浅析海洋资源环境承载能力评价方法的优化

张婧怡 丁 宁 高 娜

(1.国家海洋技术中心 天津 300112;2.河北省自然资源厅 石家庄 050051)

《技术方法》中阐述了资源环境承载能力的概念,即在自然生态环境不受危害并维系良好生态系统的前提下,一定地域空间可以承载的最大资源开发强度与环境污染物排放量以及可以提供的生态系统服务能力。资源环境承载能力作为科学度量资源环境本底和经济社会活动间交互程度的指标,已成为定量研究可持续发展的重要手段[2]。

资源环境承载能力以县级行政区为评价单元,开展陆域评价和海域评价。海洋资源环境承载能力包括海域空间资源、海洋渔业资源、海洋生态环境和海岛资源环境四项基础要素,通过岸线开发强度、海域开发强度、渔业资源综合承载指数、海洋环境承载状况、海洋生态承载状况、无居民海岛开发强度和无居民海岛生态状况七项指标进行测算,按照“基础评价—专项评价—集成评价”研究方法,采用“短板效应”原理确定各评价单元海域的超载和预警等级,开展成因分析和政策预研。海洋资源环境承载能力研究是解决海洋经济发展与海洋资源环境保护之间矛盾的关键,对优化国土开发空间、实现区域可持续发展有着重要意义[3]。

同时,海洋资源环境承载能力的技术研究和推广应用面临着很大挑战。与陆地资源环境系统相比,海洋资源环境系统更具流动性,并且海洋资源环境及相关产业的数据信息获取难度也较大[4]。面对我国复杂多变的海域条件以及紧迫的环境管理需求,很难开展统一的资源环境承载能力评价指标体系。部分研究者及管理者也发现目前资源环境承载能力的试行评价方法存在管理的适用性和效能性不足等问题[5]。因此,采用差异化指标体系对承载能力进行科学认知是当下更具合理性与高效性的研究方法[6]。

1 超载阈值的适用性

超载阈值是资源环境承载能力量化表达的体现,对资源环境承载力的判定具有决定性影响。目前《试用方法》是从资源环境保护出发,基于海洋功能区划及环境质量标准,以及指标多年变化情况确定超载阈值,是原有管理思路和前期区划及标准成果的综合集成[7],评价结果的管理效能和理论创新性相对较弱。

同时,《试用方法》中的阈值确定主要基于专家意见和管理目标,存在一定的主观性和绝对性[8],区域针对性不足,未与区域海洋经济发展的实际情况相结合,也未制定符合区域特点的差异化海洋空间资源开发强度标准。

2 短板效应的合理性

《试行方法》采用“短板效应”原理集成分析综合承载状况,只要有一项指标超载就认为综合承载能力超载。在实际情况中,某一指标超过阈值虽会表明区域资源环境存在一定问题,但并不能等同于区域资源环境承载能力整体超载[9]。因此“短板效应”原则通常会导致评价结果过于严苛且缺乏足够的合理性。

此外,缺乏与区划、规划及标准依据的合理结合。指标数据的下降并不一定反映生态环境的衰退恶化,还需要结合调查数据的自然波动情况、干扰压力的时间变化情况及生态系统的可恢复性等因素[10]。比如,海岸带工程建设期间通常会导致周边海域悬浮物增加、海洋生物量减少等,如果开发活动导致的负面影响尚处于生态系统的承载能力和自我恢复力之内,工程结束后这些指标重新恢复正常,并不一定是真正意义上的超载[11]。

3 案例优化

3.1 研究区域

选取河北省11个沿海县级行政区为基本评价单元,已勘定县级海域行政区域界线的县级行政区海域边界依据已批复的海域勘界资料确定,未勘定县级海域行政区域界线的县级行政区海域边界参照陆域勘界海岸线界点和实际管辖范围确定(表1)。

李主任介绍，根据其了解的情况，和其他周边电厂比较来看三德公司自动制样系统是运行的比较成功的。设备的性能可靠性还比较高，运行几个月尚未出现问题，样品数据对比结果在国标规定的范围内。

表1 河北省海洋空间资源评估单元

3.2 数据来源

(1)河北省养殖用海调查成果;

(2)海域海岛动态监测系统中海域使用现状数据;

(3)2021年省政府批准的海岸线;

(4)海洋生态修复项目资料;

(5)围填海现状调查及历史遗留问题处置数据资料;

(6)近岸海域高分辨率卫星遥感影像。

3.3 方法优化

以海岸线承载能力为例,进行方法优化分析。在《技术方法》中,海洋空间资源承载能力是指区域内海岸线线性资源和近岸海域空间(海床、海底、海面)开发利用的最大容量和最大限度,主要表征海岸线和近岸海域空间资源承载状况,采用岸线开发强度、海域开发强度评价指标,分别反映海岸线和近岸海域空间开发状况。

岸线开发强度(S1)主要表征区域内人为活动对大陆岸线的开发利用状况所导致的资源环境影响程度。海岸线开发强度通过岸线人工化指数与岸线开发利用标准进行比较来反映。其中,岸线人工化指数选择最主要的四类岸线开发利用类型(即人工海岸类型):围塘堤坝、防护堤坝、工业与城镇、港口码头岸线等,分别考虑各类海岸开发活动对海洋资源环境影响的差异。但未考虑生态环境整治修复后具有自然岸线形态和生态功能的海岸线,其修复后同样具有一定的岸滩形态和生态功能,所以方法优化后将纳入计算评估,岸线影响因子参照防护堤坝岸线,并做出相应调整(表2)。

表2 人工海岸分类及其海洋资源环境影响

同时,对岸线开发强度阈值也做出调整。因岸线与海域资源对地区经济发展的贡献存在明显的差异性,充分考虑海陆主体功能区规划对沿海各县级行政区的主体功能定位的要求,对不同海洋主体功能区岸线开发强度阈值进行详细区分(表3)。

表3 不同海洋主体功能区调整前后的岸线开发强度阈值

3.4 优化后评估结果

依据《河北省海洋功能区划(2011-2020年)》,获取评估海域范围内各类海洋功能区毗邻的新修测岸线长度,通过遥感解译和现场核实,提取确定围塘堤坝岸线、防护堤坝岸线、工业与城镇岸线、港口码头岸线等利用类型长度。依据岸线开发强度测算方法,分别计算河北省沿海县级行政区新修测大陆岸线人工化指数(PA)、海岸线开发利用评价标准(PC0),评估新修测岸线开发强度(S1),并确定其等级(表4)。

表4 河北省新修测岸线开发强度评估结果

3.5 评估结果分析

海洋空间是沿海地区资源开发和经济社会发展的重要载体,也是沿海地区实现可持续发展的重要战略空间[12]。近年来,随着海洋开发强度不断增强,海洋空间资源的承载能力日趋饱和。《技术方法》中海洋空间资源是通过岸线开发强度和海域开发强度与海洋功能区划比较来确定是否超载[13]。

阈值调整后,海岸线资源开发承载能力临界超载区域有昌黎县。昌黎县海岸主要为海洋保护区、旅游娱乐区和农渔业区。其中,海洋保护区毗邻海岸36.11 km,占全县海岸线总长度的56%。昌黎县围塘堤坝岸线毗邻保护区的岸线长度为17.81 km,占全县人工海岸线总长度的71%。因此,昌黎县海洋保护区毗邻岸线多被开发为围海养殖池塘,海岸线的生态功能丧失较大。实践证明,方法优化后评估结果较为符合河北省海岸线开发强度实际。

考虑岸线对地区经济发展的贡献存在差异性的情况,结合海陆主体功能区规划对沿海各县级行政区的主体功能定位的要求以及围塘堤坝和整治修复岸线对海洋资源实际影响程度,调整优化后的指标评估结果更符合河北省岸线开发利用区域特征,与河北省资源环境禀赋和社会经济发展相统一。

4 总结与展望

开展资源环境承载能力评价是为了衡量自然资源环境与人类经济社会活动之间的相互关系,并用于指导可持续发展[14]。不仅需要考虑资源环境的状态、抗干扰能力和恢复能力等特点,还需要考虑社会发展的需求;不仅需要考虑自然资源环境,还需要综合考虑人文资源环境、经济社会进步、科学技术发展、文化背景、政策制度及管理体制和法制等因素。所有这些都会影响人类社会对资源环境开发利用的方式、规模和速度,进而影响该地区资源环境承载力[15]。

在海洋资源环境承载能力的评估中,需结合当前所处的历史阶段和未来发展情景,协调发展与保护的关系,确定合理开发强度阈值,立足实际情况,将海洋资源环境承载能力监测评估工作与国土空间规划和“十四五”海洋经济发展规划相衔接,有机结合海洋主体功能区划、海洋功能区划、海洋生态红线规划、海岸带综合保护与利用总体规划[16]等。

目前,《技术方法》主要是基于现有的海洋功能区划环境质量要求、生态红线中的岸线及海域保护要求、围填海管控指标、生态系统健康评价等要素,依据短板效应来整合集成[17],对于海洋开发保护中的科学决策支撑能力较弱。下一阶段将在广泛案例研究的基础上,通过归纳总结,探索构建具有区域针对性的指标体系和更具科学性的超载阈值确定方法,形成地方性标准,以期提高资源环境承载能力评估结果的科学性和管理效能,实现区域特征性与整体可比性的统一。