海岛生态系统承载力空间分异性评估——以庙岛群岛南部岛群为例

构建了一套能够反映陆海双重特征及其空间分异性的海岛生态系统承载力评估模型,以庙岛群岛南部岛群为研究区开展应用.结果显示:研究区生态系统总体上处于轻度超载状态,其中岛陆子系统为轻度超载,环岛近海子系统为临界超载.不同海岛中,南长山岛、北长山岛和庙岛为轻度超载,小黑山岛和大黑山岛为临界超载,其他5个海岛为可载.空间分布上,海岛生态系统承载力表现出了显著的异质性特征,不同承载力等级分区面积由大到小依次为临界超载区、轻度超载区、可载区、中度超载区和重度超载区.控制建设规模、优化开发布局、改进利用方式以及开展合理的生态建设,是提升海岛生态系统承载力的重要途径.     

城镇化背景下海岛资源环境承载力评估

在建设海洋强国的关键时期,海岛的生态保护和开发利用均至关重要。城镇化对海岛生态系统带来了深刻的影响,开展海岛资源环境承载力评估对管控人类开发行为、维护海岛生态平衡具有重要意义。论文以我国北方典型海岛—庙岛群岛为研究区,构建了一套综合开发强度和生态状况的海岛资源环境承载力评估方法并开展评估,结果显示：1）群岛尺度上,海岛资源环境承载力处于临界超载状态;2）单岛尺度上,南长山岛处于轻度超载状态,北长山岛、庙岛和大钦岛处于临界超载状态,小黑山岛、大黑山岛、砣矶岛、小钦岛、南隍城岛和北隍城岛处于可载状态,不同海岛应实施不同的保护与利用模式;3）区块尺度上,海岛资源环境承载力表现出了明显的空间分异性特征,可载区占41.7%,临界超载区占30.0%,轻度、中度和重度超载区分别占15.9%、8.1%和4.3%,超载区主要分布在各岛的城镇建设区域。     

基于InVEST模型的庙岛群岛海岸脆弱性研究

海岛海岸脆弱性评估对海岛生态系统健康维护、科学规划和可持续利用具有重要作用。基于海岸线类型、数字高程模型等基础数据,借助InVEST模型估算庙岛群岛海岸暴露程度,进而分析其脆弱性程度。结果表明:（1）在庙岛群岛10个有居民岛中,平均暴露程度由低到高依次为小钦岛、庙岛、南长山岛、南隍城岛、大钦岛、小黑山岛、大黑山岛、砣矶岛、北隍城岛、北长山岛;（2）各岛平均暴露程度呈现显著差异。以北长山岛和小钦岛为例,前者平均暴露程度最高,高暴露程度占比64.69%,后者平均暴露程度最低,低暴露程度和中低暴露程度占比之和为73.47%;（3）海岸线类型、海拔、地理位置是庙岛群岛海岸脆弱性主要影响因子,其中北隍城岛、大钦岛、小钦岛、北长山岛的海岸暴露程度受海岸线类型差异影响较大;南隍城岛、砣矶岛、大黑山岛、小黑山岛的海岸暴露程度受海拔影响较大;南长山岛的海岸暴露程度受所处地理位置影响较大。     

典型海岛生态系统服务及价值评估

海洋生态系统服务评估相关研究主要集中在特殊海洋生态系统的评估方面.海岛生态系统兼有陆地和海洋的生态系统特征,生态系统组成、结构复杂,很多的服务表现为岛陆互相交错,难以分别计量.选择庙岛群岛南五岛作为研究区域,研究了其生态系统服务,并进行了价值评估.结果表明:2003年庙岛群岛南五岛生态系统服务总价值为3.08×108元.其中,市场价值占到总服务价值的50.99%,与非市场价值基本持平.对于非市场生态系统服务,如气候调节、废弃物处理等,我们仅计算了目前人们已经认识到和容易计算的生态系统服务部分.因此,该研究仅为对庙岛群岛南五岛生态系统服务价值的保守估算.     

庙岛群岛南五岛土壤性质空间分布及其影响因子

土壤是海岛生态系统的基底,对维持海岛生态系统活力具有重要意义。独特的自然环境条件和日益增强的人类活动使得海岛土壤性质受到复杂因素的影响。以庙岛群岛南五岛为研究区,通过现场调查和遥感技术,从样地尺度和海岛尺度分析土壤性质的空间分布特征及其影响因子,结果显示:（1）庙岛群岛南五岛土壤含水量、pH、含盐量、有机质、总碳、总氮、速效磷和速效钾的平均值分别为18.98%、6.53、0.088%、20.75 g/kg、15.05 g/kg、1.23 g/kg、3.83 mg/kg和85.87 mg/kg。土壤性质在海岛之间和海岛内部均表现出了一定的空间分异性。（2）样地尺度上,地表覆盖类型和植被生长状况是海岛土壤性质的主要影响因素,地形主要通过影响地表覆盖类型进而影响土壤性质,离岸距离对土壤性质空间分布影响较小;海岛尺度上,土壤性质对各影响因子的响应较不灵敏。     

海坛岛群综合承载力分区评价

以海坛岛及周边岛屿为研究对象,构建基于生态环境保护-社会经济发展双导向的岛群综合承载力评价指标体系,采用遥感影像解译和GIS综合评价方法,评价岛群综合承载力的空间分布状况,将研究区划分为较高承载区域、中等承载区域、低承载区域。结果表明:在研究区范围内,较高承载区域占38.66%,大部分分布在海坛岛中部和近岸海域;中等承载区域占53.81%,分布在海坛岛南部及周边海域;低承载区域占7.53%,分布在南部岛群、东庠岛近岸海域。从可持续发展角度区域开发中应科学合理地维护林地、湿地等重要生态源地的系统性与联系性,从宏观尺度上应引导城镇聚集并对城镇化的不良后果予以积极预防和有效调控,从而降低城镇化的生态风险,提高综合承载能力。     

2012年秋季庙岛群岛南部海域浮游植物分布及与水环境的关系

于2012年秋季对庙岛群岛南部海域浮游植物和环境因子进行了调查,并利用多元统计分析了庙岛群岛南部海域浮游植物分布特征及其与水环境因子的关系。本次调查共发现浮游植物94种,细胞平均丰度为6.65106 cells/m3。浮游植物细胞丰度呈现从靠近陆域(南部,庙岛海峡)到海域(北部,长山水道)逐渐增加的变化特征。主成分分析(PCA)浮游植物的分布特征表明,浮游植物主要分布于调查海域的东部、北部和西部海域,即外海海域。冗余分析(RDA)讨论浮游植物的分布与环境因子的关系表明,水深、温度和总磷是影响庙岛群岛南部海域浮游植物分布的关键性环境因子。     

基于资源环境承载力的海岛生态系统适应性管理——以温州市洞头区为例

海岛资源环境承载力评估能够识别生态系统的胁迫因子,明确海岛资源保护与开发的阈值界限,对于管控海岛及其邻近海域生态系统的生态环境具有重要意义。本文选择用海矛盾日益突出的海岛县洞头作为研究区,基于承载力的PSR概念模型,运用GIS空间分析、多指标评价等技术方法,从人-海复合生态系统的角度构建了海岛资源环境承载力的综合评价体系,对区域海岛生态系统的恢复力、资源环境容纳能力和抗干扰能力进行了量化,获得了洞头区压力、承压和响应调节系统的空间分异格局,据此探讨了洞头区在海陆边界、自然条件、社会经济发展等方面的不确定性,进而提出了海岛生态适应性管理的策略和措施。结果表明,洞头区资源环境承载力综合评价指数介于0.5~1.7之间,总体承载状况较好,现阶段仅有12%的海域处于超载状态,未来需从缓解人类社会经济活动压力、保持资源环境承压能力和提高系统反馈调节能力三个方面出发,开展适应性管控。     

夏季庙岛群岛南部海域浮游植物多样性分布及其影响因子

于 2013年 8 月对庙岛群岛南部海域的浮游植物和环境因子进行了调查,并采用香农-维纳指数、物种均匀度以及丰富度指数,对该海域的浮游植物种类组成、多样性的分布以及优势种等进行了分析。共发现浮游植物41种,其中硅藻21种,甲藻19种,硅藻和甲藻是浮游植物种类组成的主要部分。各站获得物种数在2~17种之间。研究发现,在物种数、物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数方面,表层水的数值都比底层水高。本研究对浮游植物物种数、多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和环境因子进行了Pearson相关性分析,结果表明COD、叶绿素a(Chl a)和总磷(TP)是影响庙岛群岛南部海域夏季浮游植物物种数和丰富度的主要因素。ABC曲线研究结果表明,夏季底层水样中受中度干扰的站位较多,且多集中在庙岛海峡。     

小黑山岛海域网采大型浮游动物群落特征季节变化及其与环境因素关系研究

海岛生态系统是一类特殊的海洋生态系统,本研究关注了小黑山岛海域网采大型浮游动物群落特征季节变化及其与环境因子之间的相互关系。小黑山岛位于山东省的庙岛群岛之中,处于黄渤海分界线之上,本研究基于小黑山岛海域2013~2015年8个航次的现场调查数据,鉴定出浮游动物36种,其中桡足类13种,浮游动物丰度变化范围为1.5~287.5 ind/m3,平均68.4 ind/m3,生物量变化范围为0.3~346.9 mg/m3,平均51.9 mg/m3,Shannon多样性指数变化范围为0.64~2.15,平均1.22,Pielou均匀度指数变化范围为0.41~1.00,平均0.76。主要优势种有中华哲水蚤、强壮滨箭虫等,典范对应分析（CCA）结果显示环境因子中水温（WT）、透明度（Tra）和盐度（Sal）等对浮游动物群落分布影响较大,冬季强壮滨箭虫对桡足类群落特征可能有重要影响。     

基于能值分析的无居民海岛承载力:以青岛市大岛为例

采用能值分析的方法对青岛市大岛这一无居民海岛的承载力进行了研究。在大岛生态系统外边界界定为由其海岸线向海一侧扩展1 km范围的情况下,得出以下结论:大岛生态系统每年能值使用量为8.43E+18sej,其中潮汐能提供了绝大部分的能值;大岛生态系统的经济价值为1.16E+07元/a;在维持大岛生态系统可持续发展的情况下,其承载力为1 130人,但是其能值贡献主要来自于大岛周边海域生态系统。     

海岛近岸海域资源环境承载能力评价及其应用

为定量研究海岛近岸海域资源环境承载状态,满足开发进程中可持续发展的需求,构建了海岛近岸海域资源环境承载能力三级评价指标体系,以空间资源承载能力、生态环境承载能力和生态系统承灾能力作为基础指标,对海岛近岸海域进行全面评价,依据其生态系统特征与人类活动特征,分别选择人工岸线开发类型、海域使用类型、水质状况、生物群落健康状况、灾害风险状况等指标开展分类评价,最后利用“短板效应”方法进行复合评价,将评价结果划分为可载、超载与临界超载3个级别,并以辽宁长兴岛为例开展实证研究.结果表明,长兴岛近岸海域 岸线开发强度为0.87,海域水质达标面积比率为0.75,鱼卵仔鱼平均密度为4.45 ind/m3,这3个单项指标的计算结果 均超过相应超载分级标准,受空间资源承载力和生态环境承载力短板要素的影响,该海域资源环境承载力状况为“超载”.表明以资源、生态环境和灾害等要素构建评价指标体系可客观全面地评价海岛近岸海域资源环境承载力状况,并能够科学地遴选出主导其承载力强弱的短板要素.长兴岛近岸海域可通过填海施工中预留过水通道、人工放流增补渔业资源、调整陆源排污口位置、实行岸段生态修复等措施优化开发利用方式,提升空间资源承载能力与生态环境承载力,逐步减弱短板效应.长兴岛近岸海域承灾能力属“可载”级别,为满足该区域未来发展过程中防灾减灾的需要,仍需通过编制突发事故应急预案,建立完善的事故应急措施来应对突发灾害事件.      

无居民海岛资源环境承载力评价——以渤海为例

无居民海岛是重要的海洋空间资源。随着海洋经济的快速发展,无居民海岛不合理开发的现象逐渐增多,导致海岛资源约束趋紧、生态环境退化。本文以渤海为例,通过无居民海岛开发强度和生态状况的组合关系,对渤海地区21个县（区、市）无居民海岛资源环境承载力现状进行了评价。评价结果表明:渤海地区有6个县（区、市）无居民海岛资源环境承载力处于超载状态,超载地区在辽宁省、河北省和山东省均有分布,表现出明显的空间分异性。区域无居民海岛资源环境承载力状况与海岛开发强度呈显著相关,说明开发建设活动不可避免地对海岛资源环境造成了负面影响。目前,渤海地区处于超载状态的县（区、市）已经到达28.57%,亟须实施限制性措施,控制开发利用规模,适当开展受损海岛的修复工作,以逐步恢复海岛的生态环境。