廣東省川山群島開發利用生態風險評價

李曉敏，張 杰，曹金芳，馬 毅

國家海洋局第一海洋研究所， 青島 266061

廣東省川山群島開發利用生態風險評價

李曉敏*，張 杰，曹金芳，馬 毅

國家海洋局第一海洋研究所， 青島 266061

隨著海洋經濟的迅猛發展，海島的開發利用程度不斷加大，海島生態環境遭到極大地沖擊和破壞，導致海島生態系統出現環境惡化、災害加劇的趨勢。廣東省川山群島，主島為上川島和下川島，因島上旅游娛樂和養殖用海等開發利用活動頻繁，使其生態系統面臨嚴峻的挑戰。根據EPA提出的生態風險評價框架，分析了川山群島的生態終點、生境類型和壓力源狀況，構建了一個用以描述川山群島壓力源、生境和評估終點間相互關系的概念模型，采用RRM模型思想進行了川山群島開發利用風險評價。結果表明：上川島屬于開發利用的高風險區，主要風險區域是潮間帶和近海兩個生態子系統，其中以巖灘的開發利用壓力最大，旅游娛樂和養殖用海是風險壓力的主要來源，珍稀水禽是主要受威脅的物種；下川島較上川島的開發利用風險低，其島陸、潮間帶和近海3個生態子系統的開發利用壓力都不大，養殖用海、旅游娛樂和城鎮用地是風險壓力的主要來源，也是威脅珍稀水禽和猛禽的主要壓力源。基于此，從旅游管理、養殖用海管理等方面給出了上川島和下川島的風險管理對策，以期為海島環境保護和可持續利用提供科學依據。

海島生態系統；生態風險評價；開發利用；相對風險模型；川山群島

生態風險評價是伴隨著環境管理目標和環境觀念的轉變而逐漸興起并得到發展的一個新的研究領域[1]。美國國家環保局(Environmental Protection Agency, EPA)1992年對其的定義為：對由于一種或多種應力(物理、化學和生物應力等)接觸的結果而發生的或正在發生的負面生態影響概率的評估過程[2]。作為一種重要的生態環境管理手段，生態風險評價已應用到湖泊流域[3- 6]、三角洲濕地[7- 8]、海岸帶和海灣地區[9- 11]、行政區域[12- 13]等方面。

海島是海洋國土的重要組成部分，具有很高的經濟價值和國防價值；同時，海島是一種特殊的生態系統，生態環境單一、脆弱性強。隨著海洋經濟的迅猛發展，海島的開發利用程度不斷加大，使得海島生態環境遭到極大地沖擊和破壞，海島生態系統出現環境惡化、災害加劇的趨勢。長久以來，自然災害一直是海島生態系統的主要風險源，但近年來人類開發利用活動已發展成為海島生態系統的首要風險源。然而，關于海島生態系統風險評價的研究還不多。國家海洋局第一海洋研究所承擔的國家自然科學基金委主任基金“海島生態系統評價方法研究”開展了海島生態系統風險評價方法研究。在該基金的支持下，王小龍等發展了非線性海島自然災害風險評價模型和基于相對風險模型的海島人類開發利用風險評價方法[14- 15]，辛紅梅等提出了基于景觀格局的海島自然災害風險評價方法和模型[16]，王常穎等建立了基于景觀格局的海島開發利用風險評價模型[17]，這些方法均在渤海海域長島南五島中得到了應用。

廣東省川山群島分布在珠江口西側，為粵中海上重要屏障。因長期受海洋季風影響，氣候溫暖宜人，以豐富獨特的旅游資源吸引著八方游客，還分布有沙堤港、南澳港等許多天然優良港灣，所以島上旅游娛樂和養殖用海等開發利用活動頻繁，導致川山群島生態系統面臨嚴峻的挑戰。本文根據EPA提出的生態風險評價框架，對川山群島生態系統進行開發利用風險評價，以期為海島生態環境保護、可持續開發利用提供決策支持和管理依據。

1 海島開發利用風險評價框架

根據EPA的生態風險評價框架體系[2]，生態風險評價框架主要由問題形成、風險分析(包括暴露分析和危害分析)、風險表征和風險管理4個步驟構成。王小龍等[15]在此基礎上，構建了海島開發利用風險評價框架，本文采用了該框架。

問題形成階段分析的內容包括生態終點、區域生境結構、壓力源和概念模型4項。海島生態系統可選取區域特有的物種種群及數量的減少、鳥類種群及數量的減少、珍稀瀕危鳥類的消失、潮間帶的退化等作為相應的生態終點。區域生境結構主要是分析評價區域內的生境特征、類型及其分布狀況，了解不同生境類型的風險狀況。海島生態系統壓力源可以分為自然和人為壓力源兩類，自然壓力源包括干旱、熱帶氣旋、蟲害等，人為壓力源包括過度開發利用、排污污染、化學物質泄漏、溢油等。概念模型的構建在極大程度上決定著評價結果的可靠性，正確的概念模型可以真實地反應區域現實存在的壓力源-生境-生態終點的暴露和響應路徑，對于區域風險評價和最終的風險管理均具有指導意義。

風險分析階段需要解決的問題是如何對各類壓力源—生境—生態終點的暴露和響應進行度量。采用相對風險模型[18](RRM)思想，通過計算壓力密度和生境豐度，來實現海島開發利用壓力與生態終點之間的暴露和響應的定量化。RRM得到的生態風險關系是一種相對風險關系，可用于區域內不同評價小區間風險程度的比較。

采用RRM模型進行風險表征，主要基于4個基本假設：(1) 任意風險小區，其壓力源的區域尺度或密集度越大，則該壓力源釋放的壓力也越大；與生態終點相聯系的生境的密集度越大，其暴露于壓力之下的可能性就越高。(2) 評估終點的類型和種群密度與其相聯系的生境密切相關。(3) 風險受體對壓力源的敏感程度隨生境類型的不同而不同。受體對壓力源越敏感，則對壓力的響應程度就越高。(4) 為便于負荷風險壓力的累積，作用于評估終點的多個風險壓力可以按其相對應的風險等級進行累加。

風險管理是海島開發利用風險評價的重要組成部分。根據RRM模型評價結果，針對不同區域、不同的生境以及不同的壓力源，對風險較大的區域、壓力源或生境提出風險規避的方法和手段，以達到降低區域風險的目的。

2 研究方法

2.1 川山群島風險評價小區劃分

川山群島行政隸屬于廣東省江門市的臺山市，位于北緯21°34′—21°47′、東經112°25′—112°54′，包括上川島、下川島、漭洲、王府洲、黃麖洲、坪洲、圍夾島、烏豬洲等多個海島，集中分布于上川島和下川島周邊(圖1)。

圖1 川山群島位置圖Fig.1 Location of Chuanshan Archipelago

風險小區是區域生態風險評價與風險等級劃分的基礎，每個風險小區是一個獨立的單元。通過對不同風險小區內生態風險狀況的評價和對比，可以實現評價區域范圍內生態風險等級的劃分。風險小區的劃分可采用自然存在的或者人為劃定的邊界，如山脈、河流以及保護區的界線等；對于有水域存在的評價區域，往往還采用等深線進行風險小區邊界的界定。本文的海島生態系統包括島陸、潮間帶和近海部分，因此風險小區的劃分結合自然邊界和海水等深線來確定。參考王小龍等的成果[15]，本文采用海島近海濕地子系統來定義海島生態系統近海范圍。最終劃分為兩個相鄰的風險小區，分別是上川島區和下川島區(圖2)。

(1)上川島區

上川島是江門市第一大島、廣東省第二大島，海島面積為24474.66 hm2、岸線長154.039 km，島上設有上川鎮，常住居民較多，有1.4萬多人，島上交通條件便利。氣候溫暖宜人，因地理緯度與美國夏威夷大致相同，旅游資源與夏威夷媲美，被譽為“東方夏威夷”，以其豐富獨特的旅游資源吸引著八方游客；在車騎頂和米筒灣分布有原始次生林，棲息著國家二級保護動物-獼猴[19]，設有上川島獼猴省級自然保護區，位于上川島的東北端，東與飛沙灘旅游區相連，東、西、北三面鄰海，總面積2000多hm2；在島的西南端分布有廣東省八大漁港之一的沙堤漁港。

(2)下川島區

下川島與上川島毗鄰相望，海島面積為17173.87 hm2、岸線長91.384 km，人口較上川島少，海島開發利用程度較低，植被覆蓋好。長期受海洋季風影響，陽光充足，氣候溫和，四季如春，島上椰樹成蔭，有沙質優良的天然海灘、溫婉秀麗的海灣、引人入勝的古跡、茂密的原始森林，還有南澳港等天然深水良港。

圖2 風險評價小區劃分結果圖Fig.2 The plotting result of risk assessment

2.2 風險表征計算

按照RRM模型的4個基本假設，對任意評價小區，RRM模型通過綜合計算區域壓力源的壓力密度、生境豐度、暴露系數和響應系數之積，來累積計算區域的相對風險。對于川山群島開發利用風險評價，由于選取的生態終點針對的是生物群落，因此風險計算采用如下公式[15]：

(1)

式中，RS表示相對風險值；i為風險小區的標號；j為壓力源類型的標號；l為生境類型的標號；m為生態終點類型的標號；Sij為風險小區內壓力源的密度等級；Hil為風險小區內生境的豐度等級；Xjl為壓力源-生境暴露途徑的暴露系數；Elm為生境-生態終點響應途徑的響應系數。

利用公式(1)，對不同的標號進行求和計算，就可得到針對不同主體的風險評價結果:

針對不同壓力源類型的潛在風險的風險評價

(2)

針對不同生境類型的潛在風險的風險評價

(3)

針對不同物種的潛在風險的風險評價

(4)

針對不同風險小區的潛在風險的風險評價

(5)

3 結果與分析

3.1 問題形成

川山群島生存著上千種植物，動物除獼猴(Macacamulatta)外還有蟒蛇(Pythonmolurus)、巨蜥(Varanussalvator)、穿山甲(Manispentadactyla)、小靈貓(Viverriculaindia)、大壁虎(Gekkogecko)等多種珍貴的野生動物，以及數百種海洋生物等。為了保護區域環境和這些寶貴的生物資源，該區先后建立有省級自然保護區、省級風景名勝區，對該區生態環境和物種的保護起到了積極作用。但是，隨著上下川島經濟的迅猛發展，作為上下川島經濟支柱產業的漁業和旅游業，以及日益加劇的海島開發利用，給該區的生態環境造成了潛在的生態壓力。

3.1.1 生態終點

經過對該區物種與區域生態的相關性分析，確定以珍稀水禽、獼猴、蟒蛇和珍稀猛禽4類有代表性的物種的種群數目、結構變化作為評估的生態終點。其中，上川島區的主要評估對象為獼猴、蟒蛇、珍稀水禽和珍稀猛禽；下川島區的主要評估對象為珍稀水禽、珍稀猛禽。

3.1.2 區域生境

本文研究的海島類型屬于基巖島，且為有居民海島，根據該類海島生態系統常見的生境類型以及上述4類物種生存、覓食對生境的需求，采用遙感解譯的手段，結合實地調研資料，在GIS技術的支持下，共區分了7種生境類型：建設用地、耕地、有林地、養殖水面、內陸水體、巖灘和近海水域。其中，除建設用地生境與選定的評估終點關聯較小外，其余6種生境類型均與選取的評估終點有較強聯系。采用遙感影像解譯得到的上下川島區生境類型分布見圖3，不同生境類型的面積信息見表1。

圖3 上下川島區生境類型分布圖Fig.3 Distribution of habitat types in Shangchuan Island and Xiachuan Island

表1 各類生境面積信息表Table 1 Area of different habitat types in Shangchuan Island and Xiachuan Island

3.1.3 壓力源

隨著改革開放的深入，上下川島進入了經濟高速發展的時期，城區面積的不斷擴展、島上人口數量的增加、養殖業和旅游業的快速發展等都給該區生態帶來了巨大的壓力。其中，島陸生態子系統的生態壓力主要來自于土地利用，包括城鎮用地和農業用地兩大類，其壓力主要集中于島陸的點源污染和排污污染；潮間帶生態子系統的生態壓力主要為港口碼頭和旅游娛樂活動，其壓力多來自于人為物理擾動，此外，城鎮污水的排放對潮間帶也形成一定壓力；近海生態子系統的生態壓力則主要來自海水養殖業、漁業和運輸業，其生態壓力以污染為主，物理擾動次之。

為了描述上下川島人類開發利用行為對該區生態的影響，將與人文有關的生態壓力源歸納為六大類：城鎮用地、農業用地、港口碼頭、養殖用海、船舶運輸和旅游娛樂。

(1) 城鎮用地

根據遙感解譯結果，上下川島城鎮用地面積占全部土地面積的1.89%左右，其中上川島為1.76%，下川島為2.12%。毗鄰山林的城鎮交通和生產噪聲，不僅干擾林地及近海生境中的野生物種，而且來自城鎮的污水、廢棄物還會引起陸地點源污染，導致近海營養物質、毒性物質以及渾濁度的增加，進而改變近海沉積。這些污染源主要包括：工業廢水和生活污水。川山群島海區海島居民生活污水以及生活污水中有害物質排放量[20]見表2。

表2 川山群島海區生活污水及有害物質排放量Table 2 Discharge amount of domestic wastewater and harmful substance in Chuanshan Archipelago

(2) 農業用地

農業用地在上下川島土地利用中所占比重雖然很少，但非常重要，農業投放的化肥和農藥是該區生態環境的重要壓力源。上下川島多山地，農田、菜地位于山坡之上居民點附近，采用梯田種植，來自梯田的徑流所攜帶的大量化肥、農業除草劑和殺蟲劑以及泥土順山坡直接進入近海，不僅導致了近海營養物質和海水渾濁度的增加，也增加了近海和陸域的毒性物污染，進而在生物體內形成沉積。此外，農業用地的擴張還會導致自然植被的減少，直接或間接地影響到野生物種。

(3) 港口碼頭

港口和碼頭是海島潮間帶的一種重要生態壓力源。上川島擁有19個海灣，大部分條件欠佳，比較隱蔽和水深條件較好的有三洲港和沙堤港；下川島擁有大小港灣17個，可供港口資源開發的海灣有南澳港、下川島西南港口、獨灣港、寧澳灣港和下川東北港口5處[9]。數目較多的港口、碼頭不僅占用了自然岸線，縮減了潮間帶生物及珍稀水禽的生存和覓食空間，而且出入海港的船只排放的含油廢水也給近岸的海灘和底質帶來了污染，改變了近岸底質的沉積模式，并導致底質沉積物的增加，在某些區域甚至引起岸灘的貧瘠。此外，港口碼頭的興建和擴建鏟除了近岸的植被，降低了沿岸的植被覆蓋度。

(4) 養殖用海

海水養殖會產生大量廢棄物，養殖投放的殘餌、化肥、消毒藥品會嚴重污染海區水質，特別是殘餌溶生的氮、磷等營養元素會導致海區水質的富營養化，上下川島區養殖污染給野生物種和區域生態帶來了巨大的壓力[20]。從圖4可以明顯地看出2000—2010年間川山群島海區海水養殖面積的變化情況。

(5) 船舶運輸

川山群島海區船舶往來極為頻繁，數目眾多的船舶給近海生物帶來的不僅是物理擾動和噪聲的壓力，由漁船排放的含油廢水已經是該海區水質的主要壓力源，根據統計數據，到2010年底，川山群島海區約有大小船舶800多只，總馬力達到1.52萬。根據船舶排油量計算方法：

機艙廢水產生量=0.005 t/d×馬力

排油量=0.005 t/d×馬力×0.2%(廢水含油濃度)

估算出2010年川山群島海區船舶廢油日排放量約為150 kg。除油污污染外，大型船舶的壓艙水也存在引入外來物種的威脅。

(6) 旅游娛樂

主要包括島陸旅游活動和海灘娛樂活動。被譽為“東方夏威夷”的飛沙灘以及王府洲、金沙灘、銀沙灘等天然優質海水浴場共20多處，總長30多km；有棲息著上千只獼猴的原始次生林500多hm2，有被譽為“植物王國鉆石”的珍稀物種-竹柏60多hm2，被定為省級自然保護區。20世紀90年代之后，游客人數逐年上升，到2008年底，川山群島全年接待的游客已經突破了100萬人次(圖5)。

圖4 川山群島海區海水養殖面積的變化Fig.4 Area change of marine aquaculture in Chuanshan Archipelago

圖5 川山群島登島旅游人數的變化Fig.5 Tourist numbers change in Chuanshan Archipelago

3.1.4 概念模型

概念模型是對壓力源、壓力、生境和終點之間的關系的一系列假設，它通常可以通過圖表來表示，以此來說明風險評估各組分之間的假設關系。通過分析上文確定的開發利用風險源及相應的評估終點間的接觸暴露關系，得到了上下川島區開發利用壓力由壓力源到生態終點的接觸、暴露途徑示意圖(圖6)。

圖6 上下川島開發利用風險接觸暴露途徑示意圖Fig.6 The contact and exposure approach of exploitation and utilization risk in Shangchuan Island and Xiachuan Island

根據圖6所示的上下川島開發利用風險接觸暴露途徑，本文構建了一個概念模型用以描述上下川島區壓力源、壓力、生境和評估終點間的相互作用關系(圖7)。

圖7 上下川島開發利用風險暴露、響應概念模型Fig.7 Conceptual model of exposure and response of exploitation and utilization risk in Shangchuan Island and Xiachuan Island

3.2 風險分析

采用RRM模型思想，通過計算壓力密度和生境豐度，來開展上下川島開發利用風險分析工作。

六類開發利用壓力源在上川島和下川島的分布情況見表3。基于此，計算得出這六類壓力源在上川島和下川島的壓力密度(表4)。

需要說明的是：采用RRM模型思想評估得到的區域生態風險值反映的是生態風險在不同區域間的空間差異，因此表4中的六類壓力源的壓力密度值僅體現了它們在區域間的相對多少，是一個相對的數值，壓力密度值高并非代表壓力源在生態系統中的釋放或引起的絕對暴露量就大。

對上下川島風險小區內各生境類型的豐度進行計算(表5)。

圖7所示的上下川島開發利用風險暴露、響應概念模型中，各條由壓力源-生境-生態終點的暴露和響應途徑的暴露和響應程度是各不相同的。為了表征在暴露和響應程度上的差異，將上述每條完整的暴露和響應途徑分為兩段分析：一段單純地考慮壓力源的暴露過程，主要研究壓力源-生境的暴露量；另一段主要考慮生態終點對壓力的響應過程，重點分析生境-生態終點的密切程度，以此反映生態終點對壓力的響應程度。在此基礎上，以低、較低、中、較高、高5種程度來描述暴露和響應的相對強度，并量化為相應的暴露系數或響應系數0、0.3、0.5、0.7和1。對于暴露系數來說，0表示暴露路徑不存在；1表示暴露路徑存在且暴露量大；0.5表示暴露路徑存在但暴露量適中；以此類推。通過對上川島和下川島的現場調查和數據資料收集，給出了上下川島開發利用風險暴露系數和響應系數(表6和表7)。代表生態終點對壓力源響應程度的生境-生態終點的響應系數是按照風險小區給出的，因為4類與生態終點相聯系的物種在各個風險小區并不都出現。

表3 上下川島六類壓力源信息表Table 3 six pressure source information in Shangchuan Island and Xiachuan Island

表4 上下川島六類壓力源的壓力密度表Table 4 Pressure density of six pressure source in Shangchuan Island and Xiachuan Island

表5 上下川島的生境豐度表Table 5 Habitat abundance in Shangchuan Island and Xiachuan Island

表6 上下川島開發利用風險暴露系數表Table 6 Exposure coefficient of exploitation and utilization risk in Shangchuan Island and Xiachuan Island

C: 污染Contamination, D: 物理擾動Physical disturbance, R: 移除原有生境Removing original habitat, S: 改變沉積Changing sediment

表7 上下川島開發利用風險響應系數表Table 7 Response coefficient of exploitation and utilization risk in Shangchuan Island and Xiachuan Island

F: 覓食Foraging, H: 孵化Hatching, N: 棲息Inhabit

3.3 風險表征

利用公式(2)計算得到的六類壓力源在上下川島風險小區的相對壓力狀況見圖8。結果表明：上下川島區開發利用風險主要來自城鎮用地、養殖用海和旅游娛樂活動的壓力，其中，旅游活動壓力最大，城鎮用地和養殖用海次之；對于上川島區，旅游活動的壓力最大，港口碼頭的壓力最小；對于下川島區，養殖用海的壓力最大，港口碼頭的壓力最小。可見，旅游娛樂是該區的首要風險壓力源，其次是城鎮用地和養殖用海，它們3個構成了上下川島區生態壓力的主要來源；而港口碼頭的壓力最小。

圖8 上下川島六類壓力源的相對壓力狀況對比圖Fig.8 Relative pressure comparison of six pressure source in Shangchuan Island and Xiachuan Island

利用公式(3)計算得到的4種主要生境類型在上下川島風險小區所受的風險壓力狀況見圖9。結果表明：在上下川島區的各類生境中，巖灘和近海水體受到的開發利用壓力最大，相比而言，上川島近海水體和潮間帶受到的壓力均明顯高于下川島；上川島區的巖灘壓力最大，且明顯高于其它生境所受的壓力；下川島區同樣巖灘所受壓力最大，近海水體的壓力也較大；此外，上川島區的有林地生境也存在著較大壓力。總體來說，在上下川島區，首要關注的生境類型應是巖灘，其次為近海水體，二者分別對應于海島潮間帶生態子系統和近海生態子系統。

圖9 上下川島四種主要生境類型所受的壓力對比圖Fig.9 Pressure comparison of four habitat types in Shangchuan Island and Xiachuan Island

利用公式(4)計算得到的四類評價物種在上下川島風險小區所受的風險壓力狀況見圖10。圖中風險值為零對應的物種并非指該物種不受壓力作用，而是指該物種在這個島區不出現或很少出現。從結果可以看出：珍稀水禽在上下川島區受到的潛在風險壓力最大，其中，在上川島區的潛在風險更大些；由于蟒蛇和獼猴僅出沒于上川島區，因此僅在該島區進行了蟒蛇和獼猴的潛在風險壓力評估，結果顯示上川島區獼猴的壓力略大于蟒蛇。

圖10 上下川島四類評價物種的相對風險狀況對比Fig.10 Relative risk comparison of four assessment species in Shangchuan Island and Xiachuan Island

最后，將上下川島區的開發利用風險按照海島生態子系統進行綜合，得到上川島區的區域綜合風險值為7.745，屬開發利用的高風險區；下川島區的區域綜合風險值為2.317，屬開發利用的低風險區。

4 討論與結論

本文根據生態風險評價框架：問題形成、風險分析(包括暴露分析和危害分析)、風險表征和風險管理，對廣東省的川山群島進行開發利用生態風險評價。評價結果顯示：在本文劃分的兩個風險小區中，不同壓力源及生境類型的風險各有差異，個別風險源或生境類型的潛在風險壓力已經達到了較高的程度，亟待進行相關的風險管理。

上川島區的區域綜合風險值為7.745，屬開發利用的高風險區，其主要風險區域是潮間帶和近海兩個生態子系統，其中以潮間帶系統中巖灘的開發利用壓力最大，旅游娛樂和養殖用海是風險壓力的主要來源，珍稀水禽是主要受威脅的物種。基于此，本文給出了上川島區開發利用風險管理的三點建議：(1) 控制登島游客的數量，使其不超過該島的旅游承載力；加強旅游景區的生態管理，盡量減少旅游造成的廢物垃圾。(2) 沿岸開發的養殖池占據了很長的岸段，使得原有潮間帶退化，造成珍稀水禽失去了覓食和棲息的環境，因此建議在開辟新的養殖用海區前進行使用論證，同時拆除原有違法的養殖池，尤其是在緊鄰保護區的岸段。(3) 由于上川島獼猴省級自然保護區位于該區內，保護著國家二級保護動物——獼猴及其棲息環境，具有極為重要的生態意義，因此建議在獼猴省級自然保護區內嚴禁進行生產和開發活動，確保獼猴的棲息環境不被破壞掉。

下川島區的區域綜合風險值為2.317，屬開發利用的低風險區，其島陸、潮間帶和近海三個生態子系統的開發利用壓力都不大，養殖用海、旅游娛樂和城鎮用地是風險壓力的主要來源，也是威脅珍稀水禽和猛禽的主要壓力源。為此，本文建議下川島的開發利用管理采取以下措施：加強養殖用海管理，拆除廢棄和違法的養殖池；加強旅游管理，嚴格控制游客數量；應妥善處置城鎮的污水和廢物，盡量減少生活垃圾的隨意堆放和污水直接排放。這些措施可確保該區良好的生態環境，使得珍稀水禽和珍稀猛禽不至于失去覓食和棲息環境。

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Ecological risk assessment of exploitation and utilization in Chuanshan Archipelago, Guangdong province, China

LI Xiaomin*, ZHANG Jie, CAO Jinfang, MA Yi

TheFirstInstituteofOceanography,StateOceanicAdministration,Qingdao266061,China

Islands are an important part of marine territory and of significant economic and military importance. At the same time, islands are a kind of special ecosystem with unique and fragile ecological environment. With the rapid development of marine economy, the exploitation and utilization degree has increased significantly, and the ecological environment of islands has suffered from the great shock and damage. These lead to the trend of environment degradation and disaster exacerbation. For a long period, natural disasters have been the main risk source of island ecosystem, but in recent years human exploitation and utilization activities have been major risk source. The Chuanshan Archipelago consists of the Shangchuan Island, Xiachuan Island, Mangzhou Island and so on. It is located in the west of Pearl River estuary and is an important sea barrier in central Guangdong province, China. Affected by ocean monsoon, the climate there is mild and pleasant. And the tourism resources are abundant and unique, so the number of tourists to island is too many. In addition, it also has many natural harbors such as Shadi harbor and Nao′ao harbor. Therefore, the exploitation and utilization activities such as tourism recreation and marine aquaculture are frequent, which causes the great challenge in the ecosystem of Chuanshan Archipelago. Based on the ecological risk assessment frame proposed by the Environmental Protection Agency (EPA), this paper analyzed the ecological endpoints, habitat types and press sources of Chuanshan Archipelago. A conceptual model which was proposed to characterize the relationships between the above three factors. The ecological risk of exploitation and utilization in Chuanshan Archipelago was evaluated using the Relative Risk Model (RRM). The comprehensive risk value is 7.745 in Shangchuan Island, which shows the utilization risk is high. The two subsystems of Shangchuan Island, tidal flats and shallow sea, are the major risky regions, especially the rocky beach in the tidal flats. The tourism recreation and marine aquaculture are the main sources of risk. The rare waterfowl is the most threatened species. The comprehensive risk value is 2.317 in Xiachuan Island, the exploitation risk is lower than that of Shangchuan Island because the pressure from the three subsystems of insular terrene, tidal flats and shallow sea is small. The main risks come from the marine aquaculture, tourism recreation and urban land-use which also threaten the rare waterfowls and accipiter. Based on the result above, this paper outlines the risk management countermeasure of tourism and marine aquaculture in Shangchuan Island and Xiachuan Island, which includes the following parts: controlling the number of tourists to island strictly, strengthening the ecological management of island, reducing the waste caused by tourism and domestic garbage to the best of their abilities, reinforcing the management of marine aquaculture and removing the abandoned and illegal breeding pools, prohibiting production and exploitation activities in nature reserve, and so on. These findings may provide decision-making support and management basis for the ecological environment protection and sustainable utilization of island.

island ecosystem; ecological risk assessment; exploitation and utilization; relative risk model; Chuanshan Archipelago

中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金資助項目(GY02- 2009T03)

2013- 07- 15;

2014- 10- 23

10.5846/stxb201307151899

*通訊作者Corresponding author.E-mail: lixiaomin@fio.org.cn

李曉敏，張杰，曹金芳，馬毅.廣東省川山群島開發利用生態風險評價.生態學報,2015,35(7):2265- 2276.

Li X M, Zhang J, Cao J F, Ma Y.Ecological risk assessment of exploitation and utilization in Chuanshan Archipelago, Guangdong province, China.Acta Ecologica Sinica,2015,35(7):2265- 2276.