基于海岛生态指数的2019年海岛生态状况评价及影响因素分析

张新慧 赵锦霞 肖兰等

关键词：海岛;海岛生态指数;生态状况评价;相关分析

中图分类号：P76 文献标志码：A 文章编号：1005-9857（2022）01-0054-06

0引言

我国是海洋大国，海岛众多，海岛分布南北跨越的纬度达38°，东西跨越的经度约17°，地处热带、亚热带和温带3个气候带，是我国的海防前线和重要的生态安全屏障[1]。海岛及其海洋中蕴藏着丰富的资源，合理开发利用海岛是关键问题[2]。与陆地生态系统相比，海岛的生态环境系统更加脆弱，特别容易受到社会经济、自然环境和人为因素的破坏和干扰。随着开发利用活动带来的重大影响，海岛的生态状况成为人们关注的重点。评价海岛生态状况，分析影响海岛生态状况的主要因素，对准确了解海岛的生态环境和生态压力等方面，及时采取有效的措施调整海岛规划以及管理政策，平衡海岛开发利用和生态环境保护之间的关系，实现海岛可持续发展具有重大的意义和重要作用[3-5]。

目前，国内一些学者借鉴陆地生态状况评价和海洋生态评价，开展了海岛生态状况评价的研究。例如：通过遥感生态指数（RSEI）对厦门、平潭等海岛型城市生态变化、生态效应开展监测和评价[6-8];以舟山群岛为例，构建海岛地区城市生态系统健康的评价指标体系，评价海岛城市生态系统健康动态[9];以南澳岛、海坛岛等为例，研究海岛生态脆弱性的表现、驱动机制及对策措施等[2，5，10-11]。丰爱平等[1，12]在梳理我国海岛保护与管理现状的基础上，借鉴国内外生态环境评价指标和评价方法，提出适用于我國海岛管理的生态状态综合评价指数———海岛生态指数的评价方案，并开展方法验证和应用，推动形成海洋行业标准《海岛生态指数评价方法》[13]。本研究基于海岛生态指数，选取77个海岛进行2019年海岛生态状况的评价与分析，以期了解和掌握海岛生态状况，为开展海岛适应性管理、促进海岛生态系统健康和可持续发展提供参考。

1评价方法

1.1评价海岛

选取我国77个海岛开展2019年生态指数评价。其中：乡镇级有居民海岛30个，村级有居民海岛35个，无居民海岛12个;基岩类海岛67个，沙泥类海岛9个，珊瑚礁岛1个;行政隶属方面，77个海岛分布在除天津外的沿海省（自治区、直辖市）。

1.2海岛生态指数指标评价方法

本研究依据《海岛生态指数评价方法》进行海岛生态状况评价[1，13]。评价指标体系由4个一级指标、7个二级指标和9个三级指标构成，一级指标包括生态环境、生态压力、生态管理和其他指标（表1）。

海岛生态指数（Island Ecological Index，IEI）的计算公式如下：

式中：A为指标A1至A7的标准化指标值;p为指标A1至A7对应的权重;α为指标A8的指标值;β为指标A9的指标值。

根据海岛生态指数将海岛生态状况分为4级，即优、良、中、差（表2）。

1.3数据来源

植被覆盖率、自然岸线保有率和岛陆建设强度的数据通过解译高分一号卫星2019年遥感影像获得;海岛周边海域水质状况的数据来自全国海洋生态环境监测和全国海岛生态环境监测数据资料;污水处理率、垃圾处理率、规划制定与实施情况和生态保护与修复工程的数据通过调访获得;海岛生态损害事件数据通过查询海岛执法记录获得;指标权重采用《海岛生态指数评价方法》给出的权重[13]。

1.4分析方法

通过相关系数法分析影响海岛生态指数的主要因素，分别计算海岛生态指数与各分指数、海岛生态指数与各指标、各分指数与其对应指标的相关系数，通过显著性分析得出影响海岛生态状况的主要因素。

2结果

2.1海岛生态指数结果与生态状况等级

2019年海岛生态指数的评价结果见表3。从整体上来看，评价的77个海岛生态状况的优良比例为48.0%，生态状况一般的海岛占27.3%，生态状况较差的海岛占24.7%。广东鸡心岛的海岛生态指数最高，为98.0;长乐西洛岛、东洛岛、猴矶岛等海岛生态状况为优。

无居民海岛生态状况最好，其次为乡镇级有居民海岛，村级有居民海岛生态状况相对较差（图1）。无居民海岛中优良海岛占比为91.7%，其中生态优的海岛占比为75%。乡镇级生态优良海岛占比63.3%，高于全部评价海岛的优良率。村级有居民海岛优良率仅20%，生态一般海岛占比40%，生态较差海岛占比40%。评价海岛中，村级有居民海岛最多，影响本次评价海岛的生态状况整体水平。渤黄海区和东海区海岛的生态指数分布相似（图1），东海区生态优良的海岛比例最高，为55.6%;渤黄海区海岛生态优良的海岛比例为54.2%;渤黄海区、东海区海岛平均生态指数值分别为67.7、67.4，平均达到了生态“良”的标准。南海区生态优良的海岛比例为23.6%，平均生态指数值为57.5，参评的海岛平均指数仅达到中等水平。南海区参评海岛以村级有居民海岛为主，生态指数值偏低，影响区域生态指数。

2.2海岛生态状况主要影响因素

海岛生态指数由生态环境、生态压力、生态管理和其他4个方面分指数构成。相关系数分析结果显示（表4）：生态环境分指数、生态压力分指数与海岛生态指数显著相关，对海岛生态指数起决定作用;生态管理分指数与海岛生态指数相关性不显著。生态环境分指数平均值为56.1，指标值偏低，是海岛生态指数最重要的制约因素。生态压力分指数主要体现人类开发利用活动对海岛的压力和影响，其均值为75.3。生态管理分指数包含“规划制定与实施情况”1个指标，评价海岛中30个海岛实施了海岛保护相关规划，指标得分100分。生态保护与修复工程指标平均得分2.7，其中50.7%的海岛采取了针对自然景观、古树名木或珍稀濒危物种的保护措施。海岛生态指数与评价指标相关性分析结果显示，植被覆盖率、自然岸线保有率和污水处理率、生态保护与修复工程与海岛生态指数显著相关，与相应的分指数也显著相关，是评价指标中的主要影响因素。

77个评价海岛的海岛生态指数和评价指标的分布各具特征（图2）。“植被覆盖率”和“自然岸线保有率”的分布比较均衡，各分数组频率差异不大，“植被覆盖率”最高频出现在得分50～60的组，“自然岸线保有率”最高频出现在得分90～100的组。“污水处理率”和“规划制定与实施情况”分布类似，为两头分布，得分为0～10和90～100的海岛最多，其中得分0～10的组均为最高频组，占比均超过50%，表明这两个指标是海岛生态指数的主要限制因素。污水处理设施配套低、处理率小，以及缺少海岛保护规划对海岛生态均具有一定的影响。“周边海域水质优良率”“岛陆建设强度”“垃圾处理率”分布相似，单边集中，高频组为得分90～100的组，说明评价海岛2019年这3项指标普遍表现良好。

对“植被覆盖率”“自然岸线保有率”和“污水处理率”按乡镇级有居民海岛、村级有居民海岛和无居民海岛分别进行统计分析发现，指标在不同类型海岛间具有明显的分布差异。无居民海岛的“植被覆盖率”主要集中在70～100，植被覆盖率大于70%的海岛占80%;乡镇级有居民海岛的“植被覆盖率”主要集中在30～80，植被覆蓋率大于50%的海岛超过60%;村级有居民海岛的“植被覆盖率”主要集中在10～60，植被覆盖率小于50%的海岛达到60%。80%的无居民海岛的“自然岸线保有率”大于80%;乡镇级有居民海岛与村级有居民海岛的“自然岸线保有率”分布均衡，仅20%海岛的自然岸线保有率大于80%。乡镇级有居民海岛36.7%的海岛无污水处理设施，30%的海岛污水处理率达到100%。村级有居民海岛的77.1% 海岛无污水处理设施。因此，有居民海岛污水处理设施仍不完善，乡镇级有居民海岛近年不断加大投入，逐步完善相关基础设施，而村级无居民海岛的相关基础设施建设尚未得到重视。

3结论

本研究对77个海岛2019年的生态状况进行评价。其中，以生态状况优良的海岛为主，优良率为48.1%，乡镇级有居民海岛和无居民海岛生态状况显著好于村级有居民海岛。渤黄海区和东海区海岛生态指数分布相似，生态状况优良率超过50%。南海区海岛受村级有居民海岛影响，生态状况优良率仅23.6%，以生态一般海岛为主。相关分析结果显示，生态环境分指数、生态压力分指数与海岛生态指数相关性较大;植被覆盖率、自然岸线保有率和污水处理率是影响海岛生态状况的最主要因素。由于海岛生态系统较为脆弱，不合理的开发利用或过度开发都会给海岛生态系统带来极其严重的影响，为提高海岛生态水平，建议合理利用海岛资源，优化布局保护与开发空间，提高植被覆盖率，尽可能地保留自然岸线，改善污水处理设施，采取积极的海岛保护与管理措施，推动实现海岛的可持续发展。我国村级有居民海岛占有居民海岛数量的82.8%，是海岛生态保护的薄弱环节，应加强村级有居民海岛的生态保护与建设投入力度。