（环境工程专业论文）双台子河口海域生态环境状况与生态系统评价研究.pdf

，唪 _ _ 一 它 r e s e a r c ho fm a r i n ee c o l o g i c a le n v i r o m e n ta n de c o s y s t e m s e r v i c e si ns h u a n g t a i z ie s t u a r y at h e s i ss u b m i t t e dt o da l i a nm a r i t i m eu n i v e r s i t y i n p a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro fe n g i n e e r i n g b y l i uy u l i n g ( e n v i r o n m e n t a lscience)vironmental c i e n c e i e t h e s i ss u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rl i nj i a n g u o a s s i s t a n ts u p e r v i s o r ：s e n i o re n g i n e e ry u a nd i n g m a y 2 0 1 1 ， 二 、一t 、 大连海事大学学位论文原创性声明葙使用授权一i y l l l q l l l i il l l 8 1 1 1 1 1 9 1 1 i i l l 5 1 1 1 1 1 1 9 t l l l 5 l l l l 8 l q l l l 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成硕士学位论文= = 巫鱼王逦旦塑堡生查巫缝丛况量生查丕统题釜硒宜：。除 论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已 在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已 经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名：盔量至：坌 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学 位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士 学位论文全文数据库( 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社) 、中国学位论文全 文数据库( 中国科学技术信息研究所) 等数据库中，并以电子出版物形式出版发 行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。 本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。 不保密口( 请在以上方框内打“ ) 论文作者签名：多= l 圣左导师签名： 日期： 沙， 甜 簪 - f 伽 0 中文摘要 摘要 随着周边人口的增长和人为干预的加剧，双台子河口近岸海域生态功能正在 趋于下降，表现在水域面积不断缩小，自净能力不断削弱，生物群落遭到破坏， 渔业资源严重衰退，直接威胁着双台子河口近岸海域生态系统的持续发展。因而 有必要对双台子河口近岸海域主要生态因子的长期变化进行研究，以了解它们的 动态变化规律，对阐明调查海域生态环境现状及未来的变化趋势具有重要的意义， 并为改善和保护双台子河口近岸海域生态环境提供合理的科学依据。 通过2 0 0 8 年对双台子河口近岸海域水质状况、生物种类、沉积物、生物质量 等指标的监测，发现了该海域存在的主要海洋生态问题。本文运用a p h 法建立了 双台子河口近岸海域生态系统健康综合指数评价模型，分析计算双台子河口近岸 海域生态健康指数，并分析了此种健康指数情况下海洋生态服务的功能状况。 本文主要内容包括以下4 点：l 、双台子河口近岸海域生态监控区概况，简介 监控区的自然资源、生态系统等特征。2 、结合2 0 0 7 年和2 0 0 8 年双台子河口近岸 海域生态监控区总报告的数据，从海洋生态指标、海洋环境指标与社会经济指标 三方面建立双台子河口近岸海域生态监控区生态系统健康评价指标体系。3 、应用 层次分析法，分析计算得出2 0 0 7 和2 0 0 8 年双台子河口近岸海域监控区生态系统 的健康指数分别为1 0 5 4 、1 0 1 6 。4 、提出双台子河口近岸海域生态监控区的相关 管理和保护策略的相关建议。 关键词：双台子河口；海洋生态；层次分析法；生态健康；评价 t p 毒 f 一 0 英文摘要 a b s t r a c t s h u a n g t a i z ie s t u a r yr e c e i v e sg r e a ti m p a c tf r o mh u m a na c t i v i t i e s ，a n ds u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n to f t h eb a ye c o s y s t e mh a sb e c o m eam a j o rc o n c e r l lo fb o t hs c i e n t i s t sa n d t h el o c a lg o v e r n m e n t t h u s ，as y s t e m a t i ci n v e s t i g a t i o no ft h ee c o l o g i c a lf a c t o r sa n d a n a l y s i so ft h ed a t ai so b v i o u s l yn e c e s s a r yf o rab e t t e ru n d e r s t a n d i n go ft h ee c o s y s t e m a n ds u b s e q u e n tm e a s u r e s t h r o u g h2 0 0 8i n v e s t i g a t i n gs t a t u s ，s u c ha st h es h u a n g t a i z ie s t u a r ya n de n v i r o n m e n t a l q u a l i t ys t a t u s ，t h ew a t e rq u a l i t y , l i v i n gr e s o u r c e s ，d r e a r i n e s s ，b i o l o g i c a lq u a l i t yi nt h es e a a r e a , e r e ，h a sf o u n dt h em a i no c e a ne c o l o g i c a lp r o b l e m s t h i sp a p e rn o to n l y e s t a b l i s h e ds h u a n g t a i z ie s t u a r ye c o l o g i c a lm o n i t o r i n go fe c o s y s t e mh e a l t ha s s e s s m e n t i n d e xs y s t e mt h r o u g ht h ea p p l i c a t i o no fa h p , b u ta l s oc a l c u l a t e dh e a l t hi n d e x a tl a s t ，i t a n a l y z e dt h em a r i n ee c o l o g ys e r v i c e sf u n c t i o n a ls t a t u si nt h i sc a s e c h o o s e sal o to fa p p r a i s a lf a c t o r sf r o mt h et h r e er e s p e c t so fe n v i r o n m e n t ，b i o l o g y c o m m u n i t ya n de c o s y s t e mf u n c t i o n ，a d o p t st h ea n a l y t i ca p p r o a c ht oc o n f i r mt h ew e i g h t o fe a c ha p p r a i s a lf a c t o r , s e t su pt h ee s t u a r ye c o s y s t e mh e a l t hc o m p o s i t ei n d e xo ft h e s h u a n g t a i z ie s t u a r y , a n a l y s e st h ee n v i r o n m e n t a lh e a l t hd e g r e eo ft h es h u a n g t a l z i e s t u a r ya n dn e a rs e aa r e as y n t h e t i c a l l y , a n dh a sa n a s l y s e dt h em a i nf a c t o rt h a tm a ye x e r t a ni n f l u e n c eo nt h i ss e aa r e am a r i n ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n t t h i sp a p e ri n c l u d e s4 一p o i n t ：1 、n eg e n e r a ls i t u a t i o no fs h u a n g t a i z ie s t u a r y e c o l o g i c a lm o n i t o ra r e aw a si n t r o d u c e d ，i n c l u d i n gn a t u r a lr e s o u r c e s ，e c o s y s t e m c h a r a c t e r se c t 2 、t l l i sp a p e re s t a b l i s h e ds h u a n g t a i z ie s t u a r ye c o l o g i c a lm o n i t o r i n go f e c o s y s t e mh e a l t ha s s e s s m e n ti n d e xs y s t e mb yt h ed a t ao f2 0 0 7a n d2 0 0 8 3 、 s h u a n g t a i z ie s t u a r ye c o l o g i c a lm o n i t o r i n go fe c o s y s t e mh e a l t ha s s e s s m e n ti n d e xw e r e 1 0 5 4a n d1 016i n2 0 0 7a n d2 0 0 8t h r o u g ht h ea p p l i c a t i o no fa h e4 、t h i ss t u d y r e c o m m e n ds o m es u g g e s t i o n sa b o u tt h em a n a g e m e n ta n dp r o t e c t i o no ft h em o n i t o r a 1 e a k e yw o r d s ：s h u a n g t a i z ie s t u a r y ；m a r i n ee c o l o g y ：a h p ；e c o l o g i c a lh e a l t h ； e v a l u t i o n a 、 p 膏 ， u i 0 目录 目录 第1 章绪论1 1 1 海洋生态系统服务研究3 1 1 1 国外海洋生态系统服务研究现状3 1 1 2 国内海洋生态系统服务研究现状5 1 2 研究目的和意义6 1 3 研究内容7 1 3 1 双台子河口近岸海域水环境特征7 1 3 2 双台子河口近岸海域海洋生物状况7 1 3 3 双台子河口近岸海域环境变化对海洋生物资源的影响8 1 4 研究路线9 第2 章双台子河口近岸海域概况与主要海洋生态问题1 0 2 1 双台子河口近岸海域概况1 0 2 1 1 双台子河口近岸海域自然概况1 0 2 1 2 双台子河口近岸海域生物概况1 0 2 2 双台子河口近岸海域主要生态问题1 1 2 2 1 上游给水量和输沙量减少1 1 2 2 2 人为因素影响增大1 1 2 2 3 保护区内海洋生态系统改变1 1 2 3 双台子河口近岸海域生态服务研究意义1 2 第3 章双台子近岸海域监测1 3 3 1 现场监测区域1 3 3 2 监测站位及监控指标1 3 3 3 监测项目及监控指标1 3 3 4 海洋生态监测结果1 4 3 4 1 水质测定结果1 4 3 4 2 沉积物测定结果2 4 3 4 3 海洋生物质量测定结果2 5 3 4 4 海洋生物测定结果2 7 第4 章双台子河口近岸海域生态健康研究3 1 4 1 海洋生态系统健康评价3 2 4 1 1 评价指标的建立3 2 h钒 目录 4 1 2 层次分析法3 3 4 2 双台子河口近岸海域生态系统健康评价指标研究3 7 4 2 1 双台子河口近岸海域生态系统评价指标体系3 7 4 2 2 双台子河口近岸海域生态系统综合健康指数3 8 第5 章结论与展望4 1 5 1 结j 沧4 1 5 2 开发保护对策4 1 5 2 1 严控污染物入海量4 1 5 2 2 有法必依，严格执法，强化管理4 2 5 2 3 开展科学研究，加强生态监控区的监测4 2 5 2 4 加快高新海洋技术推广运用4 2 5 3 展望。4 2 参考文献4 4 致 射4 7 西 譬 和 钿 双台子河口海域生态环境状况与生态系统评价研究 第1 章绪论 2 1 世纪是人类开发利用海洋的新世纪，全世界目前正在大规模开发利用海洋 资源、扩大海洋产业、发展海洋经济。我国是世界上人口最多的沿海大国，要使 经济社会长期稳定健康协调地发展，必然越来越多地依赖于海洋。随着世界人口 数量的加剧膨胀，势必导致对食物总量需求的增多，不仅是陆地生态系统，海洋 和其它生态系统一样，必将会承载着越来越大的压力 1 】。尤其当人均资源使用量 持续增长，沿海居住人口不断增多时，势必造成对海洋生态系统的过渡开发和掠 夺，并造成海洋生态环境改变、海洋资源过度利用等问题，严重地威胁了海洋生 态系统，直接导致对海洋生态系统的负面影响 2 】。在人类发展中为避免海洋开发 中可能出现的无序状态，保证海洋经济与海洋资源的利用跟海洋环境保护的协调 统一，海洋开发和利用就必须走海洋可持续发展之路。因此，探讨如何通过发展 海洋生态来推动海洋经济和海洋可持续发展，就具有重要的理论与现实意义。 海洋生态学( m a r i n ee c o l o g y ) 3 ，4 是以研究海洋生物与海洋环境间相互关系为 主题的科学，也是海洋生物学的主要组成部分。通过研究海洋生物在海洋环境中 的繁殖、生长、分布和数量变化，以及生物与环境相互作用，阐明生物海洋学的 规律，为海洋生物资源的开发、利用、管理和增养殖，保护海洋环境和生态平衡 等，提供科学依据。海洋生态学以海洋生物个体的生长周期为研究对象，通过个 体种群研究其数量分布及与周边环境的相互关系。它同时以海洋生物群落及不同 生态类群为研究对象，观察分析期间分布及消长规律，探讨种群群落和海洋环境 之间的联系关系，通过单因子或是多因子实验控制，研究生物个体和种群对海水 温度、盐度、光线及其他条件的需要、耐受、适应范围及应急反应等。海洋生态 学同时研究海洋环境中非生物因素和生物因素及其与海洋生物之间的相互关系， 海洋生物的重要类群和海洋生物对海洋环境的适应，海洋水域的生物生产、海洋 生物资源及其开发利用现状与管理对策，人类活动对海洋环境和海洋生物的影响， 海洋生产与海洋产业可持续发展等各个方面的问题。 自上世纪六十年代以来，海洋生态学各个方面的研究得到了快速而全面的发 展。其特点主要表现为：海洋生物与海洋环境之间关联度的综合性研究得到不断 第1 章绪论 扩展和深入，甚至包括人类活动对海洋生物个体、种群、群落和资源环境的影响， 以及在人类活动持续扩大或是缩小的情况下，海洋资源环境、生物群落以及整个 生态系统的变化趋势和发展进程；研究人为控制条件下，海洋生物的大量繁殖及 规模发展所引发的问题，以此分析阐明该生物的生理生态机制；大规模的自然综 合海洋生态调查与条件控制实验生态观察相互结合，将自然生态的观察和人工实 验生态的研究紧密结合，着重研究整个海洋生态系的结构和功能，各种生物之间， 以及各种生物与非生物环境之间物质循环和食物链的能量流动，生态系统中各级 生产力的变化、资源的消长、增殖、损耗，以及人工控制条件下的现场实验生态 研究。如7 0 年代开始的“控制生态系污染实验”( c e p e x ) 和人工小宇宙( m e s o c o s m ) 研究。海洋生态系统的研究已成为当前海洋生态学中最活跃的一个领域。 生态系统服务( e c o s y s t e ms e r v i c e s ) 是指人类直接或间接从生态系统得到的 利益，主要包括向经济社会系统输入有用物质和能量、接受和转化来自经济社会 系统的废弃物，以及直接向人类社会成员提供服务( 如人们普遍享用洁净空气、 水等舒适性资源) 。与传统经济学意义上的服务( 它实际上是一种购买和消费同时 进行的商品) 不同，生态系统服务只有一小部分能够进入市场被买卖，大多数生 态系统服务是公共品或准公共品，无法进入市场。生态系统服务以长期服务流的 形式出现，能够带来这些服务流的生态系统是自然资本。海洋生态服务系统则是 以海洋为服务载体，通过海洋生物群落和过程为实现途径，以人类社会受益为最 终效应。 根据中国海洋环境质量公报划分的三个级另j j 3 6 ，可将海洋生态系统健康 指数界定为三个健康梯度，具体划分标准及其与生态系统服务功能的关系如下： 健康，i c h 1 2 ，表示生态系统保持其自然属性，生物多样性及生态系统结 构基本稳定，能够正常发挥其主要的服务功能，人类活动所引起的生态压力在生 态系统的承载能力范围之内。 亚健康，1 i c h 2 ，表示生态系统自然属性基本维持正常，生物多样性及 生态系统结构发生了一定程度的变化，能够比较正常发挥其主要的服务功能，人 类活动所引起的生态压力已经超过生态系统的承载能力范围，但只要人类活动压 力解除或减弱，生态系统尚能自我恢复。 q - f 譬 4 p t 双台子河口海域生态环境状况与生态系统评价研究 不健康，i c h l ，表示生态系统自然属性发生明显改变，生物多样性及生态 系统结构已经发生了较大程度变化，其主要生态服务功能严重退化或丧失，人类 活动所引起的生态压力超过生态系统的承载能力范围，即使人类活动压力解除或 减弱，生态系统也很难在短时期内恢复，必须要辅以外部能源。 当海洋生态健康指数界定为i c h 2 ，也就是海洋处于健康状态时，具备良好 的抗干扰能力，不管是自然因素还是人为活动所引起的各种压力均在生态系统的 承载能力范围之内，自身有良好的自我调节能力和恢复能力，其海洋生态服务各 项功能健全。当海洋生态健康指数界定为1 i c h 2 ，也就是海洋处于亚健康状态 时，抗干扰能力减弱，不管是自然因素还是人为活动所引起的各种压力均可造成 海洋生态的失衡，海洋生态自我调节能力和恢复能力较差，其海洋生态服务各项 功能出现衰退。当海洋生态健康指数界定为i c h 1 ，也就是海洋处于不健康状态 时，不具备抗干扰能力，不管是自然因素还是人为活动所引起的各种压力均不在 生态系统的承载能力范围之内，失去自我调节能力和恢复能力，其海洋生态服务 各项功能丧失。 近年来，随着人类活动的不断扩展和加剧，有识之士日益认识到必须有效管 理影响海洋环境及其生态系统的人类活动，才能促进海洋环境及其资源的可持续 发展。保护及有效开发海洋生态系统是海洋资源可持续发展的基本条件。人们对 海洋开发利用的过程，其实就是开发利用海洋生态系统提供的各种服务的过程。 学者们对海洋生态系统服务的研究，不仅局限于对海洋生态的调节、更主要的是 运用研究结果指导各类海洋开发活动，从海洋生态系统的实际出发，在人们有效 开发利用海洋的同时，切实保护好海洋生态系统。因此，对海洋生态系统服务的 研究，日益成为人们发现和解决海洋问题的有效手段。 1 1 海洋生态系统服务研究 1 1 1 国外海洋生态系统服务研究现状 由于对生态环境的认识深度不同及其受到各个国家经济发展程度的限制，目 前国外从事海洋生态系统服务相关研究的国家主要集中在经济发达的地区和国 家，如美国、欧洲、澳大利亚。在基础理论研究方面，目前研究者对生态系统服 第1 章绪论 务的研究主要集中在对生态系统服务的定义及内涵，生态系统服务的分类指标体 系、生态系统服务的产生与受控机理方面。自1 9 9 7 年以来，对生态系统服务的研 究得到更深层次的扩展，不仅是生态学家，经济学家都对生态系统服务进行了分 析和讨论，对进一步完善生态系统服务价值评估理论和方法做出了贡献。从而把 对海洋生态系统服务研究从理论研究扩展到了价值评估阶段。上世纪九十年代以 后，各国研究者综合利用生态系统服务的生态学和经济性理论，把海洋生态系统 服务的研究从理论范畴扩展到了应用研究领域，如通过分析讨论某一特定海洋生 态环境或区域的服务价值及其变化规律，以评估人类社会经济活动对该环境或区 域生态系统的依赖和影响；同时还开展利用生态系统服务理论及其价值评估，以 此来评估生态工程和生态修复的效果，以及如何应用该理论和方法指导生态环境 的开发和管理的应用研究。 在早期的文献中，外国学者们认为：生态系统服务是对人类生存和福利所必 需的那些生态系统功能 5 ，6 】。而随着生态系统服务理论的不断发展，有学者将生态 系统服务明确的定义为：生态系统服务是生态系统以及它们的生物多样性通过广 泛的生态效应与过程，对人类所提供的各种效益，包括了物质生产、生命支撑功 能、生活满足效应和选择的保留 7 】。在此定义中，人们不仅强调了从生态学角度 去研究看待海洋生态系统，更强调了其在社会学及管理学上的地位。 由于还有相当多的海洋生物及其生态过程尚不了解，虽然前人对于生态系统 有较为明确的定义，但对于海洋生态系统所能给予的服务迄今仍没有形成一个较 为统一的看法。c o s t a n z a 等人 8 将生态系统的服务分为1 7 种类型，具备1 2 种服 务；d eg r o o t 等人 9 】将生态系统的服务分为4 大类，共2 3 种服务；而在s t o k s t a d 1 0 的文献中，而把生态系统服务分为4 大类，2 4 种服务。不管各个学者将生态系统 服务如何划分，人们对生态系统服务的研究都没有受到任何影响，只不过由于各 个学者的研究目标不同，其在研究生态系统服务时的着眼点及侧重点不同而已。 如对较为单一的海洋景观服务的研究，如红树林、海草床、珊瑚礁等热带海洋景 观的服务研究。研究者表明，这些热带海洋景观除了物质生产功能以外，还可提 供文化服务、保护功能等1 9 类服务 1 1 。除此之外，海洋生态系统服务的基础研 究还集中在生物多样性与生态系统服务之间的关系上。有研究表明 1 2 ，1 3 ，生物多 钮 攀? i _ - q 双台子河口海域生态环境状况与生态系统评价研究 样性可以维持生态系统的服务，而生物多样性的研究与保护应更多地和人类福利 相结合。 在生态系统服务的价值评估中，国外常用的方法有能量价值论、小组评估、 市场评估等。而随着科技的发展，新技术手段与评估方法也被引用到生态系统服 务中来。如能量的生态经济系统模型、生态定价方法、成对比较法、卫星遥感技 术等等。虽然人们对生态系统服务的理论研究及价值评估均逐渐趋于成熟，在应 用研究中已涉及牧场、河流、渔业、城市发展、工业增长等多个领域，但其在海 洋生态系统服务应用研究上的报道仍相对较小，目前的文献则主要集中在红树林、 珊瑚礁、滨海湿地等海洋景观的应用研究报道上 1 4 ，1 5 ，1 6 。 1 1 2 国内海洋生态系统服务研究现状 我国对生态系统服务和价值评估的研究起步较晚，最早的生态系统服务及其 价值评估源于上世纪八十年代初期对森林资源价值核算的研究。与美国、加拿大 等国家相比，作为一个发展中国家，在生态系统服务及价值评估研究方面我国面 临着发展经济和环境保护的双重压力。但国家也已经意识到了保持生态系统健康 对国民经济可持续发展的重要性，近几年对生态系统健康问题给予了特别的关注， 相继开展了一些这方面的研究。如国家科学基金委( n s f c ) 2 0 0 1 年立项的“阔 叶林生态系统健康评价 、“黄河一淮河一海河区域湿地生态系统健康评价 和“流 域生态系统健康评价和管理 等 1 7 】。近年来，国家科技部和海洋局也加强了对海 洋生态系统健康的研究，先后开展了典型河口、海湾生态系统健康评价模型技术 研究及应用示范( 8 6 3 ) 和海洋生态系统健康评价( 9 0 8 0 2 0 4 0 1 ) 。 虽然海洋生态系统服务的研究在我国尚处于起步阶段，但国内学者在相关方 面开展了大量的研究，并且在某些方面取得的研究成果丝毫不逊于国外的研究。 张华等口1 8 参照千年生态系统评估的生态系统服务分类体系，以及生态系统服务 类别间的相互作用，将辽宁近海海洋生态系统服务归纳为资源供给、环境调节和 人文社会三大类共1 0 项，并采用生态经济学的理论和研究方法，对辽宁近海海洋 生态系统服务价值进行测评。 有研究者 1 9 以山东莱州湾西部海域为研究对象，采用结构功能指标评价分析 方法，结合该海洋区域实际情况，利用层次分析法建立了海洋生态系统健康综合 第1 章绪论 评价指数模型。辛混等研究者 2 0 运用替代法和影子工程法对海南省的红树林土壤 吸附重金属的生态功能进行了价值估算。彭本荣等研究人员 2 1 贝3 j 系统的研究了海 岸带生态系统服务价值，并进行了相关理论和方法的改进。张朝晖等 2 2 以桑沟湾 和南魔列岛分别作为海湾和海岛案例开展了实证研究，对海洋生态系统服务的相 关理论和方法进行了系统研究，并取得了较有代表性的结果。韩秋影等人员的 2 3 】 研究表明，广西合浦2 0 0 5 年海草床生态系统服务价值为6 2 9 10 5 元h m 2 ，其中 间接利用价值占总服务价值比重的7 0 9 7 。赵晨等 2 4 采用能值方法，初步评估 中国红树林的生态系统服务价值约为每年1 2 6 1 0 8 元。w e iz h e n g 2 5 等运用经 济学理论，采取生态系统服务的成本效益分析方法，对海湾养殖进行了分析，探 索了有益的养殖模式。王玉图等 2 6 运用p s r ( p r e s s u r e s a t e r e s p o n s e ) 模型的概念及 内容，基于p s r 模型并结合层次分析法( a h p 法，a n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s s ) ，建立 了红树林生态系统健康评价体系，依据综合健康指数( c h i ) 值将各红树林湿地健康 状况划分为很健康、健康以及亚健康三个等级，结果表明，广东省廉江市高桥镇 红树林为8 0 5 4 ( c h i ) ，广东省珠海市淇澳岛红树林为6 0 3 5 ( c h i ) ，广东省湛江市特 呈岛红树林为5 3 8 7 ( c h i ) 。孙毅等 2 7 建立了深圳河河口( 深圳侧) 红树林湿地生态 系统健康多因子评价指标体系，运用综合指数法对生态系统健康状况进行多因子 综合评价。结果表明，深圳河河口红树林湿地的生态系统受到破坏，但结构尚算 完整，对外界干扰的恢复力逐渐减退，优势湿地植物种群分布面积开始缩减，特有生 物数量减少，生物和栖息地鸟类逐渐减少，部分湿地功能丧失，综合评价的健康指 数为0 5 3 9 ，属于亚健康状态。吴涛等【2 8 】全面总结了三角洲湿地生态健康评价模 型和指标体系构建，系统介绍了模糊生物综合指数法、河流湿地的溪流状况指数、 综合评价方法、压力一状态一相应模型等生态健康评价方法及指标参数选取，并 就景观参数指标进行了详细论述。 1 2 研究目的和意义 本文通过系统阐述海洋生态和海洋生态系统服务定义、内涵、原理及评估方 法，对双台子河口近岸海域海洋生态系统进行实地监测，分析双台子河口近岸海 域海洋生态系统服务的现状，并对主要服务的现状进行价值评估。同时，本文通 过以上分析评估，对于阐明调查双台子河口近岸海域生态环境现状和未来变化趋 一 p 【i 双台子河口海域生态环境状况与生态系统评价研究 势具有重要的意义，并能为开发、利用、改善和保护双台子河口近岸海域及其邻 近的生态环境提供科学的数据。根据本文评估得到的结果，分析双台子河口近岸 海域水体环境、生物状况、海洋环境等海洋生态系统存在的问题，并对导致这些 问题的各种因素进行更深层次的分析，进而提出各种合理措施的相关建议。 通过本文对双台子河口近岸海域所做的水体环境、生物状况、海洋环境等海 洋生态系统研究，能够使我们对双台子河口近岸海域提供的海洋生态系统服务有 一个更为全面的认识，对双台子河口近岸海域生态系统及所能提供服务的主要问 题有一个更为明确的理解和把握。在现实开发利用中，能够为双台子河口近岸海 域沿岸日益增长的用海需求与海域空间有限的矛盾解决提供理论支持，并以海洋 生态系统承受能力为基础，以海洋生态系统服务种类为规划，为相关部门调控各 类海洋开发活动提供建议。与此同时，对双台子河口近岸海域生态所能提供的各 种服务的价值评估，也能够为该区域海洋资源的有偿使用，海域定价及海洋生态 补偿等相关开发利用活动提供一定的参考与借鉴。 1 3 研究内容 1 3 1 双台子河口近岸海域水环境特征 现场调查双台子河口近岸海域水环境要素( 盐度、营养盐等) 现状，收集整理历 年双台子河口近岸海域水环境要素变化特征，分析其时空变化规律，并探讨其变 化原因。本文具体实地监测指标共9 种水质指标和2 种沉淀物指标。其中9 种水 质指标分别为：水温、透明度、酸碱度( p h ) 、溶解氧( d o ) 、盐度、无机氮、活 性磷酸盐、石油类、叶绿素a 。以上9 种水质指标数据均从各个监测站点获取，以 每年5 月和8 月这两个月的观察数据为代表。2 种沉淀物指标为：硫化物、有机碳。 以上2 种沉淀物指标数据均从各个监测站点获取，以各个观测点的观测均值为数 据代表。 1 3 2 双台子河口近岸海域海洋生物状况 现场调查双台子河口近岸海域海洋生物( 浮游生物、底栖生物) 的状况，同时收 集整理历史资料，对比分析海洋生物的时空变化特征，并进行生物群落划分。本 文具体实地监测指标共5 种生物质量测定指标和4 种海洋生物测定指标。其中5 第l 章绪论 种生物质量测定指标分别为：石油类、总汞、镉、铅和砷。以上5 种生物质量测 定指标数据均从各个监测站点获取，以各个观测点的观测均值为数据代表。其中4 种海洋生物测定指标分别为：浮游植物、浮游动物、大型底栖动物和潮间带生物。 以上4 种海洋生物测定指标数据均从各个监测站点获取，以每年5 月和8 月这两 个月的观察数据为代表。 1 3 3 双台子n il 近岸海域环境变化对海洋生物资源的影响 分析双台子河口近岸海域环境变化对海洋生物资源( 浮游生物、底栖生物等) 的影响，对双台子河口海洋生态系统健康进行综合评价，探讨环境条件变化对生 态系统健康的影响程度。本文运用层次分析法，建立系统的层次结构，以生态指 标( a 1 ) 、海洋环境指标( a 2 ) 和社会经济指标( a 3 ) 构建了a 层策略层，同时 还以活力( b 1 ) 、组织力( b 2 ) 、水环境指标( b 3 ) 、沉积物环境指标( b 4 ) 、对人 类健康的影响( b 5 ) 、经济指标( b 6 ) 和居民生活水平指标( b 7 ) 构建了b 策略 层。以双台子河口近岸海域水质指标、海洋生物质量、海洋生物测定为指标构建 了c 层指标层。与此同时，还以各种海洋生物的丰富度指数、物种多样性指数等 为参考构建了d 层指标层。通过层次结构的构建，结合2 0 0 8 年实地监测区观察结 果和2 0 0 7 年历史数据查询结果，构造比较判断矩阵，以此计算出2 0 0 7 2 0 0 8 年双 台子河口近岸海域生态系统综合健康指数。以此同时，依照健康指数的计算过程 及计算结果，根据中国海洋环境质量公报划分的三个级别，从而界定双台子 河口近岸海域海洋生态系统健康指数，以此判定双台子河口近岸海域环境变化对 海洋生物资源的影响。通过双台子河口近岸海域海洋生态系统健康指数的评估界 定，从而为各项开发、利用、完善和保护双台子河口近岸海域海洋生态的政策制 定、实施操作及现状完善提供参考和借鉴。 双台子河口海域生态环境状况与生态系统评价研究 1 4 研究路线 通过对双台子河口近岸海域水环境因子变化等的调查与监测，在与历史资料 对比的基础上，分析双台子河口近岸海域生境变化及原因，对海洋生物因子进行 现场调查与变化分析，探讨生境因子变化与生物因子变化之间的关系；采用结构 功能指标法对海洋生态健康程度进行综合评价；定性分析生境条件变化、生物因 子变化以及其他因子对双台子河口近岸海域等变化的影响，提出合理保护、管理 和开发利用双台子河口近岸海域资源的建议与对策。 第2 章双台子河口近岸海域概况与主要海洋生态问题 第2 章双台子河口近岸海域概况与主要海洋生态问题 2 1 双台子河口近岸海域概况 2 1 1 双台子河口近岸海域自然概况 双台子河口近海海域位于辽宁省盘锦市境内的双台子河入海口处，是国家级 自然保护区，总面积1 2 8 万公顷，南北长6 0 公里，东西宽3 5 的公里。由芦苇沼 泽、滩涂、浅海海域、河流、水库和稻田湿地类型组成。其中芦苇沼泽面积5 0 5 万公顷，占总面积的3 9 4 ；滩涂海域面积2 6 l 万公顷，占总面积的2 0 4 ；河流 面积为3 9 2 5 万公顷，占总面积的3 0 6 ；其他类型湿地面积为1 2 1 5 万公顷，占 总面积的9 6 。该区域属暖温带大陆性半湿润半干旱季风气候。春季回暖快，降 水少，空气干燥；夏季气候湿热，降水集中；秋季天高气爽，多晴朗天气；冬季 寒冷干燥，降水量少。年平均气温为8 4 ，年平均降水量为6 2 3 2 m m ，年平均蒸 发量为1 5 6 8 6 m m 。由于受渤海影响，风速和风向变化较小，年平均风速为4 3 m s ， 主导风向为西南风。无霜期1 7 2 天，标准冻结层深度1 1 0 m 。这里属温带半湿润季 风气候，年平均降水量为6 5 0 m m ，大部分降雨集中于6 月、7 月和8 。年平均温 度8 5 ，年平均气温为8 5 ，其中1 月份平均气温1 2 ，最低气温2 9 2 ，7 月份平均气温2 4 ，最高气温3 5 2 3 0 】。该地区属于河口湿地，是中国高纬度地 区面积最大的滨海芦苇沼泽区，拥有大面积的翅碱蓬滩涂和浅海海域，为湿地生 物提供了重要的栖息环境。湿地对防洪蓄水、调节辽宁中部地区气候、防止近海 水体富营养化有着重要作用。湿地内保存完好的自然生态系统，是从事近海海洋 研究、内陆湿地生态系统研究、内陆和海域交错带生态系统和物种生态研究的最 佳基地1 2 9 】。 2 1 2 双台子河口近岸海域生物概况 双台子河口自然保护区内，现有植物种类2 1 7 种；动物种类8 6 9 种，其中浮 游动物4 7 种、无脊椎物4 6 2 种、脊椎动物4 0 7 种。这种生物多样性区域在世界上 是十分著名的。双台子河口大面积的芦苇沼泽湿地，为许多鸟类的栖息繁衍创造 了优越的条件。据调查，这里生活着2 4 2 种鸟类，其中以水禽的种类和数量最多， 它不仅是水禽的重要繁殖地，也是珍禽丹顶鹤的自然繁殖地的最南端，同时还是 双台子河口海域生态环境状况与生态系统评价研究 珍禽黑嘴鸥在全球的少数几处重要繁殖地之一，因此引起了国内外专家、学者的 普遍关注。保护区管理处现已划出5 6 0 0 公顷的面积，作为黑嘴鸥的永久繁殖地。 另外每年经此迁飞、停歇的候鸟多达1 7 2 种，数量在千万只以上，其中国家重点 保护鸟类有白鹤、蓑羽鹤、白鹳、黑鹳、大天鹅、白额雁、苍鹰等2 0 多种。 2 2 双台子河口近岸海域主要生态问题 双台子河口自然保护区是我国为了滨海湿地生态系统和珍稀物种保护的重要 湿地类型保护区之一。该保护区在当地政府和林业部门的大力支持下，在国内外 有关科研部门和湿地保护组织的帮助下，采取科学管理和依法保护手段，使区内 生态环境、湿地生态系统和湿地物种都得到了有效的保护，在保护湿地物种和维 护湿地生物多样性中起到了重要作用。在环渤海区经济发达的区域，双台子河口 自然保护区能得以较好的保护下来，得益于建区早，保护区范围划分比较适宜。 但就其目前的保护前景来看，仍然存在一些令人担忧的的问题。 2 2 1 上游给水量和输沙量减少 上游河段给水量、输沙量的减少是导致双台子河口近岸海域海岸变化加剧的 直接原因，以此引起河口及邻近海岸线的强烈侵蚀。由于以上原因，致使双台子 河口近岸海域海水盐度也发生变化，受上游来水影响该海域营养盐数量在逐年减 少，河口以外海域磷酸盐浓度过高已成为浮游生物增殖的限制原因。 2 2 2 人为因素影响增大 随着上游来水量的减少，再加上近年来双台子河口近海海域开发利用力度的 加大，海洋环境保护认识和规划管理滞后等人为因素影响，已经造成双台子河口 近海海域湿地面积正逐年减少，生物物种减少，海洋生物种群缩减，有些甚至已 经永远从地球消失。 2 2 3 保护区内海洋生态系统改变 双台子河口自然保护区不同于陆地湿地，它是依浅海、滩涂而生成的河口湿 地。因此，该区域的生成、演变与浅海、滩涂的变化依附关系紧密，息息相关， 可谓牵一发而动全身。由于近年来双台子河口滩涂和海洋开发的加剧，使保护区 的滩涂和海洋环境遭到一定程度的改变和破坏。如果海洋生态环境遭到改变和破 第2 章双台子河口近岸海域概况与主要海洋生态问题 坏，区域内的生物多样性自然会相应地遭到改变和破坏。没有了区域内的生态多 样性，双台子河口自然保护区将失去其存在的意义。本文将就保护区内海洋生态 系统以及生态系统服务功能的变化做出研究，以便为今后更加合理的开发海洋、 滩涂，最大化的保护湿地提供理论依据。 2 3 双台子河口近岸海域生态服务研究意义 根据本文的分析评估结果，对双台子河口近岸海域海洋生态系统健康指数进 行评估界定，可更加深入的认识该海域生态服务的现状，从而为一系列政策措施 的制定和实施提供科学合理的参考依据，其具体的研究意义表现为： ( 1 )通过双台子河口近岸海域生态服务研究，可对该海域的生态环境现 状有一个更为全面而清晰的认识，并作出科学的评价。 ( 2 )通过双台子河口近岸海域生态服务研究，可对该海域生态环境所面 临的问题就亟需解决的问题有一个更为清晰的把握。 ( 3 )通过双台子河口近岸海域生态服务研究，可为该海域相关开发利用 政策、措施和规划的制定、实施及修订提供可借鉴的参考。 ， 双台子河口海域生态环境状况与生态系统评价研究 第3 章双台子近岸海域监