【摘 要】
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滨海地区位于海洋生态系统和陆地生态系统的过渡地带,其生态系统相对敏感而脆弱,容易受到外界干扰,且通常来说滨海地区经济社会发展水平较高,人类活动强烈,导致滨海地区生态系统功能退化,生态环境持续恶化。对滨海地区生态系统健康状况进行评价分析、评价和预测,能够反映人类活动对滨海地区产生的影响程度,为滨海地区生态环境保护和可持续发展提供理论依据和参考。本研究以DPSRC框架(驱动力-压力-状态-响应-调控)
【基金项目】
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国家自然科学重点基金—浙江两化融合联合基金“基于多源/多时相异质影像集成的滨海湿地演化遥感监测技术与应用研究”(U1609203)
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滨海地区位于海洋生态系统和陆地生态系统的过渡地带,其生态系统相对敏感而脆弱,容易受到外界干扰,且通常来说滨海地区经济社会发展水平较高,人类活动强烈,导致滨海地区生态系统功能退化,生态环境持续恶化。对滨海地区生态系统健康状况进行评价分析、评价和预测,能够反映人类活动对滨海地区产生的影响程度,为滨海地区生态环境保护和可持续发展提供理论依据和参考。本研究以DPSRC框架(驱动力-压力-状态-响应-调控)为基础,综合考虑驱动力、压力、状态、响应及调控五个层次,选取14个指标,构建滨海地区生态系统健康评价体系,结合层次分析法和综合指数法计算盐城、杭州湾南岸及象山港滨海地区生态系统健康指数,并进行健康等级划分。再基于CA-Markov模型对各研究区2028年及2038年不同情景下的景观格局进行模拟,结合三次指数平滑法对社会经济数据进行预测,从而对盐城、杭州湾南岸及象山港滨海地区未来生态系统健康状况进行评价分析。通过对多个区域生态系统进行比较研究,分别对不同区位、自然条件及社会经济发展水平的滨海地区健康状况进行评价及预测,并进行对比分析,其结果更具有代表性,有利于更全面地掌握滨海地区生态系统健康演化特征。研究结果表明:(1)在土地利用变化方面,1990年—2018年,各研究区土地利用类型之间转化频繁,盐城滨海地区土地利用类型以农田、光滩及鱼塘为主,土地利用转移类型主要为光滩向盐沼植被的转化,以及光滩、盐田、盐沼植被向鱼塘的转化;杭州湾南岸滨海地区土地利用类型以农田、光滩及建设用地为主,土地利用转移类型主要表现为光滩向鱼塘和盐沼植被的转化,以及农田和建设用地的相互转化;象山港滨海地区土地利用类型以林地和海域为主,土地利用转移类型主要表现为农田向林地和建设用地的转化以及林地向农田的转化。(2)在生态系统健康评价方面,1990年—2018年,三个研究区的健康状况均发生了不同程度的下滑,其中杭州湾南岸滨海地区生态系统健康状况最为堪忧,健康指数共下降39.34%,由1990年的0.61下降至2018年的0.37,由健康状态退化为不健康状态;象山港滨海地区生态系统健康水平最高,健康指数共下降20.90%,由0.67下降至0.53,从健康状态转变为亚健康状态;盐城滨海地区生态系统健康指数降幅最小,健康指数由0.54下降至0.45,28年间共下降16.67%,在研究期内均处于亚健康状态。滨海地区人类强烈的经济活动,对研究区生态环境造成了巨大压力,导致滨海地区景观格局破碎化,湿地资源退化,生态环境恶化。(3)通过对各研究区土地利用变化影响因素进行分析,并结合盐城、杭州湾南岸及象山港滨海地区景观格局现状及政府的各项政策规划,设置三种不同情景,基于CA-Markov模型模拟研究区未来景观格局,结合指数平滑法预测研究区2028及2038年生态系统健康状况。到2028年,盐城滨海地区生态系统健康状况最差,仅在生态保护情景下处于亚健康状态,规划发展及自然发展情景下均处于不健康状态,其健康指数较2018年也有明显下滑,在规划发展、自然发展、生态保护情景下分别为0.35、0.36、0.40;象山港滨海地区生态系统健康水平最高,在生态保护情景下健康指数达到0.59,但三种情景下仍均处于亚健康状态;杭州湾南岸滨海地区健康状况同2018年相比有明显好转,由不健康状态发展为亚健康状态。到2038年,象山港和盐城滨海地区生态系统健康状况持续下降,象山港研究区在规划发展、自然发展、生态保护情景下健康指数分别为0.49、0.44、0.61,盐城研究区健康指数分别为0.31、0.32、0.34;杭州湾南岸研究区虽然仍处于亚健康水平,但健康指数略微上升,规划发展、自然发展、生态保护情景下分别为0.48、0.51、0.59。在未来20年间,三个研究区在生态保护情景下的健康水平均高于其他情景,反映出对滨海地区进行生态保护的必要性,人类在发展经济的同时也应兼顾生态安全,加强对滨海地区生态环境的治理和保护。
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