海洋生态功能区划初探——以庄河市周边海域为例

通过海洋生态功能区划与海洋功能区划的对比,总结海洋生态功能区划的内涵;并根据海洋生态功能区划目标和依据,对海洋生态功能区划方法进行分析。文章以庄河市周边海域为例,依据辽宁省海洋功能区划和庄河生态市建设规划的相关数据,对庄河市近海海域进行了海洋生态功能区划。     

曹妃甸围填海工程的海洋生态服务功能损失估算

以曹妃甸围填海工程为例,采用直接市场法、影子工程法和替代花费法等构建了围填海工程的海洋生态系统服务功能损失的货币化评估模型与方法,并采用对比分析法,建立并探讨了曹妃甸围填海工程对周边海域生态服务功能影响的损失估算方法。结果表明:曹妃甸围填海一期工程占用海域滩涂面积10 500 hm2,由此每年造成海洋生态服务功能价值损失4 735.67万元,其中生物多样性维持功能损失占46.52%,气候调节功能损失占20.92%,空气质量调节功能损失占9.62%,食品生产功能损失占8.98%。曹妃甸围填海工程导致其东部海域生态系统服务功能价值损失每年为421.10万元,其中生物多样性维持功能每年损失1 242.04万元、食品生产功能每年损失452.99万元,而气候调节功能和空气质量调节功能因海洋浮游植物群落初级生产增加而出现功能增大,每年服务功能价值分别增加998.12万元和459.03万元。表明曹妃甸大规模围填海工程不仅对围填所在海域海洋生态系统服务功能造成彻底毁灭,也对围填周边海域海洋生态系统服务功能产生重要影响。     

围填海造陆引起的海岛周围海域海洋生态系统服务价值损失——以浙江省洞头县为例

利用SPOT5、IRS-P5 高分辨遥感数据、海图并结合实地调查, 以2004 年数据为基准, 分别获取了2008 年和2010 年浙江洞头县14 个有居民岛屿的岸线以及填海造地数据。根据填海工程造成海岛周围海域的供给、调节、支持、文化等多种服务损失构建生态服务价值损失估算模型, 采用直接市场法、替代花费法等方法评估了海岛造地导致的海洋生态系统服务功能价值损失情况, 结果表明: 洞头县2004～2010 年填海造地导致海岛周围海域的海洋生态系统服务价值损失为13 626.95 万元/a, 其中供给价值损失最大, 占价值总损失的87%, 从价值损失分布空间看状元岙岛周围海域损失最大, 其次是洞头岛,小门岛周围海域损失最小。因此, 在开发利用海岛资源时, 应对养殖、捕捞、港口、自然保护等海岛开发活动进行合理的规划和调控, 提高海岛资源的利用效率, 促进海岛经济和环境的可持续发展。     

海南洋浦围填海造地的海洋生态系统服务功能价值损失评估

为揭示热带海域围填海造地的海洋生态系统服务功能价值损失,选取海南洋浦围填海造地海域,建立了围填海造地的海洋生态系统服务功能价值损失评估方法,并对海南洋浦围填海造地的海洋生态系统服务功能价值损失进行了评估。结果表明:海南洋浦围填海造地占用海域面积650hm2,由此造成海洋生态系统服务功能价值损失84.35亿元,其中物质供给功能价值损失71.65亿元,占84.94%,环境调节功能价值损失6.11亿元,占7.25%,文化娱乐功能价值损失5.91亿元,占7.01%,服务支持功能价值损失0.68亿元,占0.81%。在具体服务功能类型上,海域人工养殖生产功能、自然海域渔业生产功能和旅游休闲娱乐功能占洋浦经济开发区围填海造地的生态系统服务功能价值损失总量的91.82%。     

大连长兴岛海域疏浚区GF-1 WFV影像悬浮物遥感反演研究

利用2017年8-9月期间大连长兴岛海域实测遥感反射率、悬浮物浓度及GF-1 WFV数据,研究了该区域悬浮物浓度的遥感反演算法,发现遥感反射率与悬浮物浓度的散点图存在两种不同的变化趋势,将2008-2015年期间辽东湾内其它海域的数据与长兴岛海域数据进行叠加后,可初步推断产生两种变化趋势的主要原因在于疏浚区与非疏浚区悬浮物的粒径大小不同,导致其光学特性和反演算法也存在差异。将两种算法分别应用于2017年9月20日辽东湾及长兴岛近岸海域的GF-1 WFV4影像,发现采用非疏浚区算法反演长兴岛海域悬浮物浓度时,出现明显的低估现象,而疏浚区算法则能较好地反映出疏浚施工过程中悬浮物的分布规律,具有较好的工程应用价值。     

渤海生态红线划定的指标体系 与技术方法研究

在分析渤海生态环境特征基础上,依据生态红线划定目标,从“生态功能重要性、生态环境敏感性、环境灾害危险 性”三方面建立了渤海生态红线划定指标体系,并研究确定了生态红线划定的技术方法。在ArcGIS支持下,创建了渤海网 格空间属性数据库,采用层次分析法确定指标权重,运用叠加分析、空间分析等技术方法最终完成渤海生态红线划定,将渤 海划分为红线区、黄线区和绿线区,并进一步明确红线区内的生态保护重点与方向。结果表明：红线区占整个区域的18 %, 主要分布在大连市西北部海域、辽河口、黄河口等典型河口附近海域、滨州东北部海域及莱州湾、渤海西部沿岸、庙岛群岛 等地,这些区域主导生态功能和生态特征为珍稀濒危生物保护、湿地生态涵养及自然岸线灾害防护等。黄线区占整个区域的 14.7 %,主要分布在辽河三角洲外围海域、葫芦岛-秦皇岛-唐山沿岸海域及沧州东北部海域,其保护与管理方向为海洋环境 灾害防护及生态恢复与治理。绿线区占整个区域的67.3 %,分布在红线区、黄线区的外围。     

基于生态适宜性评价的海洋生态系统管理——以温州市洞头区为例

海洋为人类生存和社会经济发展提供了重要的资源和环境条件,海洋生态适宜性研究能够评定海域的固有属性对生态保护和开发利用的适宜等级和潜力-限制因素.本研究以典型的海岛区洞头为例,构建了海洋生态适宜性评价的空间分析模型,计算得到其空间分布,进而开展了生态适宜度的功能分区;据此划分了洞头区的生态管控空间,判断了未来海域资源保护和开发利用管理的主导方向,提出了各管控区发展的资源优势及限制性因素.结果表明,洞头海域按照生态适宜度值的高低可以清晰地划分为重点保护区、一般保护区、适度开发区和优化开发区等4类功能区,分别占区域总面积的23%、50%、18%和9%;前两者为生态保护及恢复的重要区域,后两者是未来海洋资源开发利用的主要区域; 4类区域可以归并为生态保护、农渔业养殖、城镇开发3类管控功能区.本研究对开展海洋生态功能区划、协调海洋资源开发与区域生态保护的关系、构建基于生态系统的海洋综合管理模式具有重要意义.     

海洋功能区开发潜力评价研究--以江苏滨海县为例

新一轮海洋功能区划修编在即,为平衡海洋资源开发利用和资源环境可持续利用的关系,开展海洋功能区开发潜力研究成为合理确定海域功能的重要依据。本文构建了海洋功能区开发潜力评价模型,从环境生态现状、资源现状、开发现状和社会经济需求四方面选取评价指标,建立海洋功能区开发潜力评价指标体系,并选取具有代表性的江苏滨海县作为研究区,以滨海县各海洋功能区为评价单元开展了实证研究。结果表明:滨海县海洋功能区总体开发潜力较高,环境生态和资源现状等自然条件较好,开发潜力大,但海域开发现状和社会经济需求等社会条件较差,影响了海洋功能区开发的技术支持与需求。     

浙江省近岸海域环境现状及保护对策

随着国家对长江流域实施环境综合整治和浙江省"百亿生态环境保护"及"811环境污染整治"等工程的实施,陆源性污染物入海总量总体呈下降趋势,近几年浙江省近岸海域环境质量呈现好转态势;但浙江海域总体污染程度仍高居全国前列,水体富营养化程度较高,海洋功能区水质达标率较低,海洋生态系统受损明显,赤潮频发.海洋污染不仅是多种污染和不合理开发等原因造成的,而且与社会、经济及人们的观念有关.通过建立部门联动协作机制,加强区域合作,开展流域综合整治,实施碧海行动计划,建立现代化监测预警体系,开展海洋环保宣传教育等措施加强海洋生态环境保护.     

大连市长兴岛临港工业区生态脆弱性现状分析

基于GIS技术的支持,以公里网格为评价单元,采用土壤流失USLE方程和海水入侵灾害危险性评价的数学模型,从土壤侵蚀强度和海水入侵危险性角度来分析大连市长兴岛临港工业区生态脆弱性现状。结果表明:研究区86.28%的土地面积发生土壤侵蚀,侵蚀级别属微度侵蚀和轻度侵蚀,平均土壤侵蚀模数为355.96t/(km2.a);114.84km2的区域面积发生海水入侵,占总面积的32.86%,其中海水入侵高度危险区占60.13%,主要分布在长兴岛中部地区。     

海洋功能区划与海洋生态红线关系探讨

海洋生态红线制度是我国"五位一体"文明建设的具体要求。为进一步在自然科学与人文科学的联结点上探求深入开展生态红线工作的可能性,文章对比了实施多年的海洋功能区划与历史新阶段提出的海洋生态保护红线的概念和内涵,剖析了两者之间的区别与联系,指出海洋功能区划与海洋生态红线区划在法律地位和管控制度等方面具有一致性,在划分目标、空间管理及划分方法上具有差异性,海洋功能区划以"使用"为主,海洋生态红线以"保护"引领。在此基础上,建议未来海洋生态红线工作的开展可从海洋功能区划借鉴经验,建立完善的管控评估制度,确立生态保护红线的优先地位,处理好海洋功能区划与海洋生态红线区划的关系。同时,海洋生态红线区划应以维持海洋生态系统结构稳定和提高海洋生态系统服务功能为目标,将区域资源环境承载力评估作为一项参考指标,限制低承载区的开发利用,保证海洋生态环境健康可持续发展。     

典型海岛生态环境物联网信息感知及传输技术

海岛生态物联网是海岛生态环境监测与物联网相结合的新技术, 对生态环境监测信息的集成共享、灾害预警、资源合理开发利用具有积极推动作用。文章结合庙湾岛珊瑚生态修复应用需求, 基于海岛生态人文环境特点, 对海岛生态环境物联网技术展开研究, 重点研究了珊瑚修复区海底生境参数感知技术、岸基供电控制及信息中继技术、物联网数据传输技术及远程服务器终端遥控及信息接收和管理技术等生态物联网关键技术, 可望为海岛生态物联网建设提供参考, 为海岛生态修复及健康评估提供技术支撑。     

我国新一轮海洋功能区划生态环境目标实施效果评估技术研究

海洋功能区划是海洋环境保护的一项基本制度,海洋功能区划生态环境目标实施效果评价对于总结实施经验、改进区划环境管控目标和完善区划环境保护制度具有重要的意义。文章系统地分析了我国新一轮海洋功能区划生态环境的主要目标、环境保护要求、保障措施等,界定了区划生态环境目标的评估范围。采用基于GIS技术的分析方法,设计了对应关系分析、区划生态环境目标实现程度分析、环境变化趋势分析及影响关系分析等关键环节,探讨了各区划生态环境目标在多个环节、不同情况时的合理性,构建了一套我国新一轮海洋功能区划生态环境目标实施效果评估方法和流程,为开展各级区划生态环境目标实施效果评价提供了技术支撑。     

海岛生态环境的脆弱性分析与调控对策

海岛是海洋生态系统的重要组成部分，处于海陆相互作用的动力敏感地带，敏感性强，稳定性差，在当前人类活动和频繁的自然灾害等各种动力耦舍的作用下，其生态环境的脆弱性表现出复杂性和多样性的特征。对目前我国海岛生态环境存在的问题进行了分析，指出其脆弱性包括固有脆弱性和特殊脆弱性，并提出可行的海岛生态环境保护与恢复重建的对策，以实现资源环境与社会经济的可持续发展。     

基于ArcGIS的江苏省连云区海洋空间规划分区研究

文章以江苏省连云港市连云区海域为研究区，提出了兼顾海洋资源开发与生态环境保护的海洋空间规划分区体系，包括工业与城镇建设区、生物资源利用区和生态保护区3个类别；构建了海洋环境生态承载力评价和海洋开发利用适宜性评价指标体系，基于ArcGIS完成了规划区网格划分和相关评价，并据此进行叠置分析，完成连云区海域分区的空间划分，其中工业与城镇建设区总面积占比为23.58%、生物资源利用区占55.52%、生态保护区占20.90%。海洋空间规划分区体系和基于ArcGIS划分方法在连云区的应用实践表明，该方法体系能够较好地协调海洋保护与开发的空间格局划分，可以为我国海洋空间规划分区研究和实践提供借鉴。     

海洋工程对觉华岛国家级海洋公园海域生态环境影响研究

文章根据2016—2019年觉华岛周边海域生态环境监测结果,并结合期间大规模海洋开发活动,分析了觉华岛国家级海洋公园海域环境变化趋势。结果表明:2016—2019年,觉华岛周边海域水质要素监测结果均符合《海水水质标准》中的二类标准,沉积物要素监测结果均符合《海洋沉积物质量》中的一类标准。水质与沉积物大部分监测要素的平均含量年际变化呈先降低再上升的变化趋势,生物环境状况整体水平变化情况与水质和沉积物的变化趋势有良好的对应关系,说明海洋工程建设对觉华岛国家级海洋公园海域生态环境造成了一定的负面影响,但影响程度不大。     

热带典型珊瑚岛礁海洋牧场花刺参底播增殖容量及其生态效应预测

为改善热带珊瑚岛礁型海洋牧场的珊瑚礁生境,实现生物资源的养护和渔业资源的产出功能,在对海参等高值经济种开展底播增殖前,科学评估其生态容量是防止引发海洋牧场生态风险的重要保证。运用生态系统模型法评估了三亚蜈支洲岛热带珊瑚岛礁海洋牧场花刺参(Stichopus monotuberculatus)的底播增殖容量。根据2020~2021年蜈支洲岛海洋牧场近岛区渔业资源调查与环境因子数据,运用Ecopath with Ecosim 6.6软件构建了该海域的生态系统营养通道模型。研究表明:生态系统各功能组营养级范围介于1~3.52,系统的食物网结构以牧食食物链为主,总能流中有43%的能量来源于碎屑功能组,其在系统总能流中有重要地位。系统的总平均能量传递效率为9.353%,略低于林德曼能量传递效率(10%)。总初级生产量/总呼吸量为3.726,总初级生产量/总生物量为28.834,系统连接指数为0.256,杂食性指数为0.120,系统Finn''s循环指数和平均路径长度分别为2.485%和2.379,表明近岛区生态系统食物网结构较为简单,且系统稳定性和成熟度偏低,易受外界干扰。根据模型评估的花刺参增殖生态容量为110.21 t/km²,是现存量的206 倍,有较大增殖空间,并且达到生态容量后碎屑组的能量再循环利用效率将显著增加,营养级结构能得到进一步优化,系统稳定性及成熟度将有所提高。基于研究结果,可适当采捕与花刺参生态位相近的生物,同时增殖放流其他处于不同营养层次的经济种,从而减少种间竞争,有效利用系统冗余能量,进而扩大花刺参的生态容量,实现海洋牧场的健康可持续发展。     

我国近海大型海藻生态修复策略与典型案例

随着人类对海洋过度开发,我国近海环境问题日益突出,多处海域出现重度富营养化现象。目前,国内外不仅对海水富营养化现象日益关注,而且积极寻求有效的生态修复方案,其中应用大型海藻进行海洋生态环境修复得到普遍认可。大型海藻修复不仅有助于实现生态环境良性循环,构建稳定的海洋生态系统,还可使得经济发展与生态环境保护相协调。本研究基于我国近海生态环境问题以及相应的大型海藻修复策略展开综述,对现有的大型海藻生态修复特点及近海封闭海域、半封闭海域和开放海域生态修复工程案例进行总结,以期对我国近海富营养化海域生态修复起到一定的指导作用。     

Zoning strategies for marine protected areas in Taiwan: Case study of Gueishan Island in Yilan County,Taiwan

According to the United Nations (UN) Millennium Ecosystem Assessment, there has been a dramatic decline in global biodiversity. The UN has made a global appeal for all countries to mitigate their impact on the environment. Marine environmental protection is one of the most critical and urgent issues in the world and many countries have commenced establishing marine protected areas (MPAs) by implementing ecosystem-based management (EBM) concepts. MPA planning has been considered one of the simplest and most effective methods to protect marine environments. Taiwan has recently developed policies that have focused on its marine environment, and there are plans to increase the size of Taiwan׳s MPAs to 20% of its total ocean territory by 2020, thereby achieving a sustainable ocean. To achieve this goal, the government must address specific difficulties associated with the location of MPAs and relevant zoning strategies. This study establishes MPA protection principles and a zoning framework for MPAs in Taiwan by using Gueishan Island in Yilan County as a case study site to examine specific zoning strategies. The protection of 3 objectives (hydrothermal vents, cetacean, and fisheries resources) is discussed in this paper. Multi-criteria spatial analysis and a geographic information system are applied to identify the most crucial area to protect. To understand the stakeholders׳ opinions and concerns regarding the proposed zoning framework, this research conducted in-depth interviews with experts and stakeholders. MPAs zoning strategies are formulated at the conclusion of this study that could assist in protecting critical marine resources and avoiding conflicts among various usages of the marine area.