福建東山島景觀生態(tài)風(fēng)險評價及管理研究

巫麗蕓 (福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院， 福建 福州 350002)

福建東山島景觀生態(tài)風(fēng)險評價及管理研究

巫麗蕓
(福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院， 福建 福州 350002)

在對東山島景觀分類及風(fēng)險源的分析基礎(chǔ)上，應(yīng)用生態(tài)彈性度指數(shù)、景觀破碎度指數(shù)、脆弱度指數(shù)對東山島景觀生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行評價，按風(fēng)險值的大小將東山島分為4級生態(tài)風(fēng)險區(qū)后，分別對4級分險區(qū)進(jìn)行研究，并針對于不同的風(fēng)險區(qū)提出了相應(yīng)的風(fēng)險管理對策。

東山島；景觀生態(tài)風(fēng)險；風(fēng)險區(qū)；景觀生態(tài)風(fēng)險管理

區(qū)域景觀生態(tài)風(fēng)險評價是在景觀基礎(chǔ)上，描述人類活動或自然災(zāi)害對區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能等產(chǎn)生不利作用的可能性和危害程度[1]。通過對區(qū)域進(jìn)行景觀分析，評估區(qū)域內(nèi)各種景觀生態(tài)系統(tǒng)遭遇各種風(fēng)險的可能性，及受到風(fēng)險危害的大小，確定各種景觀生態(tài)系統(tǒng)抵抗風(fēng)險的能力，從而為區(qū)域景觀生態(tài)風(fēng)險管理提供科學(xué)依據(jù)。本研究在對東山島景觀生態(tài)風(fēng)險分析的基礎(chǔ)上，重點探討了東山島景觀生態(tài)風(fēng)險管理對策。

1 東山島的區(qū)域背景

東山島陸域介于東經(jīng)117°18′～117°35′，北緯23°34′～23°47′之間，東瀕臺灣海峽，南瀕南海，總面積241.57 km2，為福建省第二大島。東山島氣候?qū)倌蟻啛釒ШＱ笮约撅L(fēng)氣候，氣候溫暖，熱量豐富，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑。東山島雨量較少，年平均降水量1 113.9 mm。東山島全年主導(dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)，頻率為26%；夏季以西南偏南風(fēng)為主，頻率為12%～20%；5月和9月以東北偏北風(fēng)最多，頻率分別為23%、20%，其他季節(jié)則盛行東北風(fēng)，頻率為26%～40%。東山島是福建沿海大風(fēng)區(qū)之一，多年平均風(fēng)速為6.8 m/s，臺風(fēng)時最大風(fēng)速大于40 m/s(東山縣生環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查報告.東山縣環(huán)保局，2002)[2]。東山島植被系屬于閩粵沿海丘陵平原亞熱帶雨林區(qū)、閩南博平嶺東南濕熱帶雨林小區(qū)[3]，植物有84科，160屬，其中蕨類植物6屬8種，種子植物154屬，176種[4]。

2 東山島景觀生態(tài)風(fēng)險評價方法

依據(jù)東山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀和風(fēng)險狀況，將東山景觀分為針葉林、闊葉林、混交林、灌草叢、農(nóng)田、園地、居民點、水域、灘涂鹽田等9種作為風(fēng)險受體[1]進(jìn)行評價，探討這9種景觀生態(tài)系統(tǒng)暴露在臺風(fēng)風(fēng)沙、干旱、水土流失、污染[1]4種風(fēng)險源下的風(fēng)險值大小。為了能得到景觀生態(tài)風(fēng)險值，對4種風(fēng)險源發(fā)生的概率和強度進(jìn)行統(tǒng)計，并在空間上定位其作用的區(qū)域范圍。為反映各種景觀生態(tài)系統(tǒng)抵抗風(fēng)險能力的大小，分別用生態(tài)彈性度指數(shù)(ECO)、景觀破碎度指數(shù)(FN2)、脆弱度指數(shù)(Fi)和生態(tài)損失度指數(shù)(Di)[1]表示。

生態(tài)彈性度指數(shù)ECO=Vi·Si·Pi

式中，Vi為i類生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性指數(shù)，Vi=Mi/M(Mi為i類生態(tài)系統(tǒng)中的物種數(shù)；M為整個區(qū)域內(nèi)的物種數(shù))；Si為每種景觀的面積比例；Pi為指彈性分值。

景觀破碎度指數(shù)FN2=MPS(Nf-1)Nc

圖1 東山島景觀生態(tài)風(fēng)險分級圖Figure 1 The landscape ecological riskassessment of Dongshan Island

式中，MPS由景觀內(nèi)所有斑塊的平均斑塊面積除以景觀內(nèi)最小斑塊面積得到;Nf為景觀內(nèi)某一景觀類型的斑塊總數(shù)；Nc為景觀內(nèi)最小斑塊面積去除區(qū)域內(nèi)景觀總面積得到的數(shù)值[5]。

脆弱度指數(shù)Fi表征各種景觀生態(tài)系統(tǒng)的抗逆強度、受干擾的程度、易損性，采用專家打分法。

將以上3個因素綜合起來成為生態(tài)損失度指數(shù)Di，Di=ECO·FN2·Fi來表征9種風(fēng)險受體的抗風(fēng)險能力。

最后對4種風(fēng)險源進(jìn)行權(quán)重賦值，并進(jìn)行空間疊加，并與賦有生態(tài)損失度指數(shù)的景觀類型圖進(jìn)行空間疊加，最終得到綜合生態(tài)風(fēng)險值[1]，對風(fēng)險值進(jìn)行分級，生成東山島景觀生態(tài)風(fēng)險值綜合評價圖1[1]。

3 東山島景觀生態(tài)風(fēng)險區(qū)分析

從東山島景觀生態(tài)風(fēng)險分級圖(圖1)可以看出，東山島區(qū)域景觀生態(tài)風(fēng)險強度的分布具有一定的規(guī)律性。總體上來說，東山景觀生態(tài)風(fēng)險值從沿海向內(nèi)陸逐漸降低，沿海地區(qū)風(fēng)險值較高，內(nèi)陸地區(qū)風(fēng)險值較低，風(fēng)險值大小呈帶狀結(jié)構(gòu)分布。

整個東山島區(qū)域內(nèi)，西北部的青山-牛犢山-廟山、位于東北面的康美-美山-西崎一帶、東南的金鑾灣-烏礁灣-澳角灣的沿海低丘臺地分布區(qū)、以及西南角鼓下-山南-山東一帶這4個區(qū)域就是一級風(fēng)險區(qū)。這些地帶是東山生態(tài)風(fēng)險最高、生態(tài)環(huán)境較脆弱的地區(qū)。它們主要是呈面狀散布于東山島各沿海區(qū)域的低丘臺地上，景觀類型主要有闊葉林、針葉林、混交林、沿海防護(hù)林。它們是東山島面臨災(zāi)害的前沿地帶，本身就負(fù)有減弱臺風(fēng)風(fēng)沙干擾、保護(hù)島嶼內(nèi)陸的責(zé)任，對維護(hù)東山島的生態(tài)安全意義重大。但近年來，防護(hù)林體系的人為破壞與更新不良、闊葉林的退化、森林的人工化和物種單一化致使這一地帶防護(hù)功能日益衰微，風(fēng)險加大。一級風(fēng)險區(qū)大都在高強度的臺風(fēng)與干旱災(zāi)害影響范圍內(nèi)，風(fēng)險級別最高。另外，這些區(qū)域受干旱、臺風(fēng)風(fēng)沙、水土流失等多種風(fēng)險源的綜合影響，各種風(fēng)險源發(fā)生的概率和強度都較大，各種風(fēng)險源疊加在一起使得這些區(qū)域的風(fēng)險值都較大。

二級風(fēng)險區(qū)主要分布于東山島西北部的南部低丘區(qū)、康美鎮(zhèn)北部山區(qū)、烏礁灣沿岸地區(qū)、西南及南部沿岸的廣大地區(qū)。它們的生態(tài)損失度仍然較高，同時也受到多種風(fēng)險源的影響，所以風(fēng)險值相對較大。這些區(qū)域主要分布在東山島的低丘臺地、濱海平原上，主要景觀類型有森林、灌草叢、部分沿海灘涂等。這些景觀類型是多種物種的棲息地，也是涵養(yǎng)水源、保持水土、防風(fēng)固沙、保護(hù)環(huán)境的中堅力量，但同時它們也是脆弱的，由于人類干擾和環(huán)境變化而不斷退化，質(zhì)量降低，物種減少；或者人們?yōu)榻?jīng)濟目的而直接將它們破壞，一經(jīng)破壞后要想將它們恢復(fù)到原始狀態(tài)是十分困難。沿海灘涂的過度開發(fā)與不當(dāng)利用也使得東山島的沿岸地區(qū)風(fēng)險增大。

三級風(fēng)險區(qū)主要分布在二級風(fēng)險區(qū)的內(nèi)部，是東山島農(nóng)田、園地、鹽田等景觀類型的集中地區(qū)，是東山的主要生產(chǎn)區(qū)域。這一地帶生態(tài)意義中等，它們是人為管理的產(chǎn)物，物種單一，容易因干擾而受損。但大量人為管理負(fù)熵的輸入，使這些生態(tài)系統(tǒng)相當(dāng)穩(wěn)定。雖然也受干旱、臺風(fēng)、污染等多重風(fēng)險源影響，但概率和強度都較小，且干擾后恢復(fù)相當(dāng)迅速。因此這一地帶生態(tài)風(fēng)險值較小。

東山島低風(fēng)險區(qū)主要是四級風(fēng)險的分布區(qū)。它主要分布于島內(nèi)部居民集中的地區(qū)及附近區(qū)域，如西埔鎮(zhèn)、樟塘鎮(zhèn)和康美鎮(zhèn)所轄區(qū)域。它們是人類的主要活動場所，是完全的人工產(chǎn)物，因此最為穩(wěn)定，不易受干擾，它們的風(fēng)險值最低。

在三、四級風(fēng)險區(qū)內(nèi)并不是所有的區(qū)域的風(fēng)險值都較低。在這些區(qū)域內(nèi)，水域的風(fēng)險值都較高，一般都可達(dá)到一、二級風(fēng)險。東山的水域多為小溝渠，集水面積小，對干擾的抵抗能力弱，對物種的保護(hù)能力也較弱，因此容易受氣候的影響，易澇易旱，納污容量小，易被污染。然而這些水域?qū)|山這樣一個缺水的海島又是至關(guān)重要的，水域的保護(hù)和維護(hù)，降低水域的風(fēng)險值是東山生態(tài)環(huán)境改善面臨的一個重要問題。

4 東山島景觀生態(tài)風(fēng)險管理對策

根據(jù)東山島景觀生態(tài)風(fēng)險評價的結(jié)果，對不同級別的風(fēng)險區(qū)應(yīng)建立不同的風(fēng)險管理措施和政策。

4.1 一級風(fēng)險區(qū)的風(fēng)險管理對策

(1)加強沿海防護(hù)林帶的建設(shè) 東山一級風(fēng)險區(qū)風(fēng)險管理對策首先必須是著力于沿海防護(hù)林網(wǎng)的建設(shè)。首先，應(yīng)加強東山沿海防護(hù)基干林帶的建設(shè)。為了加強防風(fēng)效益，可在沿海基干林帶背后根據(jù)主風(fēng)向、風(fēng)速大小與地形等營造相應(yīng)的副林帶。由于東山主風(fēng)向為東北風(fēng)，副林帶宜采用林帶寬6 m(5行)，林帶間距150 m，林帶長度300 m左右且走向為NW-SE的種植方式[6]。其次，適時予以林帶更新?lián)嵊Ｓ杏媱澯胁襟E地對沿岸基干林帶進(jìn)行更新。在原跡地上適量增加木麻黃(Casuarinaspp.)生長所需的微量元素鉬和磷肥，在林下可嘗試種植從西北引進(jìn)的檉柳，以及種植多種熱帶、南亞熱帶水果如芒果(Mangiferainclica)、木菠蘿(Artocarpusheterophyllus)、菠蘿(Ananascomosus)等，提高森林生物的多樣性[2]。通過完善防護(hù)林結(jié)構(gòu)和更新林帶，最終形成東山多林種、多樹種、多層次、多效益的林帶、林網(wǎng)、林片相結(jié)合的綜合防護(hù)體系，從而發(fā)揮最大的防護(hù)效益及其森林植被的生態(tài)功能。

(2) 突出森林生態(tài)系統(tǒng)的保育 東山森林生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量的提高關(guān)鍵是常綠闊葉林的保育和重建。首先應(yīng)保護(hù)好現(xiàn)有的大型森林斑塊，同時按景觀生態(tài)學(xué)原理設(shè)計并建設(shè)闊葉林島狀林斑之間的闊葉林廊道，使常綠闊葉林從孤島狀變成網(wǎng)狀，使之有利于森林物種的遷徙和繁育，促進(jìn)生物多樣性的提高[7]。

目前，東山的闊葉林樹種都相對單一，主要以相思樹、木麻黃為主。這種結(jié)構(gòu)不利于森林生態(tài)系統(tǒng)水土保持功能的發(fā)揮，因此應(yīng)適度增加闊葉林的物種數(shù)量。在東山可以種植火力楠(Micheliamacclurel)、檸檬桉(Eucalyptuscitriodora)、米櫧(Castanopsiscarlesii)、香樟(Cinnamomumcamphora)、小葉榕(Ficusmicrocarpavar.pusillifolia)等樹種。另外東山針葉林比例較大，占有林地的27.5%，且樹種又多以單純的黑松(Pisnusthunbergii)、馬尾松(P.massoniana)、濕地松(P.elliottii)為主，其抵抗災(zāi)害的能力偏低，因此需在針葉林中適度增加闊葉樹種的比例。通過樹種的引入逐步實現(xiàn)林地物種數(shù)量的增加，從而維系生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增強抵抗災(zāi)害的能力。

4.2 二級風(fēng)險區(qū)的風(fēng)險管理對策

(1)防治水土流失 它們的生態(tài)損失度仍然較高，同時也受到多種風(fēng)險源的影響，所以風(fēng)險值相對較大。要對礦產(chǎn)資源的勘查、開發(fā)實行統(tǒng)一規(guī)劃、合理布局，嚴(yán)禁肆意挖沙采礦。環(huán)保部門要加大對資源開發(fā)區(qū)的執(zhí)法力度，強化管理，要求產(chǎn)生尾礦的企業(yè)必須對開發(fā)過程中排棄的剝離表土、矸石、尾礦、廢渣等物質(zhì)，制定污染防治計劃，采取有效措施，防治尾礦對環(huán)境的污染和危害，及時復(fù)墾利用和植被恢復(fù)，并對現(xiàn)有的水土流失區(qū)進(jìn)行治理。

(2)合理開發(fā)沿海灘涂資源 東山島四周均為海域，水產(chǎn)養(yǎng)殖一直是東山的重頭產(chǎn)業(yè)，近岸灘涂大多開發(fā)為水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)。由于經(jīng)濟利益驅(qū)動和缺乏科學(xué)的規(guī)劃，東山島水產(chǎn)養(yǎng)殖普遍密度過大，品種單一，布局集中連片，甚至破壞原有的沿海防護(hù)林，這加劇了水產(chǎn)養(yǎng)殖對生態(tài)環(huán)境的壓力。

要實現(xiàn)東山島沿海灘涂的合理開發(fā)，應(yīng)控制養(yǎng)殖自身的污染，改善養(yǎng)殖海區(qū)水質(zhì)，根據(jù)海域養(yǎng)殖容量控制養(yǎng)殖規(guī)模，推行生態(tài)養(yǎng)殖；加強對重點養(yǎng)殖海域海洋環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測；科學(xué)確定東山灣、詔安灣、西埔灣等本縣重點養(yǎng)殖海域的養(yǎng)殖密度，合理投餌、施肥；加大養(yǎng)殖區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究力度；同時應(yīng)嚴(yán)格控制為發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖而破壞沿海防護(hù)林的行為。

(3)水資源的合理利用和保護(hù) 東山必須從陸地引水，應(yīng)保證輸水管道暢通，最好能建立由水庫、溝渠等組成的覆蓋全島的輸水管網(wǎng)。大力提倡節(jié)約用水，保護(hù)并營造水土涵養(yǎng)林。控制地下水開采量，防止過渡開采造成地下水位下降影響沿海防護(hù)林帶的生長甚至出現(xiàn)海水倒灌現(xiàn)象。加強對主要地下水區(qū)域的回灌工作，增加地下水補給，保證地下水的永續(xù)利用。

紅旗水庫是東山最主要的飲用水源地，應(yīng)將紅旗水庫的匯水區(qū)以及引水工程向東渠現(xiàn)有明渠段范圍設(shè)為水源保護(hù)區(qū)。在保護(hù)區(qū)內(nèi)禁止一切工業(yè)企業(yè)建設(shè)項目的建設(shè)，嚴(yán)禁與人飲工程無關(guān)的建設(shè)項目在該范圍內(nèi)開山炸石、破壞植被，要加強對保護(hù)區(qū)植被保護(hù)，對紅旗水庫周邊現(xiàn)有的污染源進(jìn)行治理。

4.3 三級風(fēng)險區(qū)的風(fēng)險管理對策

(1)農(nóng)田園地的多樣化、立體化種養(yǎng) 東山是土地利用高強度地區(qū)，它的土地利用率高達(dá)93.18%。在這樣一種土地利用現(xiàn)狀下，東山需要建設(shè)高效的人工生態(tài)系統(tǒng)，實施土地集約經(jīng)營，引入優(yōu)良的蔬菜、瓜果品種如牛蒡(Arctiumlappa)、黃秋葵(Abelmoschusesculentus)、毛豆(Vignasesquipedalis)、青花菜(BrassicaoleraceaL.var.varitalica)、西瓜(Citrulluslanatus)等，增加農(nóng)田中農(nóng)產(chǎn)品種類，這既利于經(jīng)濟發(fā)展，又能增強農(nóng)田系統(tǒng)防御災(zāi)害的能力。

(2)農(nóng)田園地外部環(huán)境的建設(shè) 農(nóng)田系統(tǒng)的良性發(fā)展也依賴于外部環(huán)境條件的建設(shè)。應(yīng)嚴(yán)格控制建筑斑塊的盲目擴張，節(jié)約工程及居住用地；完善排灌工程，擴大有效灌溉面積，減輕旱害，充分發(fā)揮增產(chǎn)潛力；在農(nóng)田斑塊中引入生態(tài)緩沖與防護(hù)林體系，在基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)內(nèi)溝、路、渠適宜植樹的地方按照每側(cè)兩行以上喬、灌木栽植，改建或更新老林網(wǎng)，實現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)田林網(wǎng)化，增強對農(nóng)田系統(tǒng)的防護(hù)。

4.4 四級風(fēng)險區(qū)的風(fēng)險管理對策

四級風(fēng)險分布區(qū)是東山島風(fēng)險較小的區(qū)域，對人類活動已具有較大的適應(yīng)力，所以人為干擾的影響并不大。對于這一區(qū)域的風(fēng)險管理主要在城鎮(zhèn)的生態(tài)化建設(shè)的實現(xiàn)。首先重視城區(qū)綠地設(shè)計，加強森林公園的建設(shè)，規(guī)劃具有較好通達(dá)性的綠地系統(tǒng)。同時在交通主干道的兩側(cè)建設(shè)綠色廊道，在水源的周圍布置綠化防護(hù)帶。這樣能形成城市區(qū)域良好的生態(tài)循環(huán)和物種維護(hù)，并達(dá)到城市環(huán)境的美觀和優(yōu)良。另外，東山城市污水的妥善處理是東山城鎮(zhèn)人口、經(jīng)濟快速發(fā)展的必然要求，也是東山發(fā)展觀光旅游業(yè)的必要條件。東山必須盡快啟動污水處理廠的規(guī)劃與建設(shè)。

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2010-06-23

巫麗蕓(1977-)，女，福建光澤人，理學(xué)碩士，講師，研究方向為城市生態(tài)與景觀生態(tài)學(xué).

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