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海洋生态承载力研究

付会  
【摘要】: 随着海洋经济的快速发展,海洋资源的掠夺性开发与沿海环境污染都很严重,海洋资源短缺、环境污染与生态破坏已成为今后海洋经济发展的主要限制性因素。在这种情况下,迫切需要研究海洋生态系统承载能力,协调人类活动,保证海洋的持续发展。本研究在探讨海洋生态承载力的内涵和特征的基础上,建立了系统动力学模型、状态评价模型及多目标规划模型,以青岛市为例进行实证研究,为区域海洋管理、海洋开发提供科学依据和决策支持。研究成果及结论主要包括以下几个方面: 1.对海洋生态承载力的内涵、特征及其影响因素进行了剖析,指出海洋生态承载力包括资源可持续供给能力、生态环境纳污能力、人类支持力和生态弹性力四个方面,它受到自然因素、人为因素和主观因素的影响。 2.构建了海洋生态承载力系统动力学(System Dynamic, SD)模型、状态空间评价模型和多目标规划模型。SD模型包括人口、经济、海洋环境污染和海洋资源 4个子模块。评价模型中,构建了一套包括压力、支持力和区域交流三大类的评价指标体系。多目标规划模型的建立则是以生态承载力、人口总量和海洋产业产值为目标函数,从海洋环境容量约束、资源约束入手。 3.以状态空间评价模型为基础,对青岛市海洋生态承载力现状评价。结果表明:1998~2007年,青岛市海洋生态系统处于超载状态,呈波动式变化,逐步向满载区靠近;压力过大是导致超载的主要原因,1998~2003年经济发展压力占主导地位,到2004~2007年环境污染与资源利用发展成为主要压力。系统的支持能力发展缓慢,其略微的提升主要是来自人类支持能力的提高;受胶州湾无机氮、COD剩余环境容量的影响,青岛市环境纳污能力呈降低趋势。 4.根据现状评价结果,压力过大,支持力低下、发展缓慢是青岛市海洋生态承载力面临的主要问题,污染物排放量、胶州湾剩余环境容量是青岛市海洋生态承载力的主要限制因素。为此,需将限制因素作为生态调控的主要对象,从调节需求、调节供给两方面入手进行青岛市海洋生态调控。 5.在SD模型的基础上,模拟了青岛市人口、经济变化趋势和海洋环境污染状况。结果表明:人口总数呈增加趋势,模拟结果较规划值偏低;GDP呈指数增长,第三产业比重稳步提升;万元产值工业废水排放量明显下降,但由于工业产值总量的增长,工业污染仍呈现缓慢增长的趋势;生活污水排放量占总污水的比重逐年增大,三个重要水平年的比重分别为64.8%、66.91%和71.9%。COD、氨氮和活性磷酸盐负荷逐年增加,到2020年其污染负荷分别为39541 t.a-1、8237 t.a-1和329 t.a-1,2007年青岛海岸带各污染源产生的氮负荷比较结果为:降水农业非点源生活污染源工业污染源旅游业污染源,磷负荷比较结果为:农业非点源生活污染源工业污染源降水旅游业污染源,说明农业非点源污染的控制已经非常重要。 6.结合青岛市相关规划,开展海洋生态承载力预测研究。针对青岛市海洋生态承载力面临的主要问题,设计了现状发展模式和改进发展模式两种预测情景,并定性分析“环湾保护、拥湾发展”战略下承载状况的变化。结果表明:与1998~2007年相比,两种方案下未来13年青岛市的海洋生态承载状况都有明显好转。方案一下的未来生态承载状况总体呈恶化趋势,到“十三五”期间将发展为超载;方案二下的承载状况逐渐好转,由满载逐渐变为可载,改进的发展模式对青岛市海洋生态承载状况的改善效果显著。“环湾保护、拥湾发展”战略的实施将减轻海洋生态系统的压力,提高支持力和区域交流能力,改善海洋生态承载状况。 文章最后对全文工作进行了总结,并提出了有待进一步研究的问题。


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