陆海统筹国土空间规划 | 江苏沿海滩涂保护红线选划研究

摘要

沿海滩涂具有非常重要的生态服务功能，针对江苏沿海独特的地理区位和滩涂资源特征，划定沿海滩涂生态保护红线，对于落实“三条控制线”和滩涂保护利用管理具有重要的意义。本研究以江苏沿海滩涂为例，基于生态脆弱性和生态功能重要性评价技术，建立滩涂生态保护红线区选划评价指标体系，采用 GIS 空间分析方法，实现对滩涂生态服务功能重要性和生态环境脆弱性的评价，并依据生态功能重要性和生态脆弱性评价结果，划定江苏沿海滩涂生态保护红线范围。

中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于在国土空间规划中统筹划定落实三条控制线的指导意见》要求：“按照生态功能划定生态保护红线。生态保护红线，是指在生态空间范围内具有特殊重要生态功能、必须强制性严格保护的区域。优先将具有重要水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙、海岸防护等生态功能极重要区域，以及生态极敏感脆弱的水土流失、沙漠化、石漠化、海岸侵蚀等区域划入生态保护红线。其他经评估目前虽然不能确定但具有潜在重要生态价值的区域，也划入生态保护红线。”

海洋生态红线，是指依法在重要海洋生态功能区、海洋生态敏感区和海洋生态脆弱区等区域划定的边界线，以及管理指标控制线，是海洋生态安全的底线。《海洋生态保护红线划定技术指南》规定的生态保护红线区，在选划过程中以定性为主。位于江苏沿海的滩涂地区，因其海陆相互作用强烈，滩涂生境类型多样，生态系统具有较高的生态服务功能价值，同时具有明显的生态敏感性和脆弱性，需要根据生态环境现状开展定性的分析研究。

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研究区概况

江苏省沿海多为粉砂淤泥质海岸，再加上岸线外辐射沙洲的掩护，形成了广阔的滩涂，是江苏省主要的土地后备资源。从发育程度上看，由于受到复杂的海洋动力作用影响，江苏省海岸带滩涂发育水平极不平衡，从北至南大体可分为：绣针河口—射阳河口、射阳河口—新开河港口、新开河港口—连兴港口三段，以中段发育最好。江苏省沿海由北到南分布着连云港、盐城、南通三市，陆域面积达 3.2 万平方千米，其中涉海共 15 个县、市、区，陆域面积达 2.4 万平方千米。

近年来，江苏省沿海滩涂生态环境面临着土地盐碱化、自然湿地退化、生物多样性下降、部分岸段海岸侵蚀加剧等问题，对区域的高质量发展产生较大威胁，须进一步加强滩涂资源保护和科学规划（图 1）。

图 1  江苏省沿海滩涂分布图

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数据与方法

2.1  评价方法

首先利用生态脆弱性和生态功能重要性评价技术与方法，获得评价单元的生态脆弱性和生态功能重要性。采用极值函数评价模型，评价滩涂生态重要性。具体公式如下：

RSM = max（EFI, EFII）（1）

式中，RSM 为生态重要性结果；EFI 为生态脆弱性；EFII 是生态功能重要性。

取生态功能重要性和脆弱性评价结果的较高等级，作为生态保护重要性等级的初判结果，生态脆弱性分为五个等级，生态重要性分为三个等级，判别矩阵见表 1。

表 1  生态保护重要性等级判别矩阵

其次，在生态重要性评价结果的基础之上，将生态极重要区选划为生态红线核心区，将生态重要区选划为生态红线一般控制区（表 2）。

表 2  基于生态重要性的生态红线区判别

2.2  生态功能重要性评价

生态功能重要性评价是从生态系统和物种层面进行评价。在生态系统层面，将原真性、完整性高且需要优先保护的滩涂生态系统评为生态功能极重要区，包括重要的滩涂湿地、重要河口生态系统等。

在物种层面，以具有重要保护价值的物种为保护目标，将国家重点保护野生动植物和列入红色名录中的极危、濒危物种的集中分布区，以及极小种群野生动植物的主要分布区，评定为生物多样性维护极重要区；将省级重点保护物种等其他具有重要保护价值的物种的集中分布区评定为生态功能极重要区。

在遗传资源层次，将重要的野生农作物、水产、畜牧重要种质资源的主要天然分布区，包括重要的渔业资源的产卵场、索饵场、越冬场、洄游通道等主要栖息繁衍场所，评定为生态功能极重要区。采用赋值法，将生态功能极重要区赋值为 1，重要区为 3，不重要区为 5（表 3）。

表 3  生态服务功能重要性评价指标及赋值

2.3  生态脆弱性评价

将生态脆弱度指数细分为暴露度、敏感度和适应度。暴露度表示为滩涂生态系统在滩涂开发活动中涉及的多种外在风险；敏感度是从生物和生境敏感性角度出发，从人为和自然两方面考虑滩涂生态环境的适应能力，进而构建滩涂生态脆弱性指标体系库。其生态脆弱性指数计算公式如下：

EVI = f (E, S, A) = E + S － A （2）

式中，EVI 为生态脆弱综合指数；E 为暴露度指数；S 表示敏感度指数；A 表示适应度指数。

2.3.1 指标选择

（1）暴露度

指人类在对海洋进行开发活动的过程中可能给海洋滩涂生态系统带来直接或间接的风险。结合海洋开发利用的实际情况，其一般通过围填海、养殖污水排放等方式影响海洋生态系统平衡。选取的指标包含干扰度指数和海岸侵蚀两个指标。

（2）敏感度

根据近岸海域生态系统特征，选取能够反映潮间带生物敏感性、生境敏感性、结构敏感性的指标，构建潮间带敏感度指标体系。考虑浮游植物多样性、浮游动物多样性、底栖生物多样性。

（3）适应性

适应性能力主要来源于两个方面，一是由滩涂自身的结构性质所决定的其自身具有的恢复能力，即自适应性；二是在兼顾滩涂生态系统自身整体的恢复能力的基础上，可以将重点放在对外来压力的管控上。适应度考虑叶绿素 a 浓度、浮游动物分布密度、鱼卵和仔鱼分布密度。

2.3.2 指标分级及权重

每个子系统下的不同准则层、目标层指标，通过 AHP 层次分析法来确定权重，权重值再分配方式可通过如下步骤获得：第一，将不同的指标体系通过层次分析法重新赋值，并对各指标进行权重计算；第二，将未采用的指标权重值平均分配到剩余的各指标权重中；第三，将应用采纳的指标权重进行归一化处理。

（1）评估指标权重

采用专家打分法，设置海洋生态脆弱性评估中的干扰脆弱度指数、状态敏感性指数和恢复力脆弱度指数三项指标的权重，见表 4。

表 4  海洋生态脆弱性评估指标权重

（2）评估指标赋值标准及依据海洋生态脆弱性评估指标，按极脆弱、高脆弱、中脆弱、低脆弱和不脆弱五个评估等级，设置评估指标赋值标准和依据，见表 5。

表 5  生态脆弱性综合评估指标评价标准和依据

2.3.3 综合评估

采用专家打分法，确定暴露度、敏感度和适应度指数权重，生态脆弱性综合指数（EVI）评价模型如下： 

EVI = E×R₁ + S×R₂  + A×R₃    （3）

式中，EVI 为生态脆弱综合指数；E 为暴露度指数；S 表示敏感度指数；A 表示适应度指数；R 为目标层评价权重。

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结果与分析

3.1  重要生态功能区分布

通过收集江苏省沿海滩涂自然保护区、海洋特别保护区等重要生态功能区的分布信息，利用生态重要性评价方法，从物种多样性、遗传物种分布等方面入手，在空间范围上参照国家和省级认定的重要生态保护区范围，识别了江苏省沿海滩涂生态功能极重要区，包括江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区、大丰麋鹿国家级自然保护区、启东长江口（北支）湿地三个自然保护地；江苏连云港海州湾国家级海洋公园、江苏小洋口国家级海洋公园、江苏海门蛎蚜山国家级海洋公园三个国家海洋公园；多种鱼虾的产卵场、索饵场、越冬场和独特的江苏牡蛎礁生境分布区。重要生态功能区在空间上呈现出的特征为北部以海州湾区域、中部滨海湿地为主，而南部以河口湿地为主。

3.2  沿海滩涂生态脆弱性评价

3.2.1 干扰度指数

考虑到沿海滩涂开发利用情况，干扰度指数越高，表明其受到人类干扰的程度越大，分析海域使用现状，干扰度较大的区域主要是位于海州湾、东台、如东和通州湾近岸滩涂。

3.2.2 海岸侵蚀脆弱性

选择海岸地貌类型、风暴潮、平均波高和岸线侵蚀速率四个指标来评价江苏省海岸生态脆弱性。资料显示，连云港海域平均波高为 0.5 米，废黄河口滨海海域平均波高为 0.67 米，长江口吕四海域平均波高为 0.53 米，整体上平均波高在 0.5 米左右。根据文献资料记载，江苏省遭遇“50 年一遇” 的最大风暴潮时，最大增水量分别为：

连云港 1.86 米、陈家港 1.80 米、滨海港 1.51 米、射阳港 1.70 米、大丰港 1.77 米、洋口港 2.13 米、吕四港 2.87 米。《2018 年江苏海洋灾害公报》显示，江苏省射阳岸段侵蚀速率为 45~70 米 / 年，滨海部分岸段侵蚀速率为 35 米 / 年，为江苏省遭受侵蚀最严重的区域，一般侵蚀区域位于赣榆县和启东连兴港岸段，侵蚀速率为 1~2 米 / 年（表 6）。

表 6  江苏省侵蚀岸线分布与侵蚀速率

根据评价结果，江苏海岸脆弱区域位于赣榆县砂质岸段，面积为 105.32平方千米；极脆弱区域分布于灌河口到射阳河口岸段，面积为 105.82 平方千米；一般脆弱区域面积为 4 984.45 平方千米，区域范围为向海一侧到 0米等深线，向陆一侧到管理岸线。

3.3  生态脆弱性评估结果

3.3.1 暴露度评价结果

利用人为干扰度和海岸脆弱性，综合评价沿海滩涂暴露度。结果显示，干扰度压力较大的区域位于海州湾，干扰度较小的区域位于中部盐城珍禽保护区。此外，干扰度较大的区域还包括东台、海安和如东沿海滩涂区域。海岸脆弱性较大的区域主要位于赣榆县、滨海县和启东长江口区域（图 2）。

图 2  江苏省沿海滩涂暴露度分布

3.3.2 敏感性评价结果

敏感性评价考虑浮游植物多样性、浮游动物多样性、大型底栖动物多样性、游泳动物多样性、珍稀濒危物种栖息地、候鸟迁徙通道和“三场一通道”分布区、砂质岸线保护区、重要湿地、历史文化遗址遗存和名胜古迹，评价结果如图 3 所示。敏感性较高的区域位于中部盐城湿地珍禽自然保护区、赣榆砂纸海岸附近、海州湾海洋公园、通州湾外侧滩涂区域。

图 3  江苏省沿海滩涂敏感度分布

3.3.3 适应度评价结果

适应度主要反映生态系统自组织、自恢复的能力。本研究选择了海洋生物要素，如叶绿素、鱼卵仔鱼分布密度要素来反映区内生态的恢复力，结果显示，适应度较高的区域位于辐射沙洲外侧滩涂区域，适应度较小的区域位于东台至通州湾近岸滩涂

区域（图 4）。

图 4  江苏省沿海滩涂适应度分布

在暴露度、敏感度和适应度评价的基础上，采用加权求和指数模型计算生态脆弱性指数，江苏省沿海滩涂生态脆弱性指数最大为 3.6，最小为1.98，高值区域主要分布于海州湾、中部珍禽保护区和辐射沙洲外侧、南部的长江口（图 5）。

图 5  江苏省沿海滩涂生态脆弱性分布

3.4  生态重要性综合评价

利用分位数重分类方法，将生态脆弱性进行分级，得到极脆弱（5 分）、高脆弱（4 分）、中脆弱（3 分）、低脆弱（2 分）和不脆弱（1 分）五个等级。

在生态服务功能重要性和生态脆弱性评价的基础上，采用极值法，计算研究区的生态重要性，结果如图 6 所示。可以看出，江苏省沿海滩涂生态重要性空间分布主要集中于中部滩涂区。

图 6  江苏省沿海滩涂生态重要性评价

江苏省沿海滩涂生态极重要区面积为 1 541.93 平方千米，占滩涂总面积的 30.06%；重要生态区域面积为1 532.62 平方千米，占滩涂总面积的29.88%。生态极重要区域是以中部滨海湿地、南部长江口湿地和北部海州湾海洋公园为主，从空间分布上看，沿海三市海域都有其分布，中部盐城生态极重要区域的面积较大，保护需求强烈。

3.5  生态红线区选划结果

依据生态功能重要性和生态脆弱性评价结果，江苏省生态重要区域主要包括北部海湾生态系统，中部的盐城珍禽自然保护区、黄海湿地遗产区，以及南部的长江口湿地保护区。根据评价结果，将生态极重要区选划为生态红线核心区，生态重要区选划为生态红线一般区（图 7）。

图 7  江苏省沿海滩涂生态红线分布

3.5.1 核心区

核心区主要分布于盐城珍禽保护区、大丰麋鹿自然保护区、国家海洋公园、国家水产种质资源保护区、国家珍稀物种或鸟类栖息地以及重要鱼类的产卵区等，总面积为 1 541.93 平方千米，占沿海滩涂总面积的 30.06%。

3.5.2 一般控制区

一般控制区主要分布于盐城珍禽保护区、东台和如东沿海滩涂区、赣榆砂纸岸线邻近海域和海州湾海洋公园区。总面积为 1 532.62 平方千米，占沿海滩涂总面积的 29.88%。

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结语

本研究实现了对江苏省沿海滩涂生态功能重要性、生态脆弱性的评价和对生态保护红线区的识别，其研究思路和指标选取方法可为沿海滩涂的生态红线划定研究提供参考。所选划的沿海滩涂生态保护红线区面积占研究区的 59.94% ，空间上不仅加强了对滩涂和近岸海域的保护， 而且识别出内陆区域相对重要的生态功能斑块，对江苏省沿海滩涂的生态保护具有实际的指导意义。

作者

林伟波  江苏省海涂研究中心海洋滩涂研究室主任，高级工程师

章志  江苏省海涂研究中心高级工程师

周凯  江苏省海涂研究中心副主任

陈鹏  江苏省海涂研究中心助理工程师

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