廣西山口紅樹林保護區保護成效評估

黃海萍陳克亮王愛軍

(1.自然資源部第三海洋研究所 廈門 361005;2.南方海洋科學與工程廣東省實驗室(珠海) 珠海 519082)

0 引言

紅樹林作為熱帶和亞熱帶獨特的濕地植被類型,是保護海岸的天然屏障,不僅為許多海生和陸生生物提供棲息地和食物,在凈化水質等方面也具有重要作用[1]。我國歷史上由于圍海造田和毀林圍塘養殖等破壞紅樹林的行為造成紅樹林面積大幅度減少。21世紀以來,政府出臺了一系列措施保護和恢復紅樹林,成功扭轉了紅樹林面積下降的局面,近年來紅樹林面積穩步增加。建立紅樹林保護區是保護紅樹林的重要手段之一,截至2021年初,我國已建立20余個以紅樹林為保護對象的自然保護區,但各個保護區在管理保護水平方面參差不齊,部分保護區范圍內的紅樹林,也同樣面臨污染和外來生物入侵等威脅[2],影響紅樹林生態系統的健康。因此,對紅樹林保護區開展保護成效評估至關重要,有助于明確保護區的生態環境狀況與保護現狀,及時發現保護區建設和管理存在的主要問題,為科學保護與管理紅樹林提供參考和借鑒。

在保護成效評估方面,Wenger等[3]將大堡礁海洋公園的珊瑚礁蓋度和存活率監測數據與衛星圖像提取的數據相結合,對保護區的保護成效進行分析;Huvenne等[4]借助聲吶系統評估珊瑚海洋保護區內珊瑚的恢復情況;鄭姚閩等[5]利用遙感制圖數據等對30年間(1978—2008年)我國91個國家級濕地自然保護區的保護成效進行初步評估;曹明等[6]采用In VEST和傾向評分匹配模型評估了秦嶺區域19個國家級自然保護區水源涵養服務的保護成效;晏玉瑩等[7]采用頻度統計法、專家咨詢法、層次分析法及案例調研法,構建了我國陸生脊椎動物(除候鳥外)類型國家級自然保護區保護成效評估指標體系;林建杰[8]通過站位出現率、平均質量密度和個數密度等指標對長樂海蚌資源增殖保護區的保護成效進行評價;相恒星等[9]利用遙感數據及相關模型,綜合分析東北地區天然林資源保護工程的保護成效。

本研究在借鑒已有研究的基礎上,以廣西山口國家級紅樹林生態自然保護區(以下簡稱山口紅樹林保護區)為研究對象,對其保護成效進行評估,以期為山口紅樹林保護區的科學管理和保護提供參考。

1 研究地區與研究方法

1.1 研究區概況

山口紅樹林保護區于1990年成為我國首批5個海洋類型自然保護區之一,地處于廣西北海市合浦縣,東鄰廣東省湛江紅樹林保護區,地域跨越合浦縣的山口、沙田和白沙三鎮,地理坐標為21°28′20.65″N—21°36′59.08″N,109°37′22.10″E—109°47′02.59″E。由合浦縣東南部沙田半島的東西兩側海岸及海域組成,分為英羅港分區和丹兜海分區兩大部分,總面積8 003 hm2。山口紅樹林保護區的主要保護對象是紅樹林生態系統,其中最重要的保護對象為:我國連片面積最大、最古老的港灣紅海欖林,其次是木欖群林;經濟價值或科研價值較高的白氏文昌魚、中國鱟和海豆芽等種群,以及全球瀕危鳥類黑臉琵鷺和其他珍稀鳥類及其棲息地。

1.2 研究方法

1.2.1 評價指標體系構建

本研究結合目前有關保護區保護成效評估及紅樹林健康評價的多種方法,采用PSR模型,構建山口紅樹林保護區保護成效評估指標體系。在指標選取方面,遵循代表性、完整性、可獲取性和定性定量相結合等原則。構建的評價指標體系見表1。

表1 紅樹林保護區保護成效評價指標體系

1.2.2 指標權重計算

根據本研究的特點,采用專家打分法和層次分析法來進行指標權重的確定。首先構造各層次指標的判斷矩陣,其次利用AHP軟件進行矩陣運算和一致性檢驗,確定各層次指標的權重。其中度量判斷矩陣是否具有一致性的計算公式如下:

式中:λmax為矩陣最大特征值;CI為一致性指標;RI為平均隨機一致性指標;CR為一致性比例;n為矩陣階數。當CR<0.10時,認為判斷矩陣的一致性是可以接受的,否則應對判斷矩陣作適當修正。

在實際的案例研究中可能會出現有一些指標的數據無法獲取的情況,那么可將這些指標的權重按比例分攤到其他同一級指標上。

1.2.3 評價標準

1.2.3.1 定量指標

本研究采用以時間序列對比為基礎的綜合指數法對山口紅樹林保護區的保護成效進行評估。對定量指標進行評價時,以基準年的各指標值為參照,進行變化率的計算。

變化率的計算公式如下:

式中:D w為變化率;I為評估年份的指標值;I0為基準年份的指標值。

部分指標參考海岸帶生境退化診斷中對變化率的等級劃分[10],以±10%、±30%和±50%為界,將變化等級按照顯著改善、改善、輕微改善、基本無變化、輕度退化、中度退化和重度退化劃分為七級。在0~100分的連續尺度內,采用等間距法劃分賦分區間,以隸屬度打分法進行指標賦分。對于生物多樣性和紅樹林面積等遞增型指標,增加幅度越大,表明改善程度越大,得分越高;而污染物和入侵生物面積等遞減型指標,增加幅度越大,表明退化程度越大,得分越低。其中,紅樹林總種類增加,且外來物種沒有增加,為顯著改善或改善;總種類與外來物種均增加,為輕度改善;總種類減少,外來物種不變,為輕度退化;總種類減少,外來物種增多為中度退化或重度退化。此外,鑒于目前我國海域富營養化問題普遍存在,因此將富營養化指標(無機氮和活性磷酸鹽)歸入遞減型指標(表2)。

表2 指標變化率等級劃分

環境質量方面的指標評估標準為:將所在區域的海洋環境保護規劃或海洋環境功能區劃中制定的保護區的環境質量目標(若不一致,遵循就高原則)作為滿分的標準,若環境要素現狀值達到相應的環境質量標準,即認為保護成效顯著,該指標賦值100分。若未達到相應的環境質量目標,則按照變化率的賦值標準進行賦分。

1.2.3.2 定性指標

對于指標體系中的定性指標,主要通過實地調研、訪談交流并配合問卷調查等方式獲取相關信息,在此基礎上對其進行主觀賦分(表3)。

表3 定性指標賦分標準

1.2.4 保護成效指數

為對山口紅樹林保護區保護成效進行定量評價,本研究選擇保護成效指數對其進行量化評價,通過對指標加權求和計算保護成效指數,計算公式為:

式中:MEI代表紅樹林保護成效指數;n為評價指標個數;I i代表第i個指標的得分;Wi代表第i個指標的權重,對各評價指標的權重及其得分進行加權計算得到紅樹林保護區保護成效指數。

以保護成效指數為標準在指數間等間距劃分保護成效級別(表4)。

表4 紅樹林保護區保護成效評價等級

紅樹林保護區保護成效等級說明如下。

優:主要保護對象保持完整,數量增加,生態系統健康狀況明顯提升,保護區管理保護工作有效開展。

良:主要保護對象保持完整,數量穩定,生態系統健康狀況良好,保護區管理保護工作開展較好。

中:主要保護對象基本保持完整,數量略有減少,保護區管理保護工作開展情況一般。

較差:主要保護對象出現退化,數量顯著減少,生態系統健康狀況較差,保護區管理保護工作開展較差。

差:主要保護對象嚴重退化,數量顯著減少甚至消失,生態系統健康狀況差,保護區管理保護工作開展情況差。

2 數據來源與處理

根據收集到的數據資料情況,對山口紅樹林保護區進行保護成效評估?，F狀資料主要采用2018年的相關調查結果,歷史資料以2008年的調查資料為主,故將2008年定為基準年,個別指標的評價數據由于條件限制無法收集到的,以鄰近年份的資料代替。本案例研究中所用的數據主要來自《廣西山口國家級紅樹林生態自然保護區十年評估前期工作項目科學報告》[11]《廣西海洋保護區管理成效評估技術項目研究報告》[12]《廣西山口國家級紅樹林生態自然保護區勘界報告》[13]以及相關的海洋環境狀況公報等。

3 結果與分析

3.1 壓力指標

3.1.1 污染

根據《廣西壯族自治區海洋環境保護規劃(2016-2025)》及《廣西壯族自治區海洋功能區劃(2011—2020年)》的管理要求,山口紅樹林保護區的海水和沉積物均執行一類標準。2018年保護區內海水溶解氧含量符合第一類海水水質標準,達到環境質量目標。無機氮、活性磷酸鹽含量均超過一類標準,與2008年相比有了大幅度的升高。沉積物各項指標(石油類、硫化物、有機碳、鎘、汞、砷、鋅、鉛、銅、鉻)均達到海洋沉積物質量標準第一類標準。與歷史相比,硫化物、有機碳、鋅含量均有明顯下降。

3.1.2 生物入侵

山口紅樹林保護區主要的入侵生物為互花米草。2018年的調查結果顯示,山口紅樹林保護區互花米草絕大部分呈單優勢群落生長,僅很小部分與紅樹林混生。與歷史相比,2018年互花米草面積減少了4.5%。

3.1.3 養殖

近年來,保護區聯合地方政府和執法部門對保護區內違法違規經營的養殖場等進行拆除和清理,2018年山口紅樹林保護區范圍內的養殖面積比2010年顯著減少。

3.2 狀態指標

3.2.1 紅樹林

2008年山口紅樹林保護區內紅樹林面積為818.8 hm2,2019年增加到836.05 hm2,且自然林比例達到97%以上,天然程度極高。紅樹種類保持不變,半紅樹種類增加1種,外來種種類未增加。

3.2.2 生物多樣性

根據《2013年廣西壯族自治區海洋環境質量公報》,林間底棲生物種類豐富,共鑒定出42種。2018年的調查結果顯示,共鑒定51種大型底棲生物,多樣性有所提高。

鳥類的調查數據由于不同年份的調查季節不同,不具備可比性,因此暫不將鳥類指標納入本次評估。

3.3 響應指標

通過實地走訪、調研、資料查閱、問卷調查和專家咨詢等方式,針對上述指標進行賦分。

3.3.1 管理基礎

(1)山口紅樹林生態自然保護區管理局機構設置總體合理;人員編制少,現有的專業人員尚不能完全滿足保護區的管理需要。

(2)各級人民政府及保護區管理處已制定多項規范性文件,為保護區管理提供了制度保障。

(3)2018年,保護區已開展勘界工作。截至2020年12月22日,山口紅樹林保護區管理中心按照自治區人民政府批復的邊界范圍,重新查立、埋設界樁95根,全面完成了保護區確界工作。

3.3.2 管理行為

(1)保護區建立日常管護制度,配備專職巡邏員,要求每月巡護執法次數不少于8次。定期記錄巡護情況并向上級匯報。但對開放水域的人為活動管控力度不足。

(2)保護區在早年就引入了社區參與和可持續利用紅樹林資源的理念,定期開展社區共管活動。近幾年,由于清理非法海上養殖和拆除違建別墅等,保護區管理處與村民的矛盾加深,保護與利用沖突嚴重,部分村民對保護區的管理工作有抵觸情緒,給保護區的管理保護工作帶來了一些困難。為解決這個問題,保護區管理處計劃恢復社區共管平臺,盡力改善與周邊村民的關系。

(3)近年來,保護區委托相關單位進行科學考察,但對區內資源還缺乏全面的掌握。

(4)保護區通過建立科普中心、張貼宣傳海報和發放宣傳冊等開展了形式多樣的宣傳教育活動。3.3.3 經濟保障

保護區經費列入自治區主管部門年度財政預算中,為一般公共預算財政撥款。經費基本能保障人員基本支出和日常維護。能力建設經費投入過少。部分設施由于經費缺乏導致建設進度不理想。

3.4 保護成效指數

計算所得保護成效指數為70.86,保護區保護成效良好,主要保護對象保持完整,數量穩定,管理工作開展較好(表5)。

表5 保護區保護成效評估指標賦值結果

4 討論與建議

生態環境方面,山口紅樹林保護區最突出的問題是海水中無機氮、活性磷酸鹽濃度高,富營養化嚴重。其污染物主要來源于居民的生活污水和養殖塘排放的養殖廢水,特別是丹兜海域的兩岸海堤內存在大量養殖塘,水體富營養化尤其嚴重[14]。雖然與2008年相比,保護區范圍內的養殖面積有了大幅度減少,但目前存在的養殖塘面積仍然較大,并且已影響保護區內的海水水質,因此對保護區內的非法養殖應加大清理力度,盡快取締非法養殖。對保護區周邊的養殖,應根據環境容量合理調整養殖布局,科學確定養殖密度;同時積極推進養殖塘改造,建設養殖塘尾水處理裝置,對養殖廢水進行處理,達標后再排放入海;同時完善保護區周邊污水管網和污水處理廠的建設。

山口紅樹林保護區在人員配備、科研監測和經費保障等方面存在不足,這些問題也普遍存在于國內大多數的自然保護區中[15]。需要建立相關制度來促進人才引進和培養,從而使保護區的科研監測水平得到有效提升。

改善保護區管理部門與周邊居民的關系,有利于保護區各項工作的順利開展。積極建立社區共管機制,開展定期座談,重視社區居民的意見和想法。在開發利用與生態保護之間找到平衡點,積極探索生態養殖和生態旅游新模式,在保護紅樹林的同時,讓附近居民能從中受益,從而主動支持保護區工作。完善生態補償機制,對居民因林木采伐、海產養殖受限而產生的損失進行補償,緩解居民與保護區的矛盾。保護區管理部門應積極爭取中央財政林業改革發展資金、濕地生態補償款、其他生態資金或項目補助。

綜上,山口紅樹林保護區當前應集中力量加強基礎建設和人才隊伍建設,以此提高保護區的管理保護水平。將互花米草整治等作為近期的工作重點,同時建立社區共管機制,改善與居民的關系,為后期整治蝦塘養殖奠定基礎。