1.一種近海海域生態(tài)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
(1)收集近海海域的經(jīng)緯度坐標(biāo)、時(shí)間序列和該海域生態(tài)環(huán)境相關(guān)的特征信息數(shù)據(jù);
(2)依據(jù)海洋功能區(qū)劃和海灣生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)區(qū)位特征,將海灣生態(tài)安全評(píng)價(jià)區(qū)域進(jìn)行劃分,根據(jù)實(shí)際情況,劃分為6-10類;
(3)指標(biāo)特征信息的歸一化處理:按照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),將步驟(1)中的特征信息數(shù)據(jù)采用模糊理論選擇相應(yīng)隸屬函數(shù),計(jì)算指標(biāo)數(shù)據(jù)特征對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)安全隸屬度,取值變化范圍為0~1間,然后根據(jù)操作指標(biāo)的權(quán)重,加權(quán)計(jì)算獲得具體隸屬度值;
(4)在分析近海海灣生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)特征基礎(chǔ)上,采用綜合評(píng)價(jià)法即按照“生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能-生態(tài)系統(tǒng)壓力”3個(gè)大層次來考慮,其評(píng)價(jià)結(jié)果分為4級(jí),其評(píng)價(jià)結(jié)果指標(biāo)值安全等級(jí)劃分成病態(tài)、不安全、亞安全、安全,分別對(duì)應(yīng)變化范圍0≤I≤0.25、0.25≤I≤0.50、0.50≤I≤0.75、0.75≤I≤1,指標(biāo)評(píng)價(jià)體系劃分5個(gè)層次:目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、因素層、次因素層、要素層;所述要素層包含44個(gè)要素指數(shù);
(5)近海海灣生態(tài)環(huán)境評(píng)估上述要素指數(shù)計(jì)算:生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)協(xié)調(diào)度指數(shù)是指生態(tài)系統(tǒng)各組分、結(jié)構(gòu)、功能服務(wù)之間的差異程度指數(shù);變異系數(shù)(coefficient of variation,CV)是衡量生態(tài)安全指標(biāo)各觀測(cè)值分散變異程度的統(tǒng)計(jì)量;假定某一時(shí)刻(年)表示生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)的要素有n個(gè)指標(biāo),變異系數(shù)計(jì)算公式(1)為:
式(1)中:為標(biāo)準(zhǔn)差;為平均值;
用上述公式(1)計(jì)算這9個(gè)指數(shù)之間的離散系數(shù),其數(shù)值范圍一般在0~1之間。離散系數(shù)CV越大,說明生態(tài)服務(wù)功能之間的差距大,生態(tài)安全協(xié)調(diào)性較低。因此,欽州灣生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度指數(shù)采用公式以下公式(2)來計(jì)算:
ECI=1-CV (2)
該生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度指數(shù)變化范圍一般處于0~1之間,該計(jì)算公式表明協(xié)調(diào)度指數(shù)越高即越接近1,表明生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)因素層內(nèi)指標(biāo)間的差距越小,相互制約作用越小,協(xié)調(diào)狀態(tài)相對(duì)越好;協(xié)調(diào)度指數(shù)越低越接近0,則說明生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)狀態(tài)越差;
近海海灣生態(tài)系統(tǒng)安全指數(shù)為生態(tài)系統(tǒng)變化指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度指數(shù)之乘積,具體計(jì)算公式(3)如下:
EHI=EVI×ECI (3)
該公式(3)中EHI為生態(tài)安全指數(shù),EVI為生態(tài)安全變化指數(shù),ECI為生態(tài)安全協(xié)調(diào)度指數(shù);
(6)評(píng)價(jià)結(jié)果分析:近海海灣生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指數(shù)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)、生態(tài)系統(tǒng)壓力指數(shù)評(píng)價(jià)的結(jié)果:從支持服務(wù)指數(shù)(SI)、生物結(jié)構(gòu)指數(shù)(BI)、生境結(jié)構(gòu)指數(shù)(HI)、供應(yīng)服務(wù)指數(shù)(PI)、調(diào)節(jié)服務(wù)指數(shù)(RI)、文化服務(wù)指數(shù)(CI)、社會(huì)服務(wù)指數(shù)(WI)、經(jīng)濟(jì)服務(wù)指數(shù)(EI)、突發(fā)事件服務(wù)指數(shù)(EMI)來分析,從評(píng)價(jià)指標(biāo)體系因素層的變化情況來構(gòu)建近海海灣生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-服務(wù)功能-壓力功能指數(shù)圖。
2.如權(quán)利要求1所述的近海海域生態(tài)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)方法,其特征在于,上述步驟(1)中海域生態(tài)環(huán)境相關(guān)的特征信息數(shù)據(jù)包括:生態(tài)物種多樣性因子數(shù)據(jù)、生境多樣性因子數(shù)據(jù)、初級(jí)生產(chǎn)力的因子數(shù)據(jù)、水質(zhì)的因子數(shù)據(jù)、沉積物質(zhì)量的因子數(shù)據(jù)、生物量的因子數(shù)據(jù)、海產(chǎn)品質(zhì)量的因子數(shù)據(jù)、水調(diào)節(jié)功能的因子數(shù)據(jù)、海洋環(huán)境質(zhì)量因子數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的近海海域生態(tài)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)方法,其特征在于,上述步驟(1)中還包括文化服務(wù)功能因子數(shù)據(jù)、社會(huì)服務(wù)功能因子數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)服務(wù)功能因子數(shù)據(jù)、突發(fā)事件服務(wù)功能因子數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的近海海域生態(tài)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)方法,其特征在于,上述步驟(3)中所述指標(biāo)權(quán)重是根據(jù)近海海洋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等數(shù)據(jù)形成的指標(biāo)體系權(quán)重表。
5.如權(quán)利要求1所述的近海海域生態(tài)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)方法,其特征在于,上述步驟(4)中,第1層次是目標(biāo)層(A)為“生態(tài)系統(tǒng)安全指數(shù)”,該項(xiàng)指數(shù)包括“生態(tài)系統(tǒng)變化度指數(shù)”和“生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度指數(shù)”,“生態(tài)系統(tǒng)變化度指數(shù)”,用于評(píng)價(jià)海灣在人類活動(dòng)的干擾下,與健康狀態(tài)的距離,以反映系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。“生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度”,用于評(píng)價(jià)海灣內(nèi)部健康狀況及變化趨勢(shì);第2層次是準(zhǔn)則層(B),包括“生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能”、“生態(tài)系統(tǒng)壓力”3個(gè)準(zhǔn)則;第3層次是因素層(C),包括生物結(jié)構(gòu)指數(shù)、生境結(jié)構(gòu)指數(shù)、支持服務(wù)指數(shù)、供應(yīng)服務(wù)指數(shù)、調(diào)節(jié)服務(wù)指數(shù)、文化服務(wù)指數(shù)、社會(huì)服務(wù)指數(shù)、經(jīng)濟(jì)服務(wù)指數(shù)、突發(fā)事件服務(wù)指數(shù)等9大類;第4層是次因素層(D):物種多樣性、生境多樣性、初級(jí)生產(chǎn)力、水質(zhì)環(huán)境、沉積物質(zhì)量、生物量、生物體污染物含量、水調(diào)節(jié)功能、休閑娛樂功能、社會(huì)服務(wù)功能、經(jīng)濟(jì)服務(wù)功能、突發(fā)事件功能;第5層是要素層(E),為44項(xiàng)要素指標(biāo),如下:
總評(píng)價(jià)指數(shù)為生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)指數(shù)(EHI),目標(biāo)層:生態(tài)系統(tǒng)變化指數(shù)(EVI)、生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度指數(shù)(ECI),準(zhǔn)則層分為:生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(EBI)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能(ESI)、生態(tài)系統(tǒng)壓力(EPI),因素層的指標(biāo)簡(jiǎn)寫成如下:將生物結(jié)構(gòu)指數(shù)(BI)、生境結(jié)構(gòu)指數(shù)(HI)、支持服務(wù)指數(shù)(SI)、供應(yīng)服務(wù)指數(shù)(PI)、調(diào)節(jié)服務(wù)指數(shù)(RI)、文化服務(wù)指數(shù)(CI)、社會(huì)服務(wù)指數(shù)(WI)、經(jīng)濟(jì)服務(wù)指數(shù)(EI)、突發(fā)事件服務(wù)指數(shù)(EMI),后文將直接使用BI、HI、SI、PI、RI、CI、WI、EI、EMI來分別表示生物結(jié)構(gòu)指數(shù)、生境結(jié)構(gòu)指數(shù)、支持服務(wù)指數(shù)、供應(yīng)服務(wù)指數(shù)、調(diào)節(jié)服務(wù)指數(shù)、文化服務(wù)指數(shù)、社會(huì)服務(wù)指數(shù)、經(jīng)濟(jì)服務(wù)指數(shù)、突發(fā)事件服務(wù)指數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的近海海域生態(tài)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)方法,其特征在于,上述步驟(5)中近海海灣生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中,用來表達(dá)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和服務(wù)功能指數(shù)有生物結(jié)構(gòu)指數(shù)、生境結(jié)構(gòu)指數(shù)、支持服務(wù)指數(shù)、供應(yīng)服務(wù)指數(shù)、調(diào)節(jié)服務(wù)指數(shù)、文化服務(wù)指數(shù)、社會(huì)服務(wù)指數(shù)、經(jīng)濟(jì)服務(wù)指數(shù)、突發(fā)事件服務(wù)指數(shù),共9個(gè)。