南通市、連云港市、淮安市、鹽城市、揚(yáng)州市、鎮(zhèn)江市、秦州市和宿遷市等13個(gè)地級(jí)市,本研究涉及區(qū)域?yàn)檫B云港市、鹽城市和南通市中的臨??h市,具體包括連云港市區(qū)(包含連云區(qū)和海州區(qū))、贛榆區(qū)、灌云縣、響水縣、濱??h、射陽(yáng)縣、東臺(tái)市、大豐市、南通市區(qū)(包含崇川區(qū)、港閘區(qū)和通州區(qū))、如東縣、啟東市和海門(mén)市等12個(gè)縣市.地理位置位于31°64′N(xiāo)~35°12′N(xiāo)、118°75′E~121°94′E范圍內(nèi),總面積17424.32km2,占整個(gè)江蘇省面積的16.98%(圖1).該區(qū)地形以平原為主,地勢(shì)平坦,海拔0~4m,大陸海岸線長(zhǎng)954km[27];光照充足,無(wú)霜期達(dá)210~224d,年平均氣溫為13.7~14.6℃,地跨暖溫帶與亞熱帶兩個(gè)氣候帶;研究區(qū)域內(nèi)保護(hù)區(qū)數(shù)量多,建有鹽城國(guó)家級(jí)大豐麋鹿自然保護(hù)區(qū)和珍禽自然保護(hù)區(qū)、東臺(tái)中華鱘自然保護(hù)區(qū)、連云港云臺(tái)山國(guó)家森林公園以及南通市啟動(dòng)長(zhǎng)江口濕地保護(hù)區(qū),保護(hù)區(qū)面積達(dá)1581.43km2,占研究區(qū)總面積的9.1%.
圖1 研究區(qū)位置Fig.1 Location of the study area
2.1 數(shù)據(jù)收集及預(yù)處理
圖2 研究區(qū)各時(shí)期(1995,2002,2009,2013年)景觀類型Fig.2 Landscape patterns of study region in 1995,2002,2009,2013
研究使用的數(shù)據(jù)包括遙感影像數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及其他數(shù)據(jù)資料.遙感影像數(shù)據(jù)使用的主要是美國(guó)Landsat5和Landsat8影像,輔以Landsat7影像,軌道號(hào)為118/38、119/36、119/37和120/36,成像時(shí)間分別是1995年、2002年、2009年和2013年夏季前后.統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要包括1996年、2003年、2010年、2014年江蘇省統(tǒng)計(jì)年鑒.其他數(shù)據(jù)包括江蘇省地形圖、江蘇省行政區(qū)劃圖、土地利用圖及保護(hù)區(qū)分布圖.
影像處理首先利用ENVI5.1對(duì)影像進(jìn)行波段合成,參考地形圖對(duì)影像進(jìn)行幾何精校正;依據(jù)遙感影像的色調(diào)、紋理,結(jié)合野外考察資料及江蘇省土地利用圖,建立江蘇省海岸帶景觀類型解譯標(biāo)志,將研究區(qū)景觀劃分為耕地、林地、草地、水體、灘涂、建設(shè)用地和人工塘7種類型.在ENVI5.1支持下,采取最大似然法進(jìn)行監(jiān)督分類,分類后利用人工目視糾正錯(cuò)分區(qū)域,確保解譯精度達(dá)到80%以上.將解譯后的影像經(jīng)過(guò)拼接、鑲嵌及裁剪處理得到研究區(qū)4期景觀類型圖(圖2),利用Fragstats4.2提取景觀格局指數(shù),并利用ArcGIS10.1進(jìn)行空間分析和制圖.
2.2 生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
2.2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的科學(xué)合理性是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)準(zhǔn)確、合理與否的關(guān)鍵,也是該評(píng)價(jià)是否有指導(dǎo)意義的關(guān)鍵.其指標(biāo)的選取應(yīng)以反映生態(tài)系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)與功能,盡可能采用RS、GIS技術(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),具備系統(tǒng)性、完備性、可操作性,并體現(xiàn)人類作用作為基本原則[28].
本研究以聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)合作開(kāi)發(fā)署(OECD)建立的壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)模型[29]框架為基礎(chǔ),對(duì)江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行評(píng)價(jià)分析.依據(jù)該模型可認(rèn)為人類的生產(chǎn)、生活會(huì)對(duì)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)造成一定的干擾并產(chǎn)生一定壓力,進(jìn)而引起區(qū)域健康狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)變化,基于此,人類社會(huì)會(huì)對(duì)區(qū)域健康狀態(tài)的變化做出響應(yīng),來(lái)減緩環(huán)境質(zhì)量下降.綜合考慮江蘇省海岸帶的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境污染及保護(hù)情況,參照目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果,最終確定了目標(biāo)層、項(xiàng)目層、因素層3個(gè)層次共18個(gè)指標(biāo)的江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1).其中部分指標(biāo)說(shuō)明見(jiàn)表2.
2.2.2 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理 不同指標(biāo)由于數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)來(lái)源、計(jì)算方法、數(shù)據(jù)特征及量綱不同,無(wú)法直接使用上述指標(biāo)進(jìn)行直接計(jì)算.本研究使用極差法將其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,處理成無(wú)量綱數(shù)據(jù),取值范圍在0~10之間.生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的指標(biāo)可劃分為負(fù)向指標(biāo)和正向指標(biāo),正向指標(biāo)與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康成正相關(guān),按公式(1)計(jì)算;負(fù)向指標(biāo)與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康成負(fù)相關(guān),按公式(2)計(jì)算.具體指標(biāo)趨向情況見(jiàn)表1.
式中:yij為第i年第j項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值;xij為第i年第j項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際值;max xj為第j項(xiàng)指標(biāo)在研究時(shí)段內(nèi)實(shí)際值的最大值;min xj為第j項(xiàng)指標(biāo)在研究時(shí)段內(nèi)實(shí)際值的最小值.
2.2.3 指標(biāo)權(quán)重確定 權(quán)重是一個(gè)相對(duì)的概念,權(quán)衡某指標(biāo)在整體評(píng)價(jià)中的相對(duì)重要程度,合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重分配可以提高評(píng)價(jià)結(jié)果精度.目前權(quán)重確定的方法有專家打分法、層次分析法、主成分分析法、熵權(quán)法等,不同的分析方法具有不同的優(yōu)缺點(diǎn).本研究權(quán)重的確定采用層次分析法[30]和熵權(quán)法[31]分別計(jì)算權(quán)重再求其平均值而得到,該方法可一定程度上避免層次分析法主觀因素的決定性作用和熵權(quán)法純客觀賦權(quán)的缺點(diǎn),將層次分析法的系統(tǒng)性和熵權(quán)法的客觀性結(jié)合起來(lái).力求主觀與客觀因素的統(tǒng)一.經(jīng)計(jì)算,得到的指標(biāo)權(quán)重見(jiàn)表1.
2.2.4 綜合評(píng)價(jià)模型 通過(guò)綜合指數(shù)法計(jì)算區(qū)域生態(tài)健康指數(shù)反映生態(tài)系統(tǒng)健康狀況是生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究中經(jīng)常使用的方法,綜合指數(shù)越大,表明生態(tài)系統(tǒng)越健康.將江蘇省海岸帶按行政區(qū)劃分為多個(gè)子區(qū)域,因此在具體評(píng)價(jià)模型建立時(shí)要從以下幾個(gè)方面考慮[32]:
子區(qū)域的評(píng)價(jià)模型為:
式中:EHIi為第i個(gè)子區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù);yij為第i個(gè)子區(qū)域第j項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理得到的值;wj是第j項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重;n為評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù).
項(xiàng)目層因子指數(shù)計(jì)算模型為:
表1 江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Indices system for evaluating ecosystem health of Jiangsu Province coastal zone
表2 部分評(píng)價(jià)指標(biāo)說(shuō)明Table 2 Information about some of the indices
表3 不同景觀類型生態(tài)彈性度賦值表Table 3 Ecosystem elastic capacities for different landscape types
式中:Ai為第i年項(xiàng)目層某因子指數(shù);yij為第i年第j項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值;wi'為第j項(xiàng)指標(biāo)的相對(duì)于項(xiàng)目層的權(quán)重;n為項(xiàng)目層該因子指標(biāo)個(gè)數(shù).
整個(gè)研究區(qū)的評(píng)價(jià)模型為:
式中:EHI為生態(tài)系統(tǒng)綜合健康指數(shù);EHIi為第i個(gè)子區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù);wi為第i個(gè)子區(qū)域的面積權(quán)重;n為子區(qū)域個(gè)數(shù);其他參數(shù)意義與式(3)相同.
2.2.5 生態(tài)系統(tǒng)健康等級(jí)劃分 根據(jù)計(jì)算出的生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù),并參考已有研究劃分的生態(tài)系統(tǒng)健康等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[35-36],將研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康水平劃分為5個(gè)級(jí)別,如表4所示.
表4 江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康等級(jí)劃分Table 4 Classification of ecosystem health condition in Jiangsu Province coastal zone
圖3 江蘇省海岸帶各時(shí)期(1995、2002、2009、2013)生態(tài)系統(tǒng)健康空間變化Fig.3 Spatial variations of ecosystem health of Jiangsu Province coastal zone in 1995、2002、2009、2013
根據(jù)PSR框架模型和已建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型分別計(jì)算江蘇省海岸帶各研究單元及整個(gè)研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)和生態(tài)因子值,結(jié)果見(jiàn)圖3~圖7.
圖4 研究區(qū)壓力因子變化Fig.4 Changes of pressure factor of study sub-region
圖5 研究區(qū)狀態(tài)因子變化Fig.5 Changes of state factor of study sub-region
圖6 研究區(qū)響應(yīng)因子變化Fig.6 Changes of response factor of study sub-region
3.1 壓力分析
生態(tài)系統(tǒng)健康壓力指標(biāo)用于表征自然現(xiàn)象和過(guò)程及人類的生產(chǎn)、生活對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)所造成的干擾和脅迫,其指數(shù)大小反映生態(tài)系統(tǒng)所受壓力的大小,即受干擾和脅迫的程度.
圖7 研究區(qū)整體各因子變化Fig.7 Changes of factors of study region
從空間分布來(lái)看,江蘇省海岸帶各子區(qū)域間壓力差異較明顯,整體上表現(xiàn)為從中部區(qū)域向南北兩側(cè)壓力因子值變小(圖4),即生態(tài)環(huán)境面臨壓力逐漸增大.單從人口密度來(lái)看,以2013年為例,中部區(qū)域(鹽城五縣)人口密度為371人/km2,而連云港三縣和南通四縣人口密度分別為703人/km2和980人/km2.在人口相對(duì)密集的連云港三縣和南通四縣的城鎮(zhèn)化率、經(jīng)濟(jì)密度、化肥施用強(qiáng)度也高于鹽城五縣,造成了研究區(qū)中部區(qū)域壓力值小于南北區(qū)域.
從時(shí)間變化來(lái)看,研究區(qū)12個(gè)子區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)壓力因子均發(fā)生了不同程度的變化.在近19年間,除大豐市、東臺(tái)市、如東縣三市外,其他9個(gè)子區(qū)域的壓力因子值呈現(xiàn)出不同程度的下降趨勢(shì),即生態(tài)系統(tǒng)面臨的壓力增大.其中連云港市區(qū)壓力因子值下降最大,由1995年的8.37下降到2013年的5.34,除墾殖指數(shù)外,其他指標(biāo)對(duì)壓力的增大都有不同程度的貢獻(xiàn).19年間,人口密度不斷增加,人口自然增長(zhǎng)率加快,人們?yōu)榱藵M足自身發(fā)展需求,對(duì)區(qū)域自然資源的開(kāi)發(fā)和利用強(qiáng)度增大,致使大量農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)用地和居住用地,墾殖指數(shù)不斷減小;同時(shí),城鎮(zhèn)化率和經(jīng)濟(jì)密度不斷上升,19年間城鎮(zhèn)化率由10.79%增加到20.49%,經(jīng)濟(jì)密度由268.94萬(wàn)/km2增加到4025.50萬(wàn)/km2;此外,為了增加糧食產(chǎn)量以滿足生產(chǎn)與生活需要,化肥施用強(qiáng)度也由1995年39.18t/km2增加到2013年的270.03t/km2,由此使得連云港市區(qū)面臨的壓力不斷增大.除連云港市區(qū)壓力增加最強(qiáng)烈外,其他壓力增加的子區(qū)域中,壓力因子增加值由大到小依次是:灌云縣>贛榆市>南通市區(qū)>海門(mén)市>射陽(yáng)縣>濱??h>響水縣>啟東市.與此相反,大豐市、東臺(tái)市、如東縣面臨的壓力則有減小的趨勢(shì),由大到小依次為:如東縣>東臺(tái)市>大豐市.以東臺(tái)市為例,東臺(tái)市人口自然增長(zhǎng)率在1995年、2002年、2009年、2013年分別是1.12‰、-1.39‰、-0.35‰、0.19‰,人口總數(shù)由1995年1.18×106人減少為2013年1.14×106人,由于人口壓力的減小,其他指標(biāo)也有不同程度的減緩趨勢(shì),如化肥施用強(qiáng)度在此期間由36.61t/km2減小為27.74t/km2,由此使得東臺(tái)市面臨的環(huán)境及非環(huán)境壓力有所減小.
整體來(lái)看,研究區(qū)4個(gè)時(shí)期壓力因子值分別為5.81、5.78、5.66、5.41,可以看出,江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)所面臨的壓力逐漸增大(圖7).主要原因在于,近19年間,江蘇省海岸帶人口總數(shù)量呈增加趨勢(shì),由1.25×107人增長(zhǎng)到1.31×107人,化肥施用強(qiáng)度隨之增加,同時(shí)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,地區(qū)生產(chǎn)總值由6.75×106萬(wàn)元增長(zhǎng)到6.63×107萬(wàn)元,帶動(dòng)了城鎮(zhèn)化率的提高,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了越來(lái)越大的壓力.
3.2 狀態(tài)分析
生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)指標(biāo)是用于表征區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能.其指標(biāo)大小是生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的度量,是生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中最重要的指標(biāo)[34].
從空間分布來(lái)看,研究區(qū)12個(gè)子區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)因子差異較為明顯(圖5).以2013年為例,江蘇省海岸帶中部地區(qū)(灌云縣、響水縣、濱海縣、射陽(yáng)縣、大豐市)以及南部的南通市區(qū)和海門(mén)市生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)較差,分布在研究區(qū)南北兩側(cè)的其他縣市生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)較好.究其原因,研究區(qū)北部地區(qū)山地較多,林地面積比重大且分布集中,人類干擾相對(duì)較低,景觀多樣性較為豐富,生態(tài)系統(tǒng)的彈性較高,結(jié)構(gòu)相對(duì)較好;在南部區(qū)域(如東縣、啟東市和東臺(tái)市),城鎮(zhèn)化率、化肥施用強(qiáng)度及人口增長(zhǎng)率相對(duì)偏低,生態(tài)系統(tǒng)所承受壓力較小,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)完整,景觀的破碎化及分離性都較其他區(qū)域偏低,而系統(tǒng)的物質(zhì)生產(chǎn)功能也較高,尤其是水體漁業(yè)生產(chǎn)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他地區(qū),僅如東縣、啟東市兩個(gè)地區(qū)水產(chǎn)品產(chǎn)量就占到整個(gè)研究區(qū)產(chǎn)量的33%,以上因素的綜合作用使南部部分區(qū)域狀態(tài)較好.
從時(shí)間變化來(lái)看,近19年間,研究區(qū)狀態(tài)因子呈下降趨勢(shì)的子區(qū)域有大豐市、東臺(tái)市、南通市區(qū)、海門(mén)市、啟東市.其中下降最大的子區(qū)域是南通市區(qū),狀態(tài)因子減小1.06,主要是由初級(jí)生產(chǎn)力、土壤生產(chǎn)力、分離度指數(shù)、生態(tài)彈性度的減小造成的.隨著人口的不斷增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,大量耕地、林地和草地被用作建設(shè)用地,19年間建設(shè)用地面積增加了163.76km2,耕地、林地、草地面積分別減少了127.01、0.58、3.64km2;與此同時(shí),分離度指數(shù)由1995年5.36降低為2013年4.59,斑塊密度由1.03增大為1.08,生態(tài)彈性度也出現(xiàn)一定程度的下降,由1995年的0.51降低到2014年的0.48,使得南通市區(qū)的景觀結(jié)構(gòu)遭到破壞,初級(jí)生產(chǎn)力降低.而部分子區(qū)域狀態(tài)因子則出現(xiàn)上升,上升幅度最大的是連云港市,19年間狀態(tài)因子增加了1.01,其次由大到小依次為贛榆市>灌云縣>濱??h>響水縣>如東縣>射陽(yáng)縣.以連云港市區(qū)為例, 19年間,雖然該市耕地、水體、人工塘面積都有不同程度的縮小,分別縮小了17.79、24.29、54.47km2,但是糧食作物產(chǎn)量和水產(chǎn)品產(chǎn)量都出現(xiàn)較大幅度增加,糧食作物產(chǎn)量增加了3.50×105t,水產(chǎn)品產(chǎn)量增產(chǎn)1.0×105t,土壤和漁業(yè)生產(chǎn)力的大幅度提高使連云港市區(qū)狀態(tài)因子上升最快.
整體來(lái)看,研究區(qū)在研究時(shí)段內(nèi)狀態(tài)因子值呈波動(dòng)變化.1995年至2009年間,狀態(tài)因子由3.93降低到3.17,2013年又提高到3.89.2009年之前,研究區(qū)人口的大量增加使得生態(tài)系統(tǒng)承受的壓力增大,由5.81變?yōu)?.66.在人為因素的干擾下,對(duì)自然資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用,大量耕地、林地、草地被用作建設(shè)用地、人工塘用地,導(dǎo)致景觀更加破碎,斑塊密度增大,景觀多樣性減小,生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)變差;2009年之后狀態(tài)因子的上升與政府的重視有關(guān),2010年11月江蘇省委、省政府制定出臺(tái)《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)省建設(shè)全面提升生態(tài)文明的意見(jiàn)》,2011年4月出臺(tái)《關(guān)于推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)工程的行動(dòng)計(jì)劃》,2013年編制印發(fā)《江蘇省生態(tài)文明建設(shè)規(guī)劃(2013-2022)》,相關(guān)法規(guī)的實(shí)施積極推進(jìn)了生態(tài)保護(hù)與建設(shè)行動(dòng),環(huán)境質(zhì)量有所改善.這一時(shí)期,除啟東市狀態(tài)因子減小,其他縣市的狀態(tài)因子都有不同程度的上升,造成了整個(gè)研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)因子上升.以贛榆縣為例,在2009~2013年間,該市狀態(tài)因子增加0.742,物質(zhì)生產(chǎn)能力以及多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)都有不同程度的提高,斑塊密度有所減小,使?fàn)顟B(tài)因子上升.
3.3 響應(yīng)分析
生態(tài)系統(tǒng)健康響應(yīng)指標(biāo)是用來(lái)表征生態(tài)系統(tǒng)惡化過(guò)程中,人類為阻止其惡化并恢復(fù)健康狀態(tài)而采取的一系列反應(yīng),對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康起積極推動(dòng)作用,其指數(shù)大小是這種反應(yīng)的度量.
從空間分布來(lái)看,江蘇省海岸帶各子區(qū)域間響應(yīng)差異明顯,19年間生態(tài)響應(yīng)因子值總體上都表現(xiàn)為研究區(qū)中部區(qū)域大,向南北兩側(cè)逐漸遞減. 以2013年為例,除研究區(qū)南部啟東市響應(yīng)因子值是6.7,其他縣市響應(yīng)因子呈現(xiàn)出從研究區(qū)中部區(qū)域向南北兩側(cè)逐漸減小,中部區(qū)域的射陽(yáng)縣和大豐市響應(yīng)因子值分別是5.48、7.14,而其他縣市都在2~3之間,生態(tài)響應(yīng)較小.究其原因,研究區(qū)各子區(qū)域環(huán)保意識(shí)水平都處于較低水平,教育支出占公共財(cái)政總支出17%~27%之間;更主要的是射陽(yáng)縣和大豐市保護(hù)區(qū)面積比處于較高水平,鹽城市大豐麋鹿國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)坐落在大豐市,面積26.67km2,鹽城國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)一大部分分布在射陽(yáng)縣,面積約為446.10km2,另有563.19km2位于大豐市,使得這兩個(gè)子區(qū)域生態(tài)響應(yīng)值處于較高水平.
從時(shí)間變化來(lái)看,研究區(qū)有6個(gè)子區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康響應(yīng)因子值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)(圖6),下降幅度由大到小依次為濱??h>射陽(yáng)縣>東臺(tái)市>響水縣>大豐市>灌云縣,變化原因主要為教育支出占公共財(cái)政總支出比例的降低引起的.以濱??h為例,1995年教育支出占公共財(cái)政總支出的38.03%,到2013年教育財(cái)政支出占公共財(cái)政總支出的18.84%,降幅達(dá)20%.需要指出的是,雖然教育支出所占比例減小,但實(shí)際教育支出的總費(fèi)用卻不斷增加,19年間教育支出增加了11.25億元,同時(shí)公共財(cái)政支出增加了61.22億元,造成了教育支出占公共財(cái)政支出的比例降低,因此,當(dāng)?shù)貙?duì)于環(huán)境保護(hù)重視程度還有待提高.與此相反,部分地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康響應(yīng)因子有增加態(tài)勢(shì),增加幅度最大的區(qū)域是啟東市,其次依次為連云港市區(qū)、南通市區(qū)、海門(mén)市、如東縣、贛榆縣.以啟東市為例,雖然教育投入比例也有所降低,但是廢物綜合利用率和保護(hù)區(qū)面積比有明顯的增加.近19年間,為防止海岸帶生態(tài)環(huán)境的繼續(xù)惡化和保護(hù)生物多樣性,當(dāng)?shù)亟⒘俗匀槐Wo(hù)區(qū)和生態(tài)示范區(qū),在2002年底建立了啟東長(zhǎng)江口(北支)濕地省級(jí)自然保護(hù)區(qū)及其附屬自然保護(hù)區(qū),保護(hù)區(qū)的建立減緩了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的惡化趨勢(shì);同時(shí),廢物綜合利用率也由1995年的79.85%增加到2013年的98.18%,增加了18.33%.這些積極有效的生態(tài)保護(hù)措施使當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)健康響應(yīng)因子表現(xiàn)出上升趨勢(shì).
整體來(lái)看,江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康響應(yīng)因子呈波動(dòng)下降趨勢(shì)(圖7),2002年最高.原因是研究區(qū)的大部分保護(hù)區(qū)在這段時(shí)間建成,2000年鹽城建立了東臺(tái)中華鱘自然保護(hù)區(qū),2001、2002年南通分別建立了沿海防護(hù)林灘涂自然保護(hù)區(qū)和啟動(dòng)長(zhǎng)江口濕地保護(hù)區(qū),使得該地生態(tài)響應(yīng)顯著提高;而之后研究區(qū)保護(hù)區(qū)面積變化較小,但是環(huán)境教育投入率有所下降,使得生態(tài)響應(yīng)出現(xiàn)降低.整個(gè)研究時(shí)段內(nèi),生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)因子由1995年3.94降低為2013年3.89,由此可看出,江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)壓力和響應(yīng)的變化未能引起當(dāng)?shù)卣淖銐蛑匾?雖然已采取一定措施對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)與恢復(fù),但力度還有待進(jìn)一步提高,尤其需要增加教育投資在公共財(cái)政支出所占的比例,開(kāi)展生態(tài)保護(hù)教育,以增強(qiáng)人們的環(huán)保意識(shí).
3.4 生態(tài)系統(tǒng)健康狀況分析
綜合生態(tài)系統(tǒng)壓力、狀態(tài)和響應(yīng)三個(gè)方面,根據(jù)計(jì)算出的權(quán)重值,得出江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)(圖3),用綜合指數(shù)來(lái)表征生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況,指數(shù)越大,表明生態(tài)系統(tǒng)健康狀況越好,反之越差.
從空間分布來(lái)看,4個(gè)時(shí)期生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)總體上都表現(xiàn)為研究區(qū)中部區(qū)域大,向南北兩側(cè)逐漸遞減.以2013年為例,除南部啟東市健康指數(shù)是5.7外,其他縣市健康狀況表現(xiàn)出中部區(qū)域高,南北兩側(cè)低的分布特征,中部射陽(yáng)縣、大豐市、東臺(tái)市、如東縣4縣市都屬于一般健康等級(jí),其他7縣市健康屬于較差健康等級(jí),且分布在南北兩側(cè).特別注意的是,大豐市在2002年健康指數(shù)是6.05,是研究時(shí)段內(nèi)唯一一個(gè)處于良好健康等級(jí)的子區(qū).其原因在于大豐市廢物綜合利用率和保護(hù)區(qū)面積比在2002年處于各研究子區(qū)在各年度的最優(yōu)狀態(tài),人口密度、城鎮(zhèn)化率和化肥施用強(qiáng)度等指標(biāo)均處于較好水平.
從時(shí)間變化來(lái)看,19年間,研究區(qū)12個(gè)子區(qū)域中有8個(gè)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),變化幅度由大到小排名依次是:大豐市>射陽(yáng)縣>東臺(tái)市>濱??h>響水縣>灌云縣>南通市區(qū)>海門(mén)市.大豐市健康指數(shù)下降最大,19年間健康綜合指數(shù)由5.77下降到5.17.由于該地地理位置優(yōu)越,人口較多,人口壓力大,城鎮(zhèn)化率明顯提高,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)快速.人類的開(kāi)發(fā)利用使得斑塊密度增加,景觀破碎化加大,而景觀多樣性和均勻度減小,造成該區(qū)域健康指數(shù)的不斷減小.同時(shí),其余四縣市的生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)呈上升趨勢(shì),變化最大的是啟東市,指數(shù)值增加了1.35,該市地廢物綜合利用率和保護(hù)區(qū)面積比的增加使生態(tài)系統(tǒng)健康狀況逐漸得到改善.
整體來(lái)看,江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)在1995、2002、2009、2013年分別是4.33、4.43、4.20、4.20,其整體健康狀況雖然都處于一般健康水平,但在2002年之前,生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)有所上升,而2002年以后,生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)有較大程度下降,海岸帶地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況出現(xiàn)惡化趨勢(shì).2002年之前,研究區(qū)壓力、狀態(tài)變化不大,而響應(yīng)因子有大幅度增加,原因是研究區(qū)的大部分保護(hù)區(qū)在這段時(shí)間建成,2000年鹽城建立了東臺(tái)中華鱘自然保護(hù)區(qū),2001、2002年南通分別建立了沿海防護(hù)林灘涂自然保護(hù)區(qū)和啟動(dòng)長(zhǎng)江口濕地保護(hù)區(qū),使得該地生態(tài)響應(yīng)上升,生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)上升;2002年以后,研究區(qū)保護(hù)區(qū)面積變化較小,但是生態(tài)面臨壓力卻越來(lái)越大,使得該地整體生態(tài)健康綜合指數(shù)有所下降.研究時(shí)段內(nèi),整個(gè)研究區(qū)域總?cè)丝谟?995年的1.25×107人增加到2013年的1.31×107人.隨著人口的不斷增長(zhǎng),人類活動(dòng)對(duì)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力逐漸增大,使得大量耕地、草地、水體、灘涂被轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地和人工塘,遙感解譯數(shù)據(jù)顯示,近19年來(lái),研究區(qū)建設(shè)用地和人工塘面積分別增加了658.15km2和258.12km2.同時(shí),在人類活動(dòng)的強(qiáng)烈干預(yù)下,江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化,景觀破碎化程度加大,生態(tài)系統(tǒng)彈性度降低.雖然當(dāng)?shù)夭扇×艘欢ǖ拇胧﹣?lái)防止生態(tài)環(huán)境的惡化,但力度相對(duì)較小,尤其在環(huán)保投入和自然保護(hù)區(qū)建設(shè)方面重視不夠,使生態(tài)系統(tǒng)健康狀況表現(xiàn)出一定的惡化趨勢(shì).
本研究雖立足于江蘇海岸帶實(shí)際,基于PSR模型建立海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)體系和方法,并綜合使用層次分析法和熵權(quán)法來(lái)確定指標(biāo)權(quán)重,力圖實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)的科學(xué)性和合理性,但由于海岸帶地區(qū)是一個(gè)自然、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)因素共同作用形成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),其影響因素眾多,人類干擾強(qiáng)烈,加之目前生態(tài)系統(tǒng)健康研究尚處起步階段,還未形成統(tǒng)一、成熟的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和方法,可借鑒的研究成果十分有限,使得本研究所建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系還不夠完善,具有一定的地域局限性;另外,由于對(duì)海岸帶生態(tài)過(guò)程認(rèn)識(shí)還不夠深入,所建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系以結(jié)構(gòu)性和功能性指標(biāo)為主,而過(guò)程性指標(biāo)未予以涉及.因此,在今后的研究中,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)多學(xué)科交叉,從多層次、多角度開(kāi)展海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究;同時(shí),海岸帶生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的、較脆弱的生態(tài)系統(tǒng),應(yīng)開(kāi)展長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)以獲得動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù),并注重生態(tài)過(guò)程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康的影響,以實(shí)現(xiàn)海岸帶地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康的客觀評(píng)價(jià)與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè).
5.1 景觀生態(tài)學(xué)和生態(tài)系統(tǒng)健康理論,以多源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)模型構(gòu)建了生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并對(duì)江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行評(píng)價(jià).研究結(jié)果表明,除2002年大豐市生態(tài)系統(tǒng)健康處于良好等級(jí),其他江蘇海岸帶子區(qū)域均處于較差或一般健康等級(jí),19年間處于較差等級(jí)的區(qū)域占總面積的34%~45%,分布在江蘇省海岸帶的南北兩側(cè),主要是連云港市區(qū)、贛榆縣、灌云縣、南通市區(qū)和海門(mén)縣;處于一般等級(jí)的區(qū)域占總面積的54%~ 66%,主要分布在海岸帶的中部區(qū)域,主要是響水縣、濱海縣、射陽(yáng)縣、大豐市、東臺(tái)市、如東縣和啟東市.造成這種空間差異的主要驅(qū)動(dòng)因素是人類活動(dòng),在人口密度和經(jīng)濟(jì)密度大的地區(qū),人為干擾對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生較大壓力,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)受損,而生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理力度相對(duì)較小,使生態(tài)系統(tǒng)健康處于較低水平;在人口密度和經(jīng)濟(jì)密度較小的地區(qū),生態(tài)系統(tǒng)遭受人為干擾相對(duì)較弱,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)較好,生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況處于較高水平.
5.2 江蘇省海岸帶屬于人類強(qiáng)烈干擾區(qū),受到的人類影響較大,對(duì)人類干擾較為敏感.近19年間,雖然研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)一直處于一般健康水平,但從2002年以后,綜合健康指數(shù)有所降低.這表明當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)有朝著惡化方向發(fā)展的趨勢(shì),應(yīng)引起當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門(mén)的高度重視,加大海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和管理,以實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)睾0稁鷳B(tài)系統(tǒng)健康的改善與恢復(fù).
參考文獻(xiàn):
[1] Lepold J C. Getting a handle on ecosystem health [J]. Science, 1997,276:887.
[2] Ferguson B L. The concept of landscape health [J]. Journal of Environmental Management, 1994,40:129-137.
[3] 袁興中,劉 紅,陸健健.生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)——概念框架與指標(biāo)選擇 [J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2001,12(4):627-629.
[4] Harvay S, Nancy S S, Paul B. The development and implementation of indicators of ecosystem health in the Great Lakes Basin [J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2003,88(1-3):119-151.
[5] Peng J, Wang Y L, Wu J S, et al. Evaluation for region ecosystem health: methodology and research progress [J]. Acta Ecolobica Sinica, 2007,27(11):4877-4885.
[6] 陳 高,鄧紅兵,王慶禮.森林生態(tài)環(huán)境健康評(píng)估的——一般途徑探討 [J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2003,14(6):995-999.
[7] 吳建國(guó),常學(xué)向.荒漠生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的探索 [J]. 中國(guó)沙漠, 2005,25(4):604-611.
[8] Li Y F, Li D. Assessment and forecast of Beijing and Shanghai’surban ecosystem health [J]. Science of the Total Environment, 2014,487:154-163.
[9] 劉 永,郭懷成,戴永立.湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法研究 [J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2004,24(4):723-730.
[10] 劉惠清,許嘉巍,吳秀芹.西藏自治區(qū)乃東縣生態(tài)系統(tǒng)的健康性評(píng)價(jià) [J]. 地理科學(xué), 2003,23(3):366-371.
[11] 李春暉,鄭小康,崔 嵬.衡水湖流域生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià) [J]. 地理研究, 2008,27(3):565-573.
[12] 孫 磊,孫英蘭,周震峰.青島市海岸帶生態(tài)系統(tǒng)壓力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究 [J]. 海洋環(huán)境科學(xué), 2009,28(5):584-587.
[13] 戴亞南,彭檢貴.江蘇海岸帶生態(tài)環(huán)境脆弱性及其評(píng)價(jià)體系構(gòu)建[J]. 海洋學(xué)研究, 2009,7(1):78-82.
[14] 唐得昊,鄒欣慶,劉興健.海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中物質(zhì)和生物多樣性的差異——以江蘇海岸帶為例 [J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2013,33(4):1240-1250.
[15] 蘇盼盼,葉屬峰,過(guò)仲陽(yáng),等.基于AD-AS模型的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)綜合承載力評(píng)估——以舟山海岸帶為例 [J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2014,34(3):718-726.
[16] 解雪峰,吳 濤,肖 翠,等.基于PSR模型的東陽(yáng)江流域生態(tài)安全評(píng)價(jià) [J]. 資源科學(xué), 2014,36(8):1702-1711.
[17] Birgitte H, Hugo F A, Erik S K. Approaches to assess the environmental impact of organic farming with particular regard to Denmark [J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2001, 83(1):11-26.
[18] Gentry-Shields J, Bartram J. Human health and the water environment: Using the DPSEEA framework to identify the driving forces of disease [J]. The Science of the total environment, 2013,468-469:306-314.
[19] 張繼權(quán),伊坤朋,Hiroshi T,等.基于DPSIR的吉林省白山市生態(tài)安全評(píng)價(jià) [J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2011,22(1):189-195.
[20] 朱衛(wèi)紅,郭艷麗,孫 鵬,等.圖們江下游濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2012,32(21):6609-6618.
[21] 帥 紅,李景保.典型年洞庭湖系統(tǒng)健康綜合評(píng)價(jià) [J]. 地理科學(xué), 2014,34(2):170-177.
[22] 崔力拓,李志偉.河北省沿海開(kāi)發(fā)活動(dòng)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)估 [J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2014,25(7):2063-2070.
[23] 張軍以,蘇維詞,張鳳太.基于PSR模型的三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全評(píng)價(jià) [J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2011,31(6):1039-1044.
[24] 倪曉嬌,南 穎,朱衛(wèi)紅,等.基于多災(zāi)種自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的長(zhǎng)白山地區(qū)生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià) [J]. 地理研究, 2014,33(7):1348-1360.
[25] 劉曉曼,王 橋,孫中平,等.基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的自然保護(hù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià) [J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2011,31(5):863-870.
[26] 沈正平,韓 雪.江蘇省海岸帶可持續(xù)發(fā)展觸探 [J]. 人文地理, 2007,98(6):47-52.
[27] 王 玉,賈曉波,張文廣,等.江蘇省海岸帶土地利用變化及驅(qū)動(dòng)力分析 [J]. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境, 2010,19(Z1):7-12.
[28] 蔣衛(wèi)國(guó),李 京,李加洪,等.遼河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2005,25(3):408-414.
[29] 顏 利,王金坑,黃 浩.基于PSR框架模型的東溪流域生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià) [J]. 資源科學(xué), 2008,30(1):107-113.
[30] 南 穎,吉 喆,馮恒棟,等.基于遙感和地理信息系統(tǒng)的圖們江地區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià) [J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2013,33(15):4790-4798.
[31] 李雪銘,晉培育.中國(guó)城市人居環(huán)境質(zhì)量特征與時(shí)空差異分析[J]. 地理科學(xué), 2012,32(5):521-529.
[32] 周云凱,白秀玲,姜加虎.近17年鄱陽(yáng)湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康時(shí)空變化研究 [J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2012,32(4):1008-1017.
[33] 徐明德,李 靜,彭 靜,等.基于RS和GIS的生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2010,19(8):1809-1814.
[34] 張寶秀,熊黑剛,徐長(zhǎng)春.新疆于田綠洲生態(tài)彈性度與景觀環(huán)境分析 [J]. 水土保持研究, 2008,12(6):112-114.
[35] 段樹(shù)國(guó),系秀梅.塔里木河流域生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建 [J]. 云南地理環(huán)境研究, 2007,19(5):114-117.
[36] 申艷萍.城市河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)實(shí)例研究 [J]. 氣象與環(huán)境科學(xué), 2008,21(2):13-16.
Spatiotemporal variations of ecosystem health of the coastal zone in Jiangsu Province based on the PSR model.
NING Li-xin1,2, MA Lan1,2, ZHOU Yun-kai1,2*, BAI Xiu-ling1,2(1.Institute of Natural Resources and Environment, Henan University, Kaifeng 475004, China;2.The Key Laboratory of the Coastal Zone Exploitation and Protection, Ministry of Land and Resource, Nanjing 210024, China). China Environmental Science, 2016,36(2):534~543
Abstract:Coastal zone is the transitional area between marine ecosystem and terrestrial ecosystem, its ecosystem health is closely related to human activities. This paper took the coastal zone of Jiangsu Province as an example to assess the spatiotemporal variations of ecosystem health from 1995 to 2013. A multi-indices evaluation system was constructed to investigate ecosystem health based on the PSR conceptual model, and the index weight was determined with AHP and Entropy weighting method. Results showed that the ecosystem health indices of all sub-regions ranged from 3 to 6. The area with normal status accounted for 54% to 66% of the whole region, and the area in worse condition were 34 to 45%. Spatial pattern suggested that the middle part of the study area lied in better condition than those of southern and northern area. The values of pressure、state、response factors showed gentle decline of ecosystem health condition, particularly after 2002, which may need more attention for protection by the local government.
Key words:coastal zone;ecosystem health;spatiotemporal variations;PSR model;Jiangsu Province
作者簡(jiǎn)介:寧立新(1991-),男,山東濟(jì)南人,碩士研究生,研究方向?yàn)闈竦厣鷳B(tài).
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(41101089,41371450);國(guó)土資源部海岸帶開(kāi)發(fā)與保護(hù)評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目(2013CZEPK05)
收稿日期:2015-06-08
中圖分類號(hào):X826
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1000-6923(2016)02-0534-10