島嶼生態(tài)風(fēng)險評價的理論與方法——崇明三島實證研究.pdf

1、島嶼與大陸相比，通常極易受到周圍水域的威脅，致使自然災(zāi)害頻繁，生態(tài)系統(tǒng)具有較高的脆弱性，對自然和人類干擾高度敏感；在經(jīng)濟上，島嶼遠離大陸，地理位置的孤立性和資源的有限性使得全球大部分島嶼的經(jīng)濟都處于欠發(fā)達狀態(tài)。島嶼惡劣的自然條件和落后的經(jīng)濟狀況受到了國際社會的普遍關(guān)注，島嶼的開發(fā)建設(shè)得到廣泛開展，然而盲目的開發(fā)建設(shè)極易使本就脆弱的島嶼生態(tài)系統(tǒng)退化并威脅到生態(tài)安全，因此有必要對島嶼生態(tài)風(fēng)險進行評價。 目前關(guān)于島嶼生態(tài)、環(huán)境的研究，

2、主要集中于島嶼資源的調(diào)查和島嶼環(huán)境的分析方面，而生態(tài)風(fēng)險評價的研究涉及島嶼的也較少，如何根據(jù)島嶼這一特殊區(qū)域的特點，提出島嶼生態(tài)風(fēng)險評價理論與方法是生態(tài)風(fēng)險評價研究所面臨的重要理論與實踐課題。 崇明三島屬長江河口沖積島，位于長江流域和東部沿海地區(qū)“T”字形格局的交匯點，咸淡水、水陸交匯，地理位置和生態(tài)環(huán)境十分特殊。其生態(tài)環(huán)境不僅受到來自海洋(如風(fēng)暴潮、咸水入侵等)的影響，也受到流域(如三峽工程、來水來沙量等)和周邊城市(如排放污

3、水、經(jīng)濟建設(shè)等)的影響，導(dǎo)致自然災(zāi)害如洪澇災(zāi)害、風(fēng)暴潮、咸潮入侵等發(fā)生頻繁，島嶼生態(tài)系統(tǒng)承受著巨大壓力。在“十一五”期間，上海市政府要加快崇明三島的開發(fā)建設(shè)，上海市滬崇越江通道工程的建設(shè)和對崇明的開發(fā)，為三島經(jīng)濟的發(fā)展打開了契機，但不可避免地是崇明的資源壓力和生態(tài)安全將面臨新的挑戰(zhàn)。因此分析崇明三島生態(tài)安全現(xiàn)狀，研究如何規(guī)避未來發(fā)展過程中出現(xiàn)的生態(tài)風(fēng)險問題是一項十分緊迫的任務(wù)。 論文以崇明三島為研究區(qū)域，基于生態(tài)風(fēng)險評價研究的理

4、論與方法，提出了區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價的評價框架，并以此為基礎(chǔ)建立了適合島嶼的區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)體系和模型，對崇明三島的生態(tài)風(fēng)險與風(fēng)險源、生態(tài)風(fēng)險現(xiàn)狀、未來生態(tài)風(fēng)險開展了細致研究，以期為完善區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價的理論體系，并對崇明三島區(qū)域規(guī)劃、環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)，為進一步建立區(qū)域生態(tài)風(fēng)險預(yù)警決策支持系統(tǒng)提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)指導(dǎo)。論文主要研究結(jié)果體現(xiàn)在以下方面： (1)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價可按“三級風(fēng)險評價”的評價框架進行研究

5、。將區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價分3個層次進行，第一層次根據(jù)風(fēng)險源的形成、概率及危害影響因素分析風(fēng)險源對受體的危險度，稱為初級評價；第二層次根據(jù)受體的易損性，分析風(fēng)險源是否對受體造成損失的半定量風(fēng)險度評價；第三層次結(jié)合災(zāi)害學(xué)的研究定量評價風(fēng)險損失，風(fēng)險度結(jié)合具體損失來直觀表述區(qū)域風(fēng)險分布。不同風(fēng)險源根據(jù)其作用特點評價層次不同。 (2)區(qū)域生態(tài)風(fēng)險的大小受風(fēng)險源發(fā)生概率、風(fēng)險源危險度、受體脆弱度影響，通過風(fēng)險損失大小得以表現(xiàn)，風(fēng)險度和損失值大

6、則生態(tài)風(fēng)險大?？紤]上述幾項因素，所建區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價模型包括四部分： ①危險度分析分析風(fēng)險源對受體影響大小。目前尚沒有固定的危險度評價模式，其值的確定主要基于研究者對風(fēng)險源作用過程和受體特征的認識；②脆弱度評價子模型評價生態(tài)系統(tǒng)在外部因素的干擾下環(huán)境、經(jīng)濟和社會系統(tǒng)傾向于損害或退化的程度。論文從生態(tài)系統(tǒng)脆弱度和區(qū)域社會經(jīng)濟脆弱度兩個方面建立了模型；③風(fēng)險度評價評價風(fēng)險源對受體損害的可能性。采用聯(lián)合國1991年提出的“風(fēng)險度=危險

7、度×易損度(脆弱度)”這一表達式來分析；④損失分析分析受體在風(fēng)險源作用下的具體損失值，論文借鑒災(zāi)害學(xué)的研究，引入風(fēng)險度這一參數(shù)建立了風(fēng)險損失評估模型，對區(qū)域不同位置的經(jīng)濟、生態(tài)、救援損失進行評估。 (3)崇明三島生態(tài)系統(tǒng)同時受到流域、海洋強烈自然活動，以及周邊區(qū)域、島嶼內(nèi)部頻繁人為活動的影響，風(fēng)險源類型多樣，致使各類生態(tài)系統(tǒng)極不穩(wěn)定。目前影響島嶼生態(tài)系統(tǒng)的風(fēng)險源有咸水入侵、風(fēng)暴潮、洪澇、臺風(fēng)暴雨等自然因素，以及環(huán)境污染物、流域大

8、型工程建設(shè)(如南水北調(diào)、三峽工程)等人為因素。崇明三島面臨的主要生態(tài)風(fēng)險則是濕地面積減少、水資源量緊缺、生物多樣性降低、自然災(zāi)害頻繁、生境破碎化、人口問題等。從風(fēng)險源的發(fā)生概率高低、作用受體多寡、作用時間長短、實際記載損失值高低、危害可逆性等方面考慮，選擇暴雨、風(fēng)暴潮、洪澇、咸水入侵和圍墾5項風(fēng)險源為崇明三島主要風(fēng)險源。 (4)崇明三島生態(tài)系統(tǒng)脆弱度從高到低分別是農(nóng)田和灘涂濕地、養(yǎng)殖池和農(nóng)村居民區(qū)、城鎮(zhèn)和林地、河湖水系，從保護生

9、物多樣性、維護生態(tài)系統(tǒng)功能的角度出發(fā)，需加強對灘涂濕地、農(nóng)田所在區(qū)域的保護力度。此外從保障區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、維護居民生命財產(chǎn)安全的角度，需加強對崇明島南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)、橫沙和長興二島的保護。 (5)論文利用CLUE-S模型來模擬未來崇明三島的生態(tài)系統(tǒng)變化，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，情境模式2(自然發(fā)展?fàn)顟B(tài))到2020年崇明三島建成區(qū)面積有較大幅度增加，增加的主要是農(nóng)村居民點，分布于城鎮(zhèn)周邊區(qū)域，出現(xiàn)大面積低密度建設(shè)；情境模式1(規(guī)劃發(fā)展模式)建設(shè)用地的

10、點式高密度開發(fā)，保留了大量農(nóng)田、灘涂，同時建設(shè)了大面積林地。三島生態(tài)脆弱度研究結(jié)果也表明情景模式2大于情景模式1。 (6)暴雨、風(fēng)暴潮、洪澇、咸水入侵和圍墾5種風(fēng)險源以及綜合風(fēng)險源風(fēng)險度2005-2020年呈增加的趨勢，情景模式1風(fēng)險度大于情景模式2，風(fēng)險度等級由高到低的總體分布格局與2005年一致。各風(fēng)險源單位面積風(fēng)險損失有較大幅度增加，情景模式1增加的幅度顯著大于情景模式2，但從各年損失占當(dāng)年工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比例來看，五種風(fēng)險

11、源2010-2020年風(fēng)險損失占當(dāng)年工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比例均呈下降的趨勢，且情景模式1各風(fēng)險源造成損失占工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比例小于情景模式2。因此情景模式1三島實際生態(tài)風(fēng)險相對來說是低于情景模式2的，這也說明了半定量的風(fēng)險度風(fēng)險評價的局限性和進行“三級風(fēng)險評價”的必要性。 (7)暴雨所造成的生態(tài)風(fēng)險區(qū)主要分布于城橋鎮(zhèn)、堡鎮(zhèn)、東灘養(yǎng)殖池、崇明島北部養(yǎng)殖池區(qū)域、橫沙鄉(xiāng)等區(qū)域：洪澇所造成的生態(tài)風(fēng)險區(qū)主要分布于城橋鎮(zhèn)、東灘、崇明北部養(yǎng)殖池區(qū)域、橫沙鄉(xiāng)等

12、區(qū)域；風(fēng)暴潮所造成的生態(tài)風(fēng)險區(qū)主要分布于崇明東灘、團結(jié)沙區(qū)域、崇明北部養(yǎng)殖池區(qū)、新村鄉(xiāng)、橫沙鄉(xiāng)、長興鄉(xiāng)等區(qū)域；咸水入侵所造成的生態(tài)風(fēng)險區(qū)主要分布于城橋鎮(zhèn)、堡鎮(zhèn)、新河鎮(zhèn)等區(qū)域；圍墾生態(tài)風(fēng)險區(qū)主要分布于島嶼外圍灘涂濕地與其他類型生態(tài)系統(tǒng)鄰接處，風(fēng)險等級由島嶼內(nèi)部向外遞減。 (8)崇明三島中城橋鎮(zhèn)、橫沙島、團結(jié)沙屬于一級風(fēng)險區(qū)，城橋鎮(zhèn)主要風(fēng)險源是暴雨和咸水入侵，橫沙島和團結(jié)沙主要風(fēng)險源為暴雨、風(fēng)暴潮、過度圍墾和咸水入侵；長興島南北兩端