陈凤 苏少川 陈妍 李宁 王韧 游巍斌 何东进,4*

(1 福建农林大学林学院，福建 福州 350002；2 福建省建阳市林业局，福建 建阳 354200；3 福建省福鼎市林业局 福建 福鼎 355200；4 福建农林大学金山学院，福建 福州 350002)

湿地是重要的自然资源，是水陆相互作用下所形成的最富生产力和生物多样性的独特自然生态系统，在保护生物多样性、调节气候、控制土壤侵蚀和防洪蓄洪等方面都起着重要且不可替代的作用(朱卫红等, 2012; 何东进等, 2012)。由于工业文明的发展，社会经济发展迅猛，人类活动已经极大影响了湿地生态系统的环境质量，导致湿地生态系统的健康遭受到了严重的威胁(游巍斌等, 2013;齐月等, 2020)。近年来，越来越多的学者开始重视湿地生态系统的健康评价，并开展了大量的研究工作(Spiegel et al, 2001; 武海涛等, 2005; 赵焕庭等, 2000)。

闽东滨海湿地具有丰富的湿地类型，含人工湿地和自然湿地，如水域、潮间裸滩、冬水田、人工库塘和养殖场等(林立等, 2012)。随着宁德市经济建设的发展，闽东滨海湿地生态系统的健康受到了极大的干扰，生态环境遭到破坏，并存在着进一步恶化的风险，生态环境的破坏将会导致湿地无法发挥其本有的生态价值(耿国彪, 2017; 李益云等,2020)。因此，为实现湿地资源的可持续利用，本研究拟采用PSR 模型并结合层次分析法对其生态系统健康进行评价，可使人们认识到保护生态环境的重要性，为湿地保护与管理提供科学依据。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

宁德市(闽东)位于福建省的东北部，地理坐标119°55′～120°43′E，26°52′～27°26′N，南接福建省的省会福州市，西邻名山武夷山，北连浙江省温州市，东临台湾海峡，闽东属亚热带海洋性季风气候，年平均气温18.3 ～24.5℃，全年无霜期天数321 d。闽东的地形为山地丘陵兼沿海小平原，海岸线长878 km，海域面积辽阔，闽东湿地总面积约占福建省滨海总面积的10.6%，约13.1 万hm2，大多数以浅海滩涂为主，还包括了红树林、水域、稻田、潮间裸滩、冬水田、人工库塘和养殖场等(曹有泉, 2019; 李威威等, 2018; 何东进等,2014)。2018 年宁德市常住人口291 万人，GDP 地区生产总值1 942.8 亿元，比上年增长8.1%。近年来，随着宁德市经济的大力发展和常住人口的增长，人类活动愈发对湿地产生较大的影响。

1.2 研究方法

1.2.1 概念模型的选择 PSR 模型是由加拿大统计学家Rapport 提出，于上世纪70 年代经修改后广泛运用于环境报告中(朱卫红等, 2012)。PSR 是指“压力(P)—状态(S)—响应(R)”。PSR 模型的最大优势在于：它能在考虑到各个要素之间相互作用的情况下，将湿地生态系统的各个要素之间相联系起来，更具自由灵活性、逻辑性和综合性(彭建交等, 2019)。压力系统反应出了人为或自然因素对湿地生态系统的干扰和威胁程度，压力分为直接压力与间接压力，前者如空气质量指数，后者如人类活动倾向。状态系统反应出湿地生态系统在直接或间接压力下生态环境所发生的改变；而响应系统反应出的是针对湿地生态系统的现状，人类为恢复生态环境的质量或防止生态环境进一步退化恶化的一系列积极响应(姚萍萍等, 2018; 徐浩田等, 2017;罗遵兰等, 2015)。

1.2.2 评价指标因素集的确定 闽东滨海湿地生态系统相对比较复杂，在已有研究的基础上，对研究区域展开调查，结合湿地的实际情况，对宁德市统计局的相关资料进行分析，并查阅借鉴相关文献(Tong, 2000; 张齐立等, 2018; 彭益书等, 2014;蔡易洁等, 2014)，遵循指标体系的整体性、可操作性、可比性、代表性以及数据可获得性相结合的原则(王洪翠等, 2006)。通过PSR模型，筛选出了压力、状态、响应3 个层面的17 个指标，建立了闽东滨海湿地生态系统健康评价指标体系(表1)，并给出了闽东滨海湿地指标现状与评判结果(表2)。

1.2.3 层次分析法(AHP) 层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)是一种将有关决策总量的各元素进行分解，分解成目标层、方案层以及准则层等的方法；它在处理相对复杂和较为模糊问题时具有较高的实用性和有效性。本研究根据闽东湿地特点，查询相关的文献资料，并咨询有关专家，构造出项目层(B) 和指标层(C) 的各因子两两比较矩阵，最终均通过了矩阵的一致性检验，即CR ≤0.1，各个元素的权重均可接受( 丁香乾等, 2004)，所得指标的权重结果及其标准化值如表3。

2 评价结果

2.1 评价指标体系

目前，在国际上还没有统一的划定生态系统健康状况的等级评价标准，因此，本文借鉴了前人研究成果，并与闽东滨海湿地的实际情况相结合，将湿地生态系统健康状态划分成5 个等级，分别为1级[0.8, 1.0)为很健康状态；2 级[0.6, 0.8)为健康状态；3 级[0.4, 0.6)为基本健康状态；4 级[0.2,0.4)为亚健康状态；5 级[0, 0.2)为不健康状态，分级标准与依据详见表1(徐国荣等, 2019; 李春晖等, 2008; Bertollo, 1998; Magnuson, 2004)。

2.2 指标现状与评判结果

根据表1 中的17 个指标因子的健康评价指标对闽东滨海湿地的现状进行评判，结果见表2。

2.3 综合评价

本研究采用综合评价指数(CEI)来反映闽东滨海湿地的生态系统健康质量水平，运用求权加和法进行计算，其公式为：

式中：CEI 为综合评价指数，Ii为单项指标的归一化值，Wi为评价指标归一化权重。

表1 闽东滨海湿地生态系统健康评价指标及其等级标准Table 1 Health evaluation index system for and grading standards of the wetland ecosystem of Eastern Fujian

湿地生态系统压力、状态、响应的综合健康指数通过以下公式计算：

式中：PEI、SEI、REI分别代表压力、状态、响应的健康指数，i 为各系统中的评价指标个数；Wi为指标i的归一化权重；Ii为评价指标i的归一化值；WP、WS、WR为压力、状态、响应指标的权重。

经该公式计算得出闽东滨海湿地生态系统的健康综合指数为0.377 0，根据前文提及的评价指标体系健康等级划分可知，闽东滨海湿地生态系统属于Ⅳ等级(亚健康)。压力系统的健康指数为0.107 8，状态系统的健康指数为0.041 3，响应系统的健康指数为0.227 8；压力系统的归一化权重为0.260 5，状态系统的归一化权重为0.633 3，响应系统的归一化权重为0.106 2；因此，压力指标的综合评价指数为0.413 8，属于Ⅲ等级(基本健康)，状态指标的综合评价指数为0.359 7，属于Ⅳ等级(亚健康)，响应指标的综合评价指数为0.388 9，属于Ⅳ等级(亚健康)。

表2 闽东滨海湿地的现状与结果Table 2 Status and results of coastal wetlands in Eastern Fujian

表3 各项评价指标的权重Table 3 Weight of each evaluate factor

3 分析与讨论

3.1 压力要素

从压力系统(B1)来看，压力系统综合健康指数为0.413 8，压力系统整体处在“基本健康”状态。压力系统中，人为影响因素较大，近年来宁德市人口自然增长率较高，无疑是给有限的环境资源增添加了负担；归一化权重较大的两项指标为化肥施用强度(C4)和农药(C5)施用强度，权重分别为0.233 3、0.295 3，两项指标的权重占压力系统(B1)总权重的52.86%，对压力系统的评价结果起决定性的作用。化肥和农药的施用强度大会直接或潜在地对农作物、土壤结构和地下水源产生危害，因而不容忽视。长期以来，人类活动对湿地生态系统健康造成了较大的干扰和威胁，对生态环境的破坏较为严重，单靠湿地自我修复难以尽快改善湿地生态，应完善湿地管理制度，减少农药与化肥的施用量，并加强对生活及工业污水排放处理等。

3.2 状态要素

从状态系统(B2)来看，其健康综合指数为0.359 7，处在“亚健康”状态，其中水质等级(C8)、土壤性状(C9)和优势植物覆盖率(C10)在状态系统(B2)中赋予了较高的权重，分别为0.274 3、0.214 7、0.233 0(表3)。闽东滨海湿地的生态环境现状不太乐观，结合实际检测数据来看，由于人类活动、大米草的入侵蔓延、海水污染等原因导致红树林的面积逐年减少，优势植物覆盖率呈现降低的趋势；湿地水质差，水体富营养化存在较高风险；土壤性状差。研究区人口密度较大、工业相对集中，日常生产活动中会产生大量的污水，而研究区的污水处理厂较为缺乏，存在大量未经处理的生活污水和工农业废水排入海洋，致使湿地生态环境遭到了破坏。因此，有关部门应严格控制污染物的入海排放量，充分发挥湿地的净化功能，加大对红树林的管理和保护力度，完善红树林的监测保护体系，并控制大米草的蔓延，加强对病虫害的防治，保护海洋生态系统，开展水质环境监测。

3.3 响应要素

响应系统(B3)综合健康指数为0.388 9，响应系统整体处于“亚健康”状态。响应系统中权重较高的因子为湿地保护率(C16)和环保投资指数(C17)，归一化权重分别为0.316 6、0.255 2(表3)，占响应系统的57.18%，对响应系统的健康评价结果有较大影响。响应系统中各项指标依权重排序为：环保投资指数(C17)＞湿地保护率(C16)＞周边人口素质(C15)＞人均GDP(C14)＞政策法规贯彻力度(C13)。研究区受保护的湿地占湿地总面积比例较低，有关部门近年来愈发重视湿地生态保护，作出了积极响应，对生态环境起了一定的保护作用，但还不足以改变其健康状况；湿地环保投入比重较低，说明人们对于湿地的保护意识还不够。因此，有关部门仍需进一步提升对湿地保护的管理水平，开展形式更为多样的湿地保护教育活动，以提高民众保护湿地的意识。

4 结论

本文通过建立PSR 模型，运用层次分析法算出各项目指标的权重，最后采用综合评价指数计算得出湿地生态系统属于Ⅳ等级(亚健康)。结果显示，闽东滨海湿地生态系统健康状况不容乐观，3 个项目层中仅有压力系统处于在“基本健康状态”，其余的2 个项目层均处于在“亚健康状态”。17 个指标因子中归一化权重最高的前3 个指标为：水质等级(C8)＞优势植物覆盖率(C10)＞土壤性状(C9)，这3 个因子的归一化权重之和为0.457 2，接近于0.5，对最终的评价结果影响较大。

由于生态系统的健康评价涉及到了多方面的研究内容，评价体系的分类也较为复杂多样，最终的评价结果仍存在一定的局限性。例如，在评价指标的选取上，存在制定的主观性因素；在健康评价等级的划分上，目前国际上尚未有统一的标准，对于界定等级边界值难有准确的评价。尽管如此，本研究对进一步完善闽东滨海湿地生态系统健康评价体系仍有一定的参考价值，同时也为闽东滨海湿地的生态恢复和生态保护提供了一定的指导性依据。