基于海島生態指數的2019年海島生態狀況評價及影響因素分析

張新慧 趙錦霞 肖蘭等

關鍵詞：海島;海島生態指數;生態狀況評價;相關分析

中圖分類號：P76 文獻標志碼：A 文章編號：1005-9857（2022）01-0054-06

0引言

我國是海洋大國，海島眾多，海島分布南北跨越的緯度達38°，東西跨越的經度約17°，地處熱帶、亞熱帶和溫帶3個氣候帶，是我國的海防前線和重要的生態安全屏障[1]。海島及其海洋中蘊藏著豐富的資源，合理開發利用海島是關鍵問題[2]。與陸地生態系統相比，海島的生態環境系統更加脆弱，特別容易受到社會經濟、自然環境和人為因素的破壞和干擾。隨著開發利用活動帶來的重大影響，海島的生態狀況成為人們關注的重點。評價海島生態狀況，分析影響海島生態狀況的主要因素，對準確了解海島的生態環境和生態壓力等方面，及時采取有效的措施調整海島規劃以及管理政策，平衡海島開發利用和生態環境保護之間的關系，實現海島可持續發展具有重大的意義和重要作用[3-5]。

目前，國內一些學者借鑒陸地生態狀況評價和海洋生態評價，開展了海島生態狀況評價的研究。例如：通過遙感生態指數（RSEI）對廈門、平潭等海島型城市生態變化、生態效應開展監測和評價[6-8];以舟山群島為例，構建海島地區城市生態系統健康的評價指標體系，評價海島城市生態系統健康動態[9];以南澳島、海壇島等為例，研究海島生態脆弱性的表現、驅動機制及對策措施等[2，5，10-11]。豐愛平等[1，12]在梳理我國海島保護與管理現狀的基礎上，借鑒國內外生態環境評價指標和評價方法，提出適用于我國海島管理的生態狀態綜合評價指數———海島生態指數的評價方案，并開展方法驗證和應用，推動形成海洋行業標準《海島生態指數評價方法》[13]。本研究基于海島生態指數，選取77個海島進行2019年海島生態狀況的評價與分析，以期了解和掌握海島生態狀況，為開展海島適應性管理、促進海島生態系統健康和可持續發展提供參考。

1評價方法

1.1評價海島

選取我國77個海島開展2019年生態指數評價。其中：鄉鎮級有居民海島30個，村級有居民海島35個，無居民海島12個;基巖類海島67個，沙泥類海島9個，珊瑚礁島1個;行政隸屬方面，77個海島分布在除天津外的沿海省（自治區、直轄市）。

1.2海島生態指數指標評價方法

本研究依據《海島生態指數評價方法》進行海島生態狀況評價[1，13]。評價指標體系由4個一級指標、7個二級指標和9個三級指標構成，一級指標包括生態環境、生態壓力、生態管理和其他指標（表1）。

海島生態指數（Island Ecological Index，IEI）的計算公式如下：

式中：A為指標A1至A7的標準化指標值;p為指標A1至A7對應的權重;α為指標A8的指標值;β為指標A9的指標值。

根據海島生態指數將海島生態狀況分為4級，即優、良、中、差（表2）。

1.3數據來源

植被覆蓋率、自然岸線保有率和島陸建設強度的數據通過解譯高分一號衛星2019年遙感影像獲得;海島周邊海域水質狀況的數據來自全國海洋生態環境監測和全國海島生態環境監測數據資料;污水處理率、垃圾處理率、規劃制定與實施情況和生態保護與修復工程的數據通過調訪獲得;海島生態損害事件數據通過查詢海島執法記錄獲得;指標權重采用《海島生態指數評價方法》給出的權重[13]。

1.4分析方法

通過相關系數法分析影響海島生態指數的主要因素，分別計算海島生態指數與各分指數、海島生態指數與各指標、各分指數與其對應指標的相關系數，通過顯著性分析得出影響海島生態狀況的主要因素。

2結果

2.1海島生態指數結果與生態狀況等級

2019年海島生態指數的評價結果見表3。從整體上來看，評價的77個海島生態狀況的優良比例為48.0%，生態狀況一般的海島占27.3%，生態狀況較差的海島占24.7%。廣東雞心島的海島生態指數最高，為98.0;長樂西洛島、東洛島、猴磯島等海島生態狀況為優。

無居民海島生態狀況最好，其次為鄉鎮級有居民海島，村級有居民海島生態狀況相對較差（圖1）。無居民海島中優良海島占比為91.7%，其中生態優的海島占比為75%。鄉鎮級生態優良海島占比63.3%，高于全部評價海島的優良率。村級有居民海島優良率僅20%，生態一般海島占比40%，生態較差海島占比40%。評價海島中，村級有居民海島最多，影響本次評價海島的生態狀況整體水平。渤黃海區和東海區海島的生態指數分布相似（圖1），東海區生態優良的海島比例最高，為55.6%;渤黃海區海島生態優良的海島比例為54.2%;渤黃海區、東海區海島平均生態指數值分別為67.7、67.4，平均達到了生態“良”的標準。南海區生態優良的海島比例為23.6%，平均生態指數值為57.5，參評的海島平均指數僅達到中等水平。南海區參評海島以村級有居民海島為主，生態指數值偏低，影響區域生態指數。

2.2海島生態狀況主要影響因素

海島生態指數由生態環境、生態壓力、生態管理和其他4個方面分指數構成。相關系數分析結果顯示（表4）：生態環境分指數、生態壓力分指數與海島生態指數顯著相關，對海島生態指數起決定作用;生態管理分指數與海島生態指數相關性不顯著。生態環境分指數平均值為56.1，指標值偏低，是海島生態指數最重要的制約因素。生態壓力分指數主要體現人類開發利用活動對海島的壓力和影響，其均值為75.3。生態管理分指數包含“規劃制定與實施情況”1個指標，評價海島中30個海島實施了海島保護相關規劃，指標得分100分。生態保護與修復工程指標平均得分2.7，其中50.7%的海島采取了針對自然景觀、古樹名木或珍稀瀕危物種的保護措施。海島生態指數與評價指標相關性分析結果顯示，植被覆蓋率、自然岸線保有率和污水處理率、生態保護與修復工程與海島生態指數顯著相關，與相應的分指數也顯著相關，是評價指標中的主要影響因素。

77個評價海島的海島生態指數和評價指標的分布各具特征（圖2）。“植被覆蓋率”和“自然岸線保有率”的分布比較均衡，各分數組頻率差異不大，“植被覆蓋率”最高頻出現在得分50～60的組，“自然岸線保有率”最高頻出現在得分90～100的組。“污水處理率”和“規劃制定與實施情況”分布類似，為兩頭分布，得分為0～10和90～100的海島最多，其中得分0～10的組均為最高頻組，占比均超過50%，表明這兩個指標是海島生態指數的主要限制因素。污水處理設施配套低、處理率小，以及缺少海島保護規劃對海島生態均具有一定的影響。“周邊海域水質優良率”“島陸建設強度”“垃圾處理率”分布相似，單邊集中，高頻組為得分90～100的組，說明評價海島2019年這3項指標普遍表現良好。

對“植被覆蓋率”“自然岸線保有率”和“污水處理率”按鄉鎮級有居民海島、村級有居民海島和無居民海島分別進行統計分析發現，指標在不同類型海島間具有明顯的分布差異。無居民海島的“植被覆蓋率”主要集中在70～100，植被覆蓋率大于70%的海島占80%;鄉鎮級有居民海島的“植被覆蓋率”主要集中在30～80，植被覆蓋率大于50%的海島超過60%;村級有居民海島的“植被覆蓋率”主要集中在10～60，植被覆蓋率小于50%的海島達到60%。80%的無居民海島的“自然岸線保有率”大于80%;鄉鎮級有居民海島與村級有居民海島的“自然岸線保有率”分布均衡，僅20%海島的自然岸線保有率大于80%。鄉鎮級有居民海島36.7%的海島無污水處理設施，30%的海島污水處理率達到100%。村級有居民海島的77.1% 海島無污水處理設施。因此，有居民海島污水處理設施仍不完善，鄉鎮級有居民海島近年不斷加大投入，逐步完善相關基礎設施，而村級無居民海島的相關基礎設施建設尚未得到重視。

3結論

本研究對77個海島2019年的生態狀況進行評價。其中，以生態狀況優良的海島為主，優良率為48.1%，鄉鎮級有居民海島和無居民海島生態狀況顯著好于村級有居民海島。渤黃海區和東海區海島生態指數分布相似，生態狀況優良率超過50%。南海區海島受村級有居民海島影響，生態狀況優良率僅23.6%，以生態一般海島為主。相關分析結果顯示，生態環境分指數、生態壓力分指數與海島生態指數相關性較大;植被覆蓋率、自然岸線保有率和污水處理率是影響海島生態狀況的最主要因素。由于海島生態系統較為脆弱，不合理的開發利用或過度開發都會給海島生態系統帶來極其嚴重的影響，為提高海島生態水平，建議合理利用海島資源，優化布局保護與開發空間，提高植被覆蓋率，盡可能地保留自然岸線，改善污水處理設施，采取積極的海島保護與管理措施，推動實現海島的可持續發展。我國村級有居民海島占有居民海島數量的82.8%，是海島生態保護的薄弱環節，應加強村級有居民海島的生態保護與建設投入力度。