王初升，林荣澄，黄发明

（国家海洋局第三海洋所，福建 厦门 361005）

珊瑚礁是地球上生产力最高，生物多样性最丰富的生态系统之一（Jompa et al，1963；王丽荣等，2001；赵美霞等，2006），珊瑚礁海岸是一种热带特有的生物海岸类型，具有强大的护岸防浪功能、对维持海岸生物多样性、渔业资源、滨海景观、环境美学、和旅游休闲等方面具有显著的生态效益，在全球生态平衡中起着不可替代的重要作用。然而由于全球气候变化、沿海地区人口持续增长和社会经济迅速发展等自然和人为的双重压力，导致全球珊瑚礁生态系统日益衰退（Hoegh-guldberg，1999；Smith et al，1992；Aronson，2003；张乔民等，2006），我国珊瑚礁面积在世界上列第8位，主要分布于广东、广西以及福建沿岸，海南沿岸以及南海诸岛，台湾、香港等地，也出现了不同程度的退化（孙典荣 等，2006；李颖虹等，2004；张乔民，2006；赵焕庭 等，1996；Dai，2002）。国内外大量研究表明，沿海地区的城市港口建设、大规模的填海造地，围垦养殖是造成大量滨海湿地丧失和珊瑚礁生态系统退化的重要因素之一，为此根据已有的研究成果，建立围填海对珊瑚礁影响的适宜性评估的科学方法，对限制规范围填海活动，加强保护珊瑚礁宝贵稀有资源具有重要意义。

1 围填海对珊瑚礁生态系统影响的分析识别

1.1 生态系统影响识别

近岸围填海对珊瑚礁生态系统的影响具有复杂性（Ben-Tzvi et al，2004），许多影响因子是复合交叉的，通过网络分析可识别主要的影响因子，可从宏观上为评估提供依据（图1）。围填海对珊瑚礁生态系统影响的网络分析。根据围填海影响方式不同可将生态影响分为两个方面：一是围填海直接对海域空间的占有所造成的影响；二是围填海开发增加环境的污染压力，包括泥沙、污染物等污废的排放。近岸围填海对海域空间占用主要是造成滨海湿地的丧失，破坏海岸植被、海洋生物的栖息地、一些重要的产卵场、繁殖场遭到破坏，同时也影响了滨海湿地鸟类的生存及繁衍，围填海如占用珊瑚礁分布区，就直接造成对珊瑚礁的破坏，由于珊瑚礁是海岸重要的天然景观，也是对海岸景观的破坏。围填海改变了土地利用的方式，使自然生态景观向半自然或人工生态景观转变，造成景观自然性下降，破坏了景观生态的完整性，增加了景观破碎化。

图1 围填海对珊瑚礁生态系统影响的网络分析

围填海改变了水文动力状况，导致泥沙冲淤和纳潮量减小。泥沙冲淤导致沉积物类型改变，使生物栖息地的底质条件发生变化，从而使许多海洋生物的繁殖地遭到破坏；泥沙淤积对珊瑚附着基有很大的破坏作用，危害珊瑚生物的生存。沿岸的海湾水域，围填海导致海湾纳潮量下降，减低海湾与外海潮水的交换强度，从而减少环境容量，降低水体的自净能力，使水环境和沉积物质量下降，导致海湾环境质量的劣化，不仅对生物生存及繁衍造成影响，同时也会对相邻海域生长的珊瑚礁产生影响。

围填海工程的施工过程中产生的悬浮物，对珊瑚礁也有很大的影响，一是减低海水的透光，影响光合作用，二是产生大量沉积物覆盖在珊瑚礁上，对珊瑚礁的生长极为不利。此外围填海项目产生对环境污染的压力也不可忽视，如城市化建设的生活污水排放，导致水体富营养化和水质的恶化，港口和工业区建设存在的油溢污染和污染物排放均对相邻海域受到污染影响的珊瑚礁有致命的危害。

1.2 生态系统服务功能的影响

围填海造成滨海湿地丧失的结果为湿地生态服务功能损失，生态服务功能是自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过程，是通过生态系统的功能直接或间接得到的产品和服务。由于生态系统产生的服务是多方面的，围填海对其产生影响较复杂，根据Costanza等（1997；1999）对生态系统服务功能的分类，生态服务功能分为供给功能（食物、原材料、基因资源及药物资源）、调节功能（气体调节、气候调节、干扰调节、水分调节、侵蚀控制、废弃物处理）、支持功能（栖息地、营养循环与初级生产力）、文化功能（科研教育及休闲娱乐）。围填海对珊瑚礁生态系统造成的影响是多层次多方面的，主要包括水文动力条件改变、栖息地破坏及景观格局变化3个方面，围填海造成珊瑚礁生态系统的退化的潜在危害，主要有滨海湿地的丧失，破坏栖息地、改变景观格局和水文动力条件，同时围填海的项目开发还加大了环境污染的压力、因此可从围填海占用滨海湿地、对珊瑚礁和景观的直接破坏的程度、由海洋生物、水文动力与环境化学资料、以及生态服务功能4个方面来评估围填海规划对珊瑚礁生态系统影响及其适宜性。

2 评价指标体系

根据珊瑚礁生物海岸的资源和生态特点，以及围填海对珊瑚礁生态的影响，评价指标体系选取珊瑚礁资源、环境、生态和经济为分层，各分层依据其在指标体系中的重要性设置权重，分别为珊瑚礁资源40%、环境26%、生态20%和经济14%。评价指标体系的指标和权重采用德尔菲法和层次分析法确定。珊瑚礁资源分层指标主要考虑围填区内涉及占用珊瑚礁，造成珊瑚礁资源的损失、护岸功能损失、景观损失指数表示。环境与生态主要考虑围填海对海域珊瑚礁生态环境的影响，水动力指标选用对珊瑚礁有明显影响冲淤和悬浮物指标，生态指标采用多样性和生态敏感指数评价物种多样性、重要生物和珍稀物种的影响。经济指标评估围填海造成生态服务功能的损失的围填成本与收益的益损比。指标体系由资源、环境、生态和经济4个方面综合评价珊瑚礁海岸围填海的适宜性，指标体系和各项指标的评价标准、权重列于表1。

表1 围填海适宜性评价指标体系

2.1 珊瑚礁资源指标

珊瑚礁资源指标主要考虑围填区内涉及占用珊瑚礁，造成的珊瑚礁资源损失，由于围填占珊瑚礁、造成资源的损失，同时也造成沿岸珊瑚礁护岸功能的损失、和天然景观的损失，因此采用围填区林地指数、护岸和景观指数3项指标表示围填海对珊瑚礁资源的破坏程度。

（1）资源损失指数

由3S（遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS）技术获取的珊瑚礁分布图与围填海规划图的叠图分析计算出围填区原有岸线长度、围填区内的珊瑚礁分布面积。由如下的公式计算珊瑚礁损失指数：

ML为资源损失指数，单位hm2/km，表达为围填区内每公里岸线（L岸线）围填区内珊瑚礁面积（S珊瑚礁）的 hm2数。

资源指数的标准，采用当地珊瑚礁资源的平均值。

（2）护岸指数

沿岸珊瑚礁具有护岸功能，由叠图分析计算出围填区珊瑚礁占有岸线的长度和围填区岸线长度，以珊瑚礁占有岸线与岸线之比为护岸指数如下式所示：MH（%）=L珊瑚礁/L岸线

围填区内珊瑚礁占有岸线的比例高，其护岸功能强，围填造成的珊瑚礁护岸功能的损失程度就越严重。

（3）景观指数

由围填区内的珊瑚礁资源指数和护岸指数，以及围填区对珊瑚礁和海岸景观的影响程度评价。

2.2 环境指标

环境指标采用对珊瑚礁影响较大的冲淤、悬浮物指标来评估对珊瑚礁资源影响程度。围填造成污染负荷的增加采用COD指标。冲淤、悬浮物和COD数据由围填工程的水文动力数值模拟和污染物扩散模型计算获得。评价标准引用HMRE珊瑚礁评价标准（HMRE，2004）的沉积率10mg/cm2·d，换算为冲淤量为3.6 cm/a。悬浮物采用《近岸海洋生态健康评价指南》（2005）中的标准6mg/L。COD含量采用《海水水质标准GB 3097-1997》（1997）的一类水质标准2mg/L。

2.3 生态指标

围填海造成对海洋生态的影响主要包括围填区海域内的包括珊瑚礁的底栖生物、海岸植被、滨海湿地、鸟类等重要生境。为便于指标评价对比，选择栖息地较为稳定的底栖生物多样性指数，Shannon-Wiener多样性指数（H′）为评价指标。设定生态敏感指数分析评价围填海对珊瑚礁生态敏感区的影响，包括国家级保护动物、珍稀物种，以及重要物种的产卵场、育幼区等。

2.4 生态损益指标

围填海造成的生态系统服务功能损失包括对围填区生态系统供给功能、调节功能、文化功能和支持功能的影响。其中供给功能主要为物质生产功能；调节功能主要包括气体调节、干扰调节、废物处理功能；文化功能主要为娱乐休闲和科研教育功能；支持功能主要为生物多样性的维持等。

经济指标采用单位围填海面积的的成本与收益计算损益，由于生态系统服务功能价值损失计入围填海成本，其价值损失占单位成本的比重的大小，直接反映出损益指数的变化，故称生态损益指标。益损比大于1，说明围填海有经济效益，益损比小于1，则没有效益。

2.5 综合指数

本研究建立的模式和指标体系应用于珊瑚礁海岸围填海的适宜性评估，可利用综合指数方法建立评价模型：

IHI围填海适宜性综合指数（Integrated Health Index）；Wi表示指标i的权重值；Ii表示为第i种指标的归一化值。

按评估围填海适宜性综合指数可分为3个等级：

IHI＜0.75为Ⅰ级，可以实施围填；IHI=0.75～1.2为Ⅱ级，限制围填，IHI＞1.2为Ⅲ级，严禁围填。

3 围填海适宜性的评估

根据国内外的研究进展，以及珊瑚礁生态系统脆弱敏感和高生产力的特点，评估指标体系主要针对围填海对珊瑚礁的占用和生态环境的影响，提出围填控制指标以及对生态环境、景观和生态服务功能损益影响的指标综合评价围填海对珊瑚礁海岸的影响，以期客观合理地评价围填海的适宜性，有针对性地提出改善的对策和措施。

3.1 珊瑚礁海岸围填海适宜性分级

珊瑚礁海岸是典型的生物海岸，珊瑚礁分布区为生态敏感区，是海洋生物物种高度丰富的区域，珍稀、濒危海洋生物物种的天然集中分布区域。根据国家的环境保护及相关法规，严禁围填或其它人类活动的干扰和破坏。我国现有的珊瑚礁除了自然保护区外，在南海和东南沿海还有大量珊瑚礁分布，原则上珊瑚礁分布区是禁止围填的区域。

珊瑚礁海岸围填海的适宜性可分为如下的等级：

Ⅰ级可围填区

围填区符合海洋功能区划、围填项目符合国家产业政策和产业规划，围填海不占用天然珊瑚礁，特别是活珊瑚生长区，对生态环境影响小，不会造成相邻海域珊瑚礁退化，环境和资源条件允许实施围填。

珊瑚礁资源限制性指标：围填不得破坏和占用天然珊瑚礁。

Ⅱ级限制围填区

围填区符合海洋功能区划、围填海项目符合国家产业政策和产业规划，但围填区有少量珊瑚礁分布，对生态环境有一定负面影响，环境资源条件允许可慎重围填，但需采取生态补偿、生态修复手段、以及有效的环境保护措施，减少对生态环境的影响。

珊瑚礁资源限制性指标：围填区里不得有活珊瑚分布，围填损失的珊瑚礁不得大于当地珊瑚礁平均资源量。

Ⅲ级禁止围填区

国家级、省级珊瑚礁保护区、具有珊瑚礁和其它濒危珍稀物种，为禁止围填区。围填区不符合海洋功能区划，法规明确禁止围填的区域，或环境资源条件不允许进行围填。围填海占用破坏天然珊瑚礁，对生态环境负面效应大，导致不可恢复的严重损失。

珊瑚礁资源限制性指标：围填区损失天然珊瑚礁超过当地珊瑚礁平均资源量。

3.2 珊瑚礁海岸围填海适宜性评估

围填海涉及珊瑚礁生态敏感区，尤其是形成连片生态系统和特有景观的，为禁止围填区，由于目前国家和地方建设用海用地与环境保护的矛盾突出，围填海涉及珊瑚礁数量少，分布稀疏，没有活珊瑚分布的可为限制围填，但必须采取有效的生态生态补偿措施，以保护珊瑚礁宝贵资源。目前珊瑚礁人工育苗培育技术已取得进展，但与实际应用仍有一定的差距，如积极推进将可取得一定的成效。

图2 珊瑚礁海岸围填海评价模式

珊瑚礁海岸围填海的评估模式见图2，采用基于GIS的图形叠置法，将围填海规划范围与珊瑚礁分布区的图层叠置，分析围填海规划对珊瑚礁资源的空间占用影响，由水动力、环境、生态等综合调查提供的资料，分析围填对敏感区的影响，采用评价指标体系评价，按综合指数划分围填海的适宜性等级。围填方案的评价指数为Ⅰ级，可以实施围填，采取相应的环境保护措施，减少对生态环境的压力。评价指数Ⅱ级，为限制围填，对珊瑚礁资源有一定的破坏作用，需采取相应的生态补偿、生态修复措施，减少对生态环境的影响。指数为Ⅲ级为严禁围填，应放弃，如有必要，需调整围填项目和规模，重新规划评估，使之符合Ⅰ级或Ⅱ级的的要求，方可实施。

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