基于突变理论的近岸海域生态风险综合评价方法——以罗源湾为例

基于突变理论建立了“海水水质-沉积物-生物体”三相一体、“富营养化-重金属-有机污染”3种类型的近岸海域生态风险综合评价指标体系和递级突变模型,综合相关质量标准,建立了近岸海域生态风险4级评判标准（无、低、中、高）,采用2007和2009年监测数据对罗源湾进行生态风险综合评价.结果表明： 2007-2009年,罗源湾生态风险空间变化特征表现为从湾顶到湾口呈降低趋势;2009年罗源湾生态风险等级总体小于2007年;罗源湾关键生态风险因素为富营养化.本文所建方法能够识别近岸海域生态风险的时空变化特征,能较好地反映出关键风险因素,为近岸海域生态风险有效预测预警提供了基础方法.     

基于“OOAO原则”的罗源湾生态质量状况综合评价

由于福建沿海经济的快速发展以及近岸海域开发利用的不断升级,位于福建省东北部的罗源湾面临着越来越大的人为环境压力,包括生境的破坏、港口活动、城镇生活废水、工农业废水排放、人工养殖等.综合评价罗源湾生态质量状况,为研究区受到的人为扰动和污染强度的分级评价提供依据,在对退化的生态系统进行有效修复和管理的相关决策中起着重要的作用.以欧盟水框架指令中近岸海域生态质量状况综合评价体系为参照,结合我国的近岸海域监测项目以及收集到的资料,对该指标体系进行了调整,同时建立了罗源湾专属的生态要素和物理化学要素参考基准值,基于“One-out all-out (OOAO)”原则(即所有要素中的最低等级作为综合评价的等级)对罗源湾的生态质量状况进行了综合评价,并通过与人为环境压力分布的一致性分析,对评价结果的合理性和客观性进行验证.建立的参考基准值中,部分指标的参考基准值与国内外的相关研究或标准有着一定的差异,说明目前我国采用统一的评价标准并不合适.综合评价结果中,罗源湾9个站位中1个站位等级为“良”,其余8个站位及海域平均状况等级都为“中”,存在明显的污染和人为扰动,生态系统出现一定程度的退化.对评价结果的验证表明,除个别站位外,评价等级基本与人为环境压力一致,说明调整后的近岸海域生态质量状况综合评价指标体系、建立的罗源湾专属参考基准值以及基于“OOAO原则”的综合评价方法,能够较客观地评价研究区域的生态质量状况.     

基于生境质量和生态响应的莱州湾生态环境质量评价

莱州湾沿岸海域未来10a是山东省集约用海规划的重要区域。为了降低和减少用海工程对海洋生态系统可能产生的不利影响,确定集约用海适宜规模和科学选址,应用已构建的集约用海对海洋生态影响评价指标体系和方法,从生境质量和生态响应两方面对莱州湾2004年至2012年的生态环境质量状况进行了评价。结果表明:位于莱州湾西部和南部近岸海域的Ⅰ区和Ⅳ区生态环境质量达到"差"的等级,生境质量总体上处于轻度到中度污染水平,水质和生物质量污染较严重,生态受到中度到严重扰动,其中浮游植物和浮游动物密度偏离标准值较大,大型底栖生物密度和生物量总体偏离标准值不大,但其物种组成已发生了明显变化,鱼卵和仔鱼数量急剧下降。在这两个区域要严格控制集约用海工程规模和新的污染排放,密切关注其对海洋生态的影响。位于莱州湾中部和东部的Ⅱ区和Ⅲ区生态环境质量接近"一般"等级,生境质量总体上处于轻度污染水平,水质受到一定程度污染,生态处于中度扰动状况。总体上,2011年和2012年莱州湾生态环境质量综合指数E值明显高于其他年份,生态环境有明显好转趋势。     

基于GIS和Fragstats的土地生态质量综合评价——以湖北省仙桃市为例

借助GIS和Fragstats的分析技术,结合土地利用类型数据,从土地生态系统的景观特征、生境质量的抗干扰能力和社会经济效益3个方面构建土地生态质量综合评价研究模型,采用改进熵权法确定其指标权重。以湖北仙桃为例,探究其三者的空间演变关系,并在此基础上对其土地生态质量进行综合评价。结果表明:(1)仙桃市土地生态质量整体水平偏低,且呈现出中间高,两侧低,且西翼高于东翼的空间分异特征。其中危险、临界安全、较安全和安全各等级,分别占总面积的21.52%、43.48%、27.10%和7.90%。(2)安全区主要分布在经济、政策优势最凸出及景观格局整体规划较好的中北部中心城区。在此区域景观特征、生境质量的抗干扰能力和社会经济效益之间呈现相互增益的协同发展态势。(3)较安全和临界安全区则主要集中分布在土地景观格局较好,开发程度较低的西翼地区。危险区则主要分布在生境质量抗干扰能力水平低的东翼地区。在东西两翼内景观特征、生境质量的抗干扰能力和社会经济效益之间的协同性较差,且两两之间的发展矛盾凸出。研究结果可为仙桃市全域土地综合整治项目的实施提供理论支持和其他类似地区提供案例参考。     

长江口及其邻近海域生态环境综合评价

基于1984—2015年监测数据,给出长江口及其邻近海域无机氮和活性磷酸盐长时间序列的变化趋势,确定了营养盐的基准年是1987年,基准值分别是0.0705 mg/L和0.000751 mg/L。结合频数分析方法,无机氮的分区阈值为0.339 mg/L和1.15 mg/L,活性磷酸盐的分区阈值为0.0289 mg/L和0.0530 mg/L,研究区域可划分为三大分区:口内区、过渡区和口外区;结合生态红线、污染源等具有开发管理属性的分布,最终将研究区域分为8个评价单元。提出了水质环境、沉积物环境、生物生态三类三级评价指标体系,建立了海洋生态环境综合评价方法。水质环境的区域分布与生物生态相似:口内区域较差,口外区域向海逐渐趋好;沉积物环境特征:南支、北支和北港的沉积物质量略好于口外区域,口外区域好于南北槽分区和杭州湾北部。生态环境综合状况由差向好的区域变化为:Ⅳ区Ⅴ区Ⅲ区Ⅰ区Ⅱ区Ⅵ区Ⅷ区Ⅶ区;随时间有向好趋势。     

围填海区渔业生态损害的补偿标准定量研究——以舟山近岸海域为例

围绕海洋工程项目建设中渔业资源损害补偿这一关键要素至今尚缺乏一致认可的统一标准这一核心问题,根据2015年11月、2016年5月在舟山近岸海域(29°20′—31°00′N、121°40′—123°00′E)开展80个站位的渔业资源拖网调查数据,结合历史资料和渔民访谈交流等,分别以是否为生产渔场、是否为鱼卵仔稚鱼聚集区以及渔业资源量数量分布状况,赋予不同海域的权重系数,将直接经济损害补偿与渔业生态服务价值补偿结合起来,提出渔业生态损害补偿标准核算思路,建立了围填海工程项目渔业生态损害的补偿补偿模型,并计算得出不同县(区)、乡镇的渔业生态损害补偿金标准。可在舟山近岸不同海域的渔业生态损害补偿金收缴实践中推广应用,也为建立我国海洋生态损害补偿机制提供技术支撑。     

广西北部湾近岸生态系统风险评价

根据2009年9月广西北部湾近岸的海洋生态调查资料,利用地理信息系统的空间分析功能,从海水水质、营养水平、生物量和初级生产力水平、生物多样性和生态系统缓冲容量5个方面分析了秋季广西北部湾近岸海域环境现状,并进一步利用生态风险综合指数对广西北部湾海洋生态风险进行了评价.结果表明:2009年秋季,广西北部湾近岸海域生态环境质量较好,大部分生态系统风险指标等级均处于“中低”或“较低”水平,整体处于低风险状态.生态风险综合指数结果显示,广西北部湾海域生态风险分布具有明显的空间异质性,离岸水域生态系统的风险综合指数较低,越靠近港湾内,风险状态等级越高.     

小尺度海域空间评价单元划分技术研究——以福建省东山湾为例

科学合理的海域空间评价单元划分是各类海洋空间监测、评价、规划和管理的基础工作,对于保护海洋生态环境,实现海洋资源的可持续开发利用具有重大现实意义。然而,海洋的流动性、开放性、边界模糊性等特征,导致海洋空间评价单元划分较陆地而言更为复杂、困难。以福建省东山湾为例,提出一种适用于小尺度海域的空间评价单元划分技术方案,通过从化学属性、物理属性、生物学属性三个方面构建海域空间生态属性划分指标体系,进行空间分类评价,运用插值、叠加分析等GIS技术将东山湾划分为67个基本空间评价单元。研究结果不仅能为进一步划定东山湾海洋空间规划提供技术支持,同时为其他小尺度海域生态监测、评价、规划和管理提供科学参考。     

基于AHP-模糊综合评价的沙棘生态服务功能研究

采用专家咨询、频度分析等方法构建了包含保育土壤、涵养水源、防风固沙等8个方面涵盖29个指标的沙棘生态服务功能评价指标体系,通过参考相关标准、参照其他植被类型的生态服务功能特征参数以及利用经验公式计算等方式进行指标体系分级,应用AHP-模糊综合评价模型对达拉特旗沙棘生态服务功能进行了综合评价。结果表明,目前达拉特旗沙棘总体生态服务功能为Ⅲ级,其中防风固沙服务功能水平为Ⅱ级,而生物多样性和景观游憩服务功能仅为Ⅳ级水平。研究发现,AHP-模糊综合评价法足适合沙棘生态服务功能评价的可行方法,具有一定的推广价值及应用性。     

生态旅游资源定量评价指标体系与评价方法——以江苏海滨为例

生态旅游是新世纪最重要的旅游发展方向之一,生态旅游资源的评价有其特殊性.在综合考虑旅游资源条件、生态环境条件、旅游条件与发展潜力的基础上,尝试建立了新的生态旅游资源评价的指标体系.综合运用准主成份、主观经验判断法等方法,基于专家调查的结果,确定了指标体系各因子权重.并以江苏沿海湿地生态旅游资源为例,应用模糊综合评判法对江苏海滨湿地9个生态旅游区的生态旅游资源进行了评价,结果表明,所构建的指标体系具有较好的区分度、较强的普适性和可推广性.     

大亚湾石化排污海域生态系统健康评价

基于近海生态系统健康评价模型,以2011—2012年间海洋生态环境调查数据为基础,对大亚湾石化排污海域的生态系统健康状态进行了综合评价。结果表明:丰水期(2011年8月),大亚湾石化排污海域生态系统健康综合指数为0.808,健康状态为"好",空间分布为近岸海域健康状况好于远岸海域,其中底栖生物多样性综合指数是影响该海域生态系统健康的主要负面因子。枯水期(2012年1月),石化排污海域生态系统健康综合指数为0.767,健康状态为"一般",远岸海域健康状况好于近岸海域,浮游植物多样性综合指数和底栖生物多样性综合指数是影响该海域生态系统健康的主要负面因子。与2006—2007年相比,大亚湾石化排污海域生态系统的健康状况正向"一般"状态退化。     

京津冀地区的生态质量定量评价

生态质量的好坏标志着区域经济社会可持续发展的能力以及社会生产和人居环境稳定可协调的程度,如何定量评价区域生态质量状况与变化,协调其与城镇化的关系,日益成为城市生态学研究的热点.本文选择城市化发展迅速、生态环境问题突出的京津冀城市群为研究对象,基于遥感技术反演京津冀城市群植被覆盖度、生物量和人工表面比例、植被面积百分比等生态参数,结合植被破碎化指数,采用主成分分析法,构建了基于遥感参数的生态质量指数综合模型,定量评价了2000—2010年京津冀城市群生态质量及动态变化.结果表明: 本文构建的生态模型可以更客观、综合地定量评估城市与区域的生态质量状况与变化.2000—2010年,京津冀城市群的生态质量指数从2.38上升到2.84,增幅达19.3%.其中,2000—2005年的增幅(12.2%)高于2006—2010年(7.2%).从空间分布来看,生态质量指数的高值区位于京津冀北部,西部、东南部较低.不同城市的生态质量状况及变化趋势不同.承德的生态质量状况最好,并显著高于其他城市;其次为北京、秦皇岛和保定;天津的生态质量最差.承德、北京、秦皇岛和保定的生态质量高于京津冀地区的平均水平;廊坊、天津和沧州的生态质量明显低于平均水平.2000—2010年间,除唐山外,其他城市的生态质量均呈好转趋势.其中,沧州、衡水的生态质量指数提升最显著,增幅分别达520.5%和171.8%.     

外来树种生态经济综合评价指标体系

日益多样化的树木引种迫切要求对外来树种的生态、经济和文化等多种价值进行综合评价,而建立科学的评价指标体系则是实现这一目标的关键。本文采用4层结构设计,从外来种的适应性、繁殖扩散、危害、观赏和经济价值等方面确定了综合评价的各项指标,并建立了一个多层次外来树种的生态经济综合评价指标体系,采用专家咨询的方法确定各级评价指标的权重,将综合评价结果划分等级且提出相关管理措施和栽培建议,并对北京市城区及其周边地区引种栽培的14种主要外来树种进行了综合评价与分级。结果表明:绒毛白蜡(Fraxinus velutina)、美国白蜡(Faxinus americana)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、火炬树(Rhus typhina)等外来树种较适合在城市园林绿化栽培模式和生态林栽培模式中使用;绒毛白蜡(Fraxinus velutina)、欧美杨(Populus×euramericana)、铅笔柏(Juniperus virginiana)、薄壳山核桃(Carya illinoensis)等外来树种更适合在自然保护栽培模式中使用。     

海岸带城市生态承载力综合评价——以连云港市为例

海岸带是人类聚居和海洋资源开发利用的重点区域。海岸带城市综合生态承载力体现了海岸带生态系统对人类社会经济活动的承受能力,是判断海岸带城市生态系统健康程度和制定海岸带环境管理政策的重要依据。基于"压力(P)-状态(S)-响应(R)"概念模型,以连云港市为例,构建海岸带综合生态承载力评价指标体系,并对2005—2014年间连云港市的综合生态承载力进行评价。结果显示:连云港市海岸带综合生态承载力呈现逻辑斯蒂式波动上升趋势,2005—2007年处于超载状态,2008—2011年基本处于平衡状态,2012年后处于可载状态。对影响承载力的主要因素进行贡献度分析的结果表明:负向指标中,海岸带环境压力大于人口压力;正向指标中,海岸带经济发展水平及科技支撑条件的贡献呈上升趋势,海岸带可利用资源波动下降。结合相关分析和因子分析,得出海岸带环境压力、科技支撑条件及经济发展水平是制约综合承载力的关键因素。研究结果对海岸带地区环境管理及可持续发展政策制定具有重要意义。     

广东省生态安全状态及趋势定量评价

为研究区域生态安全在不同时期的动态变化及发展趋势,在国内外已有的研究基础上,根据压力-状态-响应模型框架,提出了一套完整的区域生态安全水平度量的指标体系和基于熵权法赋权的综合指数评价方法,从时间尺度上（1990～2004年）对广东省生态安全进行定量评估和动态趋势分析.结果表明,广东省生态安全综合指数从1990年的0.125增加至2004年的0.402,生态安全整体水平呈逐年上升趋势,但发展过程中存在的问题是区域生态压力在不断加大及生态安全现状水平仍处于“较不安全”状态.对广东省环境规划的实施效果进行预测评估,得出在实现环境目标的情景下,2010规划年和2020规划年的生态安全综合指数将分别达到0.533（临界安全）和0.691（较安全）.评价方法简单直观,评价结果客观合理.     

基于生境质量的粤港澳大湾区生态网络识别

快速城市化导致我国出现局域生态退化、生态空间被大量挤占等问题,生态安全面临严重威胁,东部沿海地区尤甚。识别生态网络可以维护生态系统的完整性和稳定性,对于保障脆弱生态系统和城镇化程度高的区域生态安全具有重要意义。已有研究较少考虑生境质量变化对研究区的影响,以及确定生态廊道宽度的方法尚未成熟,准确性和空间精度存疑。使用InVEST模型对2000年、2010年和2020年粤港澳大湾区生境质量的时空演化特征进行研究,并基于形态学空间格局分析的景观要素识别选取生态源地,根据长时间序列的景观连通性和生境质量评估划分生态源地等级;运用电路理论方法提取生态廊道位置和宽度范围,以及判别生态“夹点”与生态障碍点。研究发现：(1)2000—2020年粤港澳大湾区生境质量总体呈下降趋势,并呈现从中心向边缘递减的空间格局态势;(2)识别出117个生态源地,包括7个一级生态源地,13个二级生态源地和97个三级生态源地,总面积2597.72km²,占大湾区的46.39%;(3)生态廊道共243条,其中,一级廊道104条,二级廊道139条,总长度1273.84km;(4)生态“夹点”88个、生态...     

Index of size distribution (ISD): a method of quality assessment for coastal lagoons

A new index was developed as a tool for quantifying the degree of disturbance in lagoons in order to meet the objective of Ecological Quality Status (EcoQ), using the zoobenthos quality element. The Index of Size distribution (ISD) is proposed to assess the ecological quality status of coastal lagoons. It represents the skewness of the distribution of individuals of a benthic community in geometric size (biomass) classes. The ISD was applied in three coastal lagoons with different levels of disturbance and classified them as of good, moderate and poor ecological quality. A scheme for the classification of EcoQ in lagoonal systems is presented. The index showed a strong relationship with the percentage of organic carbon in the sediment, as well as with the dissolved oxygen concentrations. ISD having the advantage of good discriminating power and not demanding high taxonomic resolution, could be a simple and promising tool to be further applied and tested in Mediterranean lagoons.