海洋工程生态损害评估与补偿——以厦门杏林跨海大桥为例

随着海岸带地区经济的发展、人口的增加和城市化程度的加快,日益增多的各类海洋工程已经或者正在损害海洋与海岸带生态系统为人类提供各种产品和服务的能力,严重威胁到人类健康和海洋经济的可持续发展。实施海洋生态损害补偿制度,即让生态损害责任方承担生态损害的全部成本,是解决海洋生态损害问题的有效途径之一。建立了海洋工程生态损害评估框架和生态损害补偿标准估算模型,并成功运用于厦门杏林跨海大桥的案例研究。结果表明,在2%的贴现率下,杏林大桥生态补偿标准为1739万元,远高于政府实际征收的补偿金额600万元。该评估框架信息需求量小,成本低且简单易行,在小规模海洋工程的生态损害评估与补偿方面有良好的应用前景。     

渤海围填海发展趋势、环境与生态影响及政策建议

近年来,中国沿海处于快速工业化和城市化驱动下的新一轮大规模围填海阶段,环渤海围填海历史久、规模大,已成为我国围填海的重心区域。由于围填海和河口三角洲增长,1940s以来渤海面积萎缩了0.57×104km~2,萎缩速率大于82km2/a,2000年以来萎缩速率更高达141km~2/a;渤海自然岸线的长度和比例也急剧下降,由1990年的1397km减少为2014年的561km,占岸线总长度的比例由54.92%下降为16.18%。围填海导致多种危害,如:海洋潮波和水动力条件变化,近岸和近海沉积环境与水下地形变化,加剧近岸水环境与底泥环境污染,潮滩湿地面积减损与生态功能下降,底栖生物栖息地减损和群落破坏,侵占和破坏渔业资源"三场一通道",加剧海岸带自然灾害风险、诱发经济社会系统风险,对产业和经济发展带来不利影响,等。在分析我国围填海监督管理现状和问题的基础上,提出政策建议:改革和优化围填海管理体制,建立陆海协调与联动机制,完善法律法规;严格执行生态红线制度,控制围填海规模与速度,推进和优化保护区建设;开展已围填区及其周边海域环境和生态的恢复与重建;强化已围填区新增土地资源的监管和集约优化利用;加强基础观测体系建设,大力促进科学研究的发展;促进公众、利益相关方及非政府组织参与到滨海湿地的保护。     

围填海景观格局演变及存量资源分析——以大连长兴岛附近海域为例

以大连市长兴岛附近海域为研究区域,收集1995年、2000年Landsat TM遥感影像及2005年、2010年、2016年高分辨率遥感影像,分析20年来研究区围填海的动态空间分布及景观格局变化特征,建立面向对象的围填海存量资源分类提取方法,并构建围填海存量资源指数,对长兴岛围填海存量资源状况进行分析,得出以下结论:(1)长兴岛附近海域围填海年动态变化在2010—2016年间幅度最大;长兴岛东南部为围填海动态变化的主要区域。(2)整个区域在监测期内表现出多种围填海小型斑块被整合,大型斑块积极向外扩展的发展态势,区域内景观表现出多样性和复杂性增加而优势度减小的趋势。(3)长兴岛附近海域围填海总体利用效率较低,填而未建区域面积最大,其次为围而未填区域及低效工业城镇用海类型,围填海存量资源总面积达到22008.5 hm~2。     

基于生态系统服务评价的围填海区域景观生态红线划分方法及应用研究

以围填海活动为代表的高强度的人类开发利用方式从根本上改变了海岸带地区的自然属性,区域生态环境发生了深刻变化。定位于我国大陆沿海的围填海区域,通过人机交互目视解译的方法获取我国大陆沿海围填海区域的矢量数据,基于围填海活动影响下海岸带区域的景观类型和生态系统服务变化的评估结果,识别我国海岸带的生态脆弱区和重点保护区,提出围填海区域景观生态红线的划分方法。通过分析可知:(1)围填海区域景观生态红线区呈现出"总体分散、局部集中"的的分布特点;(2)景观生态红线区主要分布在人工湿地和残存自然湿地中。围填海区域是进行海陆统筹研究的关键区域,而景观生态红线作为识别其重要生态功能区,并进行二次保护和抢救性保护的有效手段,将为我国海岸带生态管理提供新思路和新方法。     

保护滨海湿地，加强围填海管理

滨海湿地是近海海洋空间资源的重要组成部分．对海洋生态系统与环境具有重大作用．对其实施围填海必须综合考虑海域自身价值,自然条件和生产力发展布局,正确处理好围填海和海洋生态系统保护之间的关系．统筹规划．以实现滨海湿地的多目标可持续利用。在重视滨海湿地服务功能的框架下。修编海洋功能区划     

海湾型城市半城市化地区空间扩展演化——以厦门市为例

选择海湾型城市--厦门市半城市化地区为研究对象,基于研究区1987、1992、1997、2002和2007年5个时相的TM/ETM+遥感影像数据,在遥感与GIS技术支持下获取了近20a 来各期土地利用信息数据,采用景观格局转移矩阵、景观格局指数和分形理论等方法研究了厦门市半城市化地区城市化过程中的景观格局空间演变特征,详细分析了城市形态演变、城市围填海特征及政策影响.结果表明:20 a 年来厦门近郊建设用地从18.4 km2增加到108.4 km2,远郊则从35.7 km2增加到114.9 km2,分别增长为原来5.9倍和3.2倍;城市空间扩展过程通过不断侵蚀耕地、林地和大规模填海造地完成,其中耕地景观变化最大,城市扩展最高峰(2002～2007年)近郊与远郊被建设用地"蚕食"的耕地多达19.74 km2和33.11 km2;在城市空间不断扩展的过程中,近郊城市城市由不稳定形态逐步向稳定形态(填充增长)演化,但远郊形态格局尚处于以中心城市扩展为主体的时期;填海造地面积及其时空分布与政策因素密切相关,20 a来厦门半城市化地区海岸线缩短了14.3%,近郊与远郊海岸分维数分别从1.236和1.267降到1.191和1.262,岸线复杂性明显降低,逐步趋于平直;海湾型城市战略的提出对填海造地影响最为明显,2002～2007年期间填海进程明显加快,近郊与远郊分别填海13.32和9.15 km2,超越了前15 a 填海总面积.     

填海造地导致海湾生态系统服务损失的能值评估——以套子湾为例

评价填海造陆导致的海湾生态系统服务价值损失成为海洋资源配置和调控沿海经济发展与环境保护的重要手段。运用能值分析方法,结合海湾生态系统特点,针对填海工程造成的供给、调节、文化、支持4类生态系统服务损失构建了能值估算模型,并以烟台套子湾填海工程为例,分析了该湾生态系统服务的损失情况。结果表明,该湾供给服务损失最大,全部生态系统服务年能值损失为3.32×1024sej/a,海域使用年限内(50a)的能值货币价值损失总计2.28×1014元,单位面积的能值货币价值损失1.73×1012元/hm2,远远高于依据现行的生态补偿评估方法计算的结果。该能值模型对生态系统服务损失的评价更为客观合理,适用范围较广,为完善控制填海活动的经济体制建设、促进沿海区域的可持续发展提供依据。     

留住弯弯曲曲的海崖线

2005年8月8日上午,当拍卖定锤连敲三下之后,香港某公司最终以人民币3.239亿元竞得2005G05地块(厦门香山国际游艇俱乐部码头地块).香山国际游艇俱乐部项目是厦门市重点项目,项目总用海面积达70万平方米,本次拍卖海域面积为22万平方米,全部用于填海.最初计算出的海域使用金只有1000万元,甚至有人建议为了支持重点项目建设,将海域低价出让给投资方开发.经过多方咨询后,厦门市政府决定采用挂牌拍卖的方式出让海域.竞拍当日经过20多个回合竞价,实现了上述戏剧性的转折.这个数字令在场的所有人都感到吃惊.因为该地块的挂牌价格只有8000万元,当时厦门填海造地海域使用金最高标准为60元每平方米.扣除补偿费用、前期费用以及基础设施配套费用合计.7000万元后,实际成交价格为1154元每平方米,高出海域使用金征收标准达18倍之多.香山国际游艇俱乐部项目用海拍卖是厦门利用市场机制配置海域资源,提高资源利用效率,同时保护滨海滩涂资源一个有益的尝试.     

椒江口围填海工程对浮游动物的影响

收集2002-2010 年间浙江省椒江口附近的卫星遥感影像, 研究发现椒江口从2007 年起开始大规模围填海工程, 2009 年围垦的面积达到最高峰, 2010 年底工程结束。从2005-2012 年间, 在围填海工程的前、中、后期进行了浮游动物生态调查, 结果表明椒江口围填海工程没有引起浮游动物种类数的明显变化, 但在工程期间发生了优势种和群落结构的显著变化。工程开始前浮游动物以桡足类为主要优势群落, 在工程进行期间被水母替代, 直到工程结束后才慢慢恢复到桡足类占据优势类群。随着围填海工程的进展浮游动物密度一直处于下降状态, 到了工程后的2012 年才有所上升, 浮游动物生物量一直呈上升趋势, 到2011 年达到最大值。从整个调查过程来看, 浮游动物多样性指数(H)尚高, 且变化不大, 本文认为在该海域浮游动物多样性指数不能很好地指示围填海工程对生态环境的影响。     

厦门大嶝岛海域贝类的养殖容量

对厦门大嶝岛海域叶绿素a、初级生产力、浮游植物有机碳含量、潮下带、潮间带和吊养区非养殖滤食性动物生产量、养殖贝类的滤水率、有机碳含量和贝类含壳重与鲜组织重的比值等模型参数的调查测定和检测分析,采用营养动态模型和沿岸海域能流分析模型估算该海域贝类生态容量,进而扣除野生滤食性动物生产量,估算贝类养殖容量;同时应用方建光模型估算贝类的养殖容量;采用统计分析法估算贝类及其各养殖品种的适养殖面积,以控制该海域贝类的养殖量和对各种贝类养殖量进行优化配置.结果表明,3种模型估算的贝类养殖容量为35248～39990t(平均37488t),140008～158850×10⁴个(平均148903×10⁴个);适养面积2145hm²,其中牡蛎1900hm²、缢蛏81hm²、泥蚶20hm²、凸壳肌蛤144hm².2000年贝类及其各养殖品种的养殖面积已超过了估算的适宜养殖面积,应予以削减.     

中国海岸带围垦遥感分析

海岸带围垦是沿海区域缓解人口增长与城镇扩张所带来土地压力的重要途径和方式。建国以来,中国大陆沿海围垦大量滨海湿地以满足社会经济发展所导致的土地需求,对滨海湿地的资源、生态和环境造成影响和胁迫。为掌握近35年来中国大陆沿海地区的围填海状况,以5a为间隔,选取1985—2010年间Landsat系列卫星影像数据,基于遥感与GIS技术,解译6个年份的围垦岸线,计算分析围垦面积,研究并提出围垦强度系数。结果表明,1985—2010年,中国大陆沿海共围垦土地755183 hm~2,年均围垦30207 hm~2,围垦强度达到1.7 hm~2a~(-1)km~(-1),围垦总量趋势表现先减少后增加。环渤海经济圈与长三角经济圈围垦强度最大,其围垦总量占到全国总体的85.7%。围垦的时空分布及其利用形式受沿海区域自然地理条件和地区经济发展水平的制约和影响。     

基于生境等价分析法的胶州湾围填海造地生态损害评估

围填海造地的生态损害是指围填海造地所引致的海洋生态系统服务功能的下降,包括生物资源消失、生态调节功能减弱以及生物栖息地破坏等。针对胶州湾围填海造地规模及其生态影响,使用生境等价分析法,对围填海造地的资源和生态服务功能的受损程度和补偿规模进行了评估。结果表明,1988-2005年胶州湾填海造地的资源生态受损程度为41.33%,以退田还海作为修复工程,修复期为8a,在5%的折现率水平下,修复工程的规模应为22.47 km²,才能使被填海域的生态服务功能恢复到初始水平。这一结论可作为地方政府对胶州湾围填海造地实施生态修复建设和生态补偿管理的技术依据。     

基于围垦特征的海滨地区景观格局变化研究——以盐城海岸为例

为探讨滩涂围垦对海滨地区景观格局带来的影响,选取1973—2013年Landsat1、4、5、7、8影像数据,利用GIS(Geographic Information System)、RS(Remote Sensing)和景观指数计算方法,对盐城国家级自然保护区(川东港-新洋港段)已围垦区和未围垦区,以及典型垦区(海丰、海北和金丰垦区)围垦前后景观变化情况进行对比分析。1973—2013年研究区围垦特征如下:以10a为间隔,围垦区域平行于海岸线呈条带状向海推进,且条带逐渐变窄;围垦难度逐渐加大,总体上围垦强度呈减小趋势,过程上围垦面积呈升降交替状态;围垦后垦区利用方式各异,主要以种植业和养殖业为主。受围垦影响该区景观格局变化如下:1973—2013年,未围区(Ⅰ区)自然植被面积增加4762 hm2,斑块形状日益复杂、自然,分维数由1.10上升到1.15,景观破碎化水平较低,在0.17—0.21之间,多样性指数由1.11上升至1.52;已围区(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区)自然植被面积不断减少,分别减少了9873、13788 hm2和6890 hm2,斑块形状更加简单、规则,分维数分别下降了0.03、0.03和0.02,破碎化程度分别上升了0.21、0.23和0.17,多样性均先升后降,升幅约0.8,降幅约0.5。海北、海丰、金丰垦区自然景观不断向人工景观转移,海北和海丰垦区斑块形状不断趋于简单规则,形状指数分别下降0.8和0.5,而金丰垦区形状指数上升0.4,景观破碎度方面分别呈"升—降—升"、"降—升—降"和"升—降"趋势。围垦前,各垦区景观面积和斑块形状变化差异不大,而景观破碎度变化差异明显;围垦期间各垦区景观格局变化一致;围垦后,各垦区除非受新一轮人类活动干扰,其景观格局基本维持围垦末期状态。     

江苏沿海滩涂围垦与社会经济发展的耦合关系

沿海滩涂湿地是脆弱的生态敏感区,滩涂围垦是沿海国家和地区拓展土地资源的重要方式之一。近年,沿海地区快速城市化下的滩涂围垦导致了沿海湿地生态系统退化等一系列环境问题。基于环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curve,EKC）模型,以江苏北部沿海湿地为研究区,结合遥感影像和社会经济数据,刻画滩涂围垦过程、强度及社会经济发展过程,揭示近40年江苏沿海滩涂围垦主要类型、阶段性变化特征,阐述滩涂围垦与社会经济发展的耦合关系。研究结果显示,养殖水体扩张是近40年江苏滩涂围垦利用的主要方式;相比养殖水体聚集发展的盐城市,以启东为典型代表的南通市经历了相对较完整的养殖水体的滩涂围垦过程,其养殖水体面积与区域渔业产值存在指数关系,即当人均地区产值达到约9.55万元时,区域渔业产值的增长不再以通过围垦增加养殖水体面积为主要途径;从江苏沿海滩涂围垦来看,滩涂围垦与社会经济发展之间存在典型倒U型曲线关系。苏北滩涂围垦可分为3个阶段,初期阶段（1980-2005年）,滩涂围垦随着经济发展而急剧增加;中期（2005-2014年）,当人均GDP约为3.64×10⁴元时滩涂围垦速度达最大;后期（2014-2018年）,滩涂围垦随着经济发展呈现下降趋势。3个阶段中,单位滩涂围垦面积与人均GDP增长关系由4.11元/km²,17.08元/km²增加至60.77元/km²,呈显著增加的趋势。经济发展,农业和农村经济改革以及国家和地方各级政策均对滩涂围垦具有重要影响。严格的国家环境保护政策将是有效控制滩涂围垦、保护生态环境的重要手段。     

平朔黄土露天矿区复垦地表层土壤微生物与酶活性分析

矿区是当今世界陆地生态系统被破坏和退化最严重的区域之一,在进行露天煤矿土地复垦与生态重建时不仅要恢复地表植被和生物,还应重视地下土壤微生物生态系统的构建,而国内外相关研究多集中在植被重建及土壤理化性质监测方面,利用土壤微生物及酶活性揭示矿区重构土壤状况的研究尚不多见。通过8个样地24个土壤剖面的采样分析,采用时空替代法和单因素方差分析法对平朔矿区不同复垦年限的排土场和原地貌0—20 cm表层土壤中细菌、真菌、放线菌的数量及蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性及变化进行研究,旨在分析其特征及差异。研究结果表明:(1)从微生物数量及酶活性特征来看,无论复垦年限的时间长短,细菌数量在3类微生物中占有绝对优势,占微生物总数的99.20%以上,其次是放线菌,真菌的数量最少;脲酶活性在3种酶中活性最大,其次是蔗糖酶活性,磷酸酶活性最低。(2)从微生物数量和酶活性的变化状况来看,3类微生物数量和3种酶活性在0—20 cm土层随复垦年限的变化趋势相一致,均随复垦年限的变化先增长后降低,而后又随着复垦年限的增长不断增加。(3)在0—20 cm土层,复垦27年的南排土场的土壤细菌、放线菌和真菌数量在复垦后达到了189.3333×10⁵ cfu/g、0.1312×10⁵ cfu/g和1.1463×10⁵ cfu/g,复垦效果达到原地貌3类土壤微生物数量的65.88%、66.46%和67.74%;蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性分别达到1.9600 mg 100 g^-1 h^-1、6.3600 mg 100 g^-1 h^-1和1.4533 mg 100 g^-1 h^-1,复垦效果分别达到原地貌83.40%、86.30%和86.85%。因此开展矿区土地复垦后土壤微生物及酶活性的相关研究,能够在一定程度上及时反映土地复垦后的土壤质量以及生态系统的恢复状况,以便采取更加合理的复垦方法来提高矿区生态恢复的速度和效果。     

四川东南地区云豹(Neofelis nebulosa)分布区变化及其成因

物种的分布变化是衡量生物多样性变化的一个重要层面,也是生物多样性变化研究领域备受关注的热点。根据对四川省东南地区6县14个乡镇的访问调查,分析了四川省东南部云豹（Neofelis nebulosa）分布区的变化趋势,并对近10年潜在有无云豹分布的区域在1988年和2017年的景观格局进行对比分析,探讨了四川东南地区云豹分布区变化的原因。结果显示：（1）40年前云豹曾在调查区域广泛分布,近40年来云豹分布范围呈现逐渐缩减的趋势,到近10年潜在有云豹分布的仅3个县3个乡镇;（2）天然阔叶林是云豹适宜的生境,潜在有云豹分布地区阔叶林在近30年里均是面积最大的景观类型,30年间增加了18.13%。潜在无云豹分布地区阔叶林在30年前占比为13.67%,30年间减少了39.29%,其主要景观类型在30年间由农业用地转换为竹林类型;（3）30年间,潜在有无云豹分布地区阔叶林破碎化程度均加剧,而潜在无云豹分布地区的破碎化程度较潜在有云豹分布地区严重;（4）潜在有无云豹分布区域居民野生动物保护意识均不强烈,在潜在无云豹分布区域的保护意识和意愿稍高;（5）本研究认为,早在40年前由于人为捕杀和土地开垦,就导致云豹种群在研究区域内衰退,近30年虽然农业用地大幅转换为竹林使森林总面积增加,但并未对云豹的保护起到积极作用,阔叶林的生境退变则使前期已经衰退的云豹种群分布区持续缩减,以致难觅踪迹。