热带珊瑚岛礁生态系统风险评价与管理研究

发布时间：2020-08-28 16:39

　　热带珊瑚岛礁面积小且远离大陆,生态系统结构简单,生物多样性低,生态系统十分脆弱,容易受到自然灾害和人为干扰的影响。近年来,随着旅游经济的兴起和其它需要,一些岛礁的开发力度不断增强,导致珊瑚礁退化、生物多样性损失、以及外来种入侵等生态问题,生态安全十分严峻。因此,选择合适的评价指标和方法,对目前的生态安全状况进行科学的评估,在此基础上提出合理的安全管理对策,是目前迫切需要研究和解决的重要课题。本文在总结相关研究的基础上,提出了热带珊瑚岛礁生态风险评价的理论框架和方法体系,主要研究结果如下： (1)通过对研究区的生态系统特征分析、风险源分析和受体分析,识别了主要生态风险问题,并从自然灾害风险、生态退化风险和环境污染风险三方面构建了热带珊瑚岛礁生态系统风险评价指标体系。 (2)对自然灾害风险评价的结果表明：1949～2011年影响群岛的热带气旋共269场,来源于太平洋和南海的热带气旋分别占63.94%和36.06%,一般致灾和严重致灾的热带气旋分别占65.06%和34.94%。台风年际变化具有随机性；且与台北、海口两地相比,研究区台风的年发生次数更多,致灾更严重,集中月份为6月上旬～12月上旬,年内持续时间更长。灾害损失主要集中在岛上建筑、供电设施和绿化景观等方面,另外还包括无法直接用经济指标衡量的生态系统结构和功能的损坏,损失值逐年加大。 (3)对生态退化风险评价结果表明：①近7年来岛屿植被覆盖率由73.2%下降为62.1%,自然生境以7.4hm2/a的速率快速萎缩,且生境破碎化程度逐年升高。14.6%的区域内生境类型发生了转移,其中生境退化主要出现在岛屿西北岸、东北岸以及内部居民区和道路附近,占岛礁总面积的10.34%。生境退化的主要驱动因子包括港口建设、人工填海、垃圾填埋、居住、办公、交通、旅游、农业栽培、景观绿化等人为干扰。②1978～2004年岛屿周围海域的造礁珊瑚物种数由42种减少至29种,多样性水平明显降低；2008年北部、东部、西部活珊瑚覆盖率为25.2%、13.0%和1.1%,西部和西南部的珊瑚接近灭绝；礁体受损主要分布于西北部港口、东北部礁石堆积处、东南部机场和岛屿中西部,占岛礁总面积的19.97%。导致珊瑚礁退化的主要因素包括：人类活动导致活珊瑚死亡和礁体损坏、过度捕捞引发棘冠海星爆发导致珊瑚白化、黑皮海绵的出现造成珊瑚黑死现象、厄尔尼诺事件导致珊瑚白化。③外来入侵种主要包括椰子树(Cocos nucifera)、椰心叶甲(Brontispa longissima)、羽芒菊(Tridax procumben)和飞机草(Eupatorium odoratum)、其中,椰子树、羽芒菊来源于人为有意识的引入；飞机草入侵历史已久,可能由人们无意识带入。椰子树主要分布于岛屿中部和西部,位于道路两侧或建筑物周围；羽芒菊出现在西部,位于建筑物附近的人工草坪或椰子树林下；飞机草主要在南部自然林地周边发现。入侵种已经严重破坏了岛礁生态系统的平衡。 (4)对环境污染风险评价结果表明：①土壤重金属污染严重,各元素污染程度依次为：CdHgCrPbAsNi;空间风险分布表现为：耕地人工林地自然林地发电站附近垃圾场附近。②近年来岛屿周围海域海水有富营养化和轻度海水酸化的趋势；同时重金属污染严重,风险等级表现为：HgAsCuCdZnPb,空间风险分布表现为：断面B断面C断面A。③地下水重金属污染严重,污染程度由高到低依次为：AsHgNiCdPbCuZnMn;空间风险分布表现为：G1G3G4G2G5。④重金属可能来源于生活和生产过程中的废弃物排放；或由于长期以来海鸟的生物富集作用,通过鸟粪土而遗留下来；也可能由于某次化学品泄漏造成。⑤重金属元素在土壤、海水、地下水三者之间存在淋溶、渗透、迁移等复杂过程,本文从水动力系统、物质系统和反馈系统三个方面构建了珊瑚岛礁环境污染物迁移扩散的概念模型。 (5)综合生态风险评价结果表明：高风险度主要分布于岛屿西北面港口附近、东北沿岸的礁石堆积滩、机场、中西部居住与办公用地；中风险度主要集中在码头附近、中西部居住与办公用地附近、西北部礁坪、石岛与机场之间的礁坪；其他区域综合风险度较低。 (6)在风险评价的基础上,本文针对不同的风险类型和大小,从预防、预警、应对和恢复四个方面提出了规避、减轻、抑制和转移风险的管理对策,以维持岛礁生态系统的健康与安全。
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：Q178.53

【参考文献】