海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況評價初探

張悅 許道艷 上官魁星 金照光 于彩芬 邢慶會 劉長安

摘要：為進(jìn)一步保護(hù)我國海洋生態(tài)環(huán)境以及加快海洋生態(tài)文明建設(shè)，文章探索建立適用于我國海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況的評價體系，并以河北昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)為例開展海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況評價。研究結(jié)果表明：海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況指數(shù)包括面積適宜指數(shù)、外來物種入侵指數(shù)、生境質(zhì)量指數(shù)和開發(fā)干擾指數(shù);與已有相關(guān)評價方法相比，該評價方法對于生境類型和人類活動的指標(biāo)優(yōu)化更接近我國海洋自然保護(hù)區(qū)的實際情況，但仍須實證檢驗;基于該評價方法，河北昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況較好，即生境保護(hù)較好，有開發(fā)干擾但程度較輕。

關(guān)鍵詞：海洋自然保護(hù)區(qū);海洋生態(tài)保護(hù);土地利用類型;生境類型;開發(fā)干擾

中圖分類號：X36;P748文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1005-9857（2022）06-0061-06

The Evaluation of Ecological Protection in Marine Nature Reserves：A case study of ChangiiGold Coast National Nature

Reserve in Hebei Province

ZHANG Yue1，XU Daoyan1，SHANGGUAN Kmxmg2，JIN Zhaoguang3，YU Caifen1，XING Qinghui1，LIU Chang'an1

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

2.Ecological Civilization Construction Service Center of Linyi，Linyi 276000，China;

3. Hebei Changli Gold Coast National Nature Reserve Management Center，Qinhuangdao 066609，China）

Abstract：In order to further protect China's marine ecological environment and speed up the construction of marine ecological civilization，this paper explored the establishment of an evaluation system for the ecological protection status of China's marine nature reserves，and took Changli Gold Coast National Nature Reserve in Hebei Province as an example to evaluate the ecological protection status of China's marine nature reserves. The results showed that the ecological protection status indexs of the marine nature reserve included the index of area suitability，the index of invasive species，habitat quality index and development disturbance index，compared with the existing evaluation methods，the evaluation method for habitat types and human activity index optimization was closer to the actual situation of marine nature reserve in China，but still had to be inspected. Based on this evaluation method，the ecological protection status of Changli Gold Coast National Nature Reserve in Hebei Province was good，that was，the habitat protection was good，and there was development disturbance but the degree was relatively small.

Keywords：Marine nature reserve，Marine ecological protection，Land use type，Habitat type，The disturbance of development

0引言

自然保護(hù)區(qū)是指保護(hù)典型的自然生態(tài)系統(tǒng)、珍稀瀕危野生動植物種的天然集中分布區(qū)、有特殊意義的自然遺跡的區(qū)域;具有較大面積，確保主要保護(hù)對象安全，維持和恢復(fù)珍稀瀕危野生動植物種群數(shù)量及賴以生存的棲息環(huán)境[1]。20世紀(jì)70年代初，美國率先建立國家級海洋自然保護(hù)區(qū)并頒布《海洋自然保護(hù)區(qū)法》，使建立海洋自然保護(hù)區(qū)的行動法制化[2]。1990年我國建立首批5個國家級海洋自然保護(hù)區(qū)，包括河北昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)、海南萬寧大洲島國家級海洋生態(tài)自然保護(hù)區(qū)、廣西山口紅樹林國家級自然保護(hù)區(qū)、廣西北侖河口國家級自然保護(hù)區(qū)和海南三亞珊瑚礁國家級自然保護(hù)區(qū)。建立海洋自然保護(hù)區(qū)是保護(hù)海洋生物多樣性和防止海洋生態(tài)環(huán)境惡化的重要措施，對于保護(hù)海洋自然生境以及物質(zhì)資源和遺傳資源，維持和穩(wěn)定自然生產(chǎn)力具有重要意義。

面對生態(tài)文明建設(shè)的新形勢和新要求，自然保護(hù)區(qū)建設(shè)須從數(shù)量增長型向質(zhì)量優(yōu)化型轉(zhuǎn)變[3]，因此快速和準(zhǔn)確地評價自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況成為重要課題。傳統(tǒng)的生態(tài)保護(hù)狀況評價方法包括模糊評價法、層次分析法、PSR模型、主成分分析法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等[4-9]。2015年《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》（HJ 192-2015）為自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況評價提供方法，自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況指數(shù)（NEI）得到廣泛應(yīng)用，然而該評價方法中的生境類型及其定義和范圍并不完全適用于海洋自然保護(hù)區(qū)。本研究在《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》（HJ 192-2015）的基礎(chǔ)上，建立適用于我國海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況的評價體系，并以河北昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)為例開展海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況評價，為我國制定全面、科學(xué)和合理的海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況評價方法提供依據(jù)。

1數(shù)據(jù)與方法

1.1數(shù)據(jù)來源

海洋自然保護(hù)區(qū)的土地利用類型數(shù)據(jù)基于Landsat OLI_TIRS遙感衛(wèi)星影像，采用“計算機解譯—人工目視判別/校正—建立數(shù)據(jù)庫”的方法獲取，數(shù)據(jù)精度為2 m×2 m。

海洋自然保護(hù)區(qū)的外來入侵物種數(shù)據(jù)采用實地調(diào)查的方法獲取，調(diào)查對象依據(jù)《中國外來入侵物種名單》。具體方法為：在海洋自然保護(hù)區(qū)的植被集中分布區(qū)設(shè)置3 m×3 m的樣方，根據(jù)調(diào)查區(qū)域的面積設(shè)置不少于3個樣方，調(diào)查樣方內(nèi)的全部外來入侵物種并記錄其分布狀態(tài);對于公路旁、房屋旁、田填旁和養(yǎng)殖池旁的植被分布區(qū)，采用線路調(diào)查的方法調(diào)查沿途出現(xiàn)的外來入侵物種并記錄其分布狀態(tài);通過咨詢海洋自然保護(hù)區(qū)的管理人員，補充調(diào)查外來入侵物種。

1.2評價方法

1.2.1海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況指數(shù)

根據(jù)《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》（HJ192- 2015）的自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況評價方法，海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況可以海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況指數(shù)來表示，計算公式為：

MNEI=0.10×I+0.10×（100-I）+0.40×I+0.40×（100-I）

式中：MNEI表示海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況指數(shù);I、I、I和I分別表示面積適宜指數(shù)、外來物種入侵指數(shù)、生境質(zhì)量指數(shù)和開發(fā)干擾指數(shù)[10]。

將MNEI分為5個等級，分別為好、較好、中、較差和差（表1）。

1.2.2評價指數(shù)

面積適宜指數(shù)的計算公式為：

I=100×（A/A）

式中：A表示海洋自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)面積;A表示海洋自然保護(hù)區(qū)總面積。

外來物種入侵指數(shù)的計算公式為：

I=2.083 333 333 3×N

式中：N表示海洋自然保護(hù)區(qū)外來入侵物種數(shù)。

生境質(zhì)量指數(shù)的計算公式為：

I=785.602 693 784 8×（0.18A+0.23A+0.40A+0.08A+0.01A+0.10A）/A

式中：A、A、A、A、A和A分別表示林地面積、草地面積、海岸帶濕地面積、耕地面積、建設(shè)用地面積和未利用地面積。

開發(fā)干擾指數(shù)的計算公式為：

I=1 520.336 383 017 4×（W×0.40A+W×0.40A+W×0.10A+W×0.10A）/A

式中：W表示海洋自然保護(hù)區(qū)功能區(qū)權(quán)重，其中核心區(qū)、緩沖區(qū)和實驗區(qū)的權(quán)重分別為0.6、0.3和0.1;A、A和A分別表示城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積、其他建設(shè)用地面積和農(nóng)村居民點面積。

1.2.3生境類型

根據(jù)《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》（HJ 192—2015），生境類型的一級分類包括林地、草地、水域濕地、耕地、建設(shè)用地和未利用地;二級分類包括有林地、灌木林地、疏林地和其他林地，高覆蓋度草地、中覆蓋度草地、低覆蓋度草地，河流、湖泊（渠）、灘涂濕地、永久性冰川雪地，水田、旱地，城鎮(zhèn)建設(shè)用地、農(nóng)村居民點、其他建設(shè)用地，沙地、鹽堿地、裸土地、裸巖石礫、其他未利用地[11]。

對于我國海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況評價來說，該分類主要存在3個問題。①受地理位置影響，我國海洋自然保護(hù)區(qū)沒有永久性冰川雪地，因此二級分類中的永久性冰川雪地不適用于我國海洋自然保護(hù)區(qū)：②二級分類中的湖泊（渠）包括養(yǎng)殖池、鹽池和餌料池等人工設(shè)施，其對應(yīng)的人類活動屬于開發(fā)活動，對海洋自然保護(hù)區(qū)存在一定程度的干擾，因此該二級分類的范圍不適用于我國海洋自然保護(hù)區(qū)：③我國海洋自然保護(hù)區(qū)均包含海域，但該分類未將海域作為單獨的生境類型參與評價。

基于我國海洋自然保護(hù)區(qū)的特點，本研究重新設(shè)定部分一級分類和二級分類。具體包括：刪除二級分類中的永久性冰川雪地，將一級分類中的水域濕地變更為海岸帶濕地并增加二級分類其他水域，將養(yǎng)殖池、鹽池和餌料池等人工設(shè)施歸為其他建設(shè)用地。由此總結(jié)我國海洋自然保護(hù)區(qū)的生境類型（表2）。

2實例分析

河北昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)建立初期的總面積為300 km2，劃分為核心區(qū)、緩沖區(qū)和實驗區(qū)3個部分。2016年其范圍和功能分區(qū)有所調(diào)整，總面積調(diào)整為336.21 km，其中陸域面積和海域面積分別為95.56 km和240.65 km，主要保護(hù)對象為由沙丘、沙堤、潟湖、林帶和海洋生物等構(gòu)成的沙質(zhì)海岸自然景觀以及海洋生態(tài)環(huán)境和自然資源。

2.1面積適宜指數(shù)

河北昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)的總面積為336.21 km，其中實驗區(qū)、緩沖區(qū)和核心區(qū)的面積分別為51.93 km、66.84 km和117.44 km。經(jīng)計算，保護(hù)區(qū)的面積適宜指數(shù)為34.93。

2.2外來物種入侵指數(shù)

在2020年的實地調(diào)查中，河北昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)外來入侵物種5種，其中被列入《中國外來入侵物種名單》（第三批）的有刺蒼耳（Xanthium spinosum）、圓葉牽牛（Pharbitis purpurea）和小蓬草（Conyza canadensis）種，被列入《中國外來入侵物種名單》（第四批）的有長芒莧（Amaranthus palmeri）和藿香薊（Ageratum conyzoides）2種。分布區(qū)域以實驗區(qū)為主，均呈零星分布狀態(tài)，多分布于公路旁、房屋旁和田填旁（表3）。

本次調(diào)查未在保護(hù)區(qū)的核心區(qū)以及林地、草地和海岸帶濕地等生境類型發(fā)現(xiàn)外來入侵物種，因此調(diào)查到的外來入侵物種可能尚未對保護(hù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)造成明顯危害。經(jīng)計算，保護(hù)區(qū)的外來物種入侵指數(shù)為10.42。

2.3生境質(zhì)量指數(shù)

河北昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)共有15個生境類型（表4）。

由表4可以看出：其他水域的面積占比最大（71.67%），其次為其他建設(shè)用地（13.78%）;高生態(tài)價值的生境類型（林地和海岸帶濕地）的面積占比為78.38%;草地的面積占比為0.93%，但受氣候和地表覆蓋層侵蝕的影響而不能形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，且生境質(zhì)量由于人類開發(fā)干擾而有所下降，無法提供高質(zhì)量生境;耕地和建設(shè)用地的面積占比為19.21%，其中耕地往往伴隨高強度和周期性的人類開發(fā)干擾，而建設(shè)用地為人類開發(fā)干擾用地，二者均對保護(hù)區(qū)的自然生境產(chǎn)生不利影響。

經(jīng)計算，保護(hù)區(qū)的生境質(zhì)量指數(shù)為30.54。

2.4開發(fā)干擾指數(shù)

2000年河北昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)的耕地和建設(shè)用地總面積占保護(hù)區(qū)陸域面積的33.50%，由于2010年灤河口實驗區(qū)的部分草本沼澤和全部稀疏草地被開發(fā)為養(yǎng)殖池，2010年保護(hù)區(qū)的耕地和建設(shè)用地總面積占比上升到40.41%[12]。在構(gòu)建“環(huán)京津休閑旅游產(chǎn)業(yè)帶”、深入實施“旅游立市”戰(zhàn)略和加快打造現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展先行區(qū)的背景下，北戴河新區(qū)加速海洋經(jīng)濟發(fā)展[13];由于保護(hù)區(qū)的部分區(qū)域位于北戴河新區(qū)，濱海旅游和海水養(yǎng)殖等活動不斷增多，至2020年保護(hù)區(qū)的耕地和建設(shè)用地總面積占比已升至67.59%。

根據(jù)2020年的遙感影像解譯結(jié)果，保護(hù)區(qū)的開發(fā)活動主要集中在實驗區(qū)和緩沖區(qū)。其中，耕地和農(nóng)村居民點主要分布在緩沖區(qū)和實驗區(qū)，且在緩沖區(qū)分布較多;其他建設(shè)用地主要分布在實驗區(qū)，且大部分為養(yǎng)殖池。經(jīng)計算，保護(hù)區(qū)的開發(fā)干擾指數(shù)為17.40。

2.5海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況指數(shù)

河北昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況指數(shù)的計算結(jié)果如表5所示。

根據(jù)海洋自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況指數(shù)分級，保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況較好，即生境保護(hù)較好，有開發(fā)干擾但程度較輕。

3結(jié)語

與《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》（HJ 192—2015）的自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況評價方法相比，本研究評價方法中的生境質(zhì)量指數(shù)和開發(fā)干擾指數(shù)更接近海洋自然保護(hù)區(qū)的實際情況。但由于該評價方法的驗證區(qū)域較少，仍不確定其是否完全適用于我國所有的海洋自然保護(hù)區(qū)，仍須根據(jù)各保護(hù)區(qū)的實際情況調(diào)整、補充和完善生境類型、權(quán)重和計算公式等內(nèi)容。

根據(jù)河北昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)狀況評價結(jié)果，該保護(hù)區(qū)的生態(tài)保護(hù)狀況較好，即生境保護(hù)較好，有開發(fā)干擾但程度較輕。建議保護(hù)區(qū)積極采取科學(xué)措施，充分協(xié)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)保護(hù)之間的關(guān)系，在尊重不同利益方發(fā)展訴求的前提下，按照“在保護(hù)中開發(fā)、在開發(fā)中保護(hù)，保護(hù)優(yōu)先、開發(fā)有序”的方針[13]，減少保護(hù)區(qū)內(nèi)的開發(fā)干擾活動，加大生態(tài)整治修復(fù)力度，保護(hù)自然環(huán)境和資源。

參考文獻(xiàn)

[1]中共中央辦公廳，國務(wù)院辦公廳.關(guān)于建立以國家公園為主體的自然保護(hù)地體系的指導(dǎo)意見[Z].2019.

[2]王開泳，陳田，虞虎.設(shè)立三沙市的戰(zhàn)略意義與城市發(fā)展的戰(zhàn)略思路[J].中國名城，2013（6）：4-7.

[3]盛強，茹輝軍，李云峰，等.中國國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)分布格局現(xiàn)狀與分析[J].水產(chǎn)學(xué)報，2019，43（1）：62-80.

[4]劉立冰，熊康寧，任曉冬.基于遙感生態(tài)指數(shù)的龍溪-虹口國家級自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況評估[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報，2020，36（2）：202-210.

[5]馬麗麗，田淑芳，王娜.基于層次分析與模糊數(shù)學(xué)綜合評判法的礦區(qū)生態(tài)環(huán)境評價[J].國土資源遙感，2013，25（3）：165-170.

[6]潘洋，鞏合德，董李勤，等.基于層次分析法的廣西金秀地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價[J].西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)），2017，37（3）：74-80.

[7]黃備，邵君波，孟偉杰，等.利用PSR模型的椒江河口生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境質(zhì)量評價[J].濕地科學(xué)，2016，14（6）：825-831.

[8]李軍民，李鑫瑞.基于主成分分析法的環(huán)境質(zhì)量綜合評價方法應(yīng)用研究[J].西安科技大學(xué)學(xué)報，2016，36（3）：445-450.

[9]徐涵秋.區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化的遙感評價指數(shù)[J].中國環(huán)境科學(xué)，2013，33（5）：889-897.

[10]喬斌.寧夏黨家岔濕地自然保護(hù)區(qū)生態(tài)質(zhì)量診斷及社區(qū)發(fā)展路徑協(xié)同研究[D].銀川：寧夏大學(xué)，2018.

[11]王壽兵，陳雅敏，張韋倩，等.LCA中土地利用生態(tài)影響評價方法初探[J].復(fù)旦學(xué)報（自然科學(xué)版），2012，51（3）：382-387.

[12]朱燕，李怡然，李雪梅，等.基于InVEST模型的昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)生境質(zhì)量評價[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2019，44（6）：156-160.

[13]金照光，包宏偉.昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)不同利益團體分析及共處措施[J].海洋開發(fā)與管理，2013，30（12）：49-51.