海南岛海岸线开发承载能力评估

洪海凌 ，孙士超

（海南省海洋监测预报中心，海南 海口 570206）

“承载力”的概念源自工程地质学，后被生态学引入。随着全球人口、资源和环境问题矛盾逐渐突出，承载力理论广泛应用到资源、环境、区域等领域承载力研究上，是衡量资源能否支持经济良性发展的重要标志之一[1]。20世纪60年代，日本对濑户内海、美国对纽约和长岛海域、欧洲对波罗的海等率先开展了近海环境容量研究[2]；近年来，狄乾斌[3]提出海域承载力的概念，并对海域承载力的理论和评价方法进行了一系列研究[4-5]；海岸线是一种重要的海域海岸带空间要素, 海岸线过度开发是影响我国近岸海域资源环境承载力的四大主要因素之一[6]。随着海域承载力研究不断深入，卫宝泉等[7]将作为海域承载力评价因子之一的海岸线开发利用承载能力开展了专门研究。由于研究者基于不同的研究对象提出了不同的概念，各个概念之间的内涵既有交叉也有不同的侧重点，容易引起混淆，基于此，2016年国家海洋局根据相关成果首次制定了《海洋资源环境承载能力监测预警指标体系和技术方法指南》[8]。

海南岛海岸线约占全国海岸线总长的1/10，是海南省重要的海洋资源。1990年以后，海南省人工岸线长度显著增加，海岸线开发经历了从围垦养殖到港口建设、围填海工程建设发展的过程[8]。2009年以来，海南省海岸带生态承载力压力逐渐增大，并呈现出空间差异性[9]。2017年，中央环保督查组向海南反馈督察意见时指出：海南经济发展的同时，海域、岸线生态遭受破坏。同年，国家海洋局印发的《海岸线保护与利用管理办法》要求：到2020年，确保海南省自然海岸线保有率不低于55%，严格限制建设项目占用自然岸线，实施海岸线整治修复行动。

本文以海南省海岸线为研究对象，依据各种海岸线开发利用类型对海岸资源环境影响程度的差异计算海岸线人工化指数，以海洋功能区划和海洋主体功能区规划为基础，测算海岸线开发利用强度标准，最终得到海南省13个行政单元的海岸线开发承载率指数与海岸线开发承载力指数。对于规范海南省空间开发秩序，合理控制海岸带开发强度提供决策依据，为促进海南省人口、经济、资源环境的均衡发展奠定基础。

1 海南省海岸线开发利用情况

1.1 海南省海岸线时空变迁

海南省海岸线绵长且地形复杂，地貌丰富，既有基岩海岸景观，也有平原海岸形成的绵延不断的平缓海滩，还有诸多河流入海口形成的独具特色的自然景观。根据2008年海南省海岸线修测数据，海南省的海岸线长度为1 822.8 km，自然岸线长约1 266.6 km。近年来，有学者利用遥感技术对海南省局部地区海岸带变迁情况进行了研究[10-12]，结果均表明，近年来海南省海岸线主要受人为因素如围填海工程、码头建设及鱼塘围垦等影响，人工岸线增长显著，西北部人工海岸线增幅达到113%,其占比由2005年的24.3%上升至2016年的51.6%[13]；自然岸线长度减少，局部砂质海岸线侵蚀严重、功能退化。据近年《海南省海洋环境状况公报》记载，在2017年海岸侵蚀较为严重，万宁市乌场春园湾岸段、三亚市亚龙湾金茂三亚丽思卡尔顿酒店附近岸段和琼海市博鳌印象岸段等多个岸段年侵蚀速率超过6.0 m/a，砂质岸线形成过程漫长，受到破坏恢复困难，对于海南独具特色的优质砂质岸线需加强监管和保护。

1.2 海南省海岸线开发利用现状

海南省海岸线利用现状主要分为岸线防护工程、交通运输工程、围池堤坝工程和围填海岸线。各类型分布位置如图1所示。

图1 海南岛海岸线利用现状分类图

2 海南省海岸线承载力评估方法

2.1 评估对象及内容

评估的对象为海南岛13个市、县及洋浦经济开发区的海岸线人工化指数和海岸线开发利用强度标准；评估的内容为海岸线开发承载率指数和海岸线开发承载力指数。

2.2 数据来源及处理方法

2.2.1 数据来源 海岸线数据收集主要为海南省海岸线数据（2008年公布）、卫星高分辨率遥感影像数据、《海南岛海洋功能区划（2011—2020年）》。卫星遥感数据主要选取覆盖海南岛近岸海域2016年高分辨率影像数据共计26景。

2.2.2 数据处理 海岸类型通常可以分为基岩礁石海岸、砂（砾）质海岸、砂质海岸、泥砂质海岸、植物海岸和人工海岸。本研究对获取的遥感影像进行辐射校正、几何校正、镶嵌和数据融合等预处理后，利用遥感图像的光谱特征、空间特征、时间特性等，采用目视解译与计算机信息提取相结合的方法，提取海岸线信息，包括水边界线提取，潮位校正。其中水边界提取利用陆地和海水在遥感图像上成像特征的差异，特别是多光谱遥感的近红外波段陆地和海水在图像上的差异，用人机交互及边缘检测方法提取陆地和海水的水边界线。潮位校正利用成像时间、潮位信息和潮汐模型进行校正，获得真正的海岸线。

2.3 海岸线承载力评估方法

原则上按照海南岛省级海岸线保护与利用规划中确定的岸线类型，计算海岸线开发承载力指数。在海南岛级海岸线保护与利用规划未发布前，采用海岸线人工化指数、海岸线开发利用强度标准、海岸线开发承载率指数、海岸线开发承载力指数来计算海岸线开发承载力指数[15]。

2.3.1 海岸线人工化指数（PA） 将人工海岸线划分为围塘堤坝（围海养殖、盐田等）、防护堤坝、工业与城镇、港口码头四种开发利用类型，根据各种海岸线开发利用类型对海岸资源环境影响程度的差异，采用加权求和的方法计算海岸线人工化指数。计算公式如式（1）。

式中：PA为岸线人工化指数；l总为海岸线的总长度（包括自然海岸线的长度）；lmb，lmT，lmG，lmH分别为围塘堤坝海岸线、防护堤坝海岸线、工业与城镇海岸线、港口码头海岸线的长度，qb，qT，qG，qH分别为4种海岸线开发利用类型对海岸资源环境的影响因子，其值采用专家打分法确定，每类岸线均选取人工岸线专家打分的平均值作为该类岸线的影响因子[2]，具体见表1。

表1 人工海岸线开发利用类型划分及其海岸资源环境影响因子

2.3.2 海岸线开发利用强度标准（PC0） 以海洋功能区划和海洋主体功能区规划为基础，测算海岸线开发利用强度标准。计算公式如式（2）所示。

式中：PC0为岸线开发利用强度标准；li为第i类海洋功能区毗邻的海岸线长度；wi为遵循海洋主体功能区规划的管控要求，第i类海洋功能区允许的海岸线开发强度，wi的值根据海洋功能区划一级海洋基本功能区开发利用管控要求，采用专家打分法确定[2]。各海洋功能区允许的海岸线开发强度见表2。

表2 各海洋功能区允许的海岸线开发强度

2.3.3 海岸线开发承载率指数（S1） 根据海岸线人工化指数（PA）与海岸线开发利用强度标准（PC0）之比，得出海岸线开发承载率指数（S1）。

将海岸线开发承载率指数评价结果划分为适宜、临界和较高3个等级。当S1≥1.10时，或区域自然海岸线保有率低于海洋生态保护红线等管控要求时，海岸线开发强度较高；当0.90＜S1＜1.10时，海岸线开发强度临界；当S1≤0.90时，海岸线开发强度适宜。

2.3.4 海岸线开发承载力指数（S2） 根据海岸线开发利用强度标准（PC0）与海岸线人工化指数（PA）之差，再与海岸线开发利用强度标准（PC0）之比，得出海岸线开发承载力指数（S2）。将海岸线开发承载力指数评价结果划分为可载、临界超载和超载3个等级。当S2≥0.2时，或区域自然海岸线保有率低于海洋生态保护红线等管控要求时，海岸线开发强度可载；当0≤S2＜0.2时，海岸线开发强度临界超载；当S2＜0时，海岸线开发强度超载。

2.3.5 海岸线开发承载力超载指数（SC） 海岸线开发强度处于超载状态下，超载指数（SC）等于海岸线人工化指数（PA）与海岸线开发利用强度标准（PC0）之差，再与海岸线开发利用强度标准（PC0）之比。计算公式如式（5）所示。

3 承载力评估结果与分析

3.1 海岸线开发承载率指数

依据海岸线开发承载率（S1）计算和评价方法，海南省邻近海域海岸线开发承载率评价结果见表3。在13个评价单元中，海岸线开发承载率较高的区域有2个，分别是临高县和洋浦经济开发区，海岸线开发承载率分别为1.25和1.1。其它11个区域海岸线开发承载率均小于0.90，属于海岸线开发承载率适宜区域，其中海口市、文昌市、昌江黎族自治县海岸线开发承载率指数都大于0.80，接近临界超载。

表3 海南岛海岸线开发承载率指数

3.2 海岸线开发承载力指数

依据海岸线开发承载力指数（S2）和海岸线开发承载力超载指数（SC）计算和评价方法，海南省邻近海域海岸线开发承载力指数和超载指数评价结果见表4，以及图2和图3所示。

在13个评价单元中，海岸线开发承载力超载的区域有2个，分别是临高县和洋浦经济开发区，海岸线开发承载力超载指数达到0.25和0.1。海岸线开发承载力指数处于临界超载的区域有3个，分别是文昌市、昌江黎族自治区、海口市；其它8个区域海岸线开发承载力指数均大于0.20，属于海岸线开发承载力可载区域。

3.3 成因分析

临高县和洋浦经济开发区近岸海域海岸线开发承载力超载，指数分别达到0.25和0.1。海口市、文昌市、昌江县海岸线开发承载力指数在临界区域，本文尝试从上述各区域的海洋功能定位、近岸海域开发利用情况等角度分析讨论造成承载能力临界或超载的原因。

（1）港口海岸线等人工岸线占比。依据2012年国务院批复的《海南岛海洋功能区划（2011—2020年）》，本次海南新开发承载力指数0.1的洋浦经济开发区海洋功能定位主要以港口航运和工业与城镇为主，主要发展其临港工业和港口物流产业，港口建设对于原生海岸线的地形地貌、生态系统造成重大影响，港口建设占比大是导致洋浦经济开发区海岸线开发承载能力超载的重要原因。

表4 海南岛海岸线开发承载力及超载指数

图2 海南岛邻近海域海岸线承载率等级分布图

图3 海南岛海岸线承载状况判定图

（2）近岸海域开发利用规模。海南省各县市海域开发利用情况参见图4，海南省各县级单元的海域开发利用类型和规模均存在明显的区域分异特点。洋浦经济开发区和海口市开发利用比例最高，其次是临高县。海域开发利用规模较大，则占用岸线资源相应增加，导致岸线开发承载能力界或超载。

图4 各评价单元海域开发利用比例图

（3）开发利用结构。13个评价单元中，文昌市、昌江县、临高县开放式用海方式占比最重，都超过该区域整体用海开发利用的50%，儋州市、海口市和洋浦经济开发区则是填海造地占比最重，超过该区域整体用海开发利用的50%，说明这几处区域的开发力度颇大。海域使用类型对岸线资源的耗用程度和排他程度不同，不合理的海域开发利用结构影响各区域的海岸线开发承载能力。

（4）海洋生态保护要求。临高县海洋功能定位主要以海洋保护和保留为主，主要保护其丰富的红树林生态系统、白蝶贝种质资源及珊瑚礁资源，上述功能定位允许的海岸线开发强度标准PC0数值较小，是临高县承载能力指数颇高的主要原因。

4 结 论

本文以海南岛省级海岸线保护与利用规划中确定的岸线类型，计算海岸线开发承载力指数，根据《资源环境承载能力监测预警技术方法（试行）》中海岸线开发强度的算法和步骤进行评估，在理论和方法上也还不成熟，难以为管理决策提供科学支持。下一步还需要立足海南省实际情况，结合社会经济发展和海洋资源行政管理的实际需求，重点研究资源环境要素在承载能力中的“短板效应”、“长板效应”、“加和效应”、“乘积效应”等多种效应机制及其叠加及演化规律[2]，在此基础上将承载能力的分析评价数学模型化。针对海南省近半县级单元海岸线开发承载力临界甚至超载的现状，以及人工岸线增长显著、砂质岸线侵蚀明显的变化特点，建议应结合地理、科学、经济政治等因素，配套彼此协调的管理制度和规划，以可持续方式正确处理海岸线开发与保护问题。

强化依法治海。结合海南省自身丰富的海洋资源禀赋，建设具有统一高层架构的生态管海理念和法律法规体系，逐级向下推行完善，填补各县级行政单元法律法规空白；在项目审批中强化生态用海审查，明确产业或项目占用岸线必要性的具体内容和标准，通过建立建设用海规模控制指标体系，实施自然岸线保有率目标控制；采取专项督察和常态化督察相结合的方式，对自然岸线管控目标、海洋生态红线制度等落实情况进行督察，及时依法制止、查处各类损害海洋生态环境和自然岸线的违法违规行为。

推进生态管海。在现有海洋生态保护格局下，配合海南省已有海洋环境观测与监测网络，重点布局海洋生态观测与监测系统，连续和实时掌握岸线开发保护情况，为海岸线开发与保护提供科学性与预见性的决策支撑，有效提升海岸带生态环境对海南省自由贸易港经济社会可持续发展的支撑能力。

优化海洋产业结构。依据《海南省主体功能区规划》和资源环境综合承载能力，统筹重点产业空间布局，合理控制重点产业发展规模，围绕重点产业开展技术创新和产业改造，实现产业升级；坚持以环境保护促进重点产业结构优化，以环境保护优化经济发展，提升区域资源环境对重点产业发展的支撑能力，逐步扭转重点产业粗放式、外延式和分散式的发展方式；在达到经济效益最优的目标下，积极发展、提供海洋绿色产品和服务，促进经济社会与海洋生态环境的协调发展。