楊昊臻, 楊小柳

(北京大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院, 北京 100871)

濱海濕地是海洋生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)相互交匯的復(fù)合地帶，是生態(tài)系統(tǒng)與生物資源多樣化的區(qū)域，同時(shí)也是生態(tài)環(huán)境較為敏感與脆弱的地帶[1]。近年來，海河流域?yàn)I海濕地退化現(xiàn)象十分嚴(yán)重，出現(xiàn)了水面萎縮、自然濕地面積轉(zhuǎn)化、環(huán)境功能退化、生物多樣性下降等諸多問題[2]；因此，為了對退化濕地進(jìn)行科學(xué)的生態(tài)恢復(fù)與保護(hù)，需要首先探究影響濕地退化的具體因素，辨識其主要成因[3]。目前，許多研究采用不同方法對海河流域相關(guān)濱海濕地的退化成因進(jìn)行了分析，部分研究使用定性研究方法，通過對影響因素的羅列和描述對濕地退化的成因進(jìn)行分析[4-6]，沒有進(jìn)一步研究這些因素對退化的影響程度；部分研究在定性分析的基礎(chǔ)上，選取相關(guān)指標(biāo)，構(gòu)建退化成因體系，采用定量分析的方法進(jìn)一步分析了影響因素對于退化結(jié)果的具體程度。目前已有的研究結(jié)果顯示，導(dǎo)致海河流域?yàn)I海濕地退化的主要成因包括自然因素和人為因素兩類，其中人為因素起到主要作用。然而，相關(guān)研究在構(gòu)建濕地退化成因指標(biāo)體系時(shí)仍面臨著一些困難：一方面，研究需要在較大的時(shí)間跨度上收集多個(gè)退化成因指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)，但部分指標(biāo)的數(shù)據(jù)在年鑒、統(tǒng)計(jì)網(wǎng)站等一手?jǐn)?shù)據(jù)源中存在著缺失、統(tǒng)計(jì)概念與口徑前后不一致等問題，還有部分指標(biāo)需要進(jìn)行實(shí)地調(diào)查收集，成本較高，且難以跨時(shí)間獲取[7]，這些導(dǎo)致研究者在選擇指標(biāo)時(shí)，不得不選取一些數(shù)據(jù)容易獲取、但與濕地退化缺乏明確因果關(guān)系的指標(biāo)，如人均GDP、農(nóng)業(yè)人口比例、固定資產(chǎn)投資等；另一方面，濕地退化是一個(gè)復(fù)雜而動態(tài)的系統(tǒng)性過程，涉及的影響因素多種多樣，且因素的相互關(guān)系復(fù)雜，在這種情況下，如果指標(biāo)體系中的因素與濕地退化缺乏因果關(guān)聯(lián)，就難以準(zhǔn)確展示濕地退化影響因素間的主次關(guān)系，也無法真正厘清導(dǎo)致濕地退化的主要成因。針對這一問題，本研究嘗試以濕地退化評價(jià)研究作為數(shù)據(jù)源，結(jié)合近二十年的文獻(xiàn)資料與數(shù)據(jù)結(jié)果，采用集萃法對海河流域?yàn)I海濕地的退化成因進(jìn)行分析，嘗試為濕地退化成因分析尋找新的思路與方法。

集萃法(Meta-analysis)是一種對擁有共同研究目的的多個(gè)獨(dú)立研究結(jié)果進(jìn)行定量、合并分析，并綜合評價(jià)研究結(jié)果的統(tǒng)計(jì)方法[8]。集萃法起源于統(tǒng)計(jì)學(xué)中“合并p值”的原理，1976年Gene Glass[9]在研究中將相關(guān)思想與方法進(jìn)一步整合，將其定義為Meta-analysis。此后，集萃法被引入包括循證醫(yī)學(xué)、教育、心理學(xué)、市場營銷等眾多行業(yè)[10]。在20世紀(jì)90年代，集萃法被生態(tài)學(xué)界發(fā)現(xiàn)并引起了高度重視[11]，隨即被廣泛應(yīng)用于地下水、大氣污染、瀕危物種、濕地等多個(gè)領(lǐng)域[12]。在發(fā)展過程中，集萃法逐漸細(xì)化出網(wǎng)狀集萃法、PMA法(Prospective Meta-analysis)、Meta-regression模型等諸多方法[13]。其中，Meta-regression模型是集萃法分析中較為常用的模型方法，它可以對同一研究課題下多個(gè)研究結(jié)果的同質(zhì)性與異質(zhì)性進(jìn)行分析與評價(jià)，嘗試找出不同研究結(jié)果的統(tǒng)計(jì)關(guān)系[14]。

Meta-regression模型的一般形式通常為：

y(ij)=β0+βAXAij+βBXBij+βCXCij+μ

(1)

式中:y是待研究的效應(yīng)值；j表示第j個(gè)樣本；i表示樣本中第i個(gè)觀察值;βA，βB，βC分別為研究特征XA(研究對象特征)、XB(研究方法特征)、XC(研究背景特征)的系數(shù)向量;β0為常數(shù)項(xiàng)；μ為殘差項(xiàng)[15]。在Meta-regression模型中,以效應(yīng)值為結(jié)果變量(因變量),以影響效應(yīng)值大小的研究特征為解釋變量(自變量),則模型擬合后的系數(shù)向量描述了結(jié)果變量是如何隨著解釋變量的單位增減而改變的,表征了相關(guān)研究特征對研究效應(yīng)值的影響方式與影響程度[13]。

當(dāng)前，Meta-regression模型在濕地研究領(lǐng)域中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，主要集中在濕地生態(tài)價(jià)值評估與轉(zhuǎn)移等方面，國內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用以Meta-regression模型為基礎(chǔ)的效益轉(zhuǎn)移法，將已有的濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估結(jié)果轉(zhuǎn)移到待研究濕地，實(shí)現(xiàn)對該濕地價(jià)值的評估[16-21]。在濕地退化研究和成因分析方面，Sanneke van Asselen等[22]在2013年的研究中使用Meta-regression模型對全球范圍內(nèi)濕地演變的驅(qū)動力進(jìn)行綜合分析，認(rèn)為濕地演變是多種驅(qū)動力共同作用的結(jié)果，其中農(nóng)業(yè)發(fā)展是導(dǎo)致濕地轉(zhuǎn)化最主要的直接原因，經(jīng)濟(jì)增長和人口密度是最常見的潛在因素;在國內(nèi)則尚未看到集萃法與Meta-regression模型在濕地退化相關(guān)問題中的相關(guān)研究。綜上所述，本研究應(yīng)用集萃法，收集關(guān)于海河流域?yàn)I海濕地退化評價(jià)的實(shí)證研究結(jié)果，建立數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建關(guān)于濕地退化成因的Meta-regression模型，嘗試對海河流域?yàn)I海濕地的退化成因及影響程度進(jìn)行綜合對比與分析。

1 研究地區(qū)概況

海河流域東臨渤海，南界黃河，西倚太行，北接蒙古高原，流域總面積達(dá)31.82萬km2，包括海河、灤河和徒駭馬頰河三大水系[23]。作為華北平原最大的水系，海河流域以不足全國1.3%的水資源承擔(dān)著全國10%的人口、13%的GDP用水，具有非常重大的社會經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略地位[24]。海河流域下游濱海濕地資源非常豐富，典型濱海濕地包括七里海濕地、北大港濕地、南大港濕地。各個(gè)濕地的具體分布情況見圖1。

圖1 海河流域?yàn)I海濕地分布

2 研究方法與研究過程

2.1 研究方法概述

根據(jù)集萃法的一般原理，本研究的具體步驟主要分為以下3步：

(1) 建立數(shù)據(jù)庫。在一定條件下對研究案例進(jìn)行篩選，并將篩選出的研究案例相關(guān)信息予以整合，建立集萃法研究的數(shù)據(jù)庫。研究案例可以來源于已發(fā)表的文獻(xiàn)、會議論文等，也可以來源于未發(fā)表的相關(guān)研究與原始數(shù)據(jù)等[25]。

在本研究中，所篩選的研究案例均來源于海河流域?yàn)I海濕地退化評價(jià)的實(shí)證研究。這些研究通過結(jié)合多個(gè)因素指標(biāo)，采取如PSR模型[26-28]、層次分析法[29-30]、綜合矩陣分析法[31-32]、快速評估法等[33-34]模型方法對濕地退化程度進(jìn)行了定量的評價(jià)；研究中所構(gòu)建的評價(jià)指標(biāo)體系相對完整，指標(biāo)選擇較為全面、細(xì)致，涉及了人類活動、水文條件、污染程度、氣候特征等多種與濕地退化具有直接相關(guān)性的因素指標(biāo)。

(2) 選擇自變量與因變量，構(gòu)建Meta-regression模型。根據(jù)Meta-regression模型的一般形式，結(jié)合本研究具體情況，構(gòu)建模型為：

yij=β0+βsXsij+βpXpij+βeXeij+βtTij+μ

(2)

式中:因變量y是濕地退化的評價(jià)結(jié)果向量；i和j代表第j個(gè)研究中的第i個(gè)觀察值,則yij代表第j個(gè)研究中的第i個(gè)濕地退化的評價(jià)結(jié)果,該變量結(jié)果越大,說明濕地整體的退化評價(jià)結(jié)果越不樂觀,退化程度越嚴(yán)重;β0為常數(shù)項(xiàng)；μ為殘差項(xiàng);βs，βp，βe，βt為自變量的回歸系數(shù)矩陣；Xs，Xp和Xe為自變量矩陣,其中；Xs是代表濕地本身屬性的自變量矩陣,在本研究中主要指濕地所處的地點(diǎn)；Xp是代表濕地評估方法的自變量矩陣,表示數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)研究案例所采用的評估方法；Xe是代表濕地退化評價(jià)的各種參考量的自變量矩陣,主要包括濕地相關(guān)的自然與人為因素;同時(shí),本研究根據(jù)研究年限引入Tij作為相應(yīng)的時(shí)間序列變量矩陣。

(3) 運(yùn)用相關(guān)軟件對構(gòu)建好的Meta-regression模型進(jìn)行擬合，計(jì)算各個(gè)自變量的回歸系數(shù)矩陣。在本研究中，使用最小二乘法(Weighted Least Squares,WLS)來計(jì)算回歸系數(shù)項(xiàng)βs，βp，βe，βt，并把方差的倒數(shù)作為權(quán)重，以最小二乘平方求算β0，βs，βp，βe，βt，使誤差平方和為最小。以單個(gè)系數(shù)βs的一元回歸為例，最小二乘法就是使以βs為自變量系數(shù)，以β0為常數(shù)項(xiàng)的回歸線能夠更接近y的真實(shí)值。殘差項(xiàng)用μ表示，則殘差表達(dá)式為：

(3)

(4)

式中:β0為常數(shù)項(xiàng)；βs為自變量系數(shù)；x為自變量。要求解使SSE最小的βs與β0,需要分別對兩者進(jìn)行微分,并令其結(jié)果為0:

(5)

繼續(xù)求解式(5)可得：

∑y=nβ0+βs∑x&∑xy=β0∑x+βs∑x2

(6)

式中:n為樣本數(shù)。求解式(6)中的兩個(gè)等式,可以得到βs與β0的表達(dá)式如下:

(7)

其他參數(shù)的計(jì)算方法以此類推。計(jì)算結(jié)束后，即可得到擬合完成的Meta-regression模型。

2.2 研究數(shù)據(jù)的收集和數(shù)據(jù)庫的建立

本研究通過關(guān)鍵詞、主題詞等方式，在中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫中遍歷檢索了所有與海河流域?yàn)I海濕地退化評價(jià)有關(guān)的實(shí)證研究文獻(xiàn)，并在根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)篩選出了所有符合標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)后，進(jìn)一步提取研究案例。研究中，篩選文獻(xiàn)資料與研究案例時(shí)有以下標(biāo)準(zhǔn)：

(1) 研究案例為針對海河流域?yàn)I海濕地退化的定量化評價(jià)研究；

(2) 評價(jià)對象包含七里海、北大港、南大港濕地的案例；

(3) 評價(jià)方法以加權(quán)平均求和為原理的案例。

此外，部分研究案例來源于《海河南系子牙河流域下游濕地生態(tài)恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)與示范》項(xiàng)目中海河水利委員會完成并匯總的研究結(jié)果數(shù)據(jù)，篩選標(biāo)準(zhǔn)同上。

最終，共57例相關(guān)研究案例被篩選，提取出525個(gè)觀察值進(jìn)入數(shù)據(jù)庫。篩選得到的研究案例時(shí)間范圍在2000—2019年，案例的研究目標(biāo)為海河流域?yàn)I海濕地，主要包括七里海、北大港、南大港3塊典型濱海濕地。將入選數(shù)據(jù)庫的案例信息錄入Excel表中建立數(shù)據(jù)庫，主要包括研究年份、濕地名稱、影響濕地退化的因素指標(biāo)、濕地退化的評價(jià)結(jié)果以及使用的評價(jià)方法等多類信息。

2.3 Meta-regression模型的自變量選取

參考國外相關(guān)研究中對自變量的選取[22]，結(jié)合數(shù)據(jù)庫中研究案例的變量結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的實(shí)際情況，本研究選擇濕地退化影響因素、退化評價(jià)方法、濕地地點(diǎn)與研究時(shí)間作為Meta-regression模型的自變量：

(1) 濕地退化影響因素。由于各個(gè)實(shí)證研究案例在選取因素指標(biāo)時(shí)存在主觀差異，其中部分濕地退化影響因素是極少數(shù)、甚至單一案例中所特有的，因而這些因素作為變量在數(shù)據(jù)庫中也包含了極大比例的缺失數(shù)據(jù)。這類變量表征了特定樣本的特殊性質(zhì)，但在綜合分析中缺乏比較意義，還可能會影響分析結(jié)果的質(zhì)量與準(zhǔn)確性[35-37]。因此，本研究根據(jù)數(shù)據(jù)庫中各因素變量的實(shí)際數(shù)量分布，對退化影響因素變量進(jìn)行篩選，得到自然和人為兩類共9種退化影響因素。其中，自然因素包括氣溫、降水量、河流徑流量、生物多樣性損失；人為因素包括水質(zhì)污染、圍墾與建設(shè)占用、水資源開采、水產(chǎn)養(yǎng)殖、政策法規(guī)。這些因素相較于人均GDP、農(nóng)業(yè)人口比例等指標(biāo)，與濕地退化具有更為直接的因果關(guān)系，也是諸多研究案例的“共同選擇”。

(2) 濕地退化評價(jià)方法。研究案例中的濕地退化評價(jià)方法包括壓力—狀態(tài)—響應(yīng)(PSR)模型、層次分析法(AHP)、綜合矩陣分析法、快速評價(jià)法。這些方法的基本原理是以“因子—權(quán)重”的對應(yīng)形式建立濕地退化評價(jià)指標(biāo)體系，采用加權(quán)平均求和的原理計(jì)算濕地退化的綜合評價(jià)結(jié)果。而各方法的層次結(jié)構(gòu)與權(quán)重判別方式可能存在差別，也會導(dǎo)致不同評估方法的使用對濕地退化評價(jià)結(jié)果產(chǎn)生影響。需要說明的是，層次分析法(AHP)是較為常見的權(quán)重判別方法，在本研究中，如果一個(gè)研究案例在已聲明使用某種方法的情況下，又采用AHP法進(jìn)行權(quán)重確定，則認(rèn)為該案例使用的是其聲明的研究方法。

(3) 濕地地點(diǎn)與研究時(shí)間。本研究將各個(gè)案例中的研究地點(diǎn)與研究時(shí)間作為變量納入Meta-regression模型，嘗試?yán)眉头▽⒉煌芯堪咐难芯拷Y(jié)果在研究地和研究時(shí)間方面進(jìn)行合并分析并建立比較關(guān)系。

2.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理

(1) 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。在研究案例中，由于不同方法往往使用不同的層次結(jié)構(gòu)與權(quán)重，甚至同一種方法在不同研究中的打分方式也可能不一致，導(dǎo)致不同研究中濕地的退化評價(jià)結(jié)果在分布范圍和表征意義上會有較大的差異?；诒狙芯恐猩婕暗臐竦赝嘶u價(jià)方法都采用了“加權(quán)平均求和”的原理，研究中可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理如下：通過放縮在不改變數(shù)據(jù)點(diǎn)的幾何距離與分布的情況下將不同研究中的數(shù)據(jù)調(diào)整至同一范圍；通過取倒數(shù)將各個(gè)實(shí)證研究案例中的影響因素指標(biāo)評價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)指標(biāo)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化為“數(shù)值越大濕地退化評價(jià)越不樂觀”的表征關(guān)系。

(2) “啞變量”賦值。按照統(tǒng)計(jì)和計(jì)量的數(shù)據(jù)要求，將自變量中除時(shí)間外的各類信息視為“啞變量”(虛擬變量)進(jìn)行“編碼”和賦值。Meta-regression模型的變量信息見表1。

表1 Meta-regression模型的變量信息

(3) 將因變量轉(zhuǎn)化成對數(shù)數(shù)據(jù)的形式。根據(jù)現(xiàn)有國內(nèi)外與集萃法分析相關(guān)的研究，這樣的變換通常能夠減少原始數(shù)據(jù)的波動程度和非對稱性，從而減小異方差[38]。

3 結(jié)果與分析

3.1 Meta-regression模型的回歸結(jié)果

本研究中使用Python 3.7軟件，應(yīng)用最小二乘法對上表中的變量進(jìn)行Meta-regression模型擬合，得到模型各項(xiàng)因子的擬合結(jié)果見表2。

保留在模型中的自變量有16個(gè)，Meta-regression模型的R2為0.967。在擬合得到的模型中沒有包括壓力—狀態(tài)—響應(yīng)(PSR)模型這一變量，原因在于該變量大于顯著性水平(p>0.1)，對因變量不具有顯著的解釋能力。

3.2 模型結(jié)果與分析

根據(jù)表2的Meta-regression模型擬合結(jié)果，在濕地退化影響因素矩陣中，各影響因素變量系數(shù)的正負(fù)性表征了該變量對濕地退化評價(jià)結(jié)果呈正效應(yīng)或負(fù)效應(yīng)，系數(shù)絕對值的大小表征了變量的影響程度。其中，大部分人為因素與濕地退化評價(jià)結(jié)果呈正相關(guān)，其中水資源開采(1.512)、水質(zhì)污染(0.813)的正相關(guān)性更顯著，水產(chǎn)養(yǎng)殖(0.593)、圍墾與建設(shè)占用(0.436)次之，說明上述人類活動行為是導(dǎo)致濕地退化的主要原因；政策法規(guī)(-1.202)是人為因素中唯一與模型結(jié)果呈顯著負(fù)相關(guān)的因素，這是由于相關(guān)法規(guī)政策的制訂與執(zhí)行，能夠?qū)竦貐^(qū)域的生產(chǎn)、生活行為產(chǎn)生針對性的引導(dǎo)與強(qiáng)制性的限制[39]，對濕地退化具有明顯的抑制作用。自然因素中，河流徑流量(-1.176)、降水量(-0.788)兩個(gè)變量會直接影響到濕地水資源量，降水越豐沛，濕地周邊的河流徑流量越高，濕地水資源量越充足，因而在模型中呈顯著負(fù)相關(guān)；氣溫(0.037)的升高會帶動蒸發(fā)、蒸散作用，影響到濕地水資源的存蓄；而生物多樣性損失(0.072)的增加意味著濕地區(qū)域的植被覆蓋率、動植物數(shù)量與種類、底棲生物豐富度的下降，以及濕地生態(tài)環(huán)境遭到破壞，會導(dǎo)致濕地功能的退化。

表2 集萃法分析中各項(xiàng)因子的擬合結(jié)果

在濕地退化評價(jià)方法矩陣中，模型合并比較了不同評價(jià)方法在研究中的表現(xiàn)。層次分析法(1.079)、綜合矩陣分析法(-0.042)、快速評估法(-0.237)的回歸參數(shù)在統(tǒng)計(jì)上顯著，說明在其他條件相似的情況下，3種方法得到的濕地退化評價(jià)結(jié)果會存在方法性上的差異。使用綜合矩陣分析法和快速評估法得到的濕地退化評價(jià)結(jié)果相對其他方法偏低，表征意義相對更樂觀；使用層次分析法得到的評價(jià)結(jié)果最高，表征意義相對更嚴(yán)重。

在濕地地點(diǎn)矩陣中，模型綜合比較了3塊濕地退化評價(jià)結(jié)果的整體差異。當(dāng)被評價(jià)的濕地分別為七里海、北大港與南大港時(shí)，模型擬合結(jié)果在統(tǒng)計(jì)上表現(xiàn)為七里海(-1.050)<北大港(-0.528)<南大港(-0.356)，這表示在其他條件相似的情況下，3塊濱海濕地在退化評價(jià)中整體表現(xiàn)為南大港濕地退化情況相對嚴(yán)重，北大港次之，七里海濕地的退化情況相對最輕。同時(shí)，模型在研究時(shí)間矩陣中對濕地的整體退化情況進(jìn)行了時(shí)序擬合，研究時(shí)間(0.392)在模型的擬合結(jié)果中表現(xiàn)為正相關(guān)，這意味著濕地的整體退化評價(jià)結(jié)果在時(shí)序上表現(xiàn)為逐漸提升的狀態(tài)。

3.3 海河流域?yàn)I海濕地退化成因分析

結(jié)合上述對模型結(jié)果的分析可以看到，海河流域?yàn)I海濕地的退化是在人為因素和自然因素的共同作用下進(jìn)行的。

在人為因素中，水資源開采和水質(zhì)污染是導(dǎo)致濕地退化的主要成因。海河流域?yàn)I海濕地所在的區(qū)域淡水資源非常短缺，為了滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生活用水的需求，需要大量開采地下水，因此，濕地區(qū)域及周邊河流遍布采水井，地下水超采率達(dá)40%上下。長期高強(qiáng)度地超采地下水改變了濕地的水文條件，導(dǎo)致地下水位下降，濕地水源補(bǔ)給受阻嚴(yán)重，最終使得濕地逐漸干涸，功能和生態(tài)環(huán)境逐漸退化[40]。而隨著周邊地區(qū)工業(yè)的發(fā)展與人口密度的提升，工業(yè)廢水和生活污水的排放量也逐年增加，致使?jié)竦厮|(zhì)受到了嚴(yán)重污染。根據(jù)海河水利委員會在2019年的項(xiàng)目調(diào)查報(bào)告，在七里海、北大港、南大港3塊濕地共14個(gè)采樣點(diǎn)中，依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)進(jìn)行評價(jià)，有13個(gè)采樣點(diǎn)的水質(zhì)類別為劣Ⅴ類，1個(gè)采樣點(diǎn)的水質(zhì)類別為Ⅴ類，濕地水體整體上受污染十分嚴(yán)重，很容易引起濕地生物死亡，導(dǎo)致濕地的原有生物群落結(jié)構(gòu)遭到破壞，并通過食物鏈富集影響到其他物種，嚴(yán)重干擾濕地生態(tài)平衡[41]。

同時(shí)，水產(chǎn)養(yǎng)殖、圍墾與建設(shè)占用也是導(dǎo)致濕地退化的重要成因。近年來水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，導(dǎo)致海河流域?yàn)I海濕地的自然濕地逐漸向庫塘濕地、鹽田濕地等人工濕地進(jìn)行轉(zhuǎn)化，也造成了濱海濕地嚴(yán)重的富營養(yǎng)化問題，濕地原有的水環(huán)境與生態(tài)功能逐漸喪失[42]。而在濱海濕地周邊的圍墾極易影響濕地區(qū)域與海水的連通性，濕地性質(zhì)由此發(fā)生變化，失去特有的生態(tài)功能與價(jià)值[43]，如七里海濕地周邊沿岸約60%土地已被開墾為耕地，其環(huán)境的整體性已遭到人為的破壞。此外，相關(guān)的建設(shè)開發(fā)活動不僅會和圍墾一樣造成自然濕地面積被侵占，部分建設(shè)活動，如北大港和南大港的油田開發(fā)，還會對濕地區(qū)域的水文條件造成破壞，進(jìn)而導(dǎo)致濕地水資源退化；一些針對濕地及周邊河流的水利工程建設(shè)也會直接導(dǎo)致大量水資源被攔截或改道，進(jìn)而使得濕地水資源減少，如潮白新河的開挖及擋潮閘的修建，導(dǎo)致原本屬于七里海濕地的上游來水直接泄入大海，造成了七里海水量補(bǔ)充減少，同時(shí)也阻斷了魚蝦蟹類的回游途徑。

在自然因素中，降水量與河流徑流量對濕地退化過程有著重要的影響，主要是由于降水量及河流徑流量是濕地水源補(bǔ)給的重要方式[44]，降水量的豐沛與否以及河流徑流量的大小直接影響到濕地的水資源量。而由于氣候的相對干旱，近年來海河流域?yàn)I海濕地區(qū)域的天然降水逐漸減少，根據(jù)海河水利委員會在2019年的項(xiàng)目調(diào)查報(bào)告，七里海濕地所在的寧河區(qū)在80年代年平均降雨量約685 mm，90年代年平均降雨量約593 mm，而2015年前后的年平均降雨量不足400 mm；北大港濕地所在的大港區(qū)多年平均降雨量為560 mm，而近幾年每年的降雨量只有500 mm左右；南大港濕地所在的滄州地區(qū)的年降水量也呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，1994—2003年的年平均降水量比1964—1973年減少約150 mm，2015年前后的年降水量減為約390 mm。同時(shí)，濕地區(qū)域內(nèi)的河流也存在徑流量減少乃至斷流的情況，如獨(dú)流減河、子牙新河在九十年代年的平均入海量尚有5.6億m3，自2000年后有近6 a時(shí)間呈現(xiàn)幾乎斷流的狀態(tài)；過境水量的減少，也制約了區(qū)域內(nèi)的濱海濕地水資源的存蓄。

此外，政策法規(guī)作為一項(xiàng)特殊的人為因素，在濕地退化過程中也有著重要作用。由于相關(guān)政策法規(guī)具有引導(dǎo)性與強(qiáng)制性，對于制約影響濕地環(huán)境的生產(chǎn)活動與生活行為往往具有立竿見影的即時(shí)性效果；同時(shí)，與濕地保護(hù)相關(guān)的法律與政策會起到宣傳的作用，人們保護(hù)濕地的意識也會隨之提高，有利于抑制濕地的退化趨勢[45]。目前，七里海、北大港、南大港3塊濕地都已成立了濕地自然保護(hù)區(qū)，并先后推出了相關(guān)的濕地生態(tài)保護(hù)修復(fù)規(guī)劃、生態(tài)保護(hù)“十大工程”等政策，相關(guān)法律法規(guī)體系也在逐漸完善，這對于海河流域?yàn)I海濕地的恢復(fù)與保護(hù)具有重要的意義。

4 討論與結(jié)論

4.1 討 論

本研究綜合上述分析認(rèn)為，人為因素與自然因素對于海河流域?yàn)I海濕地的退化都具有重要的影響，其中核心成因在于濕地水資源的補(bǔ)給與存蓄受到了威脅。因此，模型中對濕地水資源影響更直接的因素，在濕地退化過程中也呈現(xiàn)出更大的影響程度與主導(dǎo)作用。結(jié)合模型擬合結(jié)果，各因素對濕地退化影響程度從大到小的順序?yàn)?水資源開采(1.512)>政策法規(guī)(-1.202)>河流徑流量(-1.176)>水質(zhì)污染(0.813)>降水量(-0.788)>水產(chǎn)養(yǎng)殖(0.593)>圍墾與建設(shè)占用(0.436)>生物多樣性損失(0.072)>氣溫(0.037)。其中，水資源開采、水質(zhì)污染直接造成了濕地水資源量減少、水體萎縮與水生態(tài)環(huán)境惡化等問題，降水量、河流徑流量作為重要的水資源補(bǔ)給來源也會直接影響到濕地水量的豐沛與否，所以這些因素是影響海河流域?yàn)I海濕地退化的主要成因。水產(chǎn)養(yǎng)殖、圍墾與建設(shè)占用等行為活動在侵占自然濕地面積的同時(shí)，還對濕地的水文條件造成了重大的影響乃至不可逆的破壞，進(jìn)而也會影響到濕地水資源的存蓄，是濕地退化的重要成因。此外，政策法規(guī)作為一項(xiàng)性質(zhì)特殊的人為因素，對濕地內(nèi)生產(chǎn)活動與生活行為具有約束、引導(dǎo)功能，對濕地退化具有強(qiáng)效、即時(shí)的制約與抑制作用。因此，針對濕地水資源的補(bǔ)給與存蓄問題，可以通過制定對應(yīng)的政策與法規(guī)來遏制它們對濕地的影響：政府與相關(guān)部門可以通過繼續(xù)規(guī)劃實(shí)施調(diào)水、補(bǔ)水工程，如已取得一系列成果的“引黃濟(jì)津”工程、南水北調(diào)工程和針對濕地的生態(tài)調(diào)水措施[46]，一方面可以為濕地提供穩(wěn)定的水源補(bǔ)給保障，解決濕地的水資源補(bǔ)給問題，另一方面調(diào)水也可以滿足對工業(yè)與生活用水的供給，緩解水資源的過度開采問題；同時(shí)，可以通過加強(qiáng)濕地及周邊河流的排污檢測、有計(jì)劃地升級改造污水處理廠、推廣健康的水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)體系、引導(dǎo)化肥農(nóng)藥的合理使用等多種措施的結(jié)合，減少污水的排放量，增加污水的收集率和治理率，改善濕地的水質(zhì)污染問題。此外，針對圍墾、養(yǎng)殖與工業(yè)開發(fā)等問題，可以通過不斷完善相關(guān)濕地的生態(tài)保護(hù)與修復(fù)規(guī)劃，推進(jìn)相關(guān)法律制度建設(shè)，對濕地區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)生活行為進(jìn)行統(tǒng)一管理，以規(guī)避不合理的工農(nóng)業(yè)開發(fā)與城市建設(shè)活動對濕地環(huán)境的破壞，堅(jiān)持“以保護(hù)求持續(xù)發(fā)展，以發(fā)展促環(huán)境保護(hù)”的濕地發(fā)展戰(zhàn)略[4]。

針對海河流域?yàn)I海濕地的退化成因分析，已有多位學(xué)者采用不同方法進(jìn)行了定量研究[47]，在構(gòu)建關(guān)于濕地退化成因的指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步量化分析了各個(gè)因素指標(biāo)對于退化結(jié)果的影響程度并進(jìn)行比較，從而得到濕地退化的主要成因。然而，受限于部分指標(biāo)數(shù)據(jù)的缺失情況與獲取難度，許多研究在構(gòu)建指標(biāo)體系時(shí)可選取的合適的指標(biāo)數(shù)量較少，部分研究不得不在指標(biāo)體系中加入與濕地退化相關(guān)性不強(qiáng)、但數(shù)據(jù)容易獲取的因素指標(biāo)，而這在濕地退化成因較多、機(jī)制復(fù)雜的背景下，其分析結(jié)果難以準(zhǔn)確表現(xiàn)濕地退化的具體成因及主次關(guān)系。通過本文的研究，以相關(guān)濕地退化評價(jià)研究案例作為數(shù)據(jù)源，應(yīng)用集萃法匯總了多年的文獻(xiàn)與資料，提取案例中的數(shù)據(jù)指標(biāo)和結(jié)果進(jìn)行合并分析，避免了構(gòu)建指標(biāo)體系時(shí)數(shù)據(jù)源缺失與獲取成本過高的問題，為濕地退化成因分析研究提供了新的思路與嘗試。同時(shí)，本文在研究過程中發(fā)現(xiàn)，雖然針對海河流域?yàn)I海濕地退化評價(jià)研究已有許多研究案例，但目前尚未出現(xiàn)一個(gè)統(tǒng)一的評價(jià)指標(biāo)體系和評價(jià)方法。不同的研究案例在評價(jià)過程中采用的因素指標(biāo)往往不完全一致，方法論中的權(quán)重定義與評價(jià)體系層次結(jié)構(gòu)也會存在一定差異。這導(dǎo)致不同退化評價(jià)研究的結(jié)果在空間和時(shí)間上形成了相對孤立，很少進(jìn)行直接對比與綜合分析。本研究基于眾多濕地退化評價(jià)實(shí)證研究結(jié)果的合并，嘗試?yán)眉头ǚ治龈餮芯康墓残耘c差異性，得到了各個(gè)因素指標(biāo)的定量化對比關(guān)系，不失為一種對濕地退化評價(jià)研究進(jìn)行綜合分析的可行思路與方向。

作為一種間接的評價(jià)方法，集萃法的可靠性在很大程度上取決于已有研究的數(shù)量和質(zhì)量。在本研究中，一方面，出于對數(shù)據(jù)進(jìn)行放縮的標(biāo)準(zhǔn)化處理需要，僅篩選了退化評價(jià)方法的基本原理等價(jià)于“加權(quán)平均求和”的研究案例，導(dǎo)致部分研究案例由于評價(jià)方法在原理上的不等價(jià)而無法納入模型，限制了模型的樣本數(shù)；另一方面，由于不同案例中因素指標(biāo)選取不統(tǒng)一，部分因素由于觀察值數(shù)目過少無法納入模型，制約了模型的變量數(shù)；以上不足都會對集萃法的綜合能力與結(jié)果質(zhì)量造成一定的影響。而可以展望的是，隨著濕地退化評價(jià)相關(guān)研究的積累和發(fā)展，在不斷的試錯(cuò)與比較過程中，會逐漸形成相對成熟、統(tǒng)一的評價(jià)指標(biāo)體系與評價(jià)方法，應(yīng)用集萃法時(shí)可以建立更加豐富、完備的數(shù)據(jù)庫，提升模型的綜合性與精確性，在未來相關(guān)研究中具有不小的應(yīng)用空間。

4.2 結(jié) 論

(1) 整體來看，海河流域?yàn)I海濕地的退化受到人為與自然因素的雙重影響。根據(jù)分析結(jié)果，各因素按照影響程度大小排序?yàn)椋核Y源開采>政策法規(guī)>河流徑流量>水質(zhì)污染>降水量>水產(chǎn)養(yǎng)殖>圍墾與建設(shè)占用>生物多樣性損失>氣溫。人為因素中的水資源開采、水質(zhì)污染，與自然因素中的降水量、河流徑流量等因素屬于導(dǎo)致濕地退化的主要成因；圍墾與建設(shè)占用、水產(chǎn)養(yǎng)殖是導(dǎo)致濕地退化的重要成因。此外，政策法規(guī)作為性質(zhì)特殊的人為因素，對濕地退化具有強(qiáng)效、即時(shí)的抑制效果，可以通過制定具有針對性的政策與法律，遏制相關(guān)因素對濕地退化的影響。

(2) 結(jié)合Meta-regression模型中的變量對比與機(jī)制分析，可以發(fā)現(xiàn)海河流域?yàn)I海濕地退化的核心成因在于濕地水資源的補(bǔ)給與存蓄受到了威脅。在濕地退化的動態(tài)過程中，能夠影響濕地水資源的因素會對濕地退化產(chǎn)生重要影響，因素對水資源補(bǔ)給與存蓄的影響越直接，該因素對退化的主導(dǎo)作用就越強(qiáng)。因此，在針對海河流域?yàn)I海濕地的恢復(fù)策略中，應(yīng)優(yōu)先解決水源問題，通過規(guī)劃調(diào)水、補(bǔ)水工程和污染治理方案等措施，改善濕地水資源的補(bǔ)給來源與存蓄環(huán)境。

(3) 本研究利用集萃法針對海河流域?yàn)I海濕地退化成因進(jìn)行了定量分析，需要注意的是，本方法得到的統(tǒng)計(jì)學(xué)上的定量結(jié)果表征的是相對意義而不是絕對意義，對于一個(gè)影響因素而言，在分析結(jié)果上的相對“較小”并不意味著該因素“不重要”，因?yàn)檫@些因素在濕地退化的過程中是相互影響、共同作用的，同時(shí)部分因素也存在著一定的因果關(guān)系。因此，在進(jìn)行濕地恢復(fù)與保護(hù)的過程中，厘清主要成因、解決首要問題的同時(shí)也需要進(jìn)行多方面措施的綜合協(xié)調(diào)，而不是采取相對單一的保護(hù)措施。