李 楊,張 戈,單 光,王 瑩

(1.遼寧師范大學城市與環(huán)境學院 大連 116029;2.大連市環(huán)境科學設計研究院 大連 116023)

海洋生態(tài)功能區(qū)劃初探*
——以莊河市周邊海域為例

李 楊1,張 戈1,單 光2,王 瑩1

(1.遼寧師范大學城市與環(huán)境學院 大連 116029;2.大連市環(huán)境科學設計研究院 大連 116023)

通過海洋生態(tài)功能區(qū)劃與海洋功能區(qū)劃的對比,總結(jié)海洋生態(tài)功能區(qū)劃的內(nèi)涵;并根據(jù)海洋生態(tài)功能區(qū)劃目標和依據(jù),對海洋生態(tài)功能區(qū)劃方法進行分析。文章以莊河市周邊海域為例,依據(jù)遼寧省海洋功能區(qū)劃和莊河生態(tài)市建設規(guī)劃的相關數(shù)據(jù),對莊河市近海海域進行了海洋生態(tài)功能區(qū)劃。

人海和諧;海洋生態(tài)功能區(qū)劃;海洋功能區(qū)劃;莊河市

生態(tài)功能是指生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)過程所形成的有利于人類生存與發(fā)展的生態(tài)環(huán)境條件與效用[1],也就是說,生態(tài)功能是指自然生態(tài)系統(tǒng)支持人類社會和經(jīng)濟發(fā)展的功能,國內(nèi)外學術界將其統(tǒng)稱為 “生態(tài)服務功能”。國際千年生態(tài)評估(millennium ecosystem assessment, MA)關于 “生態(tài)系統(tǒng)服務功能”的定義是:“生態(tài)系統(tǒng)服務功能是指人類從生態(tài)系統(tǒng)獲得的效益”[2]。

生態(tài)功能區(qū)劃就是在分析研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境特征與生態(tài)環(huán)境問題、生態(tài)環(huán)境敏感性和生態(tài)服務功能空間分異規(guī)律的基礎上,根據(jù)生態(tài)環(huán)境特征、生態(tài)環(huán)境敏感性和生態(tài)服務功能在不同地域的差異性和相似性,將區(qū)域空間劃分為不同生態(tài)功能區(qū)的研究過程[3]。相對于陸地生態(tài)功能區(qū)劃,海洋生態(tài)功能區(qū)劃的研究較少受到人類的關注。國際上自從1996年就開始對海洋生態(tài)系統(tǒng)分類進行研究,加拿大環(huán)境合作委員會(CEC)第一次提出了一款結(jié)合陸地和海洋的生態(tài)系統(tǒng)分類[4];Bailey R G在1998年將海洋生態(tài)系統(tǒng)作為對象進行了海洋生態(tài)區(qū)劃[5];在這以后世界野生動物基金會(World Wildlife Fund,WWF)對美洲北部、非洲東部、印度洋西部、我國黃海和斐濟島周邊等地區(qū)側(cè)重動物保護分別進行了海洋生態(tài)分區(qū);Mark D等提出了一個為世界沿海和大陸架地區(qū)進行海洋生物地理區(qū)劃的模型[6]。

在我國,國家海洋局從1989年開始,組織沿海11個省、自治區(qū)、直轄市人民政府的海洋管理部門,以及部分高等院校和科研機構(gòu)開展了全國海洋功能區(qū)劃[7],2002年9月10日國家海洋局根據(jù)國務院授權發(fā)布了 《全國海洋功能區(qū)劃》[8]。相對于陸地生態(tài)功能區(qū)劃和海洋功能區(qū)劃,我國迄今極少有 “海洋生態(tài)功能區(qū)劃”的成果,這和國際上有關海洋開發(fā)的理念還有所偏差,尤其是在海洋開發(fā)的過程中還沒有重視到海洋生態(tài)功能區(qū)劃的基礎性。

近年來,有些學者在海洋生態(tài)服務評估領域進行了研究:曾江寧等[9]提出了應盡快建立海洋生態(tài)價值評估的理論體系;鄭偉等[10]研究了海洋生態(tài)系統(tǒng)服務與人類福利之間的關系;石洪華等[11]對桑溝灣的生態(tài)系統(tǒng)服務功能進行了價值評估。這些成果對海洋生態(tài)功能區(qū)劃提供了有利條件。

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及對海洋環(huán)境、海洋資源和海洋生態(tài)的更高要求,我國的海洋環(huán)境管理也必將由目前的污染控制轉(zhuǎn)向維護海域生態(tài)系統(tǒng)平衡的生態(tài)管理階段。海洋生態(tài)功能區(qū)劃強調(diào)在保護海洋生態(tài)環(huán)境中進行海洋資源開發(fā),是此階段我國必須做的基礎性工作,對人海和諧建設有著深遠意義。

1 海洋生態(tài)功能區(qū)劃與海洋功能區(qū)劃的對比

對海洋生態(tài)功能區(qū)劃和海洋功能區(qū)劃進行對比 (表1),分析海洋生態(tài)功能區(qū)劃的內(nèi)涵及意義。

根據(jù)表1所列異同點和海洋生態(tài)功能區(qū)劃的定義,表明海洋生態(tài)功能區(qū)劃的側(cè)重點在于“生態(tài)保護”,海洋功能區(qū)劃的側(cè)重點在于 “開發(fā)利用”,只有在生態(tài)環(huán)境健康的狀況下進行合理有效的開發(fā)利用,才能使海洋開發(fā)管理做到科學有效。一旦生態(tài)環(huán)境遭到破壞,所有的開發(fā)利用都會停滯。因此,在對海洋開發(fā)的過程中,必須遵循生態(tài)優(yōu)先原則,即海洋生態(tài)功能區(qū)劃應作為所有其他海洋區(qū)劃的基礎。海洋生態(tài)功能區(qū)劃的內(nèi)涵是依據(jù)海洋生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在屬性特征,對其在空間呈現(xiàn)的同一性和差異性做出的科學劃分。

表1 海洋生態(tài)功能區(qū)劃與海洋功能區(qū)劃的異同

2 海洋生態(tài)功能區(qū)劃方法

2.1 區(qū)劃內(nèi)容及重點

根據(jù)區(qū)劃目標和依據(jù),海洋生態(tài)功能區(qū)劃把功能區(qū)分為3種類型:① 生態(tài)需求功能區(qū),包括產(chǎn)卵區(qū)、珍稀動植物保護區(qū)和濱海濕地生物多樣性維護區(qū)等;② 人類需求功能區(qū),包括鹽產(chǎn)品提供區(qū)、水產(chǎn)品提供區(qū)、景觀娛樂提供區(qū)和港口航道提供區(qū)等;③ 特殊功能區(qū),包括混合區(qū)、保留區(qū)和生態(tài)恢復區(qū)等。

海洋生態(tài)功能區(qū)劃的重點是研究海洋生態(tài)功能區(qū)劃和相鄰陸地生態(tài)功能區(qū)劃的銜接;考慮陸地水系及各排污口對河口地區(qū)、近岸地區(qū)海洋生態(tài)的影響;計算近海環(huán)境容載力,分析進入近岸海域的水污染物總量是否控制在海域環(huán)境承載力范圍之內(nèi),做好近海環(huán)境容量的價值評估,在社會主義市場經(jīng)濟條件下,對近岸海域水環(huán)境容量實行有價 (有償)使用[12];根據(jù)生態(tài)優(yōu)先原則,以岸段及其毗鄰海域的自然生態(tài)特征的相似性、敏感性和重要性的分異規(guī)律為主要劃分依據(jù);權衡海洋生態(tài)功能和人類需求功能的關系;詳細制定功能區(qū)邊界條件;建立行政沖突、邊界沖突等協(xié)調(diào)機制;并按照生態(tài)功能區(qū)劃的要求對已形成的海洋功能區(qū)劃進行修編。

2.2 區(qū)劃步驟

根據(jù)區(qū)劃內(nèi)容及重點,提出如圖1所示的海洋生態(tài)功能區(qū)劃工作流程圖,包括7個步驟:①海域岸段及入海河流特點調(diào)查;② 海水水質(zhì)、海洋生態(tài)、生物現(xiàn)狀評價;③ 海域環(huán)境容載力計算;④海域生態(tài)功能定位和目標;⑤ 優(yōu)先劃定生態(tài)需求功能區(qū);⑥ 其次劃分人類需求功能區(qū);⑦ 特殊功能區(qū)的劃分。其中:步驟①～步驟③是步驟④確定的依據(jù)。

圖1 海洋生態(tài)功能區(qū)劃工作流程

3 實例研究——以莊河市周邊海域為例

莊河市地處遼東半島東側(cè)南部,大連市東北部,位于122°29′E～123°31′E,39°25′N～40°12′N,海岸東起栗子房鎮(zhèn)丹坨子,西至明陽鎮(zhèn)河口,南瀕黃海與長?？h隔海相望。全境總面積6 981 km2,其中海域面積2 895 km2。

3.1 莊河市周邊海域概況

莊河市海岸為海蝕港灣海岸,有突出的海岬和深入的海灣,島嶼羅列,岸線曲折,海岸線長達285 km,其中陸域岸線215 km,島嶼岸線70 km。在大陸岸線中,基巖岸線占33.58%,淤泥質(zhì)岸線占21.51%,人工岸線占44.91%。有9條入海河流:英那河、莊河、湖里河、小寺河、寡婦河、板橋河、地窨河、半拉山河及小沙河。因沿岸河流多,每年徑流沖刷攜帶大量泥砂入海,積年累月導致灘涂不斷淤漲,岸線向海里延伸。莊河下游至入?？谒w環(huán)境質(zhì)量符合Ⅳ類標準要求,說明已受到城市污水的影響。莊河近海海域水體環(huán)境質(zhì)量狀況良好,所有污染物的檢測結(jié)果在各個水期都不超標,各項指標平均值低于國家 《海水水質(zhì)標準》(GB 3097—19977)二類標準。海濱濕地生態(tài)類型較多,野生動植物資源非常豐富,野生動物共計323種,其中國家重點保護一級動物5種,瀕危動物一種即黑臉琵鷺。

3.2 海域生態(tài)功能定位和目標

采用約瑟夫-新德那模式預測海域環(huán)境容量。

式中:Cr為污染物弧面平均濃度,mg/L;Ch為污染物現(xiàn)狀濃度,mg/L;Cp為污染物排放濃度, mg/L;Qp為廢水排放量,m3/s;K為混合角度,弧度;d為混合深度,m;Mv為混合速度,m/s;r為排放口到預測點的距離,m。上述參數(shù)中,K根據(jù)海岸形狀和水流情況確定:遠海排放取6.28,平直海岸取3.14;Mv近海取0.01 m/s,近岸可取0.005 m/s;d的選取見表2。

表2 海域環(huán)境容量計算參數(shù)

假設莊河海域只設一個排污口,根據(jù)國家環(huán)境保護總局頒發(fā)的 《污水海洋處置工程污染控制標準》(GWKB4-2000),確定允許混合區(qū)域范圍最大為3.0 km2,取岸邊排放模式,混合區(qū)為半圓形,取混合區(qū)面積的下限值,求其等效半徑,然后將混合區(qū)的半徑統(tǒng)一確定為300 m。這一數(shù)值小于各排污口混合區(qū)等效半徑的最小值,從環(huán)保的角度講,偏于安全。采用海域水文水質(zhì)環(huán)境模擬模型,以現(xiàn)狀排污負荷作為入海污染控制總量。按照海洋生態(tài)區(qū)劃要求,將莊河市整體近岸海域歸于二類海域,采用 《中華人民共和國海水水質(zhì)標準》(GB 3097—1997)中的二類標準。因此,按二類環(huán)境功能區(qū)的水質(zhì)標準來確定水質(zhì)目標。各指標的限值為:COD≤3 mg/L;無機氮≤0.30 mg/L。

2008年,大連市環(huán)境科學設計研究院對莊河近岸海域水質(zhì)進行監(jiān)測,共設置了6個監(jiān)測點位,監(jiān)測點位集中于莊河港至石城島海域。莊河市近岸海域按枯豐平3個水期進行監(jiān)測,全年共監(jiān)測3次。計算結(jié)果見表3和表4。

表3 莊河海域COD允許排放量計算結(jié)果

表4 莊河海域無機氮允許排放量計算結(jié)果

由現(xiàn)狀排放量與海域容量計算結(jié)果比較可知,莊河海域的納污容量有盈余,由于國家污染物減排計劃,莊河市應按照總體的減排要求規(guī)定容量。莊河市周邊海域生態(tài)功能定位和目標為:生態(tài)需求功能區(qū)要保證海水水質(zhì)為一類標準,其他為二類標準海域。

3.3 區(qū)劃結(jié)果

根據(jù)莊河市周邊海域生態(tài)特征和各部分功能定位,分別劃分:① 生態(tài)需求功能區(qū),優(yōu)先劃分出碧流河口至南尖子灣近岸海域產(chǎn)卵場、石城島黑臉琵鷺珍稀動物保護區(qū)、王家島海王九島海洋景觀自然保護區(qū)、碧流河口至南尖子灣潮間帶濱海濕地生物多樣性維護區(qū)和黑島古人類活動遺跡海洋自然保護區(qū);② 人類需求功能區(qū),包括1個港口功能提供區(qū)、3個鹽產(chǎn)品提供區(qū)、5個水產(chǎn)品提供區(qū)和6個景觀娛樂功能提供區(qū);③ 特殊功能區(qū),因保密性暫不作研究。

4 結(jié)論與建議

① 海洋生態(tài)功能區(qū)劃的內(nèi)涵是依據(jù)海洋生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在屬性特征,對其在空間呈現(xiàn)的同一性和差異性做出的科學劃分。② 海洋管理中,生態(tài)管理應優(yōu)先于功能管理,海洋生態(tài)功能區(qū)劃作為海洋功能區(qū)劃和其他規(guī)劃的基礎應先行制定。③ 近海海洋環(huán)境容量價值評估是進行海洋生態(tài)功能管理的基礎。④ 目前,各地區(qū)多已完成海洋功能區(qū)劃,宜在生態(tài)功能區(qū)劃的基礎上進行調(diào)整。⑤ 建立海洋生態(tài)功能區(qū)劃管理信息系統(tǒng),便于實施動態(tài)管理。⑥ 對不符合生態(tài)功能區(qū)劃的海域利用,宜進行適當調(diào)整。

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遼寧省教育廳人文社科研究計劃項目(20040198)資助.