全 文 ：河北省沿海开发活动的生态环境效应评估*
崔力拓1**摇 李志伟2
( 1中国环境管理干部学院, 河北秦皇岛 066004; 2河北农业大学海洋学院, 河北秦皇岛 066003)
摘摇 要摇 通过对河北省沿海开发活动及生态环境的分析,建立了由压力、状态、响应 3 个子系
统 28 个指标组成的沿海开发活动的生态环境效应综合评估指标体系,采用综合指数法进行
定量评价,并在此基础上构建了生态环境综合效应指数及其分级评判标准.结果表明: 1984—
2010 年,河北省沿海开发活动的生态环境效应呈现较小寅一般寅较大的变化,接受程度由可
接受发展变为不可接受的水平.由于沿海开发利用所造成的资源、环境压力依然严峻,再加上
状态对于响应的反应有一定滞后性,响应子系统各种措施的改善对状态的好转并没有表现出
积极作用,海域质量状况呈现退化趋势.由于沿海各地开发方式和强度的差异,开发活动的生
态环境效应呈现一定的空间差异,表现为秦皇岛沿海开发的生态环境效应最小,其次为沧州,
唐山最大,且沧州和唐山都已达到不可接受的水平,需要进一步加强生态环境的恢复和保护
工作.
关键词摇 沿海开发摇 生态环境效应摇 评估指标摇 河北省
文章编号摇 1001-9332(2014)07-2063-08摇 中图分类号摇 P347摇 文献标识码摇 A
Assessment of ecological environment effects of coastal development in Hebei Province,
China. CUI Li鄄tuo1, LI Zhi鄄wei2 ( 1 Environmental Management College of China, Qinhuangdao
066004, Hebei, China; 2College of Oceanology, Agricultural University of Hebei, Qinhuangdao
066003, Hebei, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. , 2014, 25(7): 2063-2070.
Abstract: Through the analysis of the development activities and the ecological environment in
coastal of Hebei Province, China, an index system for evaluating the ecological environment effect,
composed of 28 indices, was set up by the pressure, state and response subsystems. Using the com鄄
prehensive index evaluation method, the integrated effects of ecological environment index (EI)
was calculated and its grading criterion was founded. The results showed that the ecological environ鄄
ment effect of Hebei Province coastal development varied from being relatively small, normal and
then relatively large from 1984 to 2010, and its acceptance degree evolved from being acceptable to
being unacceptable. Because the resource and environment pressures caused by coastal development
were serious and a delay existed in the state relative to the response, the improvement of various
measures in the response subsystem did not show a positive effect on the state, and the environmen鄄
tal quality of ocean showed a degrading trend. Due to the differences in coastal development pattern
and strength, the ecological environment effect of development activities showed some spatial differ鄄
ences. The ecological environment effect of Qinhuangdao coastal development was the minimum,
followed by Cangzhou and Tangshan. Cangzhou and Tangshan had reached unacceptable levels and
needed to further strengthen the restoration and protection of ecological environment.
Key words: coastal development; ecological environmental effect; evaluation index; Hebei Prov鄄
ince.
**国家海洋局社会公益性项目(201005009)、河北省科学技术研
究与发展计划项目(12453571)和河北省应用基础研究计划重点基
础研究项目(13963302D)资助.
**通讯作者. E鄄mail: cuilituo@ 163. com
2013鄄11鄄22 收稿,2014鄄04鄄21 接受.
摇 摇 海洋是人类赖以生存和进行生产活动的重要场 所,是现代经济发展的前沿阵地.随着经济发展和科
学技术进步,海洋的各种价值得到了不同程度的体
现;但由于人口不断地向沿海地区聚集,围填海、海
洋航运业、捕捞业、海洋化工、滨海旅游业、滩涂养殖
业和海岸工程建设等开发活动不断发展[1-3],使海
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 7 月摇 第 25 卷摇 第 7 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jul. 2014, 25(7): 2063-2070
洋面临的压力越来越大,海洋资源开发与生态环境
保护的矛盾日益突出. 为保护海洋这一特殊的生态
系统、实现海洋资源的可持续利用,有必要对沿海开
发活动的生态环境效应进行评价,以揭示人类开发
活动对生态环境的影响,为科学引导控制海域开发
活动强度、实现海洋经济合理布局和产业结构调整
及海洋生态环境保护与管理提供科学依据.
生态效应评价研究具有重要的实际应用价值,
近几年已经成为生态学和环境科学的热点之一. 但
是由于海洋范围广,具有一定的特殊性和复杂性,以
及人类认识的局限性,目前对沿海开发活动生态环
境效应的评估研究仍少见报道. 现有的研究主要集
中在海岸带生态系统健康、生态安全方面,但这些研
究在评估指标、评价方法等方面存在一定差异.如有
的学者侧重从生态系统健康和风险的角度来构建生
态效应评估指标,而忽略社会经济活动和环境物理
化学指标[4];有的学者将工业废水达标排放率等系
统响应指标列入系统压力或系统状态目标层[5],将
赤潮发生频率等系统状态指标列入系统压力目标
层[6];在评价方法上,有综合指数法、模糊评价法、
突变级数法、灰色关联法、层次分析法和模型法
等[6-15] .这些研究大多是对开发活动影响的某一方
面或某一个开发项目的影响进行分析,对区域性沿
海开发活动的生态环境效应的综合评估及其影响因
子的研究不足,在生态环境效应评估结果的评判分
级方面比较欠缺,不利于沿海开发活动的生态环境
效应等级的确定.因此,本研究以河北省沿海开发活
动为对象,基于海域管理、注重生态环境效应和可持
续发展的理念,采用压力鄄状态鄄响应(PSR)模型和
层次分析法,建立沿海开发活动生态环境效应评估
指标体系和评估方法,系统分析沿海开发活动生态
环境效应及其主要影响因素.
1摇 研究区域与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
河北省沿海区域位于渤海西部,地处中国经济
新一轮发展的重要增长极———环渤海经济圈的中心
区域,属北温带大陆性季风气候,大陆岸线长度
484. 85 km,所辖海域面积 7郾 2伊105 hm2 .沿海行政区
包括秦皇岛、唐山、沧州三市. 2000 年以来,河北省
加快了海洋经济发展的步伐,随着《河北省海洋经
济发展规划》 [16]的实施,确定了以港口及临港产业
大基地、大项目建设为重点,大力发展重化工业、电
力工业、机电设备制造业的海洋经济发展格局,到
2010 年海洋生产总值达到 1152. 9 亿元,是 2000 年
的 16 倍多.但随着海洋经济的发展和各项沿海开发
活动的深入,海洋生态环境问题日益突出,主要表现
为:海域富营养化程度不断加重,赤潮频发;海洋生
态结构退化;海洋功能区受损等.
本文主要对河北省沿海区域海洋开发活动的影
响进行研究,涉及地域范围主要包括山海关区、海港
区、北戴河区、抚宁县、昌黎县、乐亭县、滦南县、唐海
县、黄骅市、海兴县等县(市、区),以及曹妃甸新区、
渤海新区及北戴河新区等新区.
1郾 2摇 评估指标体系的构建
构建适宜的评估指标体系,是开展河北省沿海
开发活动生态环境效应评估的前提. 沿海开发活动
生态环境效应评估是为了不断改善海域生态环境质
量、保护生态环境,因此其评估指标的选取需要结合
区域海域主要生态环境问题,选取最具代表性的因
素作为评价指标.
在遵循全面性和系统性、可行性和可操作性、定
量化的原则下,参考相关研究文献[5-6,17-18],利用
“压力鄄状态鄄响应冶(PSR)模型,结合河北省海域所面
临的主要生态环境问题,选取 28个评价指标,构建了
河北省沿海开发的生态环境效应评估指标体系框架
(表 1).其中,单位岸线围填海强度=评价区内围填海
面积 /大陆岸线长度;海岸带森林湿地面积主要包括
沿海地区海岸防护林和滨海湿地的面积;海域主要污
染物浓度指海水中营养盐(无机氮、活性磷酸盐)浓
度;养殖空间资源利用量指海水养殖面积.
1郾 3摇 数据来源
研究数据主要来源于 1984 年河北省海岸带资
源调查[19]、2003 年河北省海洋资源调查[20]、1984—
2011 年《河北省经济年鉴》 [21]、1994—2011 年《中
国海洋统计年鉴》 [22]、1985—2010 年《河北省统计
年鉴》 [23]、2000—2011 年秦皇岛市、沧州市、唐山市
国民经济与社会发展公报、2002—2011 年河北省海
洋环境质量公报[24]、2002—2011 年河北省海域使
用管理公报[25]、2002—2011 年秦皇岛市、沧州市、
唐山市环境质量公报以及中国科学院遥感研究所提
供的渤海三大湾岸线卫星遥感监测数据(2000—
2010 年). 其中,经济类指标消除物价要素,以可比
价格进行换算.
1郾 4摇 数据标准化
沿海开发活动的生态环境效应评估指标可以直
接定量化,但指标数值之间差异较大,单位不统一,
可比性较差;因此,本文采用指数化处理方法对各指
4602 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
表 1摇 河北省沿海开发活动的生态环境效应评估指标体系
Table 1摇 Assessment index system on ecological environmental effects of coastal development in Hebei Province
目标层
Target layer
摇 准则层
Criterion layer
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 指标层
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Index layer
综合权重
Comprehensive weight
生态环境效应 压力 沿海地区人口自然增长率 Natural population growth in coastal areas (A1) 0. 1331
评估指标体系 Pressure 沿海地区人口密度 Population density in coastal areas (A2) 0. 0169
Evaluation index 海洋产业产值增长率 Growth rate of marine industries (A3) 0. 0872
system for 海洋产业产值占 GDP比重 Ratio of marine industry output value to GDP (A4) 0. 0731
ecological 单位岸线围填海强度 Reclamation intensity per unit shoreline (A5) 0. 0534
environmental 自然湿地面积 Natural wetland area (A6) 0. 0491
effect 岸滩侵蚀速率 Erosion rate of beach (A7) 0. 0333
工业万元产值废水排放量 Amount of industrial wastewater emissions per ten
thousand yuan (A8)
0. 0169
养殖空间资源利用量 Used amount of mariculture space resource (A9) 0. 0382
渔业资源捕捞量 Catch amount of fishery resources (A10) 0. 0442
状态
State 海域利用率 Utilization rate of sea area (B1) 0. 0157
人均滩涂面积 Beach area per capita (B2) 0. 0125
鱼类群落的多样性 Diversity of fish community (B3) 0. 0539
海水水质综合指数 Water quality comprehensive index (B4) 0. 0364
海域主要污染物浓度 Concentration of major pollutants (B5) 0. 0408
自然岸线比例 Proportion of natural coastline (B6) 0. 0122
初级生产力 Primary productivity (B7) 0. 0513
赤潮年累计发生面积 Cumulative area of red tide per year (B8) 0. 0429
海岸带森林湿地覆盖率 Coverage rate of coastal wetland and forest (B9) 0. 0178
沿海地区恩格尔系数 Engel coefficient in coastal areas (B10) 0. 0076
响应
Response
沿海地区工业废水达标排放率 Standard discharge rate of coastal industrial
wastewater (C1)
0. 0336
沿海地区工业固废综合利用率 Comprehensive utilization rate of industrial
solid waste in coastal areas (C2)
0. 0320
沿海地区城市污水处理率 Urban sewage disposal rate in coastal areas (C3)
0. 0336
海洋自然保护区面积占国土面积比例 Proportion of nature reserves in the
ocean and land (C4)
0. 0184
环保投资占 GDP 比重 Environmental protection investment share of GDP
(C5)
0. 0140
海洋科技人员占总人口比重 Share of marine science and technology person鄄
nel in the population (C6)
0. 0091
海洋科技项目经费 Science funding in marine (C7) 0. 0091
海洋第三产业产值占海洋产值比重 Ratio of marine tertiary industry to the
output value of marine industries (C8)
0. 0137
标值进行无量纲化处理[6] .具体分为如下两类:
效益型指标(数值越大越好的指标)的标准化
方法:
Yi =
X i-Xmin
Xmax-Xmin
成本型指标(数值越小越好的指标)的标准化
方法:
Yi =1-
X i-Xmin
Xmax-Xmin
式中:Yi为指标的标准分数;X i为某指标的指标值;
Xmax为该项指标的最大值;Xmin为该项指标的最小
值.各指标标准化结果见表 2.
1郾 5摇 评价指标权重的确定
在评价过程中,不同的评价要素因其对评价所
作的贡献以及相对重要程度不同,故需要分别赋予
各指标一个权重,使其能充分体现各自的重要性,从
而得到各因素的权重分配集 W = {w1,w2,w3,…,
w i}.本文采用层次分析法确定权重[6] .
1郾 6摇 生态环境效应评估模型
对沿海开发活动的生态环境效应评估采用综合
指数法,先对各指标进行单因子评价,得到各系统的
状态后,再采用综合指数法进行总目标层的评价.为
此,本文构建生态环境综合效应指数(EI):
EI =移
n
i = 1
Yiw i
式中:Yi 为第 i个指标的无量纲化值;w i 为第 i 个指
标对应综合权重系数,通过层次分析法获得;n 为指
标的数量.
56027 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 崔力拓等: 河北省沿海开发活动的生态环境效应评估摇 摇 摇 摇 摇
表 2摇 河北省沿海开发活动的生态环境效应评估指标标准
化结果
Table 2摇 Standardization data of assessment index on eco鄄
logical environmental effects of coastal development in He鄄
bei Province
指标
Index
年份 Year
1984 1993 2000 2003 2007 2010
A1 1. 000 0. 287 0. 633 0. 252 0. 022 0. 000
A2 1. 000 0. 249 0. 124 0. 112 0. 018 0. 000
A3 1. 000 0. 488 0. 548 0. 595 1. 000 0. 618
A4 1. 000 0. 117 0. 112 0. 252 1. 000 0. 616
A5 1. 000 0. 973 0. 909 0. 631 0. 000 0. 776
A6 1. 000 0. 741 0. 326 0. 261 0. 019 0. 000
A7 1. 000 0. 306 0. 000 0. 422 0. 306 0. 422
A8 1. 000 0. 795 0. 644 0. 821 0. 000 0. 646
A9 1. 000 0. 676 0. 465 0. 579 0. 249 0. 000
A10 1. 000 0. 696 0. 000 0. 068 0. 014 0. 308
B1 1. 000 0. 849 0. 766 0. 454 0. 126 0. 000
B2 1. 000 0. 741 0. 567 0. 200 0. 067 0. 000
B3 1. 000 0. 815 0. 769 0. 077 0. 000 0. 046
B4 1. 000 0. 000 0. 399 0. 755 0. 603 0. 551
B5 1. 000 0. 000 0. 294 0. 500 0. 235 0. 324
B6 1. 000 0. 281 0. 082 0. 032 0. 000 0. 075
B7 0. 000 0. 137 0. 152 0. 749 1. 000 0. 299
B8 1. 000 0. 974 0. 807 0. 651 0. 418 0. 000
B9 1. 000 0. 828 0. 811 0. 404 0. 017 0. 000
B10 0. 000 0. 431 0. 686 0. 880 0. 900 1. 000
C1 0. 000 0. 348 0. 857 0. 950 0. 971 1. 000
C2 0. 000 0. 427 0. 561 0. 718 0. 764 1. 000
C3 0. 000 0. 115 0. 301 0. 629 0. 903 1. 000
C4 0. 000 0. 405 0. 432 0. 676 1. 000 0. 486
C5 0. 000 0. 004 0. 080 0. 157 0. 245 1. 000
C6 0. 000 0. 167 0. 333 0. 500 0. 500 1. 000
C7 0. 000 0. 170 0. 390 0. 562 1. 000 0. 790
C8 0. 000 0. 241 0. 619 0. 630 1. 000 0. 717
摇 摇 参考国内外综合指数的分级方法[26-29],设定沿
海开发活动的生态环境综合效应分级评判标准,分
级见表 3.比较理想的评估值为 0. 6 ~ 1. 0,代表沿海
开发活动对海洋生态环境的综合影响较小,可以接
受,生态环境质量较好;评估值为 0. 4 ~ 0. 6,代表沿
海开发活动对海洋生态环境的综合影响一般,可以
有条件接受;评估值为 0 ~ 0. 4,表示沿海开发活动
对海洋生态环境的综合影响较大,达到不可接受的
程度.最后将 EI 值与评判标准进行比较,确定沿海
开发活动对海域生态环境的影响.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 河北省沿海开发的生态环境效应
由图 1 可以看出,河北省自 1984 年以来,随着
各类沿海开发活动的不断进行,开发活动的生态环
境效应日益明显,1984、1993、2000、2003、2007 和
2010 年的生态环境效应综合指数分别为 0. 617、
0郾 442、0. 467、0. 457、0. 432 和 0. 387,沿海开发活动
对生态环境的影响程度变化趋势呈现较小寅一般寅
较大.这表明,研究区沿海开发活动对生态环境的影
响总体上越来越强烈,与此时期内河北省沿海开发
活动强度的变化相一致.
摇 摇 1984 年以前为河北省沿海开发利用的初期阶
段,开发利用面积共计 63506. 62 hm2,利用方式以
稻田和盐田为主,对生态环境的影响相对较小.
1984—1993 年,伴随着改革开放,沿海地区经济逐
步发展,陆地资源的供需矛盾日渐显现,促使滩涂围
垦养殖和盐业生产发展迅速,开发利用面积达
90136. 32 hm2 .同时,此阶段填海开发活动也逐渐增
多,主要为京唐港的建设、秦皇岛各港口的建设和扩
建工程等;海洋生态环境也随着各种开发活动的发
展而受到一定破坏,生态环境综合效应由较小发展
到一般. 1993 年以后,海域开发速度有所减缓,海水
养殖逐步由粗放式向集约化养殖方式发展,养殖产
量和经济效益的高低不再依赖养殖面积,盐田产量
已基本满足市场需求.但随着海洋经济的不断发展,
沿海地区各产业对海洋空间资源的需求不断增长,
促使填海活动有所发展,主要为秦皇岛热电厂、黄骅
港、秦皇岛港及山海关船厂的扩建工程等. 2003 年
后,河北省海域开发利用重点进一步向港口工程建
设、临海工业转移,表现为曹妃甸港大规模建设、黄
骅港电厂工程建设.到 2007 年,曹妃甸临港工业区
建设用海达到顶峰, 围填海面积达到 239郾 53
hm2·km-1 ,港口工程建设用海已经成为海域开发
表 3摇 生态环境综合效应指数(EI)的评判等级
Table 3摇 Grading criteria of ecological environment index (EI)
生态环境综合
效应指数 EI
影响程度
Influence degree
接受程度
Acceptance
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 意义
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Significance
0 ~ 0. 4 较大
Great
不可接受
Unacceptable
沿海开发活动对生态环境造成的压力较大,生态环境受到较大破
坏,功能退化,生态问题突出,灾害较多
0. 4 ~ 0. 6 一般
General
有条件接受
Conditional acceptance
沿海开发活动对生态环境造成的压力一般,生态环境受到一定破
坏,但尚可维持基本功能,受干扰后易恶化
0. 6 ~ 1. 0 较小
Small
可接受
Acceptable
沿海开发活动对生态环境造成的压力较小,生态环境基本未受到破
坏,系统恢复再生力强,问题少
6602 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
图 1摇 河北省沿海开发活动的生态环境效应
Fig. 1摇 Ecological environmental effects of coastal development
in Hebei Province.
利用活动的主要类型,海域开发活动的生态环境综
合效应指数达到 0. 432. 2007 年以后,随着曹妃甸港
的继续开发建设,乐亭临港产业聚集区、沧州渤海新
区的相继开工建设,对海域的开发利用进入一个新
的高潮,到 2010 年仅临港工业及城镇建设用海就比
2007 年增加了 4752. 75 hm2,海域开发活动强度进
一步加大,生态环境效应更加明显,影响程度已经达
到不可接受的水平[1] .
2郾 2摇 河北省沿海开发活动的生态环境效应评估子
系统
河北省沿海开发活动的生态环境效应评估子系
统压力、状态、响应的评估结果(图 2)显示,自 1984
年以来,压力评估值基本呈现减小趋势,说明随着沿
海开发活动的进行以及沿海地区社会经济活动的不
断发展,人类对海域生态环境的胁迫作用越来越强
烈,海域生态环境正承受着来自各方面日益增加的
压力.其中,对海域生态环境影响程度较大的因素为
人口增长、海洋产业发展、围填海活动等. 随着海岸
带沿海地区人口的增长、海洋经济及海洋产业的发
图 2摇 沿海开发压力(玉)、状态(域)及响应值(芋)变化
Fig. 2 摇 Change of pressure (玉), state (域) and response
(芋) values in coastal development.
展等胁迫因素的加大,海岸带空间资源开发利用强
度也随之增大,导致大量湿地被占用.天然湿地面积
自 1984 年的 276547 hm2减少到 2010 年的 208377
hm2,生态环境受到破坏,由此造成湿地生境失调、
生物多样性降低、湿地环境调配功能降低[30-31];围
填海强度持续增强,单位岸线围填海面积自 1984
年的 22. 06 hm2 · km-1 增加至 2010 年的 70郾 79
hm2·km-1 .可见,人类在对海域开发利用的同时,
所造成的资源、环境压力也非常严峻[1] .
状态值可反映河北省海域生态环境质量情况.
研究期间,状态评估值基本呈现减小趋势,表明随着
沿海开发活动的增强,海域生态环境质量呈现退化
趋势.对海域生态环境状态影响较大的因素为鱼类
群落的多样性、初级生产力、赤潮发生情况、海域主
要污染物浓度等. 1984—2010 年,近海海域主要污
染物浓度自 0. 14 mg·L-1升高为 0. 37 mg·L-1,沿
岸海域水质综合指数自 2. 35 升高为 3. 98,赤潮发
生面积由 3. 0 hm2·a-1增加到 3350 hm2·a-1[16-18] .
污染物浓度和水质综合指数的升高、赤潮发生面积
的扩大均反映出海域质量状况呈现退化趋势.
响应值反映出人类通过建立一系列调控措施来
弥补由于开发活动对海域生态环境造成的压力,进
而改善海域环境状态[32-33] .河北省沿海开发活动的
响应值一直呈稳步好转的趋势,这说明在面对巨大
的压力以及日益减少的自然资源所带来的负面环境
效应时,人类能够逐渐认识到资源的重要性,采取了
积极有效的措施.其中,对海域生态环境影响比较大
的响应因素为:沿海地区工业废水达标排放率、沿海
城市污水的处理率、沿海地区工业固废综合利用率
等.沿海地区工业废水达标排放率由 1984 年的
30%提高到 2010 年的 98. 6% ,沿海城市污水处理
率由 5. 7%提高到 100% ,沿海地区工业固废综合利
用率由 8. 7%提高到 95. 8% .同时,河北省也加大了
对海洋生态环境的保护和治理力度,制定了相应保
护管理措施和制度.然而,由于沿海开发活动仍在继
续增强,2007 年围填海强度为 1984 年的 10 倍多,
自然岸线的比例不到 1984 年的一半;随着河北省沿
海开发活动的进行,2010 年沿海地区人口密度达到
483. 29 人·km-2,远超出全省平均值. 生态环境承
受的压力仍在持续增大,再加上状态对于响应的反
应有一定的滞后性,因此,响应子系统各种措施的改
善,对状态的好转并没有表现出积极作用.
2郾 3摇 河北省沿海开发的生态环境效应空间变化
河北省沿海包括秦皇岛、唐山和沧州 3 个地区,
76027 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 崔力拓等: 河北省沿海开发活动的生态环境效应评估摇 摇 摇 摇 摇
中间被天津隔开.由于沿海各地开发方式和开发程
度的差异,所造成的生态环境效应有所不同.本文分
别对秦皇岛、唐山和沧州 3 个地区进行评估,以分析
沿海开发活动生态环境效应的空间差异. 由图 3 可
以看出,随着各地海域活动的不断进行,沿海三地开
发活动的生态环境效应逐渐显现,其影响程度变化
趋势基本与河北省整体变化趋势一致,即均呈现由
较小寅一般寅较大的变化规律. 但由于各地沿海开
发活动方式与开发程度的差异,河北省沿海开发活
动生态环境效应呈现出一定的空间差异.
摇 摇 秦皇岛多年来在不断地进行各种开发活动,其
对生态环境的影响也逐渐显现,生态环境效应综合
指数由 1984 年的 0. 654 降低到 2010 年的 0. 413,呈
下降趋势,生态环境影响程度由较小发展为一般.
2009 年以来,秦皇岛沿海海域几乎每年发生不同规
模的赤潮,根据河北省海洋局公布的数字,2009 年
5—8 月赤潮累计发生面积为 1519 km2,2010 年 5—
7 月赤潮累计发生面积为 3350 km2,2011 年河北省
海域 4 次赤潮全部发生在秦皇岛海域,累计面积为
288 km2 .海域生态环境状况呈现衰退趋势. 但在沿
海 3 个地区中,秦皇岛沿海开发活动的生态环境影
响相对较小.这与秦皇岛城市性质有一定关系:作为
重要的旅游避暑胜地,保护海洋生态环境一直是重
中之重,各种开发活动的规模和强度相对于其他
地区较小, 2010 年单位岸线围填海仅为 1郾 85
hm2·km-1,海域利用的主要方式为渔业用海和交
通运输用海.因而开发活动对生态环境造成的影响
相对较小,目前影响程度尚在有条件接受的范围内.
唐山沿海区域一直都是开发早、发展快、带动
力强的区域,尤其是2003年以来,通过启动实施以
图 3摇 沿海开发活动生态环境效应的空间变化
Fig. 3 摇 Spatial variation of ecological environmental effects in
coastal development.
玉: 秦皇岛 Qinhuangdao; 域: 沧州 Cangzhou; 芋: 唐山 Tangshan.
曹妃甸为龙头的唐山沿海开发战略,不断加快推进
生产力布局向沿海转移,沿海开发活动突飞猛进.单
位岸线围填海强度由 2003 年的 0. 81 hm2·km-1发
展到 2010 年的 38. 81 hm2·km-1,各种开发活动强
度不断加大,开发利用重点主要是港口工程建设、临
海工业,表现为曹妃甸港大规模建设和京唐港扩建
工程,此外围海养殖也具有一定规模.随着唐山沿海
开发活动的深入,生态环境效应日益明显:1984 年
生态环境效应指数为 0. 609,影响程度较小;1993—
2003 年生态环境效应指数为 0. 413 ~ 0. 421,影响程
度为一般;2003 年后,随着曹妃甸区域开发活动的
进行,生态环境效应指数在 2007 和 2010 年分别为
0. 368 和 0. 309,影响程度较大,已经达到不可接受
的水平.在沿海 3 个地区中,唐山沿海开发强度较
大,其生态环境影响也最大. 如在曹妃甸海域,随着
开发建设以及人类活动的日益频繁,该区域沿岸水
域磷的浓度不断升高,由 2000 年的接近芋类水质
(0. 029 mg·L-1 )退化到 2010 年接近郁类水质
(0. 043 mg·L-1 ),无机氮污染问题也逐步加重;
2000 年以来,海洋生物体内污染物的种类增加,主
要污染物种类由重金属镉逐渐转变为铅、砷和石油
烃,污染程度不断加重;2010 年海洋底栖生物和潮
间带生物多样性分别为 2003 年的 80%和 46% ,生
物多样性明显降低.
2007 年以来,沧州市大力实施“从大运河走向
渤海湾冶发展战略,着力推进建设大港口、聚集大产
业、发展大城市“三大任务冶,沿海开发活动快速发
展.沧州沿海地区传统以围海养殖为主要用海方式,
其次为交通运输用海. 2007 年渤海新区的成立,使
沧州沿海开发活动迈上了一个新台阶,其围海造地
面积由 2003 年的 980. 9 hm2 发展到 2008 年的
1962. 75 hm2,期间增长了 1 倍. 由于沧州沿海地区
开发较晚,开发活动所造成的生态环境效应近年才
逐渐显现,1984、1993、2000、2003、2007 和 2010 年沧
州沿海开发活动的生态环境效应指数分别为
0郾 623、0. 421、0. 452、0. 437、0. 401 和 0. 363,影响程
度呈较小寅一般寅较大的趋势,目前已经达到不可
接受的水平. 2007 年以来,沧州近岸海域无机氮的
含量不断升高,2010 年已经超过域类海水水质标
准;海域磷酸盐污染明显加重,已经退化到劣郁类水
质;同时有机污染也呈现逐步升高趋势.海域生物体
内石油烃的污染程度不断加重,2010 年其含量已经
超出了玉类海洋生物质量标准,生物体内污染物种
类由重金属铅、镉逐渐转变为石油烃、砷和 DDT.
8602 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
2010 年海洋底栖生物和潮间带生物多样性明显降
低,比 2007 年分别降低 22%和 35% .
3摇 讨摇 摇 论
通过对河北省沿海开发活动对生态环境影响的
分析,建立了沿海开发活动生态环境效应评估指标,
并利用综合评估指数法进行评价. 结果表明:自
1984 年以来,随着研究区各类沿海开发活动的不断
进行,沿海开发活动对生态环境的影响程度呈现较
小寅一般寅较大的趋势,生态环境效应日益明显,其
影响程度已经达到不可接受的水平,表明沿海开发
活动对生态环境的影响总体上越来越强烈. 尽管各
种响应措施不断完善,但由于沿海开发利用所造成
的资源、环境压力依然严峻,再加上状态对于响应的
反映有一定滞后性,因此响应子系统各种措施的改
善对状态的好转没有表现出积极作用,海域质量状
况仍呈现退化趋势.
由于河北省沿海不同区域的开发强度和方式不
同,开发活动的生态环境效应呈现空间上的差异.整
体上,以秦皇岛沿海区域开发活动的生态环境效应
最小,目前尚有条件接受;唐山沿海区域开发活动的
生态环境效应最大,从 2007 年起已经达到不可接受
的水平;沧州沿海区域开发活动的生态环境效应居
于秦皇岛和唐山之间,2010 年达到不可接受的水
平.因此,唐山和沧州沿海区域需要进一步加强生态
环境的恢复和保护工作.
良好的海洋生态环境是海洋经济持续发展的重
要保障.为协调海域开发与生态环境之间的关系,保
护好河北省海域的生态环境功能,实现海洋经济的
可持续发展,使之走上一条健康的发展道路,对河北
省海域开发和保护提出如下建议:1)建立健全海域
开发利用规划,依据空间资源条件优势,全方位调控
各类海洋资源的开发利用,优化海域利用类型布局、
集约利用海洋资源,最大限度地缓解近岸区域资源
供需矛盾,减轻资源压力;2)加强海域开发的动态
监测,以“3S冶技术为基础,建立海域信息数据库,构
建动态监测系统,及时准确掌握资源开发利用后的
动态变化、生物多样性等信息,为海域的科学管理和
合理利用提供科学依据;3)加强海洋环境保护,严
格控制影响海洋环境的污染物排放入海,充分发挥
滨海湿地的调控作用,开展重点海域开发区域生态
环境的修复,提高生态系统的整体功能.
参考文献
[1]摇 Li J (李摇 静). The Analysis of Evolution Process and
the Evaluation of Comprehensive Benefits of Reclamation
in Hebei Province. Master Thesis. Shijiazhuang: Hebei
Normal University, 2008 (in Chinese)
[2]摇 Chen W鄄Q (陈伟琪), Wang X (王摇 萱). Discussion
on monetary evaluation technique of loses of coastal eco鄄
system services caused by reclaim land from sea. Marine
Environmental Science (海洋环境科学), 2009, 28
(6): 749-754 (in Chinese)
[3]摇 Wang W鄄W (王伟伟), Wang P (王 摇 鹏), Zheng Q
(郑 摇 倩), et al. Effect of reclamation activities on
coastal ecologic environment in Liaoning Province.
Marine Environmental Science (海洋环境科学), 2010,
29(6): 927-929 (in Chinese)
[4]摇 Liao D (廖 摇 丹). Ecological Effect Assessment on
Coastal Development in Xiamen Bay, China. Master
Thesis. Haikou: Hainan University, 2010 (in Chinese)
[5]摇 Qu L鄄M (曲丽梅), Wang Y鄄G (王玉广), Cong P鄄F
(丛丕福), et al. Study on selection of ecological envi鄄
ronmental effect assessment indicator in coastal zone of
Hebei Province. Marine Environmental Science (海洋环
境科学), 2008, 27(2): 41-44 (in Chinese)
[6]摇 Wang Y鄄G (王玉广), Wu S鄄Y (吴桑云), Miao L鄄J
(苗丽娟), et al. Preliminary study on assessment
method and index system of environmental effect of
coastal zone development activity. Coastal Engineering
(海岸工程), 2006, 25(4): 63-70 (in Chinese)
[7]摇 Zhang J (张摇 婧), Sun Y鄄L (孙英兰). Index system
of coastal ecosystem security evaluation: A case in
Jiaozhou Bay. Marine Environmental Science (海洋环境
科学), 2010, 29(6): 930-934 (in Chinese)
[8]摇 Wei T (魏摇 婷), Zhu X鄄D (朱晓东), Li Y鄄F (李杨
帆). Ecosystem health assessment of Xiamen City: The
catastrophe progression method. Acta Ecologica Sinica
(生态学报), 2008, 28 (12): 6312 - 6320 ( in Chi鄄
nese)
[9]摇 Qin C鄄B (秦昌波). The Study on Coastal Ecosystem
Health Assessment in Tianjin Coastal Zone. Master The鄄
sis. Beijing: Chinese Research Academy of Environ鄄
mental Sciences, 2006 (in Chinese)
[10]摇 Ma Y鄄Y (马玉艳). Health Assessment Methods and
Application of Zooplankton Community in Estuary. Mas鄄
ter Thesis. Dalian: Dalian Maritime University, 2008
(in Chinese)
[11]摇 Weng C鄄H (翁嫦华). The Assessment of Ecosystem
Health and Ecological Security in Coastal Ecosystem and
Its Application in Ecosystem Management. Master The鄄
sis. Xiamen: Xiamen University, 2007 (in Chinese)
[12]摇 Haynes D, Brodie J, Waterhouse J, et al. Assessment
of the water quality and ecosystem health of the Great
Barrier Reef (Australia): Conceptual models. Environ鄄
mental Management, 2007, 40: 993-1003
[13]摇 Yamamoto J, Yonezawa Y, Nakata K, et al. Ecological
risk assessment of TBT in Ise Bay. Environmental Man鄄
agement, 2009, 90: 41-50
[14]摇 L俟 Y鄄H (吕一河), Zhang L鄄W (张立伟), Wang J鄄L
(王江磊). Assessment of ecosystem and its services
conservation: Indicators and methods. Chinese Journal
96027 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 崔力拓等: 河北省沿海开发活动的生态环境效应评估摇 摇 摇 摇 摇
of Applied Ecology (应用生态学报), 2013, 24(5):
1237-1243 (in Chinese)
[15]摇 Huang B鄄R (黄宝荣), Ouyang Z鄄Y (欧阳志云),
Zhang H鄄Z (张慧智 ), et al. Assessment of eco鄄
environmental vulnerability of Hainan Island, China.
Chinese Journal of Applied Ecology(应用生态学报),
2009, 20(3): 639-646 (in Chinese)
[16]摇 The People爷s Government of Hebei Province (河北省人
民政府). The Development Planning of Marine Eco鄄
nomic in Hebei Province [ EB / OL]. ( 2013鄄10鄄15 )
[2014鄄01鄄24 ]. http: / / www. cme. gov. cn / gh / hebei.
htm (in Chinese)
[17]摇 Xue X鄄Z (薛雄志), Lin T (吝摇 涛), Cao X鄄H (曹晓
海). Building coastal ecological safety indicator system.
Journal of Xiamen University (Natural Science)(厦门大
学学报·自然科学版), 2004, 43( suppl. 1): 179 -
183 (in Chinese)
[18]摇 Jin J鄄J (金建君), Yun C鄄X (恽才兴), Gong C鄄L (巩
彩兰). Concept and index system of coastal zone sus鄄
tainable development: A case study on part of the cities
in the Liaoning Province coastal zone. Marine Science
Bulletin (海洋通报), 2001, 20(1): 61-66 ( in Chi鄄
nese)
[19]摇 Xu S鄄B (徐绍斌). Coastal Resource of Hebei Prov鄄
ince. Shijiazhuang: Hebei Science and Technology
Press, 1989 (in Chinese)
[20]摇 Hebei Provincial Department of Land and Resources (河
北省国土资源厅). The Special Report on Investigation
and Evaluation of Maine Resources in Hebei Province.
Beijing: Ocean Press, 2007 (in Chinese)
[21]摇 The People爷s Government of Hebei Province (河北省人
民政府). Hebei Economic Yearbook. Beijing: Chinese
Statistics Press, 1985-2012 (in Chinese)
[22]摇 The National Marine Information Center (中国国家海
洋局). China Marine Statistical Yearbook. Beijing:
Ocean Press, 1995-2012 (in Chinese)
[23]摇 Hebei Provincial Bureau of Statistics (河北省统计局).
Statistical Yearbook of Hebei Province. Beijing: Chinese
Statistics Press, 1986-2011 (in Chinese)
[24]摇 Hebei Marine Bureau (河北海洋局). The Marine En鄄
vironment Quality Bulletin of Hebei Province (2002 -
2011) [ EB / OL ]. ( 2013鄄01鄄25 ) [ 2013鄄08鄄13 ].
http: / / hbszhy. hebgt. gov. cn / index. do? templet = index
(in Chinese)
[25]摇 Hebei Marine Bureau (河北海洋局). The Sea Use and
Management Bulletin of Hebei Province (2002-2011).
[EB / OL]. (2013鄄01鄄25) [2013鄄08鄄13]. http: / / hb鄄
szhy. hebgt. gov. cn / index. do? templet = index ( in Chi鄄
nese)
[26]摇 Lin G鄄L (林桂兰), Zuo Y鄄H (左玉辉). Cumulative
ecological effects assessment on resource exploitation and
utilization in bay. Journal of Natural Resources (自然资
源学报), 2006, 21(3): 432-440 (in Chinese)
[27]摇 Wang X鄄H (王向华), Zhu X鄄D (朱晓东), Li Y鄄F
(李杨帆), et al. Dynamic assessment of the cumulative
ecological effects from Xiamen Bay city development.
Acta Ecologica Sinica (生态学报), 2007, 27 (6):
2375-2381 (in Chinese)
[28]摇 Chen SS, Chen LF, Liu QH, et al. Remote sensing and
GIS鄄based integrated analysis of coastal changes and their
environmental impacts in Lingding Bay, Pearl River
Estuary, South China. Ocean & Coastal Management,
2005, 48: 65-83
[29]摇 Guneralp B, Barlas Y. Dynamic modelling of a shallow
fresh water lake for ecological and economic sustainabili鄄
ty. Ecological Modelling, 2003, 167: 115-138
[30]摇 Liu A鄄Z (刘爱智). The Dynamic Change of The Hebei
Coastal Wetland and Its Benefit Assessment. Master
Thesis. Shijiazhuang: Hebei Normal University, 2007
(in Chinese)
[31]摇 Chen L鄄X (陈丽欣). Protection and Ecological Security
Evaluation on Coastal Wetlands in Hebei Province. Mas鄄
ter Thesis. Shijiazhuang: Hebei Normal University,
2010 (in Chinese)
[32]摇 Kullenberg G. Regional co鄄development and security: A
comprehensive approach. Ocean & Coastal Manage鄄
ment, 2002, 45: 761-776
[33]摇 Li Y鄄F (李杨帆), Zhu X鄄D (朱晓东). Resource鄄
environmental pressure and regional response in coastal
wetlands: A case study in Yancheng Natural Reserve of
Jiangsu Province. Resource Science (资源科学), 2006,
28(3): 108-113 (in Chinese)
作者简介摇 崔力拓,男,1975 年生,副教授.主要从事海洋生
态环境修复技术及生态安全评价研究. E鄄mail: cuilituo@
163. com
责任编辑摇 杨摇 弘
0702 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷