（环境科学专业论文）胶州湾大沽河口湿地生态安全评价.pdf

a b s t r a c t t h ed a g ue s t u a r yw e t l a n do fj i a o z h o ub a yi sn a t u r a l s o c i a l e c o n o m i cc o m p l e x e c o s y s t e m i nr e c e n ty e a r s ，t h ee n v i r o n m e n t a lc o n d i t i o n so fd a g ue s t u a r yw e t l a n da r e c o n t i n u et od e t e r i o r a t e f o rt h es o c i o e c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n dp o p u l a t i o ni n c r e a s e f o r e x a m p l e ，t h es u b s t a n t i a l l yr e d u c e da r e ao fw e t l a n d ，t h ei n c r e a s e dv o l u m eo fs e w a g e d i s c h a r g e ，t h er e d u c t i o no fb i o l o g i c a ld i v e r s i t ya n dt h es a n dm i n i n ga c t i v i t i e sf o rd a g u e s t u a r y i ft h i n g sg ot ol i k et h i s ，n o to n l yn a t u r a le n v i r o n m e n td e g e n e r a t e ，b u ta l s oi m p e d e s o c i a l e c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n dt h r e a t e n i n gt h es u r v i v a lo ft h eh u m a n s e c u r i t y t l l i sp a p e ra n a l y z e st h ed a g ue s t u a r yw e t l a n d si nt h en a t u r a le n v i r o n m e n t s o c i o - e c o n o m i ce n v i r o n m e n t ，t h es t a t u so fw e t l a n d s c l a s s i 蜘n gd a g ue s t u a r yw e t l a n db y e n v l 4 4s o f t w a r e e s t a b l i s h i n gd a g ue s t u a r yw e t l a n de c o l o g i c a ls e c u r i t ya s s e s s m e n t i n d e xs y s t e m a c c o r d i n gt ot h ed a g ue s t u a r yw e t l a n ds t a t u sa n dc o l l e c t e dr e l e v a n td a t a i n p s rm o d l e ，a n a l y z i n g2 0 0 2 ，2 0 0 6 ，2 0 0 9d a g ue s t u a r yw e t l a n de c o l o g i c a ls e c u r i t yb y a n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s sa n dt h ec o m p o s i t ei n d e xm e t h o d b a s e do ne v a l u a t i o nr e s u l t s ， 确n gf o r w a r dc o u n t e r m e a s u r e sa n ds u g g e s t i o n s n er e s u l t ss h o w , t h a nt h ec i t yo fc h e n y a n g , j i a o z h o ua r e ai ss m a l l b u tb e c a u s et h e c i t ) ro fc h e n y a n gi st h ep a r t i a li n d u s t r i a lc i t y ，t h ec h e n y a n g si n d u s t r i a lo u t p u tv a l u ea n d o u t p u tv a l u e i sg r e a t e rt h a nt h e j i a o z h o u t h ea g r i c u l t u r a lo u t p u to fj i a o z h o ui sh i g h e rt h a n t h ec i t yo fc h e n g y a n g b e c a u s et h ec i t yo fc h e n g y a n gi sa ni n d u s t r i a lc i t y , t h ev o l u m eo fs e w a g ed i s c h a r g e 、 s o o ta n dd u s te m i s s i o n s 、s u l f u rd i o x i d ee m i s s i o n s 、i n d u s t r i a ls o l i dw a s t eg e n e r a t i o na r e h i g e rt h a nt h ej i a o z h o u t h ea r e a 、i n t e r t i d a lz o n ea r e aa n da m o u n tt i d a lv o l u m eo f j i a o z h o ub a yc o n t i n u e st o d e c r e a s e a n ds h o r e l i n el e n g t hi n c r e a s e d a c c o r d i n gt ot h r e ed i f f e r e n tp e r i o d so fl a n du s ec h a n g ec l a s s i f i c a t i o nm a p ，r e e db e d s a n da q u a c u l t u r ep o n d si ss u b s t a n t i a l l yr e d u c e d 、as u b s t a n t i a l i n c r e a s ei nc o n s t r u c t i o nl a n d a n dg r e e na r e a , as l i g h ti n c r e a s ei nt h er i v e r sa n dl a k e sa r e a , as l i 咖d e c r e a s ei nm a r i n e a n ds a l tp a n 1 1 1 ep r e s s u r eo fr e g i o nm a i n l yf r o md a i l yp e rc a p i t aw a t e rc o n s u m p t i o n 、d a i l yp e r c a p i t ag a r b a g ee m i s s i o n s 、f e r t i l i z e rl o a do ft h eu n i to fa r a b l el a n da n dt h ep o p u l a t i o n d e n s i t y p e rc a p i t aw a t e rr e s o u r s e s 、t h ec o m p l i a n c er a t eo fc o a s t a lw a t e r sf u n c t i o n a r e a , w e t l a n da r e aa c c o u n t e df o rt h ep r o p o r t i o no ft h ea r e aa r es e n s i t i v ei n d i c a t o ro ft h e s t a t eo fd a g ue s t u a r yw e t l a n d s w es h o u l di m p r o v er e p e a t e du t i l i z a t i o nr a t i oo fi n d u s t r i a l w a t e r 、p e r10 0 0 0i nt h en u m b e r o f c o l l e g es t u d e n t s 、r a t i oo fe n v i r o n m e n t a lm a n a g e m e n t i n v e s t m e n tt og d pa n dw e t l a n d m a n a g e m e n t t h ee c o l o g i c a ls e c u r i t yi n d e xi n2 0 0 6w a s0 4 4 w a st h em i n i m u mv a l u eo ft h et h r e e p e r i o d s m a i n l yb e c a u s e ，j i a o z h o ua n dc h e n g y a n gd i s t r i c ti si nt h ed e v e l o p m e n ta n d c o n s t r u c t i o np e r i o di n2 0 0 6 ，t h ee c o l o g i c a ls e c u r i t yo fr e g i o nd a m a g eg r e a t e rd e g r e e ，a n d a p p r o p r i a t ep r o t e c t i v em e a s u r e sh a v en o tk e p tp a c e 2 0 0 2a n d2 0 0 9 , t h ee c o l o g i c a l s e c u r i t yi n d e xi sc l o s e rt oo 4 8a n d0 5 1 r e s p e c t i v e l y p r e s s u r ei n d e xa n dt h er e s p o n s e i n d e xf o r2 0 0 9i sh i g h e rt h a ni n2 0 0 2 s o t h ee c o l o g i c a lp r e s s u r ee a s e dt h a n b e f o r e ，e c o l o g i c a lr e s p o n s et oa nu p w a r dt r e n di n2 0 0 9 t l l i ss h o wt h a tt h ed e g r e eo f 3洲94俐8 8舢02删y h u m a na t t e n t i o na n dp r o t e c t i o no ft h ee c o s y s t e mt os t r e n g t h e n t h es t a t ei n d e xi n2 0 0 9i s l o w e rt h a ni n2 0 0 2 s os t a t eo ft h ee n v i r o n m e n ta n dt h ea b i l i t yo fr e s i s t a n c et i c ki sw o r s e i n2 0 0 9t h a ni n2 0 0 2 k e yw o r d ：w e t l a n d ；e c o l o g i c a ls e c u r i t y ；a n a l y t i ch i e r a r c h y ； j i a o z h o ub a y ；d a g u e s t u a r y 第一章引言 第一章引言 1 1 研究背景及意义 湿地是处于陆地生态系统与水生生态系统之间的过渡带。湿地在涵养水源、蓄 洪抗旱、调节气候、降解环境污染、维持地球生态平衡、保护生物多样性等多方面 起着不同于其他生态系统的独特作用，因此湿地被喻为“地球之肾”。湿地与森林、 海洋一起并列为全球三大生态系统。湿地不仅具有独特的环境效益还会给人类带来 丰富的经济价值。湿地能够给人类提供丰富的野生动物、植物及药材等。但是近年 来，随着人类社会的发展和生活水平的提高，人类对自然的需求越来越多。人类对 湿地进行大规模的开采，例如随着人口的增多，人类将湿地改建为高楼；人类在湿 地上采砂谋取利益；人类大规模捕杀湿地生物来满足自己的食欲。 胶州湾湿地在山东省湿地面积中排第三位，是青岛市面积最大的湿地。胶州湾 三面为青岛所围，青岛地区气候温度的调节主要依靠胶州湾；此外，胶州湾还给青 岛人民提供丰富的海产品和许多珍稀的鸟类。而大沽河是青岛的母亲河，是青岛淡 水的来源，对青岛人民的生活起着非常重要的作用。但是近年来，随着对胶州湾大 沽河口湿地的不断侵占和开发，导致胶州湾水域面积不断缩小，水体自净化能力变 差。持续的这种状态将会对青岛的生态安全和发展安全产生影响，所以有必要对胶 州湾大沽河口湿地的变化进行分析，评价其是否处于一种安全的状态。 本文从自然社会经济的综合角度出发，收集三个系统的相关数据，对胶州湾大 沽河口湿地的现状进行评价，对出现的问题进行分析，对湿地的管理提出建议，期 望为胶州湾大沽河口湿地的发展提供依据。 1 2 生态安全研究进展 国际上对生态安全的研究是从对安全定义的扩展开始的，主要围绕着环境变化 和安全之间的关系展开。要了解生态安全的概念，首先应该了解安全的概念。所谓 安全，是指个体或系统不受侵害和破坏的状态。安全概念的演变经历三个阶段：个 人安全一国家安全一生态安全。安全的最初概念是指个人安全，即人的生存不受威 胁。联合国1 9 4 8 年的世界人权宣言指出：“任何人都有生存、自由和个人安全 的权利”，把安全作为人的一项权利来维护。随着人类生产的发展，个人安全融入了 社会属性，达到了国家安全的阶段。国家安全是维护个人安全的基础，防止战争、 冲突和混乱以及减少灾害造成的后果构成安全的主要内容。最初的国家安全概念主 要是围绕国家与民族的边界领土及军事威胁问题提出的。近年来，随着切尔诺贝利 核电站的核泄露，海湾战争的油井大火，温室效应引起的全球变暖等一系列危机事 件的发生，学术界和公众对安全概念的重新定义和扩展( 不包括军事威胁) 有了更多 青岛大学硕上学位论文 的关注【l 】。2 0 世纪7 0 年代，伴随着环境变化对人类生存的威胁，安全的概念又再次 延伸生态安全。有关生态安全的研究在国际上主要分为三个阶段。 第一阶段是安全定义的扩展。生态安全的提出有其深厚的历史背景，其最早是 以“环境安全 的概念出现的【z j 。最早将安全的概念引入到环境变化中的是美国世 界观察研究所所长和环境专家莱斯特r 布朗。他早在1 9 7 7 年就提出要对国家安 全加以重新界定，并在1 9 8 1 年的著作建立一个持续发展的社会中指出：“目前 安全的威胁，来自国与国之间的关系较少，而来自人与自然间关系的可能性较多【3 1 。 世界环境与发展委员会1 9 8 7 年的报告我们共同的未来中明确指出：“安全的定 义必须扩展，超出对国家主权的政治和军事威胁，而要包括环境恶化和发展条件遭 到的破坏 1 4 j 。该报告在系统分析了人类面临的一系列重大经济、社会和环境问题 之后，提出了“可持续发展 概念，并在报告中首先正式使用了“环境安全”一词【5 】o 1 9 8 9 年，国际应用系统分析研究所( i a s a ) 在提出建立优化的全球生态安全监测系统 时，首次提出了生态安( e c o l o g i c a ls e c u r i t y ) 的概念1 6 1 。 第二阶段是环境变化与暴力冲突、国家安全间关系的探讨。环境变化和剧烈冲 突项目( e n v i r o n m e n ta n da c u t ec o n f l i c tp r o j e c t ，e a c p ) 1 7 - 9 1 认为，在许多发展中国家， 环境资源亏缺已经导致暴力冲突。经常性的暴力行为发生在国内，且具有分散性和持 久性，由于发展中国家的贫穷落后，难以应付环境资源的枯竭及由此引起的社会危机， 所以极易受暴力行为的影响。环境与冲突项目( t h ee n v i r o n m e n ta n dc o n f l i c tp r o j e c t e n c o p ) 1 0 - 1 1 j 也证明了e a c p 关于环境资源缺乏和国内暴力冲突之间关系的假设。 第三阶段是围绕环境变化与安全间关系的全面讨论，不再拘泥于某一部门某一 专业，而是成为全社会讨论的热点，其层次已经上升到全球的地位。围绕生态环境 与安全的相互关系，美国、英国、德国和加拿大等国以及北约、欧洲安全与合作组 织、欧盟、联合国等国际组织开展了大量研究讨论，出现了一批代表性研究报告。 如北约的国际背景下的环境与安全( e n v i r o n m e n t & s e c u r i t yi na l li n t e r n a t i o n a l c o n t e x t ，1 9 9 9 ) ；德国外交部、环境部、经济合作部的环境和安全：通过合作预防 危机( e n v i r o n m e n t a la n ds e c u r i t y ：c r i s i sp r e v e n t i o nt h r o u g hc o o p e r a t i o n ，2 0 0 0 ) ；美国 的环境变化和安全：项目报告( e n v i r o nm e n t a lc h a n g e & s e c u r i t yp r o j e c tr e p o r t ：t h e w o o d r o ww i l s o nc e n t r e ，2 0 0 0 ) ；加拿大的环境，短缺和暴力( e n v i r o n m e n t ，s c a r e i t y a n dv i o l e n c e ，19 9 9 ) 掣1 2 1 。 我国生态安全问题的提出始于9 0 年代后期。一是国内生态环境恶化，生态赤字 膨胀，自然灾害加剧。如上世纪末连续出现的特大洪灾、急剧扩大的荒漠化、外来 物种入侵及赤潮的现象。二是我国在西部大开发过程中出现的生态环境保护和建设 问题。作为我国生态环境源头地区的西部，脆弱生态环境引起人们对大开发的普遍 关注。三是俄罗斯和西方国家关于生态环境安全理念的提出以及对相关理论的研究 2 第一章引言 在我国产生的反响【1 3 , 1 4 。2 0 0 0 年1 2 月2 9 日国务院发布了全国生态环境保护纲要， 我国首次明确提出了“维护国家生态环境安全 的目标，认为保障国家生态安全是 生态保护的首要任务i l5 l 。 程漱兰等【1 6 j 在1 9 9 9 年给生态安全的前面加上定语“国家二字。程漱兰等认为 国家生态安全是实现一个国家生存和发展所处生态环境的保值增值、永续利用，使 之与国家生产和发展相适应，避免因自然衰竭、资源生产率下降、环境污染和退化 给社会生活和生产造成的短期灾害和长期不利影响，甚至危及国家军事、政治和经 济安全。程漱兰等认为生态安全应和国家军事安全、政治经济安全放在同等重要的 地位。 郭中伟1 1 7 j 认为所谓“生态安全是指一个生态系统的结构是否受到破坏，功能 是否受到损害。他认为生态安全应该包含两重含义，一是生态系统自身是否安全， 二是生态系统对于人类是否安全，而前者是后者实现的基础。生态系统是否安全的 外在表现是生态系统所提供的服务数量和质量是否达到一定的标准和状态。 2 0 0 2 时任全国人大环境与资源保护委员会主任委员的曲格平f l8 】与程漱兰、郭中 伟的理解有相同点，认为生态安全和政治军事经济安全一样重要，是人类社会是否 安全的重要保证。但又在这个基础上将生态安全提到一个更高的位置，认为生态安 全是政治安全和军事经济安全的基石，应该防止由于环境破坏和资源短缺引发人民 群众的不满。如果环境破坏和资源短缺得不到有效处置，将会产生大量的环境难民， 从而会导致国家的动荡。曲格平的这一理解与n o r m a nm y e r s 悖l 对生态安全的含义理 解基本相同。n o r m a nm y e r s 于1 9 9 3 年指出生态安全涉及由地区的资源战争和全球 的生态威胁而引起的环境退化，这些问题继而波及经济和政治的不安全，他将此概 念广泛宣传于学术期刊和国际会议上。 陈国阶【2 0 j 也认为生态安全有两种理解，但是与郭中伟的两种理解不完全相同。 陈国阶认为生态安全的定义有狭义和广义两种。他认为狭义的生态安全是指人类生 态系统的安全，是人类赖以生存的环境的安全，是以人为主体来考虑的，这一点与 郭中伟对安全的理解是相同的。但是，在广义的理解上，陈国阶认为生态安全是有 层次的，广义的生态安全包括生物细胞、组织、个体、种群、群落、生态系统、生 态景观、生态区( 生物地理区) 、陆( 地) 海( 洋) 生态及人类生态。只要其中的某一生态 层次出现损害、退化、胁迫都可以说是其生态安全处于危险状态，即生态不安全。 肖笃宁 2 1 l 等认为安全是风险的反函数，通常指评价对象对于期望值状态的保障 程度，或防止非理想的不确定性事件发生的可靠性，生态安全可定义为人类在生产、 生活与健康等方面不受生态破坏与环境污染等影响的保障程度。 对生态安全定义的探讨主要起始于9 0 年代末，基本结束于2 0 0 2 年，之后也会 有学者对生态安全的定义进行总结和概括，但都很难有所突破。例如，彭少麟【冽等 3 青岛大学硕士学位论文 认为生态安全涉及自然和社会两方面，包括环境资源安全、生物与生态系统安全和 自然与社会生态安全。邹长新瞄】等认为生态安全的原动力来自于生态系统本身，作 用并受制于人类社会经济活动，影响范围从区域到国家直至我们共同拥有的地球。 崔胜辉1 2 4 j 等认为生态安全应是指人与自然这一整体免受不利因素危害的存在状态及 其保障条件，并使得系统的脆弱性不断得到改善。生态安全的本质有两个方面，一 个是生态风险性，一个是生态脆弱性。生态安全的科学本质是通过脆弱性分析与评 价，利用各种手段不断改善脆弱性，降低风险性。 1 3 湿地研究进展 湿地( w e t l a n d s ) 是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统，是重要的生存环 境，是自然界最富生物多样性的生态景观之一。在抵御洪水、调节径流、改善气候、 控制污染、美化环境和维护区域生态平衡等方面有着其它系统所不能替代的作用。 湿地被誉为“地球之肾”、“生命的摇篮”、“文明的发源地 和“物种的基因库。因 而在世界自然保护大纲中，湿地与森林、海洋一起并列为全球三大生态系统。据有 关资料表明，全世界共有湿地8 5 1 0 8 h m 2 ，占陆地总面积的6 4 。中国共有湿地 面积6 5 9 4 万h m 2 ( 不包括江河、水库及池塘等) ，约占世界湿地面积的1 0 ，居亚 洲第一位，世界第四位。那么什么叫湿地，什么样的土地特征可以算作湿地，这就 牵扯到对湿地概念的描述。 1 3 1 湿地的定义与分类 对湿地的最早定义是在1 9 5 6 年，美国渔业和野生动物局为保护候鸟及鱼类资源 而提出的。该阶段湿地被定义为被浅水、暂时或间歇水体所覆盖的低地，它包括以 出露植被为明显特征的浅湖和池塘，但是不包括永久性河流、水库和深湖泊的水面， 以及那些对湿地植被生长没有什么效果的暂时性水面1 2 副。在这之后，该部门在1 9 7 9 年对湿地的定义进行了修正，指出湿地应该具有的几个特征至少周期性地生长有 适应于此环境的水生植物；底层主要是能提供厌氧条件的湿土；在每年的生长 季节，底层有时被水淹没。 1 9 7 1 年，由前苏联、加拿大、澳大利亚、英国等3 6 个国家在伊朗签署的拉 姆萨尔公约f 2 6 j 将湿地定义为“天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地 或水域地带。带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水 深不超过6 米的水域”。该公约所定义的湿地是沿用时间较久的，国际上比较公认的 定义。 1 9 9 4 年，中国湿地生态环境保护规划 2 6 1 会议将湿地定义为“处于陆地和水 域的交汇处。水位接近或处于地表面，或有浅层视水。一般以低水位时水深2 米处 为界，并且具有以下特征：至少周期性的以水生、湿生植物为植物的优势种； 4 第一章引言 底层土主要是湿土；在每年的生长季节底层土被淹没4 个月以上 。 因为湿地分布广泛，种类繁多，所以很难对湿地进行确切的定义。而且湿地科 学是地理科学、环境科学、水文科学、生态科学和资源科学等多学科交叉形成的边 缘学科，不同学科对湿地的定义也是不同的。 生态学认为湿地是介于陆地与水生生态系统之间的过渡地带，其地表为浅水覆 盖或者其水位在地表附近变化。资源学认为凡是具有生态价值的水域( 只要其上覆 水体水深不超过6 m ) 都可视为湿地，不管它是天然的或是人工的，永久的还是暂时 的【n7 j ；而从动力地貌学的角度分析，湿地是区别于其它地貌系统( 如河流地貌系统、 海湾、湖泊等水体) 的具有不断起伏水位的、水流缓慢的潜水地貌系统【2 8 l ；从系统 论的观点，湿地是一个半开放半封闭的系统。一方面，湿地是一个较独立的生态系 统，它有其自身的形成发展和演化规律。另一方面，湿地又不完全独立，它在许多 方面依赖于相邻的地面景观，与它们发生物质和能量交换，也影响邻近系统的活动 2 9 - 3 3 1 o 同湿地的概念一样，国际学术界对湿地分类也没有一个统一的分类标准。同理， 也因为对湿地概念的标准不统一，导致湿地分类的不统一。现在比较常用的分类方 法有成因分类法、特征分类法和综合分类法。目前应用较广的湿地分类系统有： c o w a r d i n g 等在1 9 7 9 年提出的分类体系瞰j ；b r i n s o n 于1 9 9 3 年提出的水文地貌学分 类方法1 3 5 j ；r a m s a r 湿地分类体系【3 6 1 。c o w a r d i n g 提出将湿地划分为系统、亚系统、 类、亚类和优势种5 个层次；b r i n s o n 主要根据湿地的功能划分，将湿地的地貌、水 文和水动力特征看成是湿地的3 个同等重要的基本属性。 1 3 2 湿地的研究内容 近年来随着对湿地的关注，尤其是2 0 0 5 年的五年湿地保护工程规划的提出， 使得湿地研究进入一个全面快速的时期。关于湿地方面的研究主要分为以下几个方 面。 湿地概念、内涵及湿地分类的理论研究。由于湿地研究的领域正在不断扩大， 内容不断增多，所以从不同角度不同专业对湿地进行描述是有必要的，但是由于对 湿地概念的描述不是很确切，什么地区属于湿地，什么地区不属于湿地没有明确的 标准和可以参照的物体，所以对湿地理论的研究也就很难深入。在八九十年代，国 外国内都有很多对湿地概念及内涵的描述，但近几年对湿地定义的探索不再是那么 热门的话题。 湿地的形成、发育及演化规律的研究。湿地的形成和演化规律是湿地研究的核 心问题【3 引，只有将内在的机制和规律研究清楚，才能更好的保护和利用湿地。湿 地的发展具有多种模式和显著的地域差异。张绪良【3 9 】等分析了辽河三角洲滨海湿地 植物群落分布于湿地的地表积水、土壤水分盐分等的关系，提出辽河三角洲的演化 5 青岛大学硕士学位论文 模型。丁圣彦等【4 0 】对近2 0 年来河南沿黄湿地景观格局演化进行分析。目前认为湿地 的形成主要有三种模式，即水体湿地化、陆地湿地化和海岸带演化【4 。 湿地生物多样性的研究。随着人类社会的发展和对湿地的不断开采，对湿地生 物的影响正在不断加剧，湿地的景观多样性、物种多样性和遗传多样性都在不断减 少。为了加强对不断减少的濒危物种和珍稀物种的保护，人类开始关注湿地的生物 多样性，查找生物数量及种类下降的原因。近年来对景观多样性和物种多样性的研 究较多，但对遗传多样性的研究相对薄弱【4 2 ，4 3 1 。生物多样性保护技术和方法的研究 将成为研究的关键性问题1 4 4 , 4 5 j 。 湿地生态系统的生态过程研究。生态过程研究主要分为化学过程、生物过程和 物理过程三个大的方面。目前在化学过程方面的研究较多，主要是研究c 、n 、p 、 s 等大量元素、微量元素及重会属在湿地的植物、土壤、水体中的物质和能量流动 规律f 4 9 j ；生物过程主要是对湿地系统中所产生的分解和积累过程的研究，如美国 对海岸盐沼进行湿地植物生长、分解、积累过程与种群动态研究【5 0 】：物理过程是研 究系统论、控制论、信息论在能量流动上的应用【5 ，我国在这方面的研究相对较少。 湿地温室气体的研究。温室气体被认为是全球变暖的主要因素，而湿地又被认 为是重要的温室气体排放源，所以对湿地温室气体的研究较为广泛和快速。研究集 中在排放规律、通量模型、温室气体影响因素几个方面。如谢文霞【5 2 】等对胶卅i 湾湿 地n 2 0 排放规律的研究，汪清【5 3 1 等对崇明东滩湿地c 0 2 、c 1 - 1 4 和n 2 0 排放规律进行 研究。 退化湿地的恢复与重建研究。2 0 世纪6 0 年代湿地受损、减少和退化的现象得 到关注，9 0 年代对受损湿地的重建和恢复研究出现热潮。在这方面做的比较成功的 有美国和澳大利亚，如佛罗里达大沼泽地退化湿地恢复与重建研究【5 4 , 5 5 】，在我国主要 集中在河流湖泊和沿海滩涂的研究【5 引。 湿地评价。湿地评价最初开始于美国，是为了建立野生动物保护区而展开的评 价1 5 7 j 。7 0 年代，l a r s o n 和m a z z a r s e 提出了第一个帮助政府颁发湿地开发补偿许可 证的湿地快速评价模型【5 引。而且这一时期的评价主要是定性评价，对湿地的定量评 价较少。随着后期对湿地研究的深入，对湿地的评价逐渐由定性评价转为定量评价。 对湿地的评价主要涉及以下几个方面： 1 3 3 与湿地相关的几种评价 湿地生态系统健康评价，r a p p o r t ( 1 9 8 9 年) 认为生态系统健康是指一个生态系统 所具有的稳定性和可持续性，即在时间上具有维持其组织结构、自我调节和对胁迫 的恢复能力。r a p p o r t 等( 1 9 9 9 a ) 和k a r r ( 1 9 9 9 ) 进一步将生态健康的概念进行扩展，认 为在健康状况下，生态系统不仅能保持化学、物理及生物完整性，还能维持其对人 类社会提供的各种服务功能。总的来说就是湿地在为人类服务的过程中，其本身也 6 第一章引言 是健康有活力的。 湿地生态价值评价也称为湿地生态效益评价。湿地的功能、用途和属性进入特 定的社会环境，在湿地周边经济背景控制下，其经济价值最终将以当地市场价值表 达出来【5 9 , 6 0 。生态系统服务功能价值包括直接利用价值、间接利用价值、选择价值 和存在价值f 6 1 1 。湿地生态系统服务功能的价值评价，将湿地生态系统功能转化为货 币形式，直观地反映湿地的功能和作用。 湿地生态风险评价。m e g i l l 和h e r t za n dt h o m a s 通常将风险定义为在一定时期 产生有害事件的概率与有害事件后果的乘积。毛小苓等【6 2 j 认为生态风险就是生态系 统及其组分所承受的风险。它指在一定区域内，具有不确定性的事故或灾害对生态 系统及其组分可能产生的不利作用，包括生态系统结构和功能的损害，从而危及生 态系统的安全和健康。湿地生态风险评价主要侧重于对湿地风险源的确定，如自然 及人为因素等。就那些可能对湿地造成的危害，提出解决措施。如许学工等1 6 3 j 针对 黄河三角洲的主要生态风险源，即洪涝、干旱、风暴潮灾害、油田污染事故和黄河 断流的概率对黄河三角洲区域生态风险进行分级评价，分析风险源的危害作用，提 出黄河三角洲区域生态风险管理对策。 湿地生态安全评价，这是本文对胶州湾大沽河口湿地所要运用的评价，具体讨 论在接下来的一节中进行。 1 4 湿地生态安全研究进展 湿地生态安全的研究主要集中在对湿地的生态安全状况进行评价，此外是对生 态安全评价指标体系的探讨、生态安全格局的设计和生态安全对策的研究。 1 4 1 湿地生态安全评价研究 湿地生态安全评价是近几年才提出的一种观点，是湿地评价研究的新领域。对 湿地生态安全的评价可以有不同的角度，一是可以从湿地生态系统本身的角度来看， 看湿地生态系统本身是否处于安全的状态，另一种是从人类的角度来看，看湿地生 态系统对人类目前的生存状态是否安全。从对几种评价的定义我们可以看出，湿地 生态安全和湿地价值评价、湿地风险评价还是有较多区别的，但是湿地安全评价和 湿地健康评价的界限较难区分，我们说一个湿地是健康的，但不能保证它就一定是 安全的，同理，我们说一个湿地是安全的也不能保证它就一定是健康的，即使湿地 处于安全状态我们也不能保证对人类社会是安全的。湿地生态系统健康评价和安全 评价的主要区别来自于对评价指标的选取，通过评价指标的选取可以了解作者对评 价的侧重点。本文从湿地对人类生存安全的角度来选取指标进行评价。 随着对湿地研究的深入，各种其他学科的评价研究方法也在越来越多的被吸收 到湿地研究和评价中。目前关于湿地生态安全的评价主要分为数学模型、生态模型 7 青岛大学硕士学位论文 和数字地面模型三类。 在数学模型方面有综合指数法、层次分析法、模糊综合评价法、灰色关联法和 突变级数法。 综合指数法通过确定合理的湿地生态安全评价指标体系和评价标准，计算出各 指标的单向指数，最后计算出总指数。根据得出的指数确定生态安全评价结果的等 级。该方法的特点是计算简单，体现了生态安全评价的综合性、整体性和层次性， 但是该方法没有对指标的权重进行处理，很难确定各指标间的相对重要性。王宏昌 畔j 等利用综合指数法对辽西大凌河流域的生态安全状况进行了分析。 层次分析法根据问题及目标的性质，将指标分为目标层、要素层和指标层，逐 层确定指标的权重。但层次分析法分析需要定量化的数据较少，应用者的主观作用 较强，但同时也可反映作者的注重点。该方法主要是用于指标权重的赋值。 模糊综合评价法是基于模糊理论，其核心在于考虑生态安全系统内部关系的错 综复杂及模糊性，根据多个因素对评价对象本身的形态或隶属度进行评价赋予权重， 但该方法不能解决评价指标间因相关性造成的评价信息重复问题。刘勇等【6 5 】利用模 糊综合评价方法，对杭州市湿地种子植物多样性进行评价。 灰色关联法与模糊理论相类似，采用量化方法所获得的灰色关联度来区分系统 之问关系密切程度，进行定量与定性分析相结合的一种方法。该方法对参数要求不 高，较为适合还没有统一的生态安全评价系统，但是该系统分辨系数的确定带有一 定的主观性。刘景兰等运用灰色关联法，选择了8 个指标作为评价因子对七罩海湿 地地表水环境进行了评价。 生态模型把对种群的模拟和具有景观特点的空间分布图结合起来，借助于这种 图，栖息地的小生境、个体的数量和其他的地理地貌特征都明确地结合到模型里去， 这对研究种群对栖息地在不同时空尺度下变化的响应及正确的进行风险及安全评价 具有特别重要的意义。个体与群落尺度上的模型：药物模型( p b p k ) 、个体生态模型 ( i b m ) 及表征有机体对环境适应性的行为动态模型。生态系统尺度上的模型：用于海 滨生态系统风险评价的l e r a m 模型、用来分析水生态系统中磷元素负荷与侵蚀空 间的s m p l e 综合模型以及用来评价气候变化对森林生态系统影响的g a p 类型模型 等。生境、景观以及区域尺度上的模型：生境稳定指数模型( h l s ) 、用于评价较大空 间尺度上生态安全的模型b a c h m a p 模型、e c o l e c o n 模型以及基于g i s 的 d i s p a t c h 模型等。生态足迹法是近年评价生态系统持续性及安全性的一种简单可 行的方法。但由于过于简单化与静态化，所以在生态安全定量评估中还未得到广泛 运用。童亿勤等t 6 6 1 运用本地生态足迹模型，对浙江省本地生态足迹的时空特性和环 境状况的潜在危险性进行分析和评价。景观生态模型将生态安全评估安全预测 预警三个环节统一起来。构成生态安全研究的完整体系，在全球以及国家层面 第一章引言 上，有着巨大的发展前景。潘竟虎【6 7 l 等选择干旱河谷型城市兰州市作为研究对象， 应用r s 和g i s 技术，对1 9 8 5 、1 9 9 5 、2 0 0 0 和2 0 0 7 年景观生态格局进行定量分析。 数字地面模型方面将r s 与g i s 相结合，采用栅格数据结构，具有叠加容易， 逻辑运算简单的特点。例如重庆市忠县生态安全评价【6 8 1 。 1 4 2 湿地生态安全评价指标体系探讨 由于不同地区湿地生态系统的健康状况、所承受的压力状况以及当地政府给予 的保护措施都不相同，所以对所选取指标的要求也不相同。即使是同一地区的湿地， 因为季节的变化也会对湿地指标的选取造成影响。所以，对某一地区湿地生态安全 评价指标体系的探讨是有必要的。杨时刚6 9 1 等对我国扎龙湿地的生态安全评价指标 进行了研究；杨秀林【7 0 】等对湿地生态安全的标志与评价指标体系进行了初探。 1 4 3 湿地生态安全格局设计与对策研究 目前对生态安全格局设计与对策的研究较少，但这正是进行生态保护和恢复的 重要步骤，只有了解了什么样的状况是安全的才能朝着安全的方向一步一步靠近。 董伟【7 l 】等对拉萨周边湿地的状况提出了相应的对策，如建立生态恢复工程和建立社 区共管方案等。为了保护三江平原湿地的生物多样性，刘吉平【7 2 1 等采用数学模型和 3 s 技术在景观尺度上对三江平原东北部的研究区域进行设计。刘吉平等提出了扩大 保护区面积、建立保护区与热点之间的廊道和设立微型保护地块的规划措施。我国 应该广泛的开展这种生态安全的格局设计，通过不断的经验积累来找到较为适合湿 地生存的安全状态。 1 5 研究内容与技术路线 1 5 1 研究内容 本文研究内容包括以下几个方面： ( 1 ) 介绍大沽河口湿地的自然环境、社会经济环境、对湿地的现状进行分析。 ( 2 ) 利用e n v l 4 4 软件对大沽河口湿地的土地利用状况进行分类。 ( 3 ) 在前人研究的基础上，综合胶州湾大沽河口湿地的现状，收集相关数据， 建立适合大沽河口湿地的生态安全评价指标体系，选择p s r 模型和适当的评价标准， 分别对2 0 0 2 年、2 0 0 6 年、2 0 0 9 年的大沽河口湿地运用层次分析和综合指数法进行 评价。 ( 4 ) 依据生态安全的评价结果，对大沽河口湿地的生态安全保护提出对策和建 议。 1 5 2 技术路线 本研究采用理论与实例相结合的方式，在前人研究的基础上收集了与湿地相关 的自然环境和社会经济方面的2 7 个指标，采用层次分析法确定每个指标的权重。根 9 青岛大学硕士学位论文 据确定的评价标准和综合指数法得出的结果对大沽河口湿地生态安全状况进行评 价。最后，对得出的结果进行分析和讨论。技术路线图见图1 1 。 图1 1 技术路线图 l o 第二章研究区概况 第二章研究区概况 2 1 研究区范围 研究区域包括胶州和城阳的部分地区。 青岛市城阳区地处山东半岛南部，东依崂山区，南接李沧区，西临胶州湾，与 胶州市相邻，北与即墨市毗连。面积5 5 3 2 平方千米，海岸线长9 1 6 千米。东西最 长横距4 1 5 千米，南北最长纵距2 4 千米。距青岛市区中心3 5 千米，地理位置十分 重要。城阳区海域位于胶州湾北岸，全区有浅海滩涂达1 6 万亩，全区土地总面积 8 2 9 5 万亩，其中，宜耕地2 4 9 万亩。 城阳区为滨海丘陵地带，东部由花岗岩侵入形成崂山山脉，西部由火山岩形成 坡状平原，中部为丘陵过渡带三个截然不同的地质体，以及墨水河、白沙河等下游 形成的小冲击平原。地貌呈现出“东高、中平、西低阶梯状 的特点。由于地质构 造的影响，城阳区具有地形多样化的特点。城阳区地势东高西低，由东向西依次形 成低山、丘陵、平原三大地貌类型。城阳区辖设八个街道，惜福镇街道、夏庄街道 一部分属东部山地切割剥蚀地貌类型区，地貌起伏大，切割深，局部岩石裸露，沟 垒纵横。城阳街道、流亭街道及夏庄街道的一部分属中部丘陵平原剥蚀堆积地貌类 型区。丘陵起伏，平地、丘陵、河谷、盆地交错，海拔在3 0 - 1 0 0 米之间。棘洪滩 街道、上马街道、河套街道及红岛街道等地区属西部平原地貌类型区。该区域地势 低平，海拔在3 0 米左右，河套街道、上马街道、棘洪滩街道、城阳街道、流亭街道 部分滨海沿岸的海退地段，地势缓平，倾斜入海。大沽河由北向南经河套街道大涧 村北入区境，在罗家营村西南入胶州湾，境内全长1 0 千米，流域面积1 4 平方千米 【7 3 】 o 胶少i , i 市位于山东半岛东南部，胶州湾西岸。总面积为1 3 1 3 平方千米，南北长 5 3 千米，东西宽5 2 5 千米。东临城阳与即墨，南接胶南市，西边与高密、诸城两市 相接壤，北依平度市，东南面与胶州湾相邻。胶州市总体地形由西南向东北方向倾 斜，有低山丘陵、平原、洼地、滨海低地四种地貌类型。市区南部和西南部的低山 丘陵区是泰沂山脉的末端，海拔5 0