围填海工程生态建设水平评估研究

张翠萍,贾后磊,吴玲玲,罗伍丽,黄华梅,赵科,郑兆勇

(国家海洋局南海规划与环境研究院 广州 510300)

0 引言

海洋生态文明是人与海洋、人与人、人与社会和谐共生、良性循环的文化伦理形态[1],其核心命题在于“形成并维护人与海洋的和谐关系”。围填海生态化建设是在环境资源承载力的范围内,协调海洋资源开发活动与生态环境保护,通过工程措施与植物措施尽量恢复受损的海岸带生态系统,实现“经济—社会—生态”三者协调发展,达到人海和谐。

国外围填海造陆的发展也经历了3个阶段,现在逐步进入后工业化阶段。日本、荷兰和韩国等围填海造陆的主要国家已经逐渐意识到填海造地的负面影响,逐步控制围填海规模和数量,并制定了相关的法律法规,采取相关的措施和管理理念保护海岸湿地[2-6]。从世界范围看,目前尚缺乏对围填海成熟的生态建设规划、生态化评估研究。

我国的学者对于围填海工程生态化建设及生态化水平的研究较少,但是随着国家生态文明体制改革的深入,如何切实提高围填海的生态门槛,保护海洋生态环境也逐渐成为研究的热点。朱坦等[7]以天津临港经济区为例,对围填海造陆生态化理论与实践进行了探索,对围填海工程生态化的内涵要求进行了初步研究。黄国柱等[8]对围填海造陆的生态化路径进行了思考和研究,提出了包括生态文明理念融入、生态化技术研究和生态化改造及后期管理与控制等的重要探索。较多学者对陆地生态化的内涵及生态化水平评价指标构建进行了研究。陈美球等[9]认为生态化是一个动态过程,表现为系统生态缓冲能力的持续保持,同时提出构建原则应遵循针对性、代表性和客观性、可观测性、灵敏性和易操作性等的原则。顾薇等[10]对生态建设效果后评价进行了研究,综合经济、社会和生态环境影响方面的评价,采用层次分析法确定各因素的权重,并用模糊综合分析法进行评价,最后通过问卷调查,得到各因素的权重。

从国内外研究现状来看,对于海岸带开发利用的研究较多,但大部分关注于纯粹的围填海工程对海域的影响,对围填海生态化建设水平的研究相对较少,而对于围填海生态建设水平评估的研究目前尚属空白。本研究在分析围填海工程生态建设的主要技术要求基础上,系统梳理主要的监测评估因子,构建生态建设评估指标,摸索建立一种或多种科学合理的、适合围填海工程生态建设的评估方法,为围填海工程生态建设验收提供可参考指标。

1 围填海工程生态化水平评估指标筛选

以遵循生态学原理为原则,借鉴国内外陆地生态化评估指标体系,分析《围填海工程生态建设技术指南》(试行)中六大类指标的作用机制,采用层次分析法和德尔菲专家调查法,构建科学的围填海工程生态化评价指标体系见表1。

表1 围填海工程生态化建设评估体系

围填海工程生态化建设评估体系分为3个层次:①目标层,即围填海工程生态化建设水平;②一级指标层,参照《围填海工程生态建设技术指南(试行)》中的生态化技术要求,将评价要素分为6个方面,分别是生态化平面设计、公众亲海空间、生态化海堤、生态化岸滩、污水排放与控制和长期监测与评估;③二级指标层,指根据每个技术评价要素筛选出的具体指标,也是本研究的生态化评估因子。通过明确该指标体系的层次分级,在一级指标层的基础上进一步在指标库中选择二级指标层,分析各指标的可操作性和可度量性。通过评价指标的初步选取、专家调查表的设计、专家咨询、统计专家咨询数据、反馈数据和可信度分析,筛选二级指标,构建围填海工程生态建设评估指标。

生态化平面设计要素,主要从避免对海洋生态系统的破坏角度出发,对围填海工程选址要求:远离生态敏感区;尽量离岸填海;减少对自然岸线的占用;尽量延长形成岸线的长度;在满足项目用地指标的需求下,进行填成区生态空间的设计。包括岸线占用率、离岸填海面积比例、岸线利用率、人工岸线增长率、海洋生态空间占比5个二级指标。公众亲海空间要素,主要从制约公众亲海空间的围填海强度,新增提供亲水空间的人工岸线长度,适宜公众亲水岸线系数,以及是否留有供公众出入亲海空间的通道等方面设置指标,包括围填海强度指数、围填海亲海岸线指数、适宜亲水岸线系数和亲海空间进出通道4个指标。生态化海堤要素,主要从促进人工岸线生态化,尽量恢复受损岸线生态功能角度出发,设置海堤生态化结构或生态材料指数、海堤植被覆盖率和生态化岸段比例3个指标。生态化岸滩要素,主要从恢复湿地生态功能角度出发,采取保滩促淤、植被种植、沙滩保育、生物恢复等措施,进一步提升海岸自然生态功能,设置海岸湿地占比、护岸指数、湿地植被覆盖率3个指标。污水排放与控制要素,主要从控制源头污染角度考虑所设置的是否新增排污口指标,以及末端处理角度设置的污水循环利用率两个指标。长期监测与评估要素,要求制订监测方案,用于效果评估;鼓励排污口设置自动监测设施,同时选取可以代表围填海工程实施后水文动力条件和渔业资源损失程度的两个指标。

2 围填海工程生态化水平评估指标体系构建

根据层次分析法初步建立的评估指标体系,设计围填海工程生态化水平评估权重打分表,在第一轮调查表详细介绍研究内容的背景及评价指标体系相关资料后,专家进行调查表评价打分。回收后,将专家意见稍加归纳、处理再反馈给专家,进一步评价打分。如此反馈多次,最后将专家打分后的数据进行处理。

2.1 加权算数平均数与相对权重计算

将所有专家对评估指标的打分值列出,专家权威程度评分见表2至表4,计算公式为:

式中:C i为i指标的加权平均值;C ij为专家j对i指标的评分值;CR为专家权威程度;m为专家人数。

表2 专家学术水平权重

表3 专家对指标的判定依据的量化

表4 专家熟悉程度量化

专家权威程度为专家学术水平权重、专家指标判断依据和熟悉程度的平均值。共获取32份有效表。专家权威程度大于0.60即可接受。经筛选,有22人符合条件。通过统计6个评价要素和21个评估因子的加权算术平均值,以1为权重总和,计算各指标的相对权重(表1)。

2.2 相对权重分析

根据打分统计分析,大部分专家认为生态化平面设计、生态化海堤和生态化岸滩是围填海工程生态化关键因素,三者权重的加和占60%～80%,其中,专家权威程度在0.7以上的专家对上述三者的权重加和占70%以上。可见,大部分权威专家认为围填海工程生态化的主要考虑因素集中在围填海的平面设计、新建海堤的生态化和海堤堤脚潮滩的生态化建设。对于围填海工程来说,围填海的平面设计应尽量少占用岸线,鼓励离岸填海方式。专家权威程度在0.7以上的专家,对公众亲海空间的打分权重均为0.1,认为该类指标并不是生态化建设的主要评价因素。有两位专家权威程度比较高的专家认为长期监测与评估这个评价要素在围填海工程生态化建设水平评估中是次要考虑因子,在6个一级评价因素中的权重值打分为5%。

对于生态化平面设计指标,大部分权威程度比较高的专家认为岸线占用率、岸线利用率和海洋生态空间占比比较重要,加和权重值占到75%～80%。对于公众亲海空间指标,大部分专家认为适宜亲水岸线系数在4个指标中权重最大,占到40%。而生态化结构或生态材料指数和海堤植被覆盖率两个指标是指征生态化海堤的重要指标,权重值为80%。对于生态化岸滩指标,大部分专家对海岸湿地占比、护岸指数和湿地植被覆盖率3个指标的权重匹配比较一致。对污水排放与控制指标,大部分专家认为污水循环利用率指标权重更大,权重值为60%～70%。对于长期监测与评估指标,大部分专家对制订监测方案、排污口设置自动监测实施、平均流速变化率和渔业生物损失率4个指标的权重匹配无明显侧重。

围填海工程生态化建设水平评估的一级指标中,相对权重较大的指标为生态化平面设计、生态化海堤和生态化岸滩,其二级指标相对权重分析见表1。

2.3 评估方法

计算采用分段量化取值的方法,对相对权重进行赋分(表1)。

针对具体围填海工程生态化建设程度评估时,一般认为:总分值在0.6以上,视为合格;0.6～0.7,生态化建设水平为中;0.7～0.9,生态化建设水平为较高;0.9以上为优。

3 围填海工程生态化水平评估指标可信度分析

为检验专家打分评价的一致性程度,采用肯德尔和谐系数对其进行显著性检验。对一级指标和二级指标的变异系数进行计算分析。肯德尔和谐系数是测量打分者可信度的一种检验方法,当评估指标超过8个时,将肯德尔和谐系数W进行卡方值转换,再进行检验。

计算公式:

式中:W为肯德尔和谐系数;k为专家总人数;n为调查表中评估指标总个数;R i为第i个指标的评分。

为验证专家打分评价的一致性程度,对其进行显著性检验。因肯德尔和谐系数有一定的适用范围,计算时取前20位专家的打分结果进行验证。经计算,一级指标的肯德尔和谐系数为0.32,二级指标的肯德尔和谐系数见表5。

表5 围填海工程生态化建设各指标肯德尔和谐系数

由表5可以看出,所有计算的一级指标和二级指标的肯德尔和谐系数均小于1,表明本研究专家打分结果有较大的一致性,可信度较高。

为进一步分析专家打分的一致性程度,进行显著性判断。当评分者人数(k)在3～20人,评价指标在3～7个时,可查《肯德尔和谐系数(W)显著性临界值表》,检验W是否达到显著性水平。若实际计算的S值大于k、N相同的表内临界值,则W达到显著水平。通过对比可知,生态化海堤和长期跟踪监测两个指标的S值小于《肯德尔和谐系数显著性临界值表》。

4 结语

围填海工程生态化建设是最大程度减轻围填海工程对海洋生态系统破坏,最大程度恢复受损海岸带生态系统的重要路径。本研究遵循生态系统避让、减缓、保护的原则和思路,对《围填海工程生态建设技术指南(试行)》的生态化平面设计、公众亲海空间、生态化海堤、生态化岸滩、污水排放与控制、长期监测与评估等6个方面的生态化建设要素进行评估,首次搭建了围填海工程生态化建设的评估指标体系,并通过专家打分法和层次分析法计算出一级指标(6个评价因素)和二级指标(21个评价因子)的权重分值。生态化平面设计、生态化海堤和生态化岸滩是评估围填海工程生态化水平的关键指标,体现围填海生态建设水平。为提高围填海工程生态建设水平,对于科学指导围填海工程重点从填海平面设计、海堤生态化和堤脚生态化建设三方面开展具有一定指导意义。但对大部分二级指标的量值分布尚需进一步深入研究。