管理决策分析

1、深圳福田红树林健康评估及管理决策分析摘要 近年来我国经济发展迅速，但人们在注重经济增长的同时，却忽视了环境保护与生态系统健康的重要性，面对日益严重的资源破坏与生态环境问题，建立自然保护区成为人类对待自然资源与环境保护的重要措施。深圳福田红树林自然保护区是我国面积最小的红树林保护区，湿地生态系统的生态健康更加脆弱，迫切需要构建湿地动态监测、生态健康评估及预警系统来支撑其保护、管理工作。因此，为福田红树林湿地构建科学的一体化生态系统模型，为生态系统动态监测提供大数据管理支撑是非常有意义的。 首先，大量查阅文献资料，搜集、筛选数据，根据红树林湿地健康的内涵及红树林湿地特征，分析红树林湿地结构与功能的

2、关系，阐明影响红树林湿地健康的要素，本文建立PSR综合评价模型，科学选取健康评价指标，构建红树林湿地健康评价指标体系。健康指标体系由目标层、准则层、指标层3个层次组成，其中目标层包括压力子系统、状态子系统、响应子系统；准则层包括环境压力、自然压力、环境指标、生物结构状态、国家政策、管理水平6个方面，而指标层则由入海污染物总量、土地利用强度、生物入侵种类、台风、高温、水质状况、固碳释氧量、沉积物重金属污染程度、红树植物、法律制度、财政支出、人员配置15个指标构成。本文采用AHP法来确定评价体系中各个指标的权重，利用综合指数法建立指标体系并进行评价，最终得到福田红树林生态健康状况得分为为0.432

3、，参照湿地生态系统健康等级划分标准，目前深圳福田红树林湿地鸟类自然保护区生态系统健康状况属于亚健康（0.4-0.6）等级，即湿地生态系统受到进一步破坏，但结构还算完整，面积持续减少，水位持续下降，土壤旱化及水域富营养化逐步加重，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，对外界干扰的恢复力逐渐减退，可通过人工恢复力提高来稳定其生态系统。 其次，本文建立了EWE动态监测模型，结合PSR模型，分析红树林湿地生态系统的状态、特征及不同物种之间的营养关系等，综合评价福田红树林湿地目前的发展形势，为未来更好保护与科学管理提供有力的依据。 最后，结合深圳

4、福田红树林的实际发展情况，依据已经建立的PSR生态系统健康模型与EWE动态监测模型，结合实际的管理制度，从水污染防治、虫害防治、入侵生物的控制、鸟类的保护等方面为深圳福田红树林在未来的管理与发展中做出合理的建议与意见。关键词 生态系统；PSR模型；EWE模型；层次分析法；MATIAB一 问题重述与国内外其他大规模湿地生态系统相比，福田红树林自然保护区因其面积小，湿地生态系统的生态健康更加脆弱，迫切需要构建湿地动态监测、生态健康评估及预警系统来支撑其保护、管理工作。但目前的生态健康评价主要采用基于抽样监测数据和专家经验的静态方法，仅仅围绕主要生物因子开展调查而没有覆盖到噪声、大气等环境因子，而且

5、监测点信息的时间、空间离散度较大（时间间隔较长、测点密度过于稀疏），致使难以完全满足福田红树林自然保护区科学管理的实际需要。因此，保护区准备用三至五年的时间完成保护管理数字化支撑平台建设，其中构建新型的生态系统动态监测和健康评估及预警科学管理支撑体系是重要工作内容。鉴于上述情况，需要我们查询相关资料，为福田红树林湿地构建一体化生态系统模型框架，为生态系统动态监测提供大数据管理支撑平台，为生态系统健康评估及预警提供动态模拟分析支撑平台。模型框架可由若干生态场景模型组成，生态场景模型以量化方式描述红树林湿地中各种生物、生境的空间结构和生态功能；模型框架应能通过刻画生态场景模型之间的关系实现对湿地生

6、态系统能量流动、物质循环等物种依存竞争关系的动态描述；依托具体的生态场景模型可建设具体的保护、管理业务场景信息系统；全体保护、管理业务场景信息系统基于一体化生态系统模型框架，可以形成完整的生态系统动态监测和健康评估及预警科学管理支撑体系。然后，基于我们自己构建的模型框架完成下述工作：(1) 如果福田红树林自然保护区采用你们设计的模型框架来构建湿地动态监测和健康评估预警系统，应该如何根据模型框架的数据构成要求设计保护区未来的生态环境监测方案？对自己模型框架的后续完善工作有何建议？(2) 请查阅相关资料、收集数据，选取一个我们认为当下福田红树林最迫切需要解决的生态系统问题，基于已构建的模型框架从健

7、康预警的角度出发对其生态发展趋势进行预测分析，并给出具体的保护、管理建议。二 问题分析针对问题一： 由于福田红树林自然保护区因其面积小，湿地生态系统的生态健康非常脆弱，迫切需要构建湿地动态监测、生态健康评估及预警系统来支撑其保护、管理工作。在经过仔细研究相关资料后，我们根据红树林湿地健康的内涵及红树林湿地特征，分析红树林湿地结构与功能的关系，通过压力子系统、状态子系统、响应子系统体系的确定，构建了红树林湿地健康PSR综合评价模型。在指标权重的确定时，为保证客观可靠，采用层次分析赋权，通过评价指标无量纲化处理，结合深圳福田红树林湿地具体情况以及查阅资料，制定评价指标标准。评价方法采用通用的质量指

8、数法，通过实测、估算和调查获得各项指标的数值，并与标准值或参照值比较，换算为质量指数，然后加权，用叠加法计算出整个系统的总指数值，根据总指数值的分级数值范围，确定湿地生态系统的等级。另外，通过量化的方式描述了红树林湿地中各种生物生存环境的空间结构和生态功能，刻画生态场景模型之间的关系以此实现对湿地生态系统能量流动、物质循环等物种依存竞争关系的动态描述，形成完整的生态系统动态监测和健康评估及预警科学管理支撑体系。因此，我们选择建立EWE动态监测模型，将福田红树林湿地生态系统划分为15个功能组，分析红树林湿地生态系统的状态、特征及不同物种之间的营养关系等，并评价福田红树林湿地生态系统当前的健康状况

9、。针对问题二：根据问题一中我们已经建立并求解的模型，通过计算和分析，可以很清晰地反映出福田红树林当前遇到的生态问题，结合近年深圳福田红树林自然保护区的发展状况及国家政策等多因素的影响，我们提出了未来更好保护红树林保护区的建设性意见与建议。三 符号说明指标无量纲化处理后数值指标实际测量值参照湿地评价指标的理论值第个指标的权重第个单项指标的归一化值消耗量生产量未来消化的食物量 平均秩 生态营养转化率 表示和对的影响之比 整个系统的健康状况 代表功能组的总生产率 代表功能组的总被捕捞率 代表功能组的总被捕食死亡率四 模型假设(1) 假设本文中数据来源可靠，所有数据真实可信；(2) 假设本文中所选指标

10、能够全面反映样本特征；(3) 假设在短时间内深圳福田红树林的生态系统结构保持不变；(4) 假设深圳福田红树林保护区没有受到突发天灾人祸的影响；(5) 假设一段时间内深圳红树林生态系统具有可循环性。五 深圳红树林自然保护区概况5.1 地理位置深圳福田红树林自然保护区位于深圳湾北岸，区域范围在北纬 22°3221"22°3246"，东经113º4518"113°4549"之间，总面积3.68平方公里。东至新洲河口，西至海滨生态公园，南到深圳河口，北至广深高速公路。与香港米铺自然保护区隔河相望。深圳福田红树林自然保护区是

11、我国面积最小的红树林保护区，也是我国唯一处于城市腹地的国家级自然保护区。5.2 自然条件5.2.1地形地貌福田保护区为全国唯一位于市区边缘的保护区，沿海岸呈长度为11.0km,林带宽度10.0到20.0m不等的带状分布，。地势平担，保护区内有浅水、沼泽等多种景观，丰富的水物质沉积以及肥沃的水质，为红树林的发育提供了良好的地貌环境，保护区主要有冲积平原、红树林滩涂、滩涂潮沟水道、泥质滩涂沿海沙堤等地貌特征类型。5.2.2气候水文福田保护区属于南亚热带季风气候区，全年高温多雨，热量资源、水资源和风力资源很丰富。全年平均气温为22.4，月平均气温1月最低，为14.1，极低温度为0.2；7月最高，为2

12、8.2，极高温为38.7。全年日照约2200.0h，热量资源十分丰富，风较大，常年主导风向为东南风，平均风速2.6m /s，夏秋季节多台风，但是由于东南方向有香港大雾山阻挡，减弱了台风袭击，因此成为鸟类活动的理想地方。保护区年降水量在1700.01900.0之间，各月分布不均，59月降水较多，干湿季节明显，该地区海域属于深圳东部中部，潮汐为不规则半日潮。5.2.3植被土壤福田保护区地处北回归线以南，水壤条件好，适合红树林生产，保护区红树林总面积为111.1ha,福田保护区内有真红树植物4科5属5种，半红植物5科5属5种。保护区内除缺少榄李外，分布有大陆上所有的红树林种类。5.3鸟类资源福田保护

13、区内有陆鸟5目19科55种，其中，数量较多的优势种有16种，占总数的30。0%；珍稀保护区鸟类有8种，占总种数的14.0%，国家级保护鸟类有1种（白肩雕）；级保护鸟类有7种，分别为赤腹鹰、鸢、鸷、白头鹞、游集、红集和褐翅鸦鹃，除了褐翅鸦鹃属杜鹃科外，其余的都属鹰科。从食性方面来看，食鱼兼食虫的鸟类由47种，占总数的85.0%；食鼠的鸟类有6种，占总种树的11.0%，从觅食和栖息习性方面来看，喜欢空中盘旋和飞翔捕食的鸟类有12种，经常出现在乔灌林地的鸟类有20种，多在基围槽罐从活动的鸟类有12种，适应各种环境鸟类有1种，从物候方面来看，冬候鸟有21种，夏候鸟有6种，迁徙鸟有4种，留鸟有24种。福

14、田保护区内有水鸟9目14科79种，其中，级濒危保护鸟类有5种：黄咀白鹭、倦羽鹈鹕、鹦、黑咀琶鹭、黑嘴鸥，占水鸟总种数的6.3%。在水鸟中，冬候鸟有13种，夏候鸟有4种，迁徙鸟共有14种，留鸟有18种，当地繁殖水鸟有9种。全国的鹭科只有20种，福田保护区占15种。涨潮时，海面离红树林200.0m这一范围内水鸭、鸥类游禽密集，最多时一次记录达 只。其中，针尾鸭最多达5000只，平时也有2000多只；绿翅鸭有5001000只；琶咀鸭有2000多只；赤颈鸭有 1000多只；斑咀鸭和红咀鸥达8000只。退潮时，这一范围内主要有鹬鸻类。鹭类以及一部分的鸥类等涉禽类。在冬季鹬鸻类有8种，鹭类有10种，鸥类有

15、3种，共计5000种；在春秋季节鹤鹃类有20多种，鹭类有7种，鸥类有3种;在夏季只有7种鹭类和少种数的鸥类，共计2008000只。5.4功能区划福田保护区分为核心区、缓冲区和实验区。核心区面积为169.6ha，占保护区总面积的46.1%。核心区是福田保护区的主体，其物种多样,群落稳定，是红树林生长最茂盛的区域，是冬候鸟的栖息地、觅食地，也是多种当地鸟类的繁殖地。 缓冲区面积为55.7ha，占保护区总面积的15.1%。缓冲区是从湿地到陆地的过渡带，可以缓解外来损害对核心区的冲击。缓冲区内小生境复杂多样，鸟类种群多样化，是各种生物觅食区。实验区面积为142.3ha，占保护区总面积的38.8%。实验

16、区适于红树林的育苗和引种实验，以及开展环境和生态研究。5.5社会经济条件5.5.1人口状况福田保护区位于广东省深圳市，是一个在自然资源和生态环境等方面比较特殊的区域。保护区正式创建于1984年4月，于1988年5月晋升为国家级自然保护区，是全国五个国家级红树林自然保护区之一。5.5.2交通状况 福田保护区离市中心福田区仅2.2km，交通方便。深南大道自东向西贯穿福田，滨海大道和广深高速自东向西经过保护区边缘。5.5.3水产养殖福田保护区内的基围鱼塘主要养殖名贵鱼，种类有乌头鲻、中华乌塘鳢,鲈鱼、鲷鱼等，多为海水养殖。同时，所有基围鱼塘也是鸟类的重要栖息地、觅食地或繁殖地。六 福田红树林湿地PS

17、R模型建立6.1 PSR模型简介6.1.1 PSR模型基本原理及类型a. PSR模型的基本原理PSR模型具有清晰的因果逻辑关系，即人类活动对环境施加了一定的压力，环境状态随之发生一定变化，而人类社会对环境的变化做出反应，以恢复环境质量或防止环境退化。PSR模型的主要目的是通过回答“发生了什么、为什么发生、我们将如何做”这一方式来进行评价，即人类活动对环境施加了一定的压力；由于这个缘故，环境状态发生了一定的变化；同时人类社会应当对环境的变化作出反应，以恢复环境质量或防止环境退化。PSR框架强调了环境压力的来源，这是一个非常关键的问题，因为造成环境压力的人类活动应当对环境的变化负责。压力指标表征人

18、类活动对环境的直接压力，如围湖填海工程、过度捕捞、污染物排放等；状态指标反映环境当前的状态或者趋势，如生物多样性、污染物浓度、水质状况等；响应指标是指人类面对环境问题采取的对策与措施，如自然保护区建设、减少污染排放、加大环保投资等，社会压力响应图如图1所示:压力（P）状态（S）响应（R）人类活动能源运输农业工业其他环境和自然资源状态空气水土地自然资源经济和环境机构政府居民企业国家国际图1 社会响应（决定行动）b. PSR模型类型在PSR框架的基础上，联合国可持续发展委员会建立了“驱动力状态响应”概念框架(PDSRI模型)。其中，驱动力指标指推动环境压力增加或降低的社会经济或文化因子，状态指标反

19、映可持续发展过程中的各系统的状态，响应指标则是指人类为促进可持续发展而采取的对策。PDSRI模型框架图如图2所示：驱动力（D）压力（P）影响（I）响应（R）状态（S）图2 PDSRI模型另外，欧洲环境属在PSR框架中加入两大类指标：即“驱动力”指标和“影响”指标。其中驱动力指标是指推动力环境压力增加或降低的社会经济或文化因子。其中有一些驱动力因子是显而易见的，如工业、农业、旅游业的发展，而这些发展都是有一些所谓“原始驱动力”的潜在力量推动的，如人口增长，社会进步或技术变化，影响指标用来表征由于环境状况的变化而导致的结果，他们代表可以观测的结果（包括正面或负面），如对人类健康的影响、湿地面积的减

20、少。c. PSR模型的应用目前在生态系统评价研究中被广泛承认和应用的是“压力状态响应”( PSR)概念框架。并且无论是在陆地生态系统还是海洋生态系统中，PSR模型都有着广泛的应用。作为有效的评价和管理模型，PSR模型近年来己被广泛应用于土地质量指标体系研究、公共服务治理系统性研究和循环经济发展分析等领域。随着人们对生态系统认识的深入和对生态系统概念的理解，PSR模型逐渐在各类型的生态系统健康评价中被广泛应用，评价对象也不断丰富。 大量查阅文献资料，搜集、筛选数据，根据红树林湿地健康的内涵及红树林湿地特征，科学选取健康评价指标，构建红树林湿地健康评价指标体系。健康指标体系由目标层、准则层、指标层

21、3个层次组成，其中目标层包括压力子系统、状态子系统、响应子系统；准则层包括环境压力、自然压力、环境指标、生物结构状态、国家政策、管理水平6个方面，而指标层则由入海污染物总量、土地利用强度、生物入侵种类、台风、高温、水质状况、固碳释氧量、沉积物重金属污染程度、红树植物、法律制度、财政支出、人员配置15个指标构成。福田红树林健康评价指标体系如图3所示：福田红树林健康评价压力指标B1状态指标B2响应指标B3 人为压力C1 自然压力C2环境指标C3生物结构状态C4国家政策C5管理水平C6入海污染物总量D1生物入侵D3土地利用强度D2台风D4固碳释氧D7潮间带大型底栖动物D10浮游植物D11昆虫D12法

22、律制度D13财政支出D14人员配置D15沉积物重金属污染程度D8红树植物D9水质状况D6高温D5图3 福田红树林健康评价指标体系6.2 压力指标6.2.1 人为压力a. 入海污染物总量根据深圳市海洋环境公报（简版）显示，2012年，深圳海域的海水质量状况呈现东优西劣的特点，东部海域水质状况明显优于西部，在深圳市1145平方千米的海域面积中，5月、8月、10月符合第一类海水水质标准的海域面积分别占全市所辖海域面积的38.0%、17.5%、39.3%。8月符合第一类海水水质标准的海域面积明显少于5月和10月，为200平方千米，占所辖海域总面积的17.5%;与2011年同期相比，符合第一类海水水质标

23、准的海域面积减少163平方千米，劣于第四类海水水质标准的海域面积增加95平方千米。总体来看，大鹏湾和大亚湾海域的海水质量状况良好，深圳湾及珠江口海域存在一定污染，主要超标因子为无机氮和活性磷酸盐。另外，全市15个主要陆源入海排污口全年4次的监测结果显示，入海排污口的达标排放次数占全年监测总次数的71.7%，8个入海排污口全年4次监测均达标排放，1个入海排污口全年4次监测均超标排污，主要超标因子为总磷和粪大肠菌群。2012年全年深圳海域共发生8起赤潮，累计面积约125平方千米，与2011年相比，发生次数有所增加。在监测的15个陆源入海排污口中，有4个排污口全年达标排放，排污口总体达标排放率为72

24、.2%。2014年对深圳市蛇口工业区污水处理厂排污口、葵涌河入海口、南澳河入海口邻近海域的海水水质(5月、8月)和沉积物质量(8月)监测表明，3个入海排污口的邻近海域均受到不同程度的污染。b. 土地利用强度十几年来，大量陆地（包括林地）和基围鱼塘被城市建设占用，诸如新洲河及凤塘河排洪工程、广深高速公路和滨海大道等建设工程挤占保护区红线范围的土地（主要是陆地）和毁林现象十分严重。1997年调整红树林保护区红线范围后，保护区总面积增加为367.64hm2,但陆地面积却只有139.9 hm2，减少了39.8%，仅占总面积的38.0%。如表1所示：表1 保护区各种土地类型的面积种类红树林淤泥滩涂基围鱼

25、塘河道海域基建填土区观光旅游林地合计面积/hm²80.195.5954.7914.2104.1213.698.2367.64百分/%21.825.214.93.928.33.72.2100自1991年以来，滨海大道、广深高速公路、新洲河排洪工程、风塘河排工程以及房地产开发等城市建设工程，直接侵占基围鱼塘和红树林湿地区面积147.2hm2，占保护区总面积的48.68%，直接毁坏红树林36.13hm2,占红树林总面积得32.5%。资料显示，自1988年以来，深圳城市建设就有8项工程占用福田红树林鸟类保护红线范围内的土地面积达147公顷（2200亩），占原整个保护区面积的48.8%，共毁掉

26、猫咪红树林35公顷（526亩），占原红树林面积的31.6%。c. 交通噪音与流量深圳市城市建设工程对福田保护区的影响主要来自保护区附近的大城市建设工程及交通干线产生的噪音污染。其中有明显影响的城市工程有滨海大道、广深高速公路及福田保税区，深圳河、新洲河、风塘河排洪工程建设。按城市区域环境标准化中一类混合区的标准及预测模型计算结果，滨海大道在目前的车流量条件下，公路旁的噪声值为84.6Db(A),超过区域噪声标准中交通干道两侧昼间的70dB(A)的14.6Db(A)。广深高速公路紧靠保护区的核心区路段，由于没有缓冲带，交通噪声对红树林湿地环境的影响较大，其他地段较小。d. 生物入侵深圳位于北回归

27、线以南，是中国南部海滨城市，海域辽阔，属亚热带海洋，因其是一个重要的口岸城市，海、陆、空交通发达。近年来，随着经济快速发展，对外贸易频繁，外来物种入侵的危险性也不断增加。另外，本地地带性植被为南亚热带常绿阔叶林和灌丛，但原生植被受人为破坏严重，而适宜的气候，为外来物种的入侵提供了有力的条件。根据资料和野外调查发现，在深圳地区2500种野生和栽培植物中，有外来归化植物111种，隶属36科82属，是我国入侵种最多的地区之一，其中有8种被列为世界100种恶性外来入侵生物。海湾湿地外来入侵种中，植物和昆虫主要有薇甘菊、海榄雌瘤斑螟、空心莲子草、凤眼莲、飞机草、五爪金龙等；水生生物入侵主要有食人鲳、清道

28、夫、福寿螺等。这些物种均对深圳海洋周边生态环境包括水域构成产生了较大威胁。另外这几年引种的海桑具有潜在的危害性，据自然保护区管理局有关管理人员介绍，目前生物入侵的红森林面积大概为5亩。6.2.2自然压力2001年2011年在广东省及香港登陆的台风共27次，其中在深圳登陆共3次，港深边境1次，共有4次台风对深圳造成影响，占广东省及香港台风登陆总数的14.8%，年平均登陆次数为0.4次/年。风暴潮根据风暴的性质，通常分为由温带气旋引起的风暴潮和由台风引起的风暴潮两大类。温带风暴潮，多发生于春秋季，夏季也有时发生，其特点是:增水过程比较缓慢，增水高度低于台风风暴潮，主要发生在中纬度沿海地区，以欧洲北

29、海沿岸、美国东海岸以及我国北方海区沿岸为多。台风风暴潮，多见于夏秋季，其特点是：来势猛、速度快、强度大、破坏力强、凡是有台风影响的海洋国家、沿海地区均有台风风暴潮发生。2014年的赤潮发生集中在2月6月，占全年赤潮发现次数的86%。其中，2014年6月18日6月25日发生在大鹏湾大梅沙海域的红色赤潮藻赤潮规模最大，持续时间最长。 6.3 状态指标6.3.1环境指标a. 水质状况2009年水质监测结果表明：福田红树林保护区内3个监测点（凤塘河，沙嘴、观鸟屋）的水质指标大部分都高于类水质标准。观鸟屋监测点在枯水期的的COD值最高，接近类标准的3倍：BOD5的监测值较低，除凤塘河枯水期的数值高于类水

30、质标准外，其余各时期各监测点均未超过类水质标准，沙嘴监测点枯水期的总氮、氨氮、硝酸盐氮、总磷和可溶磷的值均为最高，其中总磷值约为类水质标准的4倍。2009年水质监测结果如表2所示：水质指标丰水期枯水期凤塘河沙嘴观鸟屋凤塘河沙嘴观鸟屋COD40.17±4.237.5±2.1961.665±8.0249.335±6.21561.665±18.735111.65±20.915BOD58.06±0.45.61±0.9351.725±0.7111.125±2.076.43±1.1054.175&

31、#177;1.35总氮8.425±0.268.975±0.31.575±0.289.95±1.23512.02±0.542.73±1.455氨氮7.55±0.398.245±0.5650.395±0.148.77±1.0459.775±0.290.9±0.12硝酸盐氮0.695±0.00150.175±0.050.17±0.010.885±0.0651.695±0.020.71±0.02总磷0.86±0.1

32、451.08±0.020.695±0.0151.175±0.1551.98±0.250.825±0.02可溶磷0.315±0.0350.63±0.0250.41±0.040.59±0.060.79±0.0450.56±0.01根据调查发现，福田红树林内的主要污染物源共有3处，包括凤塘河干流、凤塘河下沙支流及沙嘴村雨水渠排入。其中，凤塘河及其支流自北向南从保护区中间穿过，是红树林地内最大的污染物，污染和淤泥情况较为严重，支流的淤泥高程达到0.4m，已略高于干流，福田红树林湿地整体的水体交

33、换动力不足，水环境污染情况较为严重，尽管红树林湿地具有一定的纳污容量和水体净化能力，但如果水质污染严重并连续超标，红树林的生长发育也必然会受到较大影响。由表2可知，沙嘴的COD值较低，其他地点水域在均值上差别不大。五日生化需氧量（BOD5）的数据则显示，低潮时期的BOD5值比高潮时期BOD5值高，但也有个别不同。在氮元素的各种形态中，氨氮所占的比例最大，有生活污水排入的凤塘河及三号岗亭，氨氮占总氮的比例可达到80%以上；硝酸盐的浓度较低。沙嘴码头、凤塘河氮含量较高，但观鸟屋周边及鱼塘，氮含量相对较低。磷含量普遍较高，其中鱼塘相对较低。在对水质状况的评价过程中，一般我们按污染程度进行分级，如表3

34、所示：表3 水质综合质量评价分级A值污染程度分级水质量评价<01良好012较好123开始受到污染234轻度污染345中度污染>46严重污染b. 沉积物重金属污染程度2007年和2008年秋季在低潮对福田红树林样品进行采集，采集表层沉积物，进行沉积物重金属污染状况研究，得出福田红树林湿地沉积物的危害为71.38，根据沉积物重金属生态危害程度的划分标准，属于轻微生态危害。2013年福田红树林湿地水域四个监测点铅、镍均未检出。除沙嘴码头低潮期含量超过地表水类水质标准，属于类水质外，其余站位均属于类水质。镉除观鸟亭低潮期含量超过地表水类水质标准，属于类水质外，其余站位均属于类水质。说明深圳

35、湾海水的重金属污染已得到有效控制。表4 2013年福田红树林湿地水域中重金属含量项目单位检出限沙嘴码头高潮沙嘴码头低潮3号岗亭高潮3号岗亭低潮凤塘河口高潮凤塘河口低潮观鸟亭 高潮观鸟亭 低潮镉ug/L0.30.3L0.3L0.3L0.3L0.3L0.40.81.1铬ug/L0.4465234333173839铅ug/L0.90.9L0.9L0.9L0.9L0.9L0.9L0.9L0.9L镍ug/ml0.010.01L0.01L0.01L0.01L0.01L0.01L0.01L0.01Lc. 固碳释氧量绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳释放空气，对大气组成部分起到调节作用。滩涂内丰富的植牛群落，能

36、够吸收大量的二氧化碳气体，并放出氧气。根据光合作用方程式： ，由方程式可知，植物生产162g干物质可吸收264gCO2，国际上为了消减温室气体排放制 定了不同的碳税率，目前国际通用的碳税率为瑞典的碳税率为150美元/t（为便于比先前香港及内地先前对于红树林研究的结果进行对比，我们这时仍然采用1美元兑人民币7.83元标准）。根据我们的调查，深圳湾湿地绿色植物中红树林植物的平均初级生产量1100gc/m2a。红树林植物群落的固定C相对结合H和N的能力较强，据有关资料计算表明深圳湾50a天然红树林群落C、H、N的现存量分别为14117.7、1446.4和158.5g/m2，群落年净固定C798.51

37、g/m2,结合H86.31g/m2和吸收N12.33g/m2,其中，用于群落增长而年存留C、H、N分别为441.22/45.01和5.37g/m2，年经凋落物输出C、H、N分别为357.29、41.30和6.96g/m2，群落单位面积存留C、H、N和单位面积年经凋落物输出C、H、N的比值为1.23:1.108:1.1:0.8，从此比例看出，群落单位C、H、N元素的存留量比凋落物量稍高，意味着植物每年固定的C、结合的H和吸收的N有很大一部分都以凋落物的形式归还到周围的环境中，红海榄每年从水体和土壤吸收大量的动牧难以利用到的C、H、N元素，又将这些元素的大部分回到水体中供动植物再利用。由此看来，深

38、圳湾红海榄植物群落的元素循环能力较强，对红树林生态系统和整个近海海岸生态系统具有非常重要的意义。 营养物质循环和累积价值的计算使用市场价值法，根据群落的年单位面积NPK净持留量和红树林面积的乘积求得。净持留量是由年净吸收养分减去每年凋落物归还土壤的养分获得。红树林生态系统养分持留总量0. 291t/hm2a。6.3.2 生物结构状态a. 红树植物中有真红树植物和半红树植物23科30属44种，其中以南海岛最多，有23科30属40种，广东大陆有16科23属24种，台湾13科18属19种，广西9科14属14种，香港9科12属12种，福建6科7属8种，浙江1科属1种（人工栽培）。 福田红树林保护区自然

39、生长的真红树植物有4科5属5种，半红树植物3科3属7种，另外保护区从海南引种了真红树植物有2科3属7种、半红树植物3科3属3种，分别是：真红树植物海桑科的海桑、海南海桑、卵叶海桑、红树科的海莲、尖瓣海莲、红树及红树海榄；半红树科植物玉蕊科的玉蕊，楝科的木果楝，棕桐科的水椰。 据中国红树林研究发现： (1)深圳福田红树林自然保护区有红树植物15科17属22种，优势主要是秋茄、桐花树和白骨壤。 (2)群落结构：秋茄+铜花树+白骨壤群落、秋茄+白骨壤群落、桐花树+白骨壤群落、桐花树群落。 (3)红树植物种类；秋茄、白骨壤、桐花树、老鼠筋、卤蕨、海漆、木榄、黄槿，其中桐花树、白骨壤和秋茄是优势种，引种

40、种类有：红海榄、海桑、无瓣海桑、榄李、海莲、尖瓣海莲。b. 潮间带大型底栖动物 深圳保护区共有大型底栖动物86种，隶属于7门9纲47科66属，以软体动物（37种）和加壳动物（29种）为主要类群，还包括鱼类（11种）和多毛（4种）等，其他动物5种，但主要出现在红树林栖息的底栖动物仅31种。根据厦门大学海洋与环境学院与广东内伶福国家级自然保护区管理局合作的深圳福田红树林保护区潮间带大型底栖动物生态监测报告（2010年度）调查显示：2010年1月定量所获大型底栖动物经动物鉴定计有32种，其中多毛类最多，有15种，占总种数的46.88%，甲壳类4种，占总种树的12.5%，腹足类9种，占总种树的25.7

41、1%，双壳类2种，占总种树的5.71%，寡毛类1种，占总种数的2.86%，其他类4种，占总种树的11.43%，另外多样性（H）、均匀度（J）、丰度（d）和优势度（D）情况如表5所示：表5 深圳福田潮间带各取样站大型底栖动物的生物指数季节多样性（HLog2）均匀度(J)丰度(d)优势度（D）夏季1.7130.4661.6950.851冬季1.7790.481.6070.813c. 浮游植物2008年至2012年鉴定的浮游植物种类数分别为5门44属127种，6门49属135种，5门54属147种、6门45属90种和6门42属92种，主要为硅藻门，占总种类数的65.6%82.1%，绿藻门种类次之，其

42、余门类为蓝藻门，甲藻门，裸藻门，隐藻门（表6）。表6 20082012年浮游植物的种类组成20082009201020112012门类66566属6649544542种类数12713514090922008年至2012年浮游植物细胞密度的变化范围为0.7×1058.79×106个/L，0.1×106519.9×106个/L，0.39×1057.8×106个/L、2.3×1056.1×106个/L和1.5×1052.5×108个/L ，其中2009年1月、4月和7月浮游植物的细胞密度最高值均超过了

43、108个/L，也是4年监测中出现细胞密度最高的年份。2008年和2010年细胞密度的高峰主要出现在7月份，而2009和2011年细胞密度的高峰主要出现在1月和10月。2012年4月份沙嘴、凤塘河口和鱼塘站位细胞密度均超过了107个/L，均高于2010和2011年这3个站位的细胞密度。浮游植物优势种主要以近海种硅藻如中肋骨条藻、威氏海链藻和极微小环藻为主，淡水性种类如裸藻和细小平裂藻在一些月份也成为优势种，表明调查区域属咸淡水性质（表7）。赤潮藻和耐污染特征的种类是浮游植物的主要成分，如中肋骨条藻、威氏海链藻。底栖性和附着性的硅藻各个站位中大量存在，特别是观鸟亭站位特别明显。有毒的赤潮藻如裸甲藻

44、、亚历山大藻等也有出现。表7 2008年至2012年优势种（百分比）的变化图 优势种2008年2009年2010年2011年2012年硅藻门中肋骨条藻17.215.339.4 威氏海链藻28.423.2 49.62.1微小小环藻 44.9  57.3蓝藻门细小平裂藻12.8 12.4 裸藻门裸藻   17.3（ 注：其中“”为不占优势，未列出。）底栖性和附着性的硅藻在观鸟亭站位浮游植物中大量存在，占总种类数的29.1%72%，总细胞密度的1.2%15.9%。观鸟亭站位处于红树林外缘，由

45、于在红树林阻挡下，林前冲刷的潮汐和风浪的影响，底栖硅藻极易悬浮于水体中，起到丰富浮游植物的作用。据调查，福田红树林多生产平裂藻、颤藻、栅藻、裸藻等种类，说明水质多属咸淡水性质。数据显示，在2008年7月份，凤塘河口站位淡水种类占总种类数的50%，总细胞密度的60%以上，观鸟亭站位淡水种类分别占总种类数和总细胞密度的40%以上，生态公园站位淡水种类分别占总种类数和总细胞密度的39%和18%。2009年7月份，凤塘河口站位淡水种类占总种类数的43.3%，总细胞密度的68.5%，观鸟亭站位淡水种类分别占总种类数和总细胞密度的40%和66.5%，生态公园站位淡水种类分别占总种类数和总细胞密度的40%以

46、上。在2010年7月份，沙嘴站位淡水种类占总种类数的26.9%，总细胞密度的60.5%，观鸟亭站位淡水种类分别占总种类数和总细胞密度的29.2%和30.4%，凤塘河口站位淡水种类分别占总种类数和总细胞密度的20%以上。2011年1月份，沙嘴站位淡水种类裸藻成为优势种类，总细胞密度的69.7%，在凤塘河口站位达到总细胞密度的68.1%，观鸟亭站位达到83.3%，鱼塘则为40.7%。2012年4月份，观鸟亭站位淡水种类隐藻成为优势种类，总细胞密度的66.1%，在凤塘河口站位达到总细胞密度的59.5%。赤潮藻和耐污染特征的种类是浮游植物的主要成分。赤潮藻如威氏海链藻、骨条藻等在多个季节成为绝对优势种

47、，耐污染的藻类如小环藻、颤藻、裸藻等在浮游植物中大量存在。浮游植物的密度在每个季度均达到富营养化的水平，并且有继续增加的趋势。有毒的赤潮藻如裸甲藻等也偶然出现。淡水性/半咸水性微型蓝藻门种类细小平裂藻在监测站位中频繁出现，如2008年7月份与硅藻种类一起成为浮游植物的优势种，特别是在凤塘河口站位，细胞密度达到了3.6×106个/L。2009年7月份与硅藻种类一起成为浮游植物的优势种，在沙嘴站位，细胞密度达到了34.7×106个/L。2010年7月份与硅藻种类一起成为浮游植物的优势种，在凤塘河口和沙嘴站位，细胞密度达到了6.1×105和8.8×105个/L

48、。2011年4月、7月份成为鱼塘站位浮游植物的优势种，细胞密度达到了5.8×105和1.8×105个/L。2012年7月份成为沙嘴站位浮游植物的优势种，细胞密度达到了1.4×105个/L，在2012年7月份凤塘河口站位细胞密度达到了1.9×106个/L，占细胞密度的29.3%，在2012年7月份和10月份鱼塘站位细胞密度分别达到了2.9×105个/L和1.1×105个/L。该种类并非海产种类，而是一种入海的外源性淡水、半咸淡种类。由于该种类是淡水、半咸淡种类，入海后不能长久存活，更不可能增殖，其个体细小，如果不是以较高的细胞密度出现在

49、水体中，一般情况下很难采集和监测到。因此可以推断，凡是出现该种的区域必然是入海污水所能达到的地方。在以往的研究中也有发现该属的其他种，但是出现如此高的密度和如此大的面积是没有报道过的。该种在红树林区的分布可能与污水入海的去向（可能影响的范围）和海水的交换情况等水文特点有关系。对2008至2012年福田红树林区水体浮游植物群落的细胞密度比较，可以发现相对于2009年和2012年浮游植物细胞密度形成2个峰值，而2010和2011年浮游植物细胞密度则较低，这从一定程度上说明了该红树林区水体富营养化程度具有反复变化的趋势。d. 昆虫据深圳河口及新洲河口湿地修复研究，福田红树林保护区共采集到昆虫标本50

50、00余头，经鉴定有113种，隶属于10目57科，其中有天敌昆虫7目19科30种，约占已知昆虫的32.5%，其中以海榄雌瘤斑螟、八点广翅蜡蝉、报喜斑粉蝶为优势种类，并造成了对红树植物的严重危害。6.4相应指标6.4.1国家政策a. 法律制度完善的法律制度体系是使河口湿地生态湿地的保护与管理得以顺利运行的前提和保障。红树林自然保护区共涉及到法律共36部，其中森林资源保护类8部、森林防火类3部、野生动植物管理类4部、执法程序及监督9部、森林公安法律法规12部，由此可见相关环境法律、法规制度是完善的。由于河口地区的管理牵涉面广，跨行政边界且涉及部门多，常常造成管理上的混乱，不同地区与部门在河口的法律管

51、理、机构设置等方面不合理而出现秩序不良的现象。另外，我国立法还大部分停留在各部分分开立法的阶段，各部门间利益的平衡，导致部门条款难以全面有效地发挥决定作用。在法规的执行过程中，分散执法，缺乏部门之间的监督条款、难以形成有效执法量，管理可操性较差。b. 财政支出据保护区工作人员介绍2011年用于红树林湿地保护的财政预算为892万元，相比2003的799万元增加93万元，增长了10.43%。6.4.2 管理水平福田红树林管理站内伶岛属于福田国家自然区管理局管辖，与之相配套的有办公室，科研科、派出所（保护科）、生态公园管理站、苗圃场等科室。管理机构比较完善。管理区内在编人员为20人，有2个管理站（3

52、2人），1个科研室（2人），1个办公室（8人），领导3人，2个空编，其中技术人员7人，人员配置较为合理。管理局成立以来，先后制定了“岗位职责管理制度”以及有关财务资产管理、来宾接待、干部职工请假、考勤等规章，形成了比较完善的管理制度。保护区设公安派出所，受深圳市林业公安局和保护管理局双重领导和业务联系，使区内的治安秩序和自然资源得到有效的保护。6.5 指标因子权重的确定6.5.1 层次分析法对权重的确定问题，国内外学者已经进行了大量的研究。有根据研究人员的实践经验和主观判断为主确定权重的，其结果往往主观性较强，也有各种数学方法来确定权重的，例如经验权数法、专家咨询法、统计平均值法、指标值法、邻

53、居指标比较法、灵活偏好矩阵法、抽样权数法、逐步回归法、灰色关联法、主成分分析法和模糊逆方程法等等、由于用数学方法确定权重，可以对其准确性进行检验，能减小权重确定的主观随意性，因此采用各种数学方法确定权重日渐广泛。但另一方面，任何数学方法本身在应用时都有一定的要求和局限性，在选择何种数学方法及原始数据的收集和应用上也带有主观性，而且最主要的是其灵活性较差。美国著名运筹学家T.l.萨蒂在20世纪70年代提出了层次分析法（AHP），AHP是一种定性和定量分析相结合的评价方法，他将评价系统的各因素分解成若干层次，并同一层次的各要素按照上一层要素为准则，进行两种判断比较计算出各种要素的权重，根据最大权重

54、隶属度原则确定最优方案，其最终结果能客观反应多因素的共同作用。采用AHP法来确定评价体系中各个指标的权重，该方法确定权重系数大体可以分为四个步骤：(1) 建立问题阶梯层次结构；(2) 构造两两比较的判断矩阵；AHP法的信息基础是数据资料和人们依据资料和一定比较原则所得到的判断，在每一层对元素进行逐对分析，依照规定的标度定量后写成矩阵形式，即构成判断矩阵。设要比较个因素在目标中所占比重。每次取两个因素和，以表示和对的影响之比，得到两两比较判断矩阵。 （1）其中， 使式（2）成立的矩阵为正反负矩阵。判断矩阵是指某一指标层面上各元素之间相互重要性判断所构成的方阵。判断矩阵元素量化的标度可以分为9级，

55、如表8所示：表8 判断矩阵标度及其意义标度含义1表示两个因素相比，具有同样重要性3表示两个因素相比，一个因素比另一个因素稍微重要5表示两个因素相比，一个因素比另一个因素明显重要7表示两个因素相比，一个因素比另一个因素强烈重要9表示两个因素相比，一个因素比另一个因素极端重要2、4、6、8上述两相邻判断的中值倒数因素i与因素j比较为,则因素与比较为(3) 判断矩阵单排序及一致性检验，即本层次某元素对上一层次重要性次序的权重；(4) 计算各层元素的组合权重，即层次总排序（归一化结果）,如表9所示：表9 指标归一化处理结果指标指标归一化处理2010年2011年2012年2013年2014年入海污染物总量0.06050.12250.08