海灣生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià).pdf

1、近年來，海灣生態(tài)系統(tǒng)正面臨著人類活動(dòng)日漸增強(qiáng)的脅迫和干擾，給生態(tài)系統(tǒng)管理帶來巨大挑戰(zhàn)。生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)作為最新興起的生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)技術(shù)，能夠準(zhǔn)確把握生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能的現(xiàn)狀，為生態(tài)系統(tǒng)管理提供大量的決策參考信息。因此本研究為海灣生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)完整的健康評價(jià)模型，并以大亞灣生態(tài)系統(tǒng)作為實(shí)證研究的對象，對模型的適用性進(jìn)行了驗(yàn)證和分析。 1．評價(jià)模型 海灣生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)模型由4部分組成：指標(biāo)體系、管理目標(biāo)、指標(biāo)權(quán)重和評價(jià)方

2、法。 指標(biāo)體系主要從“外界對生態(tài)系統(tǒng)的壓力”、“生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對壓力的響應(yīng)”、“生態(tài)系統(tǒng)功能對壓力的響應(yīng)”和“生態(tài)系統(tǒng)整體對壓力的響應(yīng)”四個(gè)層次進(jìn)行構(gòu)建。 管理目標(biāo)的制定除必須參照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和研究成果之外，最重要的原則是要從具體生態(tài)系統(tǒng)的實(shí)際現(xiàn)狀和實(shí)際的管理水平出發(fā)。 指標(biāo)權(quán)重的確定選擇屬于“專家法”范疇的“層次分析法”進(jìn)行。 完整的海灣生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)分為健康現(xiàn)狀評價(jià)和健康趨勢評價(jià)。對健康現(xiàn)狀評價(jià)，本研

3、究設(shè)計(jì)了“基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的健康綜合指數(shù)法”，主要分三個(gè)步驟進(jìn)行：一、對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值；二、計(jì)算各指標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)健康分指數(shù)；三、計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)。由于空間插值是整個(gè)數(shù)據(jù)運(yùn)算過程中誤差的主要來源，因而需要對空間插值過程進(jìn)行優(yōu)化，最大限度保證其準(zhǔn)確性?？臻g插值優(yōu)化主要分三個(gè)步驟進(jìn)行：一、探索性空間數(shù)據(jù)分析；二、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化；三、插值方法篩選和參數(shù)優(yōu)化。對健康趨勢評價(jià)按以下步驟進(jìn)行：一、選定健康趨勢評價(jià)的時(shí)間跨度范圍；二、對

4、指標(biāo)體系中各單項(xiàng)指標(biāo)的健康趨勢進(jìn)行評價(jià)；三、對生態(tài)系統(tǒng)整體的健康趨勢進(jìn)行評價(jià)。 2．實(shí)證研究 使用上述模型，對大亞灣生態(tài)系統(tǒng)春、夏、秋、冬和全年的健康狀態(tài)進(jìn)行健康現(xiàn)狀評價(jià)。結(jié)果：春季，健康綜合指數(shù)平均值為0.57±0.08，從總體來看，大亞灣生態(tài)系統(tǒng)健康處于"臨界"水平。浮游植物豐度和生態(tài)緩沖容量是影響大亞灣生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的主要負(fù)面因子；夏季，健康綜合指數(shù)平均值為0.61±0.06，大亞灣生態(tài)系統(tǒng)健康處于"較好"水平。

5、浮游植物豐度、浮游植物多樣性和生態(tài)緩沖容量是主要健康負(fù)面因子；秋季，健康綜合指數(shù)平均值為0.62±0.11，大亞灣生態(tài)系統(tǒng)健康處于"較好"水平。生態(tài)緩沖容量是主要健康負(fù)面因子；冬季，健康綜合指數(shù)平均值為0.68±0.06，大亞灣生態(tài)系統(tǒng)健康處于"較好"水平。生態(tài)緩沖容量是主要健康負(fù)面因子；全年，健康綜合指數(shù)平均值為0.64±0.06，大亞灣生態(tài)系統(tǒng)健康處于"較好"水平。浮游植物豐度和生態(tài)緩沖容量是主要健康負(fù)面因子。 由于歷史數(shù)據(jù)

6、不足，沒有對大亞灣生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行健康趨勢評價(jià)。 根據(jù)健康評價(jià)結(jié)果，對大亞灣生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行健康診斷，結(jié)果：大亞灣生態(tài)系統(tǒng)健康綜合指數(shù)的平均值在不同季節(jié)處于0.57～0.68之間，大小順序是春季<夏季<秋季<冬季，季節(jié)變化不顯著。年度評價(jià)的綜合指數(shù)平均值為0.64，可見目前大亞灣生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)整體處于"較好"水平，但和"臨界"水平的差距已經(jīng)很小；總結(jié)4個(gè)季節(jié)及年度的主要健康負(fù)面影響因子，發(fā)現(xiàn)其集中在浮游植物豐度、浮游植物多樣性、生態(tài)

7、緩沖容量三個(gè)方面；提取四個(gè)季節(jié)里健康綜合指數(shù)小于0.6的區(qū)域進(jìn)行疊加，結(jié)果顯示健康情況薄弱的區(qū)域集中分布在近岸海域。 通過實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)本研究設(shè)計(jì)的評價(jià)模型優(yōu)勢主要在適用性強(qiáng)、結(jié)果客觀準(zhǔn)確、形象生動(dòng)三個(gè)方面；缺陷集中在指標(biāo)體系的構(gòu)建方面：1.空間插值的使用對指標(biāo)的篩選造成限制；2.指標(biāo)數(shù)量偏多給數(shù)據(jù)采集帶來困難；3."浮游植物豐度"指標(biāo)表現(xiàn)出較強(qiáng)不適用性。 最后，利用評價(jià)過程中收集的數(shù)據(jù)，建立了"大亞灣生態(tài)系統(tǒng)地理信息數(shù)