李 曉

（中國海洋大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院 青島市 266100）

濱海濕地是指沿海岸線分布的低潮時水深不超過6 m 的濱海淺水區(qū)域到陸域受海水影響的過飽和低地的一片區(qū)域（國家海洋局908 專項辦公室，2006）。濱海濕地是人類主要的居住地區(qū)，具有很高的經(jīng)濟和社會價值。近些年來，隨著我國沿海經(jīng)濟的高速發(fā)展、人口劇增以及城市化進程的加快，我國沿海地區(qū)開發(fā)活動逐漸加劇，使得人類對濱海濕地資源的開發(fā)力度加大，大量的濕地圍墾和油氣田開發(fā)活動干擾著濱海濕地的生態(tài)系統(tǒng)健康，沿岸及流域的污染物排放使得濱海濕地的污染加重，濱海濕地中人類社會與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾日益突出，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的健康面臨嚴重威脅。濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康問題也越來越受到人們的關(guān)注和重視，這也直接影響到了對濱海濕地的管理。

濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)是一個強大、復(fù)雜和動態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)（Paul，2000；李玉鳳，2010），要全面地評價它的健康現(xiàn)狀需要多指標(biāo)來綜合評價。在充分考慮濱海濕地系統(tǒng)整體性、敏感性的情況下，選擇以“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)（PSR）”模型為基礎(chǔ)，利用T L Saaty 的標(biāo)度法，建立濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系。旨在評價濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)在濕地開發(fā)、環(huán)境污染等一系列人類活動干擾下的健康現(xiàn)狀，并分析濱海濕地管理和保護現(xiàn)狀，修正人類不合理的資源開發(fā)與利用行為，可以為天津市保護天津濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)，更好地管理濱海濕地，合理利用濱海濕地資源提供科學(xué)依據(jù)，具有重要的意義（王斌，2011）。

1 研究區(qū)域概況

我國濕地面積大、類型多，其中，長江口以北的沿海灘涂是我國濕地9 大主要分布區(qū)之一，天津濕地就是屬于這個區(qū)域中的渤海灣沿海濕地，天津的大部分濕地都集中在濱海地區(qū)，瀕臨渤海灣，是海河水系諸多河流入海的地方。七里海濕地（N39°16′—39°19′、E117°27′—117°38′）地處天津市寧河縣西南部，與濱海新區(qū)接壤，位于天津古海岸與濕地國家級自然保護區(qū)內(nèi)。七里海濕地歷史上是眾水匯流之地，現(xiàn)仍與津唐運河、潮白河、曾口河等河流相連，潮白新河從北向南穿七里海而過，將七里海分為東海和西海，東海為水庫和蘆葦沼澤，面積約16.26 km2，西海為葦海，面積約32.27 km2，潮白新河及河灘地面積約8.00 km2。七里海濕地最大蓄水量0.8 ～1 億m3，年均氣溫11.2 ℃，年均降水量600 mm（秦磊，2012）。該區(qū)濕地土壤鹽漬化嚴重（賀強，2010），普遍含鹽量較高（張璐，2010），為鹽生植物的生長發(fā)育提供了適宜的生境，因而鹽生植物資源比較豐富，大多數(shù)的植物種類分布集中，成片生長。

近年來，天津加快了經(jīng)濟建設(shè)步伐。受水產(chǎn)養(yǎng)殖、港口建設(shè)、濱海旅游和圍海造陸等人類經(jīng)濟活動的影響，天津濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了較大變化。

基于天津環(huán)境建設(shè)發(fā)展方向和社會需求，濱海濕地的保護和管理非常重要。

2 評價體系的建立

2.1 PSR 模型

1979年，加拿大統(tǒng)計學(xué)家Rapport 和Friend提出了人類和環(huán)境相互作用的思想產(chǎn)生的“壓力-狀 態(tài)-響 應(yīng)（Pressure-State-Response，PSR）”模型（FAO，1997）。經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）將該模型體系發(fā)展完善，并應(yīng)用于研究環(huán)境問題（Rainer，2000）。PSR 模型為綜合、有效地反映生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵、基本要素、系統(tǒng)內(nèi)外部關(guān)系等復(fù)雜問題提供了一個簡潔的研究思路（楊一鵬，2004）。在該模型中“壓力”是指人類活動和自然變化等影響生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的因素；“狀態(tài)”是指生態(tài)環(huán)境惡化或改善的程度；“響應(yīng)”是指人們?yōu)榱烁纳骗h(huán)境而做出的政策及制度方面的措施。

2.2 評價體系結(jié)構(gòu)

PSR 模型中的具體指標(biāo)可以是定量數(shù)值或者定性的描述性文字。基于PSR 模型的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)分為3 個層次，第一層是目標(biāo)層，即天津濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康；第二層是準則層，包含了壓力（Pressure）、狀態(tài)（State）和響應(yīng)（Response）3 部分；第三層是指標(biāo)層，包含了若干個具體指標(biāo)項，這些指標(biāo)是指標(biāo)體系中最小的組成單位（見表1）。

表1 濱海濕地生態(tài)健康評價體系

1）壓力層指標(biāo)

壓力是指廣泛、間接影響濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的因素，主要選擇反映人類干擾狀況的人口密度和人類干擾指數(shù)（秦磊，2013）。其中，人口密度是行政區(qū)域或人口普查區(qū)域的人口數(shù)量和面積的比值。

2）狀態(tài)層指標(biāo)

狀態(tài)指濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀或者變化趨勢，是壓力作用的結(jié)果，與壓力構(gòu)成了最直接的因果關(guān)系，同時也是響應(yīng)的最終目標(biāo)。從環(huán)境質(zhì)量和生物2 個方面考慮，初步選取了評價指標(biāo)。

3）響應(yīng)層指標(biāo)

響應(yīng)是人們?yōu)轭A(yù)防或改善環(huán)境狀態(tài)變化而采取的對策，與壓力構(gòu)成了因果關(guān)系，通過改變響應(yīng)手段來減輕壓力的影響，進而改善生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)。反映人類為減緩生態(tài)危機和生態(tài)破壞的主觀行為，如人類為維持生態(tài)系統(tǒng)功能進行的投入、所采取的工程以及宣傳教育行為（王斌，2012）。

2.3 濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康分級

把濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)整體健康程度劃分為5個等級，依次為很健康、健康、較健康、一般病態(tài)、疾病，分別由數(shù)字0~10 表示（見表2）。

2.4 評價標(biāo)準

所涉及的評價標(biāo)準的確定，主要通過查閱相關(guān)歷史文獻資料、相關(guān)研究及國家標(biāo)準并結(jié)合天津地區(qū)的實際情況而確定。按照濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)總體的健康度分級，每一個評價指標(biāo)的標(biāo)準分為5 級，每一級的標(biāo)準對應(yīng)一個標(biāo)準化分值區(qū)間，指標(biāo)得分是根據(jù)指標(biāo)數(shù)值的大小在區(qū)間內(nèi)酌情給分。各項指標(biāo)所對應(yīng)的分級和標(biāo)準見表3、表4、表5。

表2 評價等級及評價分值

表3 壓力層指標(biāo)標(biāo)準分級

表4 狀態(tài)層指標(biāo)標(biāo)準分級

表5 響應(yīng)層指標(biāo)標(biāo)準分級

2.5 評價指標(biāo)權(quán)重的確定

根據(jù)構(gòu)造的層次結(jié)構(gòu)模型及各層次指標(biāo)間的相互關(guān)系，利用T L Saaty 的1~9 標(biāo)度法（Saaty，1980）對各層次因素分別進行兩兩比較，并建立判斷矩陣。計算得到各指標(biāo)的權(quán)重值，并對判斷矩陣進行了一致性檢驗，指標(biāo)權(quán)重均小于0.1，獲得了很好的一致性（見表6）。

表6 濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)權(quán)重

3 數(shù)據(jù)來源與處理

這里自然和社會經(jīng)濟指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于天津統(tǒng)計年鑒、天津濱海新區(qū)統(tǒng)計年鑒（天津市濱海新區(qū)統(tǒng)計局，2008-2010；天津市統(tǒng)計局，1988-2010），還有部分數(shù)據(jù)是使用“我國近海海洋綜合調(diào)查與評價”專項的“海島海岸帶衛(wèi)星遙感調(diào)查與研究”和“我國海洋災(zāi)害調(diào)查專題—濱海濕地專題調(diào)查”等調(diào)查數(shù)據(jù)和資料的分析整理基礎(chǔ)上，其余參數(shù)引自公開的統(tǒng)計公報和文獻資料等。

部分指標(biāo)的計算公式及參考標(biāo)準如下：

3.1 人類干擾指數(shù)（HDI）

式中，S1為耕地面積，S2為城鎮(zhèn)居民用地面積，S 為土地總面積。

3.2 土地利用強度（林和山，2012）（LUI）

式中：AI為指標(biāo)適用范圍內(nèi)第i 種土地利用類型面積，A 為指標(biāo)適用范圍的面積，Ci為第i 種土地利用類型的權(quán)重。研究主要考慮受人類活動影響較強的建設(shè)用地、耕地兩類土地利用類型。

3.3 底棲生物多樣性指數(shù)（H）

底棲生物多樣性指數(shù)統(tǒng)一采用香農(nóng)—威弗多樣性指數(shù)（H），它綜合了群落的豐富性和均勻性兩個方面的影響（孟偉，2009），其計算公式為：

式中：Pi是第i 種的個體數(shù)（或生物量）與該樣方總個體數(shù)（或生物量）之比值，s 為樣方種數(shù)。

3.4 水質(zhì)狀況

文中采用綜合污染指數(shù)法評價所有污染因子的超標(biāo)狀況。綜合污染指數(shù)法采用半集均方差模式，它不僅通過算術(shù)平均值考慮某一因子指數(shù)對環(huán)境的影響，也通過半集均方差對因子指數(shù)中的大值給予較大權(quán)重，該模式能較確切反映環(huán)境質(zhì)量狀況（孟偉，2005）。

評價因子算術(shù)平均（S）：

式中Si=Ci/Cis，Si為污染物i 的單因子評價指數(shù)；Ci為實測污染i 的含量（mg/dm3），參考海水水質(zhì)標(biāo)準中的I 類水體標(biāo)準（國家海洋局，1997）。

半集均方差（Sh）：

式中：S 為某因子標(biāo)準指數(shù)的算術(shù)平均值；n為污染物因子個數(shù)；Sh為半集均方差；m 為大于中位數(shù)半集的指數(shù)個數(shù)。且有：m=n/2（n 為偶數(shù)），m=（n-1）/2（n 為奇數(shù)）。

水質(zhì)綜合污染指數(shù)（WPI）：

3.5 海岸植被覆蓋度指數(shù)（CVFI）

研究參照《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》（國家環(huán)境保護總局，2006），計算公式為：

式中：Ai為指標(biāo)適用范圍內(nèi)第i 種植被類型面積，A 為指標(biāo)適用范圍的面積，Ci為第i 種植被類型覆蓋度權(quán)重。

3.6 濕地自然性指數(shù)（WNI）

濕地自然性指數(shù)用于表征了天然和人工濕地的面積及其占評價單元總面積的比例，天然濕地面積越大，所占比例越高，濕地自然性越好，反之則自然性越差。

式中：An、Aa、A 分別為天然濕地、人工濕地和指標(biāo)適用范圍面積；Cn和Ca則分別為天然濕地和人工濕地的權(quán)重因子，為了使WNI 值范圍在0~1 之間，取Cn為1，Ca為0.5。當(dāng)整個濕地均為天然濕地時，濕地自然性最好，WNI 值為1；當(dāng)沒有任何天然濕地和人工濕地時，WNI 值為0。

3.7 濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)綜合評價

采用公式計算出濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)

式中：I 為濕地生態(tài)系統(tǒng)健康綜合評價分值，Wi為第i 個指標(biāo)的權(quán)重值，Xi為第i 個指標(biāo)的評分。

4 結(jié)論

文中基于“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)（Pressure-State-Response，PSR）”模型構(gòu)建了一套完整、可操作性強的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系和評價方法。利用近年來獲取的資料和數(shù)據(jù)，通過對天津濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)壓力、狀態(tài)、響應(yīng)的分別評價及三者間相互作用機制的分析，揭示了天津濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康狀況：

對各項指標(biāo)逐一打分，最終得分為5.7 分，按照濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康程度分級，天津七里海濕地處于較健康水平，但同時存在一些生態(tài)環(huán)境和管理問題。從各項指標(biāo)得分上看，水質(zhì)狀況、水源補給率和污水處理率這幾項指標(biāo)分值較低，這與天津七里海濕地以及我國濱海濕地實際存在的困擾其可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境和管理問題大致相同，說明該評價體系對于評價濱海濕地類型具有較強的操作性，可以切實反映出濱海濕地面臨的生態(tài)環(huán)境問題，可以為環(huán)境管理決策部門對濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護和管理提供有力的技術(shù)支持，可以供其他濱海地區(qū)濕地評價時參考。

然而，為有效遏制天津濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的惡化態(tài)勢，務(wù)必加強濱海濕地的保護與管理：（1）科學(xué)規(guī)劃、合理開發(fā)濱海濕地資源，加強圍填海管理，濱海濕地的開發(fā)利用應(yīng)是可持續(xù)的利用，應(yīng)做好濱海濕地功能區(qū)劃，科學(xué)統(tǒng)籌、綜合利用濱海資源；（2）發(fā)展綠色的生態(tài)經(jīng)濟，加強入海污染物控制與治理，尤其是加強對沿岸的工業(yè)污染源以及油氣田開采的監(jiān)督與管理，采用先進的污染控制技術(shù)，有效地控制污染物的排放，改善濱海濕地的環(huán)境質(zhì)量；（3）加強濱海濕地自然保護區(qū)的建設(shè)和灘涂資源的管理，保護濱海生物多樣性，尤其是對丹頂鶴等珍稀鳥類以及堿蓬濕地的保護；（4）因地制宜，優(yōu)化利用濱海濕地資源，提高人工濕地綜合效益。（5）增強法制建設(shè)，制定專門的濱海濕地保護法律法規(guī)，切實保障濱海濕地的管理與保護；（6）加強輿論的宣傳，提高公眾參與意識，讓公眾積極參與到濱海濕地的保護工作中來。

[1] 國家海洋局908 專項辦公室，2006.海洋災(zāi)害調(diào)查技術(shù)規(guī)程

[2] Paul A K.Wetland ecology principles and conservation [J].Cambridge：Cambridge University Press，2000：124-238.

[3] 李玉鳳，劉紅玉，孫賢斌，等.基于水文地貌分類的濱海濕地生態(tài)功能評價——以鹽城濱海濕地為例 [J].生態(tài)學(xué)報，2010，30（7）：1 718-1 724.

[4] 王斌，劉憲斌，張秋豐.天津濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011，24：123-124.

[5] 秦磊.天津七里海古瀉湖濕地環(huán)境演變研究[J].濕地科學(xué)，2012，10（2）：181-187.

[6] 賀強，安淵，崔保山.濱海鹽沼及其植物群落的分布與多樣性[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2010，19（3）：657-664.

[7] 張璐，孫向陽，尚成海，等.天津濱海地區(qū)鹽堿地改良現(xiàn)狀及展望[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2010，26（18）：180-185.

[8] FAO Proceedings.Land Quality Indi-cators and Their Use in Sustainable Agriculture and Rural Development.Proceedings of the Workshop organized by the land and Water Development Division FAO Agriculture Department，1997，（2）：5.

[9] Rainer WALZ.Development of Environmental Indicator Systems：Experiences from Germany [J].Environmental Management，2000，25（6）：613-623.

[10] 楊一鵬，蔣衛(wèi)國，何福紅.基于PSR 模型的松嫩平原西部濕地生態(tài)環(huán)境評價[J].生態(tài)環(huán)境，2004，13（4）：597-600.

[11] 秦磊，韓芳，宋廣明，等.基于PSR 模型的七里海濕地生態(tài)脆弱性評價研究[J].中國水土保持，2013（5）：69-72.

[12] 王斌，郭勝華，張震，等.華北地區(qū)濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系構(gòu)建研究[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2012，28（4）：29-33.

[13] Saaty T L.The Analytic Hierechy Process.New York，1980.

[14] 天津市統(tǒng)計局，1988-2010.天津市統(tǒng)計年鑒.

[15] 林和山，陳本清，許德偉，等.基于PSR 模型的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價[J].臺灣海峽，2012，31（3）：420-428.

[16] 孟偉.海岸帶生境退化診斷技術(shù)，2009.

[17] 孟偉.渤海典型海岸帶生境退化的監(jiān)控與診斷研究，2005.

[18] 國家海洋局.GB3097-1997 海水水質(zhì)標(biāo)準，1997.

[19] 國家環(huán)境保護總局.HJ/T192—2006 生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范（試行），2006.