黄河口邻近海域主要生态压力分析

高振斌 万鹏 郭菲 高洁 陈晓伟 王伟

摘要：黄河口邻近海域作为重要的河口生态系统，承受着流域、河口海岸、海洋及人类活动的共同影响。为加强黄河口邻近海域的生态保护与科学管理，分析了黄河口邻近海域所承受的生态压力。利用“压力一状态一响应”模型建立评价体系，从生态压力危害的强度、范围和频次对该区域生态系统承载的生态压力进行了分析和评估。结果表明：对黄河口邻近海域生态系统安全产生威胁的根源在于污染物排放、点源污染、过度捕捞等人为压力。为实现黄河口邻近海域生态环境的改善和保护，应从海洋管理体制、法律法规、运作机制与公众参与等方面加强对相关区域生态系统的维护，提高科学化管理水平、提高生态安全维护能力。

关键词：生态压力：生态保护：污染物排放：黄河口

中图分类号：X55；TV882.1

文献标志码：A

doi： 10.3969/j.issn.1000-1379.2018.07.014

河口是河流和海洋进行物质交换的主要通道，不仅受自身因素的影响，而且受流域、海岸和海洋等多重压力影响，因此河口水域环境多样且生态系统脆弱。黄河是我国北方重要的河流，干流全长5464km，流域面积79.5万km^2（含内流区面积4.2万km^2）。由于黄河流经黄土高原，因此每年向海洋输入巨量淡水和泥沙的同时将大量营养物质带人黄河口邻近海域。黄河口邻近海域作为重要的河口生态系统，是由陆域滨海湿地生态系统、河流进口段水生生态系统和河口近海生态系统等子系统组成的复合生态系统。黄河口水域拥有适于海洋生物生长、发育的良好生态环境，是黄渤海多种经济渔业生物的主要产卵场、孵幼场、索饵场。但是，20世纪70年代以来黄河陆源排污量增多、入海水量减少，黄河口邻近海域水环境质量下降，进而导致海洋生物产卵场被破坏，渔业资源也受到影响。

河口海域生态系统承受的生态压力与区域经济、社会发展密切相关。生态压力的定量评价方法较多，如生态足迹分析法、能值分析法、生态环境压力指数法、环境质量法、污染物排放指标法、系统动力学法等，这些方法从不同角度评价研究了经济、社会发展对生态系统的压力，且评价研究趋于全面化、具体化。为了全面了解黄河口邻近海域所承载的生态压力状况，针对黄河口邻近海域承受的自然灾害及人为生态环境扰动等生态压力，利用“压力—状态—响应（Pressures-States-Responses，PSR）”模型建立评价体系，分析黄河口邻近海域所承受的生态压力，以期为黄河三角洲生态保护与科学管理提供参考。

1研究方法

1.1研究区域

黄河口邻近海域地处东营、滨州、潍坊市境内，北部为渤海湾，东部临莱州湾，总面积约9000km^2，是黄河人海水沙的承泄区，黄河水沙与海洋动力相互作用特点明显。20世纪80年代以来，研究区受黄河断流、淡水人海量锐减、河口冲淤、油田开发、渔业生产及黄河三角洲开发等因素影响，黄河口邻近海域生态环境面临着严重威胁。王召进等研究发现，黄河口邻近海域氮磷失衡及富营养化状况突出，生态系统长期处于亚健康状态。黄河口邻近海域环境污染问题主要有：潮河、挑河、黄河、小清河等河口附近海域存在劣Ⅳ类水质；陆源污染加重，主要超标污染物为化学需氧量、氨氮和总磷；海洋生态环境状况呈恶化趋势，并对生物资源、海产品质量安全和人类身体健康造成一定威胁。同时，黄河口邻近海域存在河口淤积延伸、海岸蚀退等自然环境问题，并存在渔业产量较低、恢复缓慢等生态问题。

1.2研究方法

首先，通过对黄河口邻近海域自然灾害和对水域产生重要影响的人类活动等进行调研、野外监测及相关资料的搜集与整理，归纳 出该区域面临的各类生态压力基础数据，并简要描述；然后，基于黄河三角洲地区经济社会发展过程中自然灾害和人类活动（其中以人类活动为主要研究内容）造成的生态系统变化，参考“压力—状态—响应”模型，从危害的强度、范围和频次对该区域生态系统承载的生态压力进行分析和评估，计算生态压力值：最后，根据计算的压力值筛选出该区域所承受的主要生态压力。

2结果与分析

2.1生态压力指标的确定

生态压力主要基于生态系统安全考虑，在本研究中则为黄河口邻近海域所承受的生态系统之外的主要不利生态影响，主要表现为自然灾害和人类活动干扰两类生态压力。其中：自然灾害既有全球变暖新形势带来的海平面上升，以及可能由其引起的海岸侵蚀、海水倒灌等生态威胁，也有极端气候下的风暴潮、洪涝旱灾等自然灾害；人类活动干扰影响因素涉及面较广，既包括研究区内人类活动的直接干扰，也包括流域经济社会变化带来的间接生态影响。随着黄河三角洲地区人口的增加和经济、社会的迅猛发展，人类活动造成的生态环境破坏主要体现在以下4个方面：污染物排放，主要为工业废水和生活污水，其中常见污染物为过量的氮磷營养物质、重金属和石油类等，这些污染物直接或间接影响水生生物的生长和生存，进而导致海域生态系统的恶化；非点源污染，随着现代农业的发展，雨水对农田的冲刷导致地表径流携带化肥、农药等面源污染物进入近海，从而引起水体污染和富营养化，进而改变水生态系统的结构和功能；过度捕捞，人类对水产资源的需求快速增加，使得鱼类种群数量大幅度减少，原有的生态系统结构遭到破坏，功能也发生变化；外来物种入侵，通过竞争、捕食和改变生态环境，破坏原有生态系统的结构和功能。

生态压力指标是度量黄河口邻近海域生态系统承载压力的参数，指标的选取对客观评价研究区生态系统承受的生态压力状况起着决定性作用，因此在生态压力指标确定过程中主要遵循科学性、整体性、代表性、敏感性、可操作性、稳定性及定量与定性相结合的原则。通过对收集资料的分析以及调研，结合指标选取原则选 出该区域15项生态压力指标，见表1。2.2生态压力的量化与赋值

生态压力的内涵可用发生的强度、范围和频次表述。强度指的是生态压力对生态系统的影响强度，范围指的是产生的破坏所影响的范围，频次指的是产生破坏的频率。结合表1的描述，利用层次分析法中的比较等级划分，将海域生态压力分别赋予1～10的强度、范围和频次，见表2。

2.3黄河口邻近海域生态压力分析

根据黄河口邻近海域生态压力赋值，建立生态压力数学模型S=IEF，计算各生态压力值，见表2。通过对生态压力值的定量分析计算，并按照生态压力值的大小排序，找到影响黄河口邻近海域生态系统的主要压力，结果表明：排在第1位的是海岸侵蚀，第2位为黄河河口污染物输入，第3位为点源污染及渔业资源过度捕捞，这4项生态压力值超过研究区生态压力值总数的52%，第5～9位分别为石油泄漏事件、石油开采和海平面上升、生物入侵以及海岸工程建设和围垦造地，其他6项在生态压力值总数中所占的比例较小，在5%以下，其中海雾的最小。

2.4黄河口邻近海域生态压力状况分析

从黄河口邻近海域生态压力评价结果可以看出，研究区生态压力主要来自人类活动的影响。考虑生态压力中的海岸侵蚀及海平面上升受环境制约较大，且其影响更偏重于陆海交汇区域，因此暂不考虑，研究区其他生态压力状况主要体现在以下几个方面。

（1）污染控制欠缺导致生态系统功能受损。海洋环境污染物来源主要包括陆源污染源、大气污染源、海洋污染源等，其中陆源污染是我国近岸海域海洋环境污染的主要来源。黄河口邻近海域陆源污染主要包括T业生产和城镇生活污水排放，以及种植业和畜禽养殖业面源污染。曲玉环对东营市陆源人海污染物的调查发现，陆源排放污染物主要有氨氮、石油类、COD、六价铬，工业生产排污对海洋造成的污染最大，而城镇生活排污也会给海洋带来一定程度的污染。近年来，湿地人海河流水体污染逐步加剧，水生生物多样性降低，湿地生态服务功能日益退化，对近岸海域的影响较为明显。由于上述污染不断加剧，损害了部分海域应有的功能，比如养殖功能、海洋生物繁衍场功能等，因此应加强陆源人海污染物的控制，增加污水处理设施，保护好海洋环境。

（2）石油产业的逐步发展，潜在风险逐渐暴露。黄河三角洲油气资源丰富，是胜利油田的主要产油地之一。开采过程中的石油泄漏对周围沉积环境造成污染，而土体的石油污染也被认为是近几年继农药污染之后的又一大污染。它一方面威胁到生物群体的生存，另一方面沉积物污染后其物理力学性质等发生一定改变，进而影响海底管道、石油平台和海堤等的稳定性。黄河口及邻近海域已经进入大规模的石油勘探开发期，是我国溢油事故的多发区。同时，海上油气开发对海洋环境造成沉积物环境污染、大气环境污染、声环境污染和水体污染等不良影响，且这些污染存在于海上油气开发的各个阶段。此外，近年来海上交通事故频发，船舶溢油对渤海的生态环境也构成了严重威胁。

（3）捕捞强度过大，严重影响生态系统稳定。渔业生产主要包括海洋捕捞和海水养殖。过度捕捞会导致海洋渔业资源量下降，捕食关系改变，进而造成补充群体和生殖群体的失衡。同时，经济价值较大、营养级较高物种的过度捕捞，还会导致生物群落结构向生命周期的“小型化”生态效应演变。张旭等

调查发现，黄河口海域渔业生物状况不容乐观，过度捕捞现象严重。常年过度捕捞、捕捞强度过大，导致研究区鱼类小型化和低龄化，鱼类资源密度大幅下降。长期过度捕捞造成的小型化、性成熟早等渔业资源的种群衰退，还将逐步影响到鱼类种群的产出和恢复。此外，海洋捕捞所用渔船和渔业生产的码头，以及捕捞生产所用的生产工具和设施，如管理不善，也会造成局部海域污染。为有效保护黄河口海域的渔业资源，应减少渔船捕捞对底柄环境的破坏，以保护黄河口海域的产卵场，为渔业资源的可持续利用提供保障。

（4）生物人侵的生态风险。随着经济全球化、国内外贸易的大幅度增长、国际交往的日益活跃和旅游业的蓬勃发展，从国外引入和入侵的生物种类不断增多。黄河口近海海域生物入侵造成的危害已经凸现，主要有入侵生物潮滩的互花米草和泥螺。互花米草具有很强的萌芽生根能力和种子传播能力，1992年达到了总面积的极大值1138hm^2，并且其密集的分布还导致了浮游生物和底柄生物群落生物多样性的显著降低，严重威胁到原有潮滩生态系统的安全。泥螺繁殖迅速，与其他养殖贝类相比也存在附着基、饵料及生存空间的竞争优势，破坏了当地生物群落之间的生态平衡，给区域生物多样性造成了威胁，并且泥螺还逐步成为污损生物的优势种，对海水养殖造成了不利影响。

（5）向海要地带来的生境萎缩。黄河口区域是我国暖温带最年轻的滨海湿地生态系统，近年来随着人口增长和工农业的快速发展，围填海等人类活动加剧。围填海活动的生态影响主要体现在改变了景观格局，使生态和水文连通性受阻，削弱了水体的交换能力，水环境容量降低，进而加剧了水域的富营养化；同时，其对资源的破坏导致生物多样性降低、生物链受损；此外，滨海区域属性的改变导致研究区生态系统的服务功能发生转变，其对环境的支撑能力下降。目前，黄河口区域主要的围填海利用类型有水库港口建设、养殖、盐田以及农业围垦用海等。陈建等调查发现，研究区人工盐田以及鱼塘等人工设施不断增多，黄河口人工湿地总面积在1976-2008年增加了42116.90hm^2。港口建设也是十分常见的一种围填海利用方式，东营港建成于1997年，为了建设东营港，1992年和2006年在滩涂外围修建了防潮坝，防潮坝阻隔了滩涂湿地与渤海的正常物质和能量交换，阻断了海水向内陆地区的正常输送，影响植被的正常演替过程，使滩涂湿地的面积出现萎缩。

2.5黄河口邻近海域生态保护对策

针对黄河口邻近海域生态系统所面临的重重压力，应从海洋管理体制、法律法规、运作机制与公众参与等方面加强对相关区域生态系统的保护，提高科学化管理水平和生态安全维护能力。第一，逐步完善相关政府部门间的协调管理体制，提高各个涉海部门之間的协调能力；第二，在国家法律体系下建设和完善地方性海洋法律法规，并进一步整合和加强水域执法能力；第三，继续完善区域管理的运作机制，虽然当前在黄河口邻近海域的生态保护区建设、海洋环境综合整治与海洋生态修复、陆源污染物防治方面均取得了一定成效，但非点源污染的防治、流域综合管理及其与周边地区的协调等跨区域生态环境保护和管理方面仍需进一步加强；第四，公众生态环境保护意识才是最终的生态系统保护的动力，是海洋生态安全的最重要保障力，但与管理中所需的公众参与不同，公众教育和海洋管理中的公众参与均需要持续加强。

3结语

通过对黄河口邻近海域生态系统所面临的人为和自然生态压力的量化赋值，计算分析发现：黄河口邻近海域生态压力主要来自海岸侵蚀、黄河河口污染物输入、点源污染以及渔业资源过度捕捞4个方面，这4个方面对黄河口邻近海域生态系统的生态压力值超过总数的52%。考虑自然环境因素的大尺度影响，分析认为当前对黄河口邻近海域生态系统安全产生威胁的根源是污染物排放、点源污染、过度捕捞等人为压力。为科学地管理与保护黄河口邻近海域生态环境，应从海洋管理体制、法律法规、运作机制与公众参与等方面加 强对相关区域生态系统的维护，提高科学化管理水平，提高生态安全维护能力。

本研究主要基于研究区当前生态状况，评价结果具有一定的时效性，随着黄河口邻近海域生态系统的演变，人类认知的提升及参与方式的转变，研究区所面临的生态状况也会改变。