海岸湿地资源环境压力特征与区域响应研究，本文主要内容关键词为：湿地论文,海岸论文,特征论文,区域论文,压力论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 引言
根据21世纪议程的要求，按照“压力—状态—响应（PSR）”模型，联合国可持续发展委员会已制定了一系列可用于海岸带管理的指标：如压力方面：海岸带的人口增长；石油向海岸水体的渗漏；氮和磷对海岸水体的污染等。状态方面：COD；BOD；总磷；总氮；重金属等。响应方面包括一系列的海岸管理政策及实施情况等①。据亚洲开发银行的研究②，将压力、状态、响应的指标，综合成指数，如修复成本（Cost of Remediation）和环境弹性（Environmental Elasticity）。其中修复成本较好地反映了“状态”与“响应”之间的联系，而环境弹性则试图揭示“压力”与“状态”的关系。海岸环境，作为一种“状态”，受到了一系列“压力”的影响，而“状态”的变化，则导致人们在政策上“响应”的变化。如果海洋环境发生变化，针对海岸海洋环境的海岸管理方略也会有所调整，比如海水水质恶化，对入海的排放管制将会加强等[1]。
海岸区域经济发展、人口增长以及人类活动的日益频繁（如围垦、工业、风景区发展、污染物处置等），是海岸湿地资源环境“压力”产生和加剧的直接动因，海岸湿地资源环境“状态”从外部特征（地貌、植被覆盖、面积等）到内部性质（生态环境质量等）均发生了深刻的变化（图1）。
图1 海岸湿地开发下的资源环境压力与区域响应模式[2]
Fig.1 Resource-environmental pressure and regional response under the development of coastal wetlands
海岸湿地资源环境“状态”的持续恶化，将对海岸区域造成不可估量的损失。因此在目前情况下，对海岸湿地资源环境的管理，不能仅对海岸湿地环境的“状态”进行政策调控“响应”，而应该具体分析各种不同的“压力”，以及“压力”的作用过程，理想的状况应该是在“压力”对“状态”发生质的作用前，调控“压力”，采取相应的政策措施，使好的“状态”得以保持。要调控“压力”，就必须在“压力”分析的基础上，建立好的政策措施“响应”（图2）。
图2 资源环境“压力—响应”的概念模型[3]
Fig.2 Conceptual resource-environmental pressure-response model
2 研究区域背景
江苏省连云港市与盐城市交界的灌河口湿地以南是我国最大的海岸滩涂湿地自然保护区：盐城国家级珍禽自然保护区。它地处江苏中部沿海，管辖范围为江苏省盐城市的东台、大丰、射阳、滨海和响水5个县（市）的海岸湿地部分，总面积45.56×10[4]hm[2]，分为核心区、缓冲区与试验区（图3）。盐城海岸区域适宜的水文、水动力与气候条件以及由细颗粒物质组成的潮滩海岸，使该区发育了多样的湿地生态类型。其独特性和重要性不仅在于其生态类型的齐全和面积分布的集中，而且还在于盐城珍禽（丹顶鹤等）自然保护区、大丰麋鹿自然保护区等国家级保护区的建立，在人类活动日益加剧的今天，基本仍保持了天然湿地的生态结构和功能，成为中国、乃至世界为数不多的典型原生海岸湿地之一。
图3 盐城自然保护区海岸湿地区位与功能分区
Fig.3 Map of location and functional allocation for Yancheng Natural Reserve (YNR)
近年来由于人类扰动压力不断增大，盐城自然保护区海岸湿地珍禽栖息地面积急剧下降，丹顶鹤数量强烈波动并于2000年之后直线下降，同时研究区域生态环境质量状态不断恶化（甚至连保护区核心区也不例外）。若海岸湿地生态系统原有平衡状态遭到破坏，将很难恢复原有的良好状态与活力[4]。 本研究通过盐城海岸湿地中土地围垦压力、水质污染压力和海岸灾害压力等主导压力因子及其区域资源环境响应的分析，试图研究资源环境压力—区域响应的作用特征和变化规律，为合理规范人类土地利用等扰动行为、制定调控响应方案和决策提供科学依据。
3 资源环境压力—区域响应分析
3.1 海岸湿地围垦压力与区域响应
（1）湿地围垦压力特征。目前保护区人类生存空间的不断扩张， 对湿地的侵占和影响已到了非常严重的程度。围垦湿地是人类扩大耕地面积的重要方式之一，同时也是湿地面积持续萎缩最重要的原因。围垦与湿地用途的改变，还使水生生物丧失了栖息空间，渔业生产、湿地经济植物的种植失去了发展场所，对渔业资源的破坏也相当严重。
盐城自然保护区海岸湿地按自然地貌特征，分为已围潮上带、未围潮上带、潮间带和岸外辐射沙洲4部分，总面积4556km[2]，其中潮上带为1674km[2]，潮间带1614km[2]，辐射沙洲为1267km[2]（表1）。
表1 2000年江苏（含盐城）海岸湿地类型
Table 1 Types of coastal wetlands in Jiangsu Province in 2000
(×10[4] hm[2],％)
潮上带
潮间带 辐射沙洲 合计
占全省滩涂
小计
已围滩地 未围滩地 百分比
盐城
16.74 13.343.40 16.14
12.6745.56 59.76
南通
2.00
1.86 0.14 11.34
6.67 20.01 26.24
连云港 8.67
8.14 0.53 2.000.00 10.67 14.00
合计
27.42 23.354.07 29.48
19.3476.24 —
占全省滩涂 35.96 30.635.34 38.67
25.37— 100
据：江苏省发展计划委员会经济研究所，江苏省海涂可持续发展的增长及战略研究报告，2001。
根据表1，截止2000年，盐城海岸湿地已围潮上带13.34×10[4]hm[2]，占盐城潮上带面积的79.69％，占盐城海岸湿地总面积的29.28％；占江苏省已围潮上带57.13％，占江苏省潮上带面积的48.65％，占江苏省海岸湿地总面积的17.50％。
随着围海技术的提高及人类欲望的膨胀，外堤线的高程越来越低，匡围的速度也远大于堤外湿地景观恢复的速度，堤外湿地面积越来越少，潮滩逐渐陡化。原来数千米宽的白茅——大穗结缕草景观与盐蒿景观现仅剩200m余宽，有的岸段堤外原生湿地景观已完全缺失[5]。1983年～2000年期间，盐城保护区海岸湿地景观斑块数增加了4.15倍，平均斑块面积仅为原来的0.19倍，破碎化程度也随之增强，增加了近5倍，而最适宜丹顶鹤等珍禽过冬栖息的草地、 芦苇地和滩涂面积等自然景观则减少了53％[6]。
（2）与区域响应的相关性分析。区域对湿地围垦压力响应的相关性明显， 特别是丹顶鹤等珍禽数量强烈波动，且分布格局呈现破碎化。
尽管目前滩涂湿地呈自然淤长，但与围垦速度相比，适宜丹顶鹤栖息的海岸湿地面积仍呈减少趋势：一方面原有核心区已不能涵盖丹顶鹤的需求范围，许多潜在的生境逐渐被丹顶鹤所利用；另一方面土地的开发使滩涂湿地面积逐渐减小，造成丹顶鹤生存环境的破坏，丹顶鹤生境破碎度增大，造成栖息地迅速减少，而且农药和杀虫剂的使用对丹顶鹤构成了严重的生命威胁。1990年，栖息地面积为430km[2]，而到了1998年，则减少至180km[2]左右，在不到10年的时间内，栖息地面积丧失了将近60％[7]。1990年以来，盐城海岸湿地的丹顶鹤数量长期呈强烈波动的不稳定状态，特别是2000年之后丹顶鹤的数量处于直线下降的趋势（图4）， 盐城北部的滨海县已近10年没有丹顶鹤的稳定分布，响水县也只在盐田中有少量丹顶鹤栖息[8]。
图4 盐城海岸湿地越冬丹顶鹤数量变化曲线（1991年—2002年）
Fig.4 The graph for the amount of red-crowned cranes from 1991 to 2002 in YNR
随着盐城海岸带土地利用强度不断加大，景观中斑块数明显增加，平均斑块面积减小，破碎化程度加大，使具有生物多样性保护意义的生境斑块面积大为缩小，从而对种群大小及其灭绝速度产生不利影响。此外，盐城海岸湿地的围垦，往往是优先将生物密集区段尽多地匡在围区之内，其土地利用导致原来在此地的生物向外扩散，从而缩小其他生物资源生活空间、减少了生物生产力水平。如大丰市四卯酉外滩区段内原有的6.7km宽度，现随着围垦开发利用及其导致的耐盐植物的向外拓展，仅留下不足3km宽度的窄长条状贝类资源生活区，导致贝类资源的生物量锐减，文蛤采捕量由原来的100t／年以上减少到1997年的不足20t／年[6]。可见，湿地围垦利用活动，已经严重威胁到盐城海岸带的生物多样性。
3.2 海岸环境灾害压力与区域响应
（1）海岸环境灾害压力特征。由于海岸环境条件复杂多变，盐城自然保护区海岸湿地经常受到来自海洋的自然灾害影响。海岸环境灾害从成因上划分包括自然主导，自然和人为共同作用以及人为主导三类[9]。近年来人为因素在海岸灾害形成中占有越来越重要的权重，成为制约海岸地区——我国最重要的经济带社会、经济和资源环境可持续发展的重要因素[10]。盐城保护区海岸湿地区域在成因上与人类活动密切相关的典型海岸灾害有：水环境污染和海平面上升。
根据2000年盐城海岸湿地5 条主要中小入海按《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）[12] 评价，评价结果见图5，表2，入海河口淡水水质按GB 3838—2002Ⅲ类计算超标率。
图5 2000年盐城海岸湿地入海河流河口监测值（mg/L）
Fig.5 Field survey data of water quality in YNR during 2000(mg/L)
表2 2000年盐城海岸湿地入海河流河口水质评价结果
Table 2 Water quality of main estuaries in YNR during 2000
监测点
定类项目 水质类别
灌河 陈港
石油类Ⅳ类
灌溉总渠 六垛闸 石油类Ⅳ类
射阳河射阳河闸
高锰酸钾指数、石油类 Ⅳ类
新洋港新洋港闸
高锰酸押指数、石油类 Ⅳ类
斗龙港斗龙港闸
石油类Ⅳ类
盐城海岸湿地的射阳港、新洋港、斗龙港、灌溉总渠、灌河等5 条河流的入海河口水质处于地面水Ⅳ类，影响水质的主要项目为石油类和高锰酸盐指数。5 个入海河口中灌河和灌溉总渠入海口石油类超标率分别为41.7％和55.6％；射阳河和新洋港高锰酸钾盐指数超标率分别为33.3％和77.8％，石油类超标率分别为44.4％和66.7％；斗龙港定类项目超标率66.7％。水质环境污染压力—状态依然处于恶化趋势。
杨桂山等人的研究[13] 表明由于受全球性海平面上升和当地自然与人为引起的地面沉降的共同影响，盐城海岸区域21世纪前半期相对海平面上升速率将可能达到全球平均值的2倍～3倍。相对海平面上升将对当地的自然环境演变和社会经济发展造成一系列不利的环境压力，这将成为该地区未来大规模资源开发和社会经济可持续发展的重要制约性因素之一。
（2）与区域响应的相关性分析。 海岸环境污染的区域响应主要表现在污染引起的生境环境质量下降以及生物多样性受损。盐城海岸湿地地表水环境污染主要受区域城镇工业生产和居民生活废弃物排放、农业生产过程中化肥、农药流失和水产养殖废水排放等因素的影响。盐城海岸湿地及其周边内陆区域的土地利用活动产生的废弃物通过直接或间接的途径在河流汇集，由于土地利用结构的变化，入河污染负荷成倍增加。城镇工矿用地是导致盐城海岸带水质污染的主要土地利用类型。而农药化肥的有效利用率低，相当部分进入水体和土壤中，加重了水质的污染。当滩涂湿地被开发为农业生产用地后，农药和杀虫剂的使用污染当地水体和土壤环境，减弱湿地自身功能，给丹顶鹤等珍禽栖息和生存带来潜在威胁，同时导致大量水生动植物资源流失。
相对海平面上升的区域响应最为典型的案例将是造成沿海大片滩涂湿地损失（表3），加重台风风暴潮并引起景观变化、威胁海堤自身等。
表3 相对海平面上升50cm 引起的盐城海岸湿地损失估算[13]
Table 3 Coastal wetlands losing estimation if relative sea level rising 50cm (×10[4] hm[2],％)
滩涂损失湿地损失
面积
损失率 方式 面积
损失率 类型
灌河口—射阳河口1.72
55 侵蚀加剧 1.20
100 盐蒿草甸
射阳河口—斗龙港口 1.00
15 侵蚀加剧 1.00
55 禾草、芦苇
斗龙港口以南0.51
3
减缓淤涨 0.00
0
—
由于潮间带湿地宽缓，沿海陆地低平，台风引起的风暴潮与天文大潮相遇，常形成特大风暴潮灾害，冲击保护区淤泥质海岸湿地景观格局。台风暴潮不仅可以通过强大的海浪破坏港口、工程、道路和海堤，形成各种干扰斑块，而且可以通过对岸滩的短期强烈侵蚀引起部分湿地景观斑块和廊道的消失。同时，风暴潮灾害向陆地纵深发展，还会给农业湿地景观带来巨大破坏，造成防护林和经济林损毁、农田淹没、盐田淌化、水面养殖流失等，甚至危及渔民生命安全[5]。
4 结语
本文以江苏盐城海岸湿地为例，分析盐城海岸湿地中主要的资源环境压力，包括湿地围垦、海岸环境灾害（水质污染、海平面上升及风暴潮等），研究区域对上述环境压力具有良好的响应关系。盐城海岸湿地是生物多样性极其丰富的区域，然而海岸湿地的围垦利用活动，使原生生境丧失或破坏、景观破碎化程度加大，导致其他生物资源生存生活空间大为缩小，从而威胁当地生物多样性。同时，盐城海岸环境灾害，水环境污染及水体富营养化、海平面上升、风暴潮引起富营养化，使得海岸湿地环境更为脆弱。
“环境压力—区域响应”及其相互作用其特征与机制研究是模型运行和政策设计的基础，在海岸资源环境管理和可持续决策方面有着广泛的应用前景。后续研究将定量地揭示盐城海岸地区人类活动对海岸环境的压力，在此基础上，确定海岸湿地环境的“压力”及在海岸环境中的反应；建议适当的调控政策，确定针对“压力”的优先环境管理政策，以保证海岸环境的优良。
致谢：感谢南京大学朱大奎教授、邹欣庆教授、高建华副教授的建设性意见和资料帮助。
注释：
① United Nations Department for Policy Coordination and Sustainable Development,Indicators of Sustainable Development:Framework and Methodologies,1996.
② Asian Development Bank,A Workbook of Economic Evaluation of Environmental Impacts,1998.
收稿日期：2005—05—27；修订日期：2005—12—02
基金项目：国家自然科学基金项目（编号：40576024）；江苏省研究生创新计划项目（2005年度）。