基于圍填海的江蘇用海承載指數評價研究

崔丹丹,呂林,李飛,陳艷艷

(1.江蘇省海域使用動態監視監測中心 南京 210017;2.國家海洋環境監測中心 大連 116023)

0 引言

2016年《資源環境承載能力監測預警技術方法(試行)》明確海洋資源環境承載能力的概念,即在一定時期和一定區域內,在維持海洋資源結構符合可持續發展需求以及海洋生態環境功能仍具有維持其穩態效應能力的條件下,海洋資源環境系統對人類開發利用活動的承載狀態和支撐能力。關道明等[1]提出海域承載力的承載體為海洋資源環境系統,承載對象為區域內涉海的相關社會經濟活動;劉容子等[2]提出海域承載力是特定的區域承載力概念,即在一定時期內,以海洋資源的可持續利用和海洋生態環境的不被破壞為原則,在符合現階段社會文化準則的物質生活水平的條件下,海洋通過自我調節和自我維持所能支持的人口、環境和社會經濟發展的能力或限度;韓立民等[3]提出海域承載力的內涵,并運用模糊數學法對特定海域進行承載力評價;劉康等[4]提出海域承載力可通過海洋產業發展規模體現,可通過海域周邊社區的社會經濟發展總量表征,可包括海域養殖承載力、海域環境承載力和海岸帶社會承載力等多種類型。

已有研究成果較少針對海域開發利用活動進行海域承載力評價。開展海域開發利用承載力指數研究是加強海洋綜合管理的基礎性工作。用海承載指數可衡量區域海洋資源開發利用的可承載狀況,主要反映海域資源豐富度、海域開發利用現狀以及可供開發利用的海域資源存量。

1 江蘇海域概況

江蘇海域位于我國海域中部和西太平洋沿岸帶中心,與朝鮮、韓國和日本隔海相望,在海洋地理上絕大部分屬黃海,僅有啟東園陀角至韓國濟州島一線以南水域屬東海。江蘇大陸海岸線北起蘇魯交界的繡針河口,南至長江口南岸瀏河口附近的蘇滬交界。砂質海岸主要位于海州灣北段,基巖質海岸主要位于連云港市區西墅和高公島鄉沿岸;粉砂淤泥質海岸是江蘇主要海岸類型,除上述砂質和基巖質海岸以及少量特殊河口外,其他岸段均為粉砂淤泥質海岸[5]。

江蘇潮間帶是我國最寬大的粉砂質潮灘,最寬處在條子泥(寬度可達14 km),平均灘寬為4～5 km,潮間帶總面積約占江蘇海岸帶地貌面積的31%[5]。江蘇近海海底平原是以輻射沙脊群為中心的扇形水下平原,10條沙脊和10條水道為“扇骨”呈輻射狀展開,海域地形為海圖0～20 m;自北向南依次為基巖島嶼點綴的海州灣水下淺灘和海底平原,不斷侵蝕的黃河水下三角洲,南北長200 km、東西寬100 km的輻射沙脊群以及長江水下三角洲[6-7]。

2 數據和方法

2.1 數據來源

本研究所用數據主要從江蘇海洋綜合管控系統的海域使用確權、海洋功能區劃、衛星遙感影像和地理基礎文獻等資料中獲取,數據截止時間為2017年12月底。采用國產高分1號衛星、高分2號衛星和SPOT-6高分辨率遙感影像并以人-機交互的方式提取數據,通過現場調查監測驗證,形成相對完整的圍填海開發利用矢量數據。

2.2 評價指標體系

根據江蘇海域資源稟賦和圍填海特征,初步建立圍填海用海承載指數評價指標體系。邀請海域管理領域的24名專家對26個二級指標進行打分,剔除明顯不合理和無法獲取的指標,經綜合統計和分析后,確定圍填海用海承載指數評價指標體系(表1)。

表1 江蘇圍填海用海承載指數評價指標體系

2.3 計算方法

(1)海域空間。根據不同水深對海域資源開發利用適宜性的影響,將海域空間分區,并根據專家意見對不同水深賦以不同的適宜性權重,加權計算海域空間資源稟賦度。計算公式為:

海域空間資源稟賦度=0 m以淺海域面積×0 m以淺適宜性權重+水深(0～5)m海域面積×水深(0～5)m適宜性權重+水深(5～20)m海域面積×水深(5～20)m適宜性權重+20 m以深海域面積×20 m以深適宜性權重

(2)潮間帶潮灘。潮間帶潮灘是圍填海最為集中的區域[8],該指標反映潮間帶潮灘資源的潛在可開發利用程度。計算公式為:

潮間帶潮灘資源稟賦度=1-(已開發利用灘涂面積+海洋保護區灘涂面積)/灘涂總面積

(3)可開發利用岸線。綜合考慮海洋功能區劃中工業與城鎮用海區和港口航運區的岸線長度,并根據專家意見對其賦以不同的適宜性權重,加權計算可開發利用岸線資源稟賦度[9-10]。計算公式為:

可開發利用岸線資源稟賦度=(工業與城鎮用海區岸線長度×工業與城鎮用海區適宜性權重+港口航運區岸線長度×港口航運區適宜性權重)/岸線總長度

(4)圍填海規模。計算一定海域內的圍填海強度[11]。計算公式為:

圍填海強度=圍填海面積/灘涂總面積

(5)圍填海占用岸線。該指標反映實際開發利用狀態下的圍填海占用岸線的空間范圍和分布情況。計算公式為:

圍填海占用岸線指數=圍填海岸線長度/岸線總長度

(6)功能區開發利用存量。海洋功能區劃定位是海域開發利用的重要依據,也是海洋資源空間用途管制的基礎[12]。計算公式為:

功能區開發利用存量指數=1-圍填海面積/工業與城鎮用海區面積

(7)主體功能導向。該指標是海域可持續開發利用的重要影響因素。綜合考慮不同類型海洋主體功能定位的海域范圍和區域發展的主體功能導向[13],根據專家意見對不同主體功能進行分等,確定主體功能區的適宜性權重,加權計算主體功能指數。計算公式為:

主體功能指數=(重點開發區面積×重點開發區適宜性權重+優化開發區面積×優化開發區適宜性權重+限制開發區面積×限制開發區適宜性權重+禁止開發區面積×禁止開發區適宜性權重)/評價區域面積

(8)岸灘穩定性。該指標是各類海岸工程開展的基礎性條件。綜合考慮現代海岸發展演化特征,結合岸線侵蝕后退率和岸灘沖淤強度,綜合判定岸灘穩定性[14-15];根據專家意見對不同岸線侵蝕后退率和岸灘沖淤強度進行分等,確定岸段的適宜性權重,加權計算岸灘穩定性指數。計算公式為:

岸灘穩定性指數=(岸線侵蝕后退率×適宜性權重+岸灘沖淤強度×適宜性權重)/2

(9)典型生境受損。該指標反映海域開發利用活動對典型生態系統造成的脅迫和壓力,以濱海濕地面積減少的比例計算典型生境受損率[16-17]。計算公式為:

典型生境受損率=(基準年份濕地面積-評價年份濕地面積)/基準年份濕地面積

(10)圍填海閑置。該指標是圍填海可持續開展的重要約束[18]。計算公式為:

圍填海閑置率=實際圍填海但未開發利用面積/圍填海面積

2.4 評價模型

綜合考慮評價指標體系的構成和評價指標的特征,通過線性加權模型計算圍填海用海承載指數。計算公式為:

式中:Bi為第i項評價指標的標準化值,采用指標當前狀態與基準參考值的比值,取值范圍為[0,1];ωi為第i項評價指標的權重,采用等權重法確定。

綜合考慮研究區域的資源稟賦和圍填海特征,確定適度可載線、臨界可載線和超載預警線的指數限值分別為5、3和1。

3 評價結果

以贛榆區等13個江蘇縣級行政區為評價對象,根據圍填海用海承載指數評價指標體系分別進行評價(圖1)。

圖1 江蘇圍填海用海承載指數

由圖1可以看出:13個縣級行政區的圍填海用海承載指數呈顯著的空間差異,指數由大到小依次為9.63、7.56、6.45、3.83、2.48、2.35、1.86、1.82、1.77、1.17、0.75、-0.21、-0.46。

圍填海用海承載監測預警線的分析結果顯示:①圍填海用海承載條件良好,指數高于適度可載線的區域集中分布在中部輻射沙洲區,包括大豐區、東臺市和如東縣;②圍填海用海承載條件較好,指數處于臨界可載線與適度可載線之間的區域為北部連云港市的灌云縣;③圍填海用海承載條件一般,指數處于臨界可載線與超載預警線之間的區域集中分布在鹽城市廢黃河口附近的響水縣、濱海縣和射陽縣以及海域面積較小的贛榆區、海安縣和海門市;④圍填海用海承載條件較差,指數低于超載預警線的區域包括北部連云港市轄區以及南部南通市的通州區和啟東市。

4 結語

開展圍填海用海承載指數研究,對圍填海開發利用狀況進行綜合評價,有利于更加清晰地認識不同區域圍填海開發利用的現狀、潛力和超載情況,探討圍填海超載問題的根源,從而對圍填海實施差異化管控。

基于分析結果,本研究提出4點建議。

(1)建立圍填海用海承載能力監測預警長效機制,切實發揮其對圍填海監測預警的引導和監管作用,有效規范海域空間開發利用秩序,合理控制海域開發利用強度,促進海域資源環境的空間均衡。

(2)嚴格實行圍填海管控制度,嚴格海域使用審批,積極穩妥地處理好圍填海歷史遺留問題,引導盤活存量。

(3)加強圍填海用海承載能力相關數據成果在海洋規劃編制中的應用,充分考慮對海域資源環境承載能力的監測預警結果,合理調整和優化產業布局,根據各地區海域資源環境承載能力謀劃發展。

(4)及時對超載和臨界超載地區進行預警,督促相關政府部門轉變發展方式,減輕海域資源環境承載壓力;定期發布海域資源環境承載能力監測預警的階段性成果,主動接受社會監督,加大宣傳教育和科學普及,營造全社會齊抓共管、協同監督的良好氛圍。