一种海岛生态脆弱性评估方法与流程

文档序号:21533721发布日期:2020-07-17 17:25阅读:296来源:国知局
本发明涉及环境监测领域,尤其涉及一种海岛生态脆弱性评估方法。
背景技术
:在环境监测领域,需要不定时对位于海上的海岛进行评估,评估项中最重要的就是海岛脆弱性,其关系着海岛的存在年限,如果监测到其脆弱性较为严重时,可以加强对该海岛进行保护,因此,海岛的脆弱性评估极其重要,但是现有技术中对海岛的脆弱性进行评估时只考虑自然灾害以及海水侵蚀对海岛脆弱性的影响,但是,研究过程中发现,海岛的脆弱性与人文建设、旅游开发等因素同样存在着不可分割的关系,因此,有必要研究一种考虑多方面因素的海岛脆弱性评估方法来提高海岛脆弱性的评估准确性。技术实现要素:本发明目的是针对上述问题,提供一种提高准确性的海岛生态脆弱性评估方法。为了实现上述目的,本发明的技术方案是:1、一种海岛生态脆弱性评估方法,其特征在于:包括以下步骤:s1、对海岛生态暴露度进行评估计算;所述海岛生态暴露度包括自然压力b1、人为干扰b2;s11、对自然压力b1进行评估计算;s12、对人为干扰b2进行评估计算;s13、通过自然压力b1、人为干扰b2计算得到海岛生态暴露度;s2、对海岛生态敏感度进行评估计算;所述海岛生态敏感度包括生态状况b3、环境状况b4、重要生境b5;s21、对生态状况b3进行评估计算;s22、对环境状况b4进行评估计算;s23、对重要生境b5进行评估计算;s24、通过生态状况b3、环境状况b4、重要生境b5计算得到海岛生态敏感度;s3、对海岛生态适应力进行评估计算;所述海岛生态适应力包括自我调节能力b6、社会支撑条件b7、环境保护b8、综合管理水平b9;s31、对自我调节能力b6进行评估计算;s32、对社会支撑条件b7进行评估计算;s33、对环境保护b8进行评估计算;s34、对综合管理水平b9进行评估计算;s35、通过自我调节能力b6、社会支撑条件b7、环境保护b8、综合管理水平b9计算得到海岛生态适应力;s4、通过步骤s1得到的海岛生态暴露度评估结果、步骤s2得到的海岛生态敏感度评估结果、步骤s3得到的海岛生态适应力评估结果对海岛生态脆弱性进行评估计算,得到海岛生态脆弱性评估结果。2、如权利要求1所述的海岛生态脆弱性评估方法,其特征在于:所述步骤s11中对自然压力b1进行评估计算包括以下步骤:s111、对典型自然灾害影响c1进行评估,其计算公式为:c1=q;其中,rc1为典型自然灾害影响评估结果,q为近10年典型自然灾害年均频次或典型自然灾害影响面积占海岛面积比例,s1为典型自然灾害影响c1的标准值,s1=5或0.1;s112、对海岛面积变化率c2进行评估,其计算公式为:c2=|da-da-5|/da;其中,rc2为海岛面积变化率评估结果,da为评估年海岛面积大小,da-5为评估年5年前海岛面积大小,s2为海岛面积变化率c2的标准值,s2=0.05;s113、对海岛岸线变化率c3进行评估,其计算公式为:c3=|la-la-5|/la;其中,rc3为海岛岸线变化率评估结果,la为评估年海岛岸线长度,la-5为评估年5年前海岛岸线长度,s3为海岛岸线变化率c3的标准值,s3=0.05;s114、对地形因子c4进行评估,其计算公式为:c4=di/da;其中,rc4为地形因子评估结果,di为陡坡面积,da为海岛面积,s4为地形因子c4的标准值,s4=0.3;s115、计算得到自然压力b1,其计算公式为:其中,rb1为自然压力要素评估结果,wi为指标i的权重值。3、如权利要求2所述的海岛生态脆弱性评估方法,其特征在于:所述步骤s12中对人为干扰b2进行评估计算包括以下步骤:s121、对居民人口密度c5进行评估,其计算公式为:c5=pa/da;其中,rc5为居民人口密度评估结果,pa为海岛常住人口数量,da为海岛面积,s5为居民人口密度c5的标准值,即为区域平均值;s122、对旅游人口压力c6进行评估,其计算公式为:c6=pt/dt;其中,rc6为旅游人口压力评估结果,pt为年度旅游人次,dt为旅游区面积,s6为旅游人口压力c6的标准值,即为区域平均值;s123、对典型人为环境干扰影响c7进行评估,其计算公式为:c7=dd/dx;其中,rc7为典型人为环境干扰影响评估结果,dd为溢油、风电建设影响面积总和,dx为评价区面积;s7为典型人为环境干扰影响c7的标准值,s7=0.1;s124、对岛陆开发影响c8进行评估,其计算公式为:c8=ia/dx,其中,rc8为岛陆开发影响评估结果,ia为岛陆开发影响规模,dx为评价区面积,dai为第i类岛陆利用类型面积,iai为第i类海岛利用类型对周边区域资源环境的影响系数;s8为岛陆开发影响c8的标准值,s8=0.3;s125、对岸线开发影响c9进行评估,其计算公式为:c9=li/la;其中,rc9为岸线开发影响评估结果,li为海岛人工岸线长度,la为海岛岸线总长度,s9为岸线开发影响c9的标准值,s9=0.3;s126、对周边海域开发影响c10进行评估,其计算公式为:c10=is/ds,其中,rc10为周边海域开发影响评估结果,is为海域开发利用规模,ds为海域面积,dsi为第i类用海类型面积,isi为第i类用海方式对资源环境的影响系数;s10为周边海域开发影响c10的标准值,s10=0.3;s127、计算得到人为干扰b2,其计算公式为:其中,rb2为人为干扰要素评估结果,wi为指标i的权重值;所述步骤s13中计算海岛生态暴露度的计算公式为:re=(rb1+rb2)/2;其中,re为海岛生态暴露度的评估结果。4、如权利要求3所述的海岛生态脆弱性评估方法,其特征在于:所述步骤s21中对生态状况b3进行评估计算包括以下步骤:s211、对植被净初级生产力c11进行评估,其计算公式为:lnpp(x,t)=apar(x,t)×ξ(x,t);apar(x,t)=par(x,t)×fpar(x,t);ξ(x,t)=ft(t)×fw(t)×ξmax;其中,lnpp(x,t)为x点t月净初级生产力,apar(x,t)为x点t月吸收的光合有效辐射,ξ(x,t)为x点t月的实际光能利用率,par(x,t)为x点t月的光合有效辐射,fpar(x,t)为x点t月光合有效辐射吸收比例,ft(t)为研究区t月的气温胁迫因子,fw(t)为研究区t月的水分胁迫因子,ξmax为植被最大光能利用率;c11=lnpp(x,t);其中,rc11为植被净初级生产力评估结果,s11为植被净初级生产力c11的标准值,即为区域平均值;s212、对周边海域初级生产力c12进行评估,其计算公式为:c12=ps×f×t/2,ps=caqt;其中,ps为表层水中浮游植物潜在生产力,f为真光层的深度,t为白昼时间的长短,ca为表层叶绿素a的含量,qt为同化系数;其中,rc12为周边海域初级生产力评估结果,s12为周边海域初级生产力c12的标准值,即为区域平均值;s213、计算得到生态状况b3,其计算公式为:其中,rb3为生态状况要素评估结果,wi为指标i的权重值。5、如权利要求4所述的海岛生态脆弱性评估方法,其特征在于:所述步骤s22中对环境状况b4进行评估计算包括以下步骤:s221、对地下水环境质量c13进行评估,其计算公式为:其中,p地下水为地下水环境质量综合指数,n为因子个数,pi为因子i的污染指数,pmax为所有因子污染指数中的最大值;pi=gi/ni;其中,gi为因子i的实测值,ni为因子i的标准值;c13=p地下水;其中,rc13为地下水环境质量评估结果,s13为地下水环境质量c13的标准值;s222、对土壤环境质量c14进行评估,其计算公式为:其中,p土壤为土壤环境质量综合指数,n为因子个数,pi为因子i的污染指数,pmax为所有因子污染指数中的最大值;pi=gi/ni;其中,gi为因子i的实测值,ni为因子i的标准值;c14=p土壤;其中,rc14为土壤环境质量评估结果,s14为土壤环境质量c14的标准值;s223、对海水环境质量c15进行评估,其计算公式为:其中,p海水为海水环境质量综合指数,n为因子个数,pi为因子i的污染指数,pmax为所有因子污染指数中的最大值;pi=gi/ni;其中,gi为因子i的实测值,ni为因子i的标准值;c15=p海水;其中,rc15为海水环境质量评估结果,s15为海水环境质量c15的标准值;s224、对海洋沉积物环境质量c16进行评估,其计算公式为:其中,p沉积物为海洋沉积物环境质量综合指数,n为因子个数,pi为因子i的污染指数,pmax为所有因子污染指数中的最大值;pi=gi/ni;其中,gi为因子i的实测值,ni为因子i的标准值;c16=p沉积物;其中,rc16为海洋沉积物环境质量评估结果,s16为海洋沉积物环境质量c13的标准值;s225、计算得到环境状况b4,其计算公式为:其中,rb4为环境状况要素评估结果,wi为指标i的权重值。6、如权利要求5所述的海岛生态脆弱性评估方法,其特征在于:所述步骤s23中对重要生境b5进行评估计算包括以下步骤:s231、对重要生境面积变化率c17进行评估,其计算公式为:其中,st为评估年重要生境规模,st-5为评估年5年前重要生境规模;其中,rc17为重要生境面积变化率评估结果,s17为重要生境面积变化率c17的标准值,s17=0.1;s232、计算得到重要生境b5,其计算公式为:rb5=rc17×w17;其中,rb5为重要生境要素评估结果,w17为重要生境面积变化率c17的权重值;所述步骤s24中计算海岛生态敏感性的计算公式为:rs=(rb3+rb4+rb5)/3;其中,rs为海岛生态敏感性的评估结果。7、如权利要求6所述的海岛生态脆弱性评估方法,其特征在于:所述步骤s31中对自我调节能力b6进行评估计算包括以下步骤:s311、对海岛面积c18进行评估,其计算公式为:c18=dat;其中,rc18为海岛面积评估结果,dat为海岛投影面积,s18为海岛面积c18的标准值,s18=17.0738;s312、对海岛形状复杂度c19进行评估,其计算公式为:c19=la/[2×(π×da)0.5];其中,rc19为海岛形状复杂度评估结果,la为海岛岸线长度,da为海岛面积,s19为海岛形状复杂度c19的标准值,s19=2.0517;s313、对岛陆植物多样性c20进行评估,其计算公式为:ivo,i=abo,i/abo;eo=no/lnno;其中,h’。为样地/站位o的shannon-wiener指数,eo为样地/站位o的pielou指数,ivo,i为各样地/站位内不同物种的重要值,abo,i为样地/站位o内物种i的多度,abo为样地/站位o物种多度之和,no为样地/站位o的物种数量;c20=(h′o+eo)/2;其中,rc20为岛陆植物多样性评估结果,s20为岛陆植物多样性c20的标准值,即为区域平均值;s314、对周边海域生物多样性c21进行评估,其计算公式为:ivo,i=abo,i/abo;eo=no/lnno;其中,h’o为样地/站位o的shannon-wiener指数,eo为样地/站位o的pielou指数,ivo,i为各样地/站位内不同物种的重要值,abo,i为样地/站位o内物种i的多度,abo为样地/站位o物种多度之和,no为样地/站位o的物种数量;c21=(h′o+eo)/2;其中,rc21为周边海域生物多样性评估结果,s21为周边海域生物多样性c21的标准值,即为区域平均值;s315、计算得到自我调节能力b6,其计算公式为:其中,rb6为自我调节能力要素评估结果,wi为指标i的权重值。8、如权利要求7所述的海岛生态脆弱性评估方法,其特征在于:所述步骤s32中对社会支撑条件b7进行评估计算包括以下步骤:s321、对居民收入水平c22进行评估,其计算公式为:c22=k;其中,rc22为居民收入水平评估结果,k为城镇居民人均可支配收入或农、渔民人均纯收入,si为居民收入水平c22的标准值,即为区域平均值;s322、对科技支撑能力c23进行评估,其计算公式为:c23=j;其中,rc23为科技支撑能力评估结果,j为海洋科技投入占地区海洋产业增加值比重或一万人中专业技术人员的数量,s23为科技支撑能力c23的标准值,即为区域平均值;s323、对居民受教育程度c24进行评估,其计算公式为:c24=m;其中,rc24为居民受教育程度评估结果,m为高中及以上学历人口占总人口的比重,s24为居民受教育程度c24的标准值,即为区域平均值;s324、计算得到社会支撑条件b7,其计算公式为:其中,rb7为社会支撑条件要素评估结果,wi为指标i的权重值。9、如权利要求8所述的海岛生态脆弱性评估方法,其特征在于:所述步骤s33中对环境保护b8进行评估计算包括以下步骤:s331、对污染物处理能力c25进行评估,其计算公式为:c25=r;其中,rc25为污染物处理能力评估结果,r为城镇污水处理率或城镇生活垃圾无害化处理率,s25为污染物处理能力c25的标准值,即为区域平均值;s332、对生态保护与建设投入c26进行评估,其计算公式为:c26=u;其中,rc26为生态保护与建设投入评估结果,u为生态保护与建设投入占地区生产总值的比例,s26为生态保护与建设投入c26的标准值,即为区域平均值;s333、计算得到环境保护b8,其计算公式为:其中,rb8为环境保护要素评估结果,wi为指标i的权重值;所述步骤s34中对综合管理水平b9进行评估计算包括以下步骤:s341、对管理有效性c27进行评估,其计算公式为:c27=y;其中,rc27为管理有效性评估结果,y为采用专家打分法获得的管理有效性分值,s27为管理有效性c27的标准值,即为区域平均值;s342、计算得到综合管理水平b9,其计算公式为:rb9=rc27×w27;其中,rb9为综合管理水平要素评估结果,w27为管理有效性c27的权重值;所述步骤s35中计算海岛生态适应力的计算公式为:ra=(rb6+rb7+rb8+rb9)/4;其中,ra为海岛生态适应力的评估结果。10、如权利要求9所述的海岛生态脆弱性评估方法,其特征在于:所述步骤s4中计算海岛生态脆弱性的计算公式为:其中,ievi为海岛生态脆弱性指数;当ievi<0.8时,海岛生态脆弱性等级为不脆弱;当ievi为0.8~1.0时,海岛生态脆弱性等级为临界脆弱;当ievi为1.0~1.5时,海岛生态脆弱性等级为轻度脆弱;当ievi为1.5~2.0时,海岛生态脆弱性等级为中度脆弱;当ievi>2.0时,海岛生态脆弱性等级为重度脆弱。与现有技术相比,本发明具有的优点和积极效果是:本发明中进行评估的海岛生态脆弱性评估指标体系由目标层、要素层和指标层三层构成,其中包含了海岛生态暴露度、海岛生态敏感度、海岛生态适应力3个目标以及各个目标下的9个要素和27个指标,并且评估指标选取基于海岛生态系统典型特征,以科学性、全面性和可操作性、统一性和差异性为原则进行评估,从而得到准确性较高的海岛脆弱性评估结果,给海岛监测工作作出了一定的贡献。具体实施方式下面将结合本发明中的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。1、海岛生态脆弱评估指标体系本发明中的海岛生态脆弱性评估指标体系由目标层、要素层和指标层三层构成,包含了3个目标、9个要素和27个指标,具体见表1。评估指标选取基于海岛生态系统典型特征,以科学性、全面性、可操作性、统一性和差异性为原则。表1海岛生态脆弱性评估指标体系上表中:1、根据指标的强制性,可分为必选指标(x)和可选指标(y);根据指标的性质,可分为正向指标(+)和负向指标(-),正向指标越大,生态系统越不脆弱,负向指标越大,生态系统越脆弱;根据指标在空间上的分布状态,可分为空间统一性指标(u)和空间异质性指标(h),空间统一性指标在相同时间内整个研究区采用同一数值,空间异质性指标数值则随着点位的不同而具有差异,又可分为岛陆异质性指标(l)和周边海域异质性指标(s)。2、指标权重采用专家打分法进行赋值,收回61份相关领域专家的调查问卷,根据打分结果,通过统计计算,确定了各要素层中不同指标的权重(每个要素层总权重为1),供参考使用。实际操作中可根据海岛实际情况对部分指标权重进行酌情调整。1.1一般性要求1.1.1指标单因子评价要求式(1)中:rci为指标i的评估结果,ci为指标值,正负向详见表a,si为指标标准值。1.1.2要素评价方法基于各指标评估结果,计算不同要素的评估结果,计算公式如下:式(2)中:rbx为要素i的评估结果,wi为要素x中指标i的权重值(单个要素中各指标的权重和为1)。1.2海岛生态脆弱性暴露度(e)评估方法暴露度包含自然压力(b1)和人为干扰(b2)。1.2.1自然压力(b1)(1)典型自然灾害影响(c1)典型自然灾害影响c1的评估方法按式(3)计算。c1=q………………………………………………………………(3)q——为近10年来典型自然灾害年均频次/典型自然灾害影响面积占海岛面积比例。海岛常见自然灾害主要有:1)气象灾害,包括大风(10级及以上)、寒潮等;2)海洋灾害,包括风暴潮、赤潮等;3)地质灾害,包括海岸侵蚀、海水入侵等;4)其他自然灾害,包括生物入侵、病虫害等。对于大风、寒潮、风暴潮等可以按次数统计的自然灾害,按照年均频次进行计算,对于海水入侵、盐渍化等难以按照次数进行计算的自然灾害,按照影响面积进行计算,对于兼而有之的海岛,取评估结果中的较差值。评估标准:近10年来典型自然灾害年均频次的标准参考值为5;典型自然灾害影响面积占海岛面积比例的标准参考值为0.1。(2)海岛面积变化率(c2)海岛面积变化率c2的评估方法按式(4)计算。c2=|da-da-5|/da………………………………………………(4)da——评估年面积大小;da-5——评估年5年前面积大小。评估标准:标准参考值0.05。(3)海岛岸线变化率(c3)海岛岸线变化率c3,同样表示了海岛岛体的稳定性,其评估方法按式(5)计算。c3=|la-la-5|/la………………………………………………(5)la——评估年岸线长度;la-5——评估年5年前岸线长度。评估标准:标准参考值0.05。(4)地形因子(c4)地形因子c4表示岛陆地表起伏状况,由陡坡面积占比表示,其评估方法按式(6)计算。c4=di/da………………………………………………(6)di——陡坡(坡度≥15°)面积;da——海岛面积。评估标准:标准参考值0.3。1.2.2人为干扰(b2)(1)居民人口密度(c5)居民人口密度c5是指海岛居民对海岛生态系统带来的压力,其评估方法按式(7)计算。c5=pa/da………………………………………………(7)pa——海岛常住人口数量;da——海岛面积。评估标准:标准参考区域平均值。区域平均值可根据实际情况,选取海岛所在省级、市级行政单元该指标的平均数据。(2)旅游人口压力(c6)旅游人口压力c6表示旅游对海岛生态系统带来的压力,其评估方法按式(8)计算。c6=pt/dt………………………………………………(8)pt——年度旅游人次;dt——旅游区面积。评估标准:标准参考区域平均值。区域平均值可根据实际情况,选取海岛所在省级、市级行政单元该指标的平均数据。(3)典型人为环境干扰影响(c7)典型人为环境干扰影响(c7)表示溢油、风电建设等典型人为环境干扰对海岛生态系统的影响,其评估方法按式(9)计算。c7=dd/dx………………………………………………(9)dd——溢油、风电建设等影响面积总和;dx——评价区面积。评估标准:标准参考值0.1。(4)岛陆开发影响(c8)岛陆开发影响(c8)是指海岛陆地开发利用对其临近区域(不含其占用区域)的影响强度,其评估方法按式(10)计算。c8=ia/dx………………………………………………………………(10)ia——岛陆开发影响规模,按照式(11)计算;dx——评价区面积。dai——第i类岛陆利用类型面积;iai——第i类海岛利用类型对周边区域资源环境的影响系数。具体见表2。对于表2未列及的其他海岛利用类型,根据对海岛资源环境影响程度,可选择与下表中利用类型相近的影响系数进行评估。表2海岛用岛类型生态系统影响系数上表中:★,显著影响,ic取值0.2;☆,中等影响,ic取值0.1;○,基本无影响,ic取值0。评估标准:标准参考值:0.3。(5)岸线开发影响(c9)岸线开发影响(c9)是指海岛岸线开发对海岛影响,其评估方法按式(12)计算。c9=li/la………………………………………………(12)li——人工岸线长度;la——岸线总长度;评估标准:标准参考值0.3。(6)周边海域开发影响(c10)周边海域开发影响(c10)是指海岛周边海域开发利用对其邻近区域(不含其占用区域)的影响程度,其评估方法按式(12)计算。c10=is/ds……………………………………………………………(12)is——海域开发利用规模(is),按照式(13)计算;ds——海域面积;dsi——第i类用海类型面积;isi——第i类用海方式对资源环境的影响系数,具体见表3。表3不同用海方式的生态系统影响系数上表中:★,显著影响,ic取值0.2;☆,中等影响,ic取值0.1;○,基本无影响,ic取值0。评估标准:标准参考值0.3。1.2.3子目标评估在指标单因子评价和要素评价基础上,基于各要素评估结果,根据等权重原则,计算2个子目标的评估结果,按照式(14)计算。re=(rb1+rb2)/2……………………………………………………(14)re——为暴露度子目标的评估结果。1.3海岛生态脆弱性敏感度(s)评估方法敏感度包含生态状况b3、环境状况b4和重要生境b5。1.3.1生态状况(b3)(1)植被净初级生产力(c11)根据casa模型,基于遥感数据、气象资料和现场调查,构建岛陆净初级生产力计算方法如下,见式(15)~式(17):lnpp(x,t)=apar(x,t)×ξ(x,t)………………(15)apar(x,t)=par(x,t)×fpar(x,t)…………………(16)ξ(x,t)=ft(t)×fw(t)×ξmax……………………(17)lnpp(x,t)——为x点t月净初级生产力;apar(x,t)——为x点t月吸收的光合有效辐射(mj·m-2·month-1);ξ(x,t)——为x点t月的实际光能利用率(gc·mj-1);par(x,t)——为x点t月的光合有效辐射(mj·m-2·month-1);fpar(x,t)——为x点t月光合有效辐射吸收比例(%);ft(t)——为研究区t月的气温胁迫因子(%);fw(t)——为研究区t月的水分胁迫因子(%);ξmax——为植被最大光能利用率(gc·mj-1)。根据各月的计算结果得到全年lnpp平均值。也可采用其他方法进行计算。评估标准:标准参考区域平均值。区域平均值可根据实际情况,选取海岛所在省级、市级行政单元该指标的平均数据。(2)周边海域初级生产力(c12)使用叶绿素法,依据cadee和hegeman(1974)提出的简化公式式(18)计算:spp=ps×f×t/2…………………………………………(18)spp——为周边海域初级生产力;ps——为表层水(1m以内)中浮游植物潜在生产力(mgc/m2·h);f——为真光层的深度(m),取透明度的三倍t——为白昼时间的长短(h)。ps由下式得出:ps=caqt………………………………………………………(19)ca——为表层叶绿素a的含量(mg/m3);qt——为同化系数[mgc·(mgchl-a)-1·h-1],采用经验系数3.7。进而,由不同季节每日的初级生产力结果计算得到全年spp平均值。评估标准:标准参考区域平均值。区域平均值可根据实际情况,选取海岛所在省级、市级行政单元该指标的平均数据。1.3.2环境状况(b4)(1)地下水环境质量(c13)要素环境质量(p综合)计算方法如下:p综合——为环境质量综合指数;n——为因子个数;pi——为因子i的污染指数;pmax——为所有因子污染指数中的最大值。pi由下式得出:pi=gi/ni………………………………………………(21)gi——为因子i的实测值;ni——为因子i的标准值,执行各环境要素相应的环境质量标准。评估标准:执行相应的环境质量标准,标准等级根据研究区所在环境功能区要求执行。(2)土壤环境质量(c14)同地下水环境质量(c13)的计算方法和评估标准。(3)海水水质(c15)同地下水环境质量(c13)的计算方法和评估标准。(4)海洋沉积物环境质量(c16)同地下水环境质量(c13)的计算方法和评估标准。土壤环境质量(c14)、海水水质(c15)、海洋沉积物环境质量(c16)的计算公式与地下水环境质量(c13)的计算公式一样,因子个数均为各个指标内的因子个数。1.3.3重要生境(b5)(1)重要生境面积变化率(c17)重要生境面积变化率(sv)计算方法按照式(22):st——为评估年重要生境规模;st-5——为评估年5年前重要生境规模。评估标准:标准参考值0.1。1.3.4子目标评估在指标单因子评价和要素评价基础上,详见1.1一般性要求,基于各要素评估结果,根据等权重原则,计算3个子目标的评估结果,按照式(23)计算。rs=(rb3+rb4+rb5)/3……………………………………(23)rs——为敏感性子目标的评估结果。1.4海岛生态脆弱性适应力(a)评估方法适应力包括自我调节能力b6、社会支撑条件b7、环境保护b8、综合管理水平b9。1.4.1自我调节能力(b6)(1)海岛面积(c18)海岛面积采用投影面积。评估标准:取全国海岛面积≥1km2的海岛面积平均值,17.0738km2。(2)海岛形状复杂度(c19)海岛形状复杂度c19,其评估方法按式(24)计算。c19=la/[2×(π×da)0.5]……………………………………………(24)la——为海岛岸线长度;da——为海岛面积。评估标准:取全国面积≥1km2海岛的平均值,2.0517。(3)岛陆植物多样性(c20)岛陆植物多样性可采用岛陆典型植物多样性进行计算。采用目前在国内外相关研究中普遍应用的shannon-wiener指数(h’)和pielou指数(e)计算多样性,前者侧重于反映物种的复杂程度,后者则更加强调物种的均匀度,用两个指数的平均值代表物种多样性。计算方法如下:eo=no/lnno………………………………(26)h’o——为样地/站位o的shannon-wiener指数;eo——为样地/站位o的pielou指数;no——为样地/站位o的物种数量。ivo,i为各样地/站位内不同物种的重要值,方法如下ivo,i=abo,i/abo……………………………………(27)abo,i——为样地/站位o内物种i的多度;abo——为样地/站位o物种多度之和。评估标准:标准参考区域平均值。区域平均值可根据实际情况,选取海岛所在省级、市级行政单元该指标的平均数据。(4)周边海域生物多样性(c21)周边海域生物多样性可采用浮游生物多样性或潮问带底栖生物多样性进行计算。同岛陆植物多样性(c20)的计算方法和评估标准。1.4.2社会支撑条件(b7)(1)居民收入水平(c22)居民收入水平采用城镇居民人均可支配收入或农渔民人均纯收入。评估标准:标准参考区域平均值。区域平均值可根据实际情况,选取海岛所在省级、市级行政单元该指标的平均数据。(2)科技支撑能力(c23)科技支撑能力采用海洋科技投入占地区海洋产业增加值比重或万人专业技术人员数。评估标准:标准参考区域平均值。区域平均值可根据实际情况,选取海岛所在省级、市级行政单元该指标的平均数据。(3)居民受教育程度(c24)居民受教育程度采用高中及以上学历人口占总人口的比重。评估标准:标准参考区域平均值。区域平均值可根据实际情况,选取海岛所在省级、市级行政单元该指标的平均数据。1.4.3环境保护(b8)(1)主要污染物处理能力(c25)主要污染物处理能力采用城镇污水处理率或城镇生活垃圾无害化处理率。评估标准:标准参考区域平均值。区域平均值可根据实际情况,选取海岛所在省级、市级行政单元该指标的平均数据。(2)生态保护与建设投入(c26)生态保护与建设投入采用生态保护与建设投入占地区生产总值的比例。评估标准:标准参考区域平均值。区域平均值可根据实际情况,选取海岛所在省级、市级行政单元该指标的平均数据。1.4.4综合管理水平(b9)(1)管理有效性(c27)管理有效性采用专家打分法进行计算,提供详细的海岛生态系统保护与管理现状,由不少于50位相关领域的专家对其管理现状和效果进行综合打分,分别为极好、较好、一般、较差、极差。评估标准:标准参考区域平均值。区域平均值可根据实际情况,选取海岛所在省级、市级行政单元该指标的平均数据。1.4.5子目标评估在指标单因子评价和要素评价基础上,详见1.1一般性要求,基于各要素评估结果,根据等权重原则,计算4个子目标的评估结果,按照式(14)计算。ra=(rb6+rb7+rb8+rb9)/4…………………………………(14)ra——为适应力子目标的评估结果。2、海岛生态脆弱综合评估2.1生态脆弱性评价分级海岛生态脆弱状况分为如下五个级别:——重度脆弱:人为高强度开发、海岛区域污染严重、自然灾害频发;周边生物多样性易遭到严重破坏、重要生境分布高、特殊保护价值生态系统保护极差;海洋生物多样性、重要生境及海洋初级生产力易恢复性极低。——中度脆弱:人为开发较大、海岛区域污染较为严重、自然灾害较为严重;周边海洋生物多样性易遭到破坏、重要生境分布较高、特殊保护价值生态系统保护较差;海洋生物多样性、重要生境及海洋初级生产力恢复力较低。——轻度脆弱:人为开发强度临界超载、海岛区域污染较为严重、自然灾害破坏性一般;周边海洋生物多样性一般、重要生境分布高、特殊保护价值生态系统保护一般;海洋生物多样性、重要生境及海洋初级生产力恢复力低。——临界脆弱:人为开发强度不大、海岛区域污染不重、自然灾害较少;周边海洋生物多样性较高、重要生境分布较少、特殊保护价值生态系统保护一般;海洋生物多样性、重要生境及海洋初级生产力恢复力较高。——不脆弱:人为开发干扰程度低、海岛区域海洋污染风险低、自然灾害发生少;周边海洋生物多样性高、几乎无重要生境分布、特殊保护价值生态系统保护较好;海洋生物多样性、重要生境及海洋初级生产力恢复能力高。2.2海岛生态脆弱综合评估海岛生态脆弱性指数(islandecologicalvulnerabilityindex,ievi)由3个子目标计算获得。计算公式如下:通过表4,可以得到海岛生态脆弱性等级。表4海岛生态脆弱性等级划分海岛生态脆弱性指数ievi海岛生态脆弱性等级<0.8不脆弱0.8~1.0临界脆弱1.0~1.5轻度脆弱1.5~2.0中度脆弱2.0~重度脆弱本发明中进行评估的海岛生态脆弱性评估指标体系由目标层、要素层和指标层三层构成,其中包含了海岛生态暴露度、海岛生态敏感度、海岛生态适应力3个目标以及各个目标下的9个要素和27个指标,并且评估指标选取基于海岛生态系统典型特征,以科学性、全面性、可操作性、统一性和差异性为原则进行评估,从而得到准确性较高的海岛脆弱性评估结果,给海岛监测工作作出了一定的贡献。当前第1页12
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