海洋自然保護區生態保護狀況評價初探

張悅許道艷上官魁星金照光于彩芬邢慶會劉長安Summary：為進一步保護我國海洋生態環境以及加快海洋生態文明建設，文章探索建立適用于我國海洋自然保護區生態保護狀況的評價體系，并以河北昌黎黃金海岸國家級自然保護區為例開展海洋自然保護區生態保護狀況評價。研究結果表明：海洋自然保護區生態保護狀況指數包括面積適宜指數、外來物種入侵指數、生境質量指數和開發干擾指數;與已有相關評價方法相比，該評價方法對于生境類型和人類活動的指標優化更接近我國海洋自然保護區的實際情況，但仍須實證檢驗;基于該評價方法，河北昌黎黃金海岸國家級自然保護區生態保護狀況較好，即生境保護較好，有開發干擾但程度較輕。Key：海洋自然保護區;海洋生態保護;土地利用類型;生境類型;開發干擾：X36;P748文獻標志碼：A：1005-9857（2022）06-0061-06TheEvaluationofEcologicalProtectioninMarineNatureReserves：AcasestudyofChangiiGoldCoastNationalNatureReserveinHebeiProvinceZHANGYue1，XUDaoyan1，SHANGGUANKmxmg2，JINZhaoguang3，YUCaifen1，XINGQinghui1，LIUChang'an1（1.NationalMarineEnvironmentalMonitoringCenter，Dalian116023，China;2.EcologicalCivilizationConstructionServiceCenterofLinyi，Linyi276000，China;3.HebeiChangliGoldCoastNationalNatureReserveManagementCenter，Qinhuangdao066609，China）Abstract：InordertofurtherprotectChina'smarineecologicalenvironmentandspeeduptheconstructionofmarineecologicalcivilization，thispaperexploredtheestablishmentofanevaluationsystemfortheecologicalprotectionstatusofChina'smarinenaturereserves，andtookChangliGoldCoastNationalNatureReserveinHebeiProvinceasanexampletoevaluatetheecologicalprotectionstatusofChina'smarinenaturereserves.Theresultsshowedthattheecologicalprotectionstatusindexsofthemarinenaturereserveincludedtheindexofareasuitability，theindexofinvasivespecies，habitatqualityindexanddevelopmentdisturbanceindex，comparedwiththeexistingevaluationmethods，theevaluationmethodforhabitattypesandhumanactivityindexoptimizationwasclosertotheactualsituationofmarinenaturereserveinChina，butstillhadtobeinspected.Basedonthisevaluationmethod，theecologicalprotectionstatusofChangliGoldCoastNationalNatureReserveinHebeiProvincewasgood，thatwas，thehabitatprotectionwasgood，andtherewasdevelopmentdisturbancebutthedegreewasrelativelysmall.Keywords：Marinenaturereserve，Marineecologicalprotection，Landusetype，Habitattype，Thedisturbanceofdevelopment0引言自然保護區是指保護典型的自然生態系統、珍稀瀕危野生動植物種的天然集中分布區、有特殊意義的自然遺跡的區域;具有較大面積，確保主要保護對象安全，維持和恢復珍稀瀕危野生動植物種群數量及賴以生存的棲息環境[1]。20世紀70年代初，美國率先建立國家級海洋自然保護區并頒布《海洋自然保護區法》，使建立海洋自然保護區的行動法制化[2]。1990年我國建立首批5個國家級海洋自然保護區，包括河北昌黎黃金海岸國家級自然保護區、海南萬寧大洲島國家級海洋生態自然保護區、廣西山口紅樹林國家級自然保護區、廣西北侖河口國家級自然保護區和海南三亞珊瑚礁國家級自然保護區。建立海洋自然保護區是保護海洋生物多樣性和防止海洋生態環境惡化的重要措施，對于保護海洋自然生境以及物質資源和遺傳資源，維持和穩定自然生產力具有重要意義。面對生態文明建設的新形勢和新要求，自然保護區建設須從數量增長型向質量優化型轉變[3]，因此快速和準確地評價自然保護區生態保護狀況成為重要課題。傳統的生態保護狀況評價方法包括模糊評價法、層次分析法、PSR模型、主成分分析法和人工神經網絡法等[4-9]。2015年《生態環境狀況評價技術規范》（HJ192-2015）為自然保護區生態保護狀況評價提供方法，自然保護區生態保護狀況指數（NEI）得到廣泛應用，然而該評價方法中的生境類型及其定義和范圍并不完全適用于海洋自然保護區。本研究在《生態環境狀況評價技術規范》（HJ192-2015）的基礎上，建立適用于我國海洋自然保護區生態保護狀況的評價體系，并以河北昌黎黃金海岸國家級自然保護區為例開展海洋自然保護區生態保護狀況評價，為我國制定全面、科學和合理的海洋自然保護區生態保護狀況評價方法提供依據。1數據與方法1.1數據來源海洋自然保護區的土地利用類型數據基于LandsatOLI_TIRS遙感衛星影像，采用“計算機解譯—人工目視判別/校正—建立數據庫”的方法獲取，數據精度為2m×2m。海洋自然保護區的外來入侵物種數據采用實地調查的方法獲取，調查對象依據《中國外來入侵物種名單》。具體方法為：在海洋自然保護區的植被集中分布區設置3m×3m的樣方，根據調查區域的面積設置不少于3個樣方，調查樣方內的全部外來入侵物種并記錄其分布狀態;對于公路旁、房屋旁、田填旁和養殖池旁的植被分布區，采用線路調查的方法調查沿途出現的外來入侵物種并記錄其分布狀態;通過咨詢海洋自然保護區的管理人員，補充調查外來入侵物種。1.2評價方法1.2.1海洋自然保護區生態保護狀況指數根據《生態環境狀況評價技術規范》（HJ192-2015）的自然保護區生態保護狀況評價方法，海洋自然保護區生態保護狀況可以海洋自然保護區生態保護狀況指數來表示，計算公式為：MNEI=0.10×I+0.10×（100-I）+0.40×I+0.40×（100-I）式中：MNEI表示海洋自然保護區生態保護狀況指數;I、I、I和I分別表示面積適宜指數、外來物種入侵指數、生境質量指數和開發干擾指數[10]。將MNEI分為5個等級，分別為好、較好、中、較差和差（表1）。1.2.2評價指數面積適宜指數的計算公式為：I=100×（A/A）式中：A表示海洋自然保護區核心區面積;A表示海洋自然保護區總面積。外來物種入侵指數的計算公式為：I=2.0833333333×N式中：N表示海洋自然保護區外來入侵物種數。生境質量指數的計算公式為：I=785.6026937848×（0.18A+0.23A+0.40A+0.08A+0.01A+0.10A）/A式中：A、A、A、A、A和A分別表示林地面積、草地面積、海岸帶濕地面積、耕地面積、建設用地面積和未利用地面積。開發干擾指數的計算公式為：I=1520.3363830174×（W×0.40A+W×0.40A+W×0.10A+W×0.10A）/A式中：W表示海洋自然保護區功能區權重，其中核心區、緩沖區和實驗區的權重分別為0.6、0.3和0.1;A、A和A分別表示城鎮建設用地面積、其他建設用地面積和農村居民點面積。1.2.3生境類型根據《生態環境狀況評價技術規范》（HJ192—2015），生境類型的一級分類包括林地、草地、水域濕地、耕地、建設用地和未利用地;二級分類包括有林地、灌木林地、疏林地和其他林地，高覆蓋度草地、中覆蓋度草地、低覆蓋度草地，河流、湖泊（渠）、灘涂濕地、永久性冰川雪地，水田、旱地，城鎮建設用地、農村居民點、其他建設用地，沙地、鹽堿地、裸土地、裸巖石礫、其他未利用地[11]。對于我國海洋自然保護區生態保護狀況評價來說，該分類主要存在3個問題。①受地理位置影響，我國海洋自然保護區沒有永久性冰川雪地，因此二級分類中的永久性冰川雪地不適用于我國海洋自然保護區：②二級分類中的湖泊（渠）包括養殖池、鹽池和餌料池等人工設施，其對應的人類活動屬于開發活動，對海洋自然保護區存在一定程度的干擾，因此該二級分類的范圍不適用于我國海洋自然保護區：③我國海洋自然保護區均包含海域，但該分類未將海域作為單獨的生境類型參與評價。基于我國海洋自然保護區的特點，本研究重新設定部分一級分類和二級分類。具體包括：刪除二級分類中的永久性冰川雪地，將一級分類中的水域濕地變更為海岸帶濕地并增加二級分類其他水域，將養殖池、鹽池和餌料池等人工設施歸為其他建設用地。由此總結我國海洋自然保護區的生境類型（表2）。2實例分析河北昌黎黃金海岸國家級自然保護區建立初期的總面積為300km2，劃分為核心區、緩沖區和實驗區3個部分。2016年其范圍和功能分區有所調整，總面積調整為336.21km，其中陸域面積和海域面積分別為95.56km和240.65km，主要保護對象為由沙丘、沙堤、潟湖、林帶和海洋生物等構成的沙質海岸自然景觀以及海洋生態環境和自然資源。2.1面積適宜指數河北昌黎黃金海岸國家級自然保護區的總面積為336.21km，其中實驗區、緩沖區和核心區的面積分別為51.93km、66.84km和117.44km。經計算，保護區的面積適宜指數為34.93。2.2外來物種入侵指數在2020年的實地調查中，河北昌黎黃金海岸國家級自然保護區內共發現外來入侵物種5種，其中被列入《中國外來入侵物種名單》（第三批）的有刺蒼耳（Xanthiumspinosum）、圓葉牽牛（Pharbitispurpurea）和小蓬草（Conyzacanadensis）種，被列入《中國外來入侵物種名單》（第四批）的有長芒莧（Amaranthuspalmeri）和藿香薊（Ageratumconyzoides）2種。分布區域以實驗區為主，均呈零星分布狀態，多分布于公路旁、房屋旁和田填旁（表3）。本次調查未在保護區的核心區以及林地、草地和海岸帶濕地等生境類型發現外來入侵物種，因此調查到的外來入侵物種可能尚未對保護區生態系統造成明顯危害。經計算，保護區的外來物種入侵指數為10.42。2.3生境質量指數河北昌黎黃金海岸國家級自然保護區共有15個生境類型（表4）。由表4可以看出：其他水域的面積占比最大（71.67%），其次為其他建設用地（13.78%）;高生態價值的生境類型（林地和海岸帶濕地）的面積占比為78.38%;草地的面積占比為0.93%，但受氣候和地表覆蓋層侵蝕的影響而不能形成穩定的生態系統，且生境質量由于人類開發干擾而有所下降，無法提供高質量生境;耕地和建設用地的面積占比為19.21%，其中耕地往往伴隨高強度和周期性的人類開發干擾，而建設用地為人類開發干擾用地，二者均對保護區的自然生境產生不利影響。經計算，保護區的生境質量指數為30.54。2.4開發干擾指數2000年河北昌黎黃金海岸國家級自然保護區的耕地和建設用地總面積占保護區陸域面積的33.50%，由于2010年灤河口實驗區的部分草本沼澤和全部稀疏草地被開發為養殖池，2010年保護區的耕地和建設用地總面積占比上升到40.41%[12]。在構建“環京津休閑旅游產業帶”、深入實施“旅游立市”戰略和加快打造現代服務業發展先行區的背景下，北戴河新區加速海洋經濟發展[13];由于保護區的部分區域位于北戴河新區，濱海旅游和海水養殖等活動不斷增多，至2020年保護區的耕地和建設用地總面積占比已升至67.59%。根據2020年的遙感影像解譯結果，保護區的開發活動主要集中在實驗區和緩沖區。其中，耕地和農村居民點主要分布在緩沖區和實驗區，且在緩沖區分布較多;其他建設用地主要分布在實驗區，且大部分為養殖池。經計算，保護區的開發干擾指數為17.40。2.5海洋自然保護區生態保護狀況指數河北昌黎黃金海岸國家級自然保護區生態保護狀況指數的計算結果如表5所示。根據海洋自然保護區生態保護狀況指數分級，保護區生態保護狀況較好，即生境保護較好，有開發干擾但程度較輕。3結語與《生態環境狀況評價技術規范》（HJ192—2015）的自然保護區生態保護狀況評價方法相比，本研究評價方法中的生境質量指數和開發干擾指數更接近海洋自然保護區的實際情況。但由于該評價方法的驗證區域較少，仍不確定其是否完全適用于我國所有的海洋自然保護區，仍須根據各保護區的實際情況調整、補充和完善生境類型、權重和計算公式等內容。根據河北昌黎黃金海岸國家級自然保護區生態保護狀況評價結果，該保護區的生態保護狀況較好，即生境保護較好，有開發干擾但程度較輕。建議保護區積極采取科學措施，充分協調區域經濟發展和生態保護之間的關系，在尊重不同利益方發展訴求的前提下，按照“在保護中開發、在開發中保護，保護優先、開發有序”的方針[13]，減少保護區內的開發干擾活動，加大生態整治修復力度，保護自然環境和資源。Reference[1]中共中央辦公廳，國務院辦公廳.關于建立以國家公園為主體的自然保護地體系的指導意見[Z].2019.[2]王開泳，陳田，虞虎.設立三沙市的戰略意義與城市發展的戰略思路[J].中國名城，2013（6）：4-7.[3]盛強，茹輝軍，李云峰，等.中國國家級水產種質資源保護區分布格局現狀與分析[J].水產學報，2019，43（1）：62-80.[4]劉立冰，熊康寧，任曉冬.基于遙感生態指數的龍溪-虹口國家級自然保護區生態環境狀況評估[J].生態與農村環境學報，2020，36（2）：202-210.[5]馬麗麗，田淑芳，王娜.基于層次分析與模糊數學綜合評判法的礦區生態環境評價[J].國土資源遙感，20