基于整治修復(fù)項目的海島旅游承載力變化研究
——以象山縣東門島為例

王建慶，任海波，何叢穎，劉 奎，孫 偉

（1.寧波海洋研究院，浙江寧波 315211；2.自然資源部第二海洋研究所，杭州 310012）

海島作為海域國土空間，具有重要的生態(tài)、資源和權(quán)益價值［1］，同時，海島由于特殊的地理環(huán)境，生態(tài)系統(tǒng)相對脆弱和易退化。國家高度重視海島保護工作，繼2010 年《中華人民共和國海島保護法》實施以后，相繼出臺了《全國海島保護規(guī)劃》《無居民海島保護和利用指導(dǎo)意見》《關(guān)于海域、無居民海島有償使用的意見》以及《全國生態(tài)島礁工程“十三五”規(guī)劃》等文件，這些文件的出臺使中國的島礁得到了有效保護。東門島生態(tài)修復(fù)工程是為建設(shè)生態(tài)島礁、提升海島旅游文化水平、打造美麗海島而采取的整治修復(fù)行動。此工程建設(shè)的目的是在人為干預(yù)下，對海島的生態(tài)環(huán)境狀況進行修復(fù)，以保護和修復(fù)海島生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)新海島開發(fā)利用模式。依據(jù)政策文件規(guī)定，海島整治修復(fù)實施評估是海島整治修復(fù)項目的重要內(nèi)容，本研究選取合適的指標從海島旅游承載力角度出發(fā)，對整治修復(fù)項目工程實施前后狀況進行評估，探索在人類活動影響下，海島旅游承載力的變化情況，定量評估海島整治修復(fù)項目實施效果［2］，為后續(xù)類似項目的實施評估提供了一定的參考依據(jù)。

海島本身具有生態(tài)脆弱性［3］，是海島生態(tài)系統(tǒng)的固有特征，研究探索在人為活動影響下的海島旅游承載力變化狀況對海島自然環(huán)境保護與生態(tài)島礁建設(shè)具有重要意義［4］。王文等［5］通過對海島生態(tài)環(huán)境、功能設(shè)施、旅游空間及社會環(huán)境4 個方面的測算，探討了分界洲島的旅游環(huán)境容量情況，并提出了提升海島旅游環(huán)境容量建設(shè)的政策建議。馬志遠［6］以DPSIR 模型為框架構(gòu)建評價指標體系，開展了城市化壓力下海島生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究。高升等［7］以平潭島為例，從自然和社會經(jīng)濟角度出發(fā)，構(gòu)建評價指標體系，對海島城市化過程中的生態(tài)安全進行了動態(tài)評價。李夢程等［8］從旅游發(fā)展系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)2 個方面建立評價指標體系，并通過耦合模型對海島旅游發(fā)展和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)程度進行定量評價。張俊等［9］基于海島旅游產(chǎn)業(yè)升級需求構(gòu)建了海島旅游系統(tǒng)承載力理論框架，并從生態(tài)承載力和經(jīng)濟承載力2個方面研究了海島旅游產(chǎn)業(yè)的演化路徑。

1 研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來源

1.1 區(qū)域概況

東門島是有居民海島，被譽為“浙海明珠”，位于浙江省寧波市象山半島南端，西面隔港與石浦古城相對，北瀕銅瓦門水道，東望檀頭山島，南臨對面山島，構(gòu)成東門門頭水道。東門島距象山縣城30.5 km，離大陸最近點銅瓦山0.15 km，以銅瓦門大橋與陸地相連（圖1）。島上分布著東門漁村、南匯村和東豐村3 個行政村?，F(xiàn)有住戶1 210 戶，人口3 806 人，東門漁村80%以上青壯年從事海洋捕撈業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)，漁業(yè)經(jīng)濟發(fā)達，被譽為“浙江漁業(yè)第一村”。東門島歷史悠久，山海兼?zhèn)?，島上人文景觀眾多，尤其是海防文化及海洋漁文化歷史遺存豐富。旅游業(yè)發(fā)展迅速，海島開發(fā)利用活動較多。

圖1 東門島區(qū)位

1.2 整治修復(fù)項目概況

隨著東門島開發(fā)活動的加劇，海島環(huán)境問題突出，海島廢棄物和生活污水處理設(shè)施不足、多處邊坡受損嚴重，海島生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有待提升，海洋文化傳播內(nèi)生動力不足，歷史遺跡完整性、真實性和生態(tài)性均遭受不同程度的破壞，海洋文化及物質(zhì)遺存保護狀況堪憂，護岸破損較嚴重等，一定程度上制約了海洋環(huán)境保護、文化傳播和資源利用，海島旅游資源及海島旅游系統(tǒng)承載力有所降低?；诖?，東門島開展了海島整治修復(fù)行動，主要措施包括廢棄物處理、海島植被修復(fù)、灘涂岸線修復(fù)、生態(tài)旅游景觀修復(fù)和海洋文化及特色漁村修復(fù)5 項工作內(nèi)容。

1.3 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)類型主要有5 類，分別為遙感影像數(shù)據(jù)、自然資源數(shù)據(jù)、海洋生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)。

影像數(shù)據(jù)主要基于生態(tài)保護與修復(fù)項目開工及完工時間、海島整治修復(fù)區(qū)域的位置及面積等綜合因素，所選影像應(yīng)能準確反映海島整治修復(fù)區(qū)域及海島整體景觀變化情況，因此分別選取2016 年7 月22 日World View-2 影像、2019 年7 月26 日高分2 號（GF-2）影像和2020 年4 月17 日高分2 號（GF-2）影像各1 期，作為影像提取數(shù)據(jù)源。

自然資源數(shù)據(jù)主要包括植被數(shù)據(jù)、岸線數(shù)據(jù)、景觀數(shù)據(jù)及地形數(shù)據(jù)。其中，植被數(shù)據(jù)和景觀數(shù)據(jù)來源于現(xiàn)狀調(diào)查。岸線數(shù)據(jù)來源于2019 年8—9 月、2020 年8—9 月對岸線情況數(shù)據(jù)進行的實地測量，對2016 年的歷史岸線，基于2016 年遙感影像進行解譯。地形數(shù)據(jù)來源于東門島1∶5 000 數(shù)字線劃圖。

海洋生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)主要為現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)。東門島社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)主要來源于石浦鎮(zhèn)統(tǒng)計部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)《象山縣農(nóng)村經(jīng)營管理統(tǒng)計年報表》《象山縣漁業(yè)統(tǒng)計年報》等。社會影響及公眾意識數(shù)據(jù)主要來源于問卷調(diào)查，本研究共計發(fā)放問卷150 份，回收135份，有效問卷120 份，部分施工期的數(shù)據(jù)來源于現(xiàn)場調(diào)查與實際測量。

2 研究方法與指標體系構(gòu)建

2.1 研究方法

采用DPSIR 模型，根據(jù)東門島生態(tài)系統(tǒng)及經(jīng)濟發(fā)展特點，構(gòu)建東門島旅游承載力評估指標體系，評估東門島生態(tài)保護與修復(fù)項目建設(shè)前（2016 年）、建中期（2019 年）和建設(shè)后（2020 年）的旅游承載力變化情況，分析東門島旅游承載力動態(tài)變化趨勢，既從宏觀區(qū)域尺度上反映東門島整體旅游系統(tǒng)承載力狀況及其時空變化，又能確定生態(tài)系統(tǒng)局域尺度上各類生態(tài)因子的變化和響應(yīng)，從而實現(xiàn)生態(tài)監(jiān)測、環(huán)境質(zhì)量評價與生態(tài)環(huán)境管理相結(jié)合，為東門島及周邊海域環(huán)境與經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和指導(dǎo)。

2.2 指標體系構(gòu)建

東門島旅游承載力評估體系主要以DPSIR 模型“驅(qū)動-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)”5 個指標類創(chuàng)建相應(yīng)的指標體系，評價整島的旅游承載力變化狀況。準則層分別為驅(qū)動力層、壓力層、狀態(tài)層、影響層和響應(yīng)層，因素層包括經(jīng)濟、社會、污染物排放、海島利用、海水環(huán)境質(zhì)量、生物質(zhì)量、景觀質(zhì)量和植被、景觀格局指數(shù)、社會影響、環(huán)境治理、公眾意識。在因素層基礎(chǔ)上選擇34 個指標，構(gòu)成指標層。具體評價指標體系詳見表1。

表1 海島生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)評價指標體系

2.3 數(shù)據(jù)標準化與評價指標權(quán)重的確定

2.3.1 數(shù)據(jù)標準化處理 為了消除各指標不同數(shù)量級、量綱的影響，在旅游系統(tǒng)承載力評估分析之前對數(shù)據(jù)進行標準化處理。數(shù)據(jù)標準化的處理方法主要有標準差標準化、等比例標準化和極差標準化，不同方法有各自的優(yōu)勢和適用類型。其中，等比例標準化更多是針對研究單元相對較少、年限較短的數(shù)據(jù)標準化處理。本研究的研究單元相對較少，所以采取等比例標準化法進行處理。

對于正向指標，其等比例標準化算式如下。

對于負向指標，其等比例標準化算式如下。

式中，xij為第i個指標第j個年份的原始數(shù)值，max｛xij｝和min｛xij｝分別為第i個指標中的最大值和最小值，Xij為對應(yīng)標準化后的結(jié)果。

2.3.2 評價指標權(quán)重的確定 評價指標權(quán)重的確定方法較多，有層次分析法、專家打分法、模糊數(shù)學(xué)法和熵權(quán)法等，不同的方法優(yōu)缺點不同。本研究采取熵權(quán)法確定指標權(quán)重，該種確定權(quán)重的方法是依據(jù)原始數(shù)據(jù)，采用數(shù)學(xué)公式計算所得，能夠有效地避免其他方法帶來的人為主觀因素的影響，具有較高的可信度，使評價結(jié)果更具合理性。

信息熵H（xj）的計算式如下。

式中，k為調(diào)節(jié)系數(shù)，k=1/lnm；Pij為第i個參評對象的第j個評價指標歸一化值；i為評價對象個數(shù)；j為評價指標個數(shù)。

通過各評價指標的熵值計算各評價指標的權(quán)重，首先計算各評價指標的差異系數(shù)。第j項評價指標的差異系數(shù)（hj）的計算式如下。

第j項評價指標的權(quán)重系數(shù)（ej）的計算式如下。

2.4 評估分值計算

標準化值乘以權(quán)重值，可以分別獲得5 個準則層的單一子系統(tǒng)得分，然后不同層級疊加，就能得到綜合水平得分。5 個準則層的子系統(tǒng)指標得分計算式如下。

東門島旅游系統(tǒng)承載力綜合得分（第j年）計算式如下。

式中，Cλj為第λ個準則層的子系統(tǒng)得分，Cj為第j年東門島旅游系統(tǒng)承載力綜合得分。

3 結(jié)果與分析

依據(jù)最終計算結(jié)果，2016 年東門島旅游承載力綜合得分為0.787 1 分，2018 年旅游承載力綜合得分為0.893 0 分，2020 年旅游承載力綜合得分為0.941 9分，得分整體呈上升的趨勢。說明東門島旅游承載力呈良性發(fā)展的局面，東門島生態(tài)保護與修復(fù)項目的實施取得了一定成效。

就東門島經(jīng)濟社會發(fā)展來看，整體呈良性發(fā)展的局面，雖然受新冠肺炎疫情等因素的影響，東門島的海洋經(jīng)濟發(fā)展、人均收入等受到一定的干擾，但總體呈向上發(fā)展的趨勢，但東門島建設(shè)用地面積比例逐年增加，后期應(yīng)加強用地指標控制，注重原有基礎(chǔ)的改造提升。隨著東門島生態(tài)保護與修復(fù)項目的實施，東門島污染排放狀況得到了較好的控制，景觀得到了較好的提升，景觀破碎度有所降低，景觀多樣性有了一定程度的提升，旅游人數(shù)也有了一定程度的增加，對經(jīng)濟發(fā)展起到較好的促進作用。后期應(yīng)注重生態(tài)環(huán)境保護，合理規(guī)劃建設(shè)相關(guān)旅游設(shè)施，增加?xùn)|門島旅游容量。

3.1 驅(qū)動力層計算結(jié)果分析

東門島驅(qū)動力得分總體保持穩(wěn)定，有小幅度波動。2016 年為0.099 9 分，2018 年為0.120 3 分，2020年則降低為0.116 9 分。2020 年受新冠肺炎疫情等影響，東門島海洋經(jīng)濟發(fā)展、人均收入等受到一定的干擾，所以其社會經(jīng)濟的驅(qū)動總體能力有所減弱。經(jīng)濟發(fā)展方面，國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值和人均收入均有所增加。社會發(fā)展方面，人口密度均有所降低，但旅游人數(shù)近年來增長較快。

3.2 壓力層計算結(jié)果分析

從計算結(jié)果來看，東門島壓力層綜合得分2016年最高，2018 年最低，2020 年處于中間水平，2016年、2018年和2020年壓力層綜合得分分別為0.139 7、0.129 3、0.136 9 分。從分指標來看，東門島廢水排放量、工業(yè)總氮排放量呈逐年降低的趨勢，COD 排放量呈逐年升高的趨勢，說明截污納管等生態(tài)保護與修復(fù)項目的實施對東門島生態(tài)環(huán)境建設(shè)起到一定的積極作用，而島陸建設(shè)用地面積比例逐年降低，這主要得益于島體環(huán)境整治以及綠化的提升。旅游密度得分降低，說明東門島旅游的人數(shù)不斷增加，導(dǎo)致旅游密度變大，未來應(yīng)合理控制旅游人數(shù)，同時合理規(guī)劃建設(shè)相關(guān)旅游設(shè)施，增加?xùn)|門島旅游容量。2020 年旅游密度有所降低，經(jīng)調(diào)研分析，主要是由于受新冠肺炎疫情影響，海島旅游人數(shù)波動較大，旅游密度有所降低。

3.3 狀態(tài)層計算結(jié)果分析

從計算結(jié)果來看，東門島狀態(tài)層綜合得分呈逐年上升的態(tài)勢，2016 年東門島旅游承載力狀態(tài)層綜合得分為0.237 3 分，2018 年綜合得分為0.246 4 分，2020 年綜合得分為0.261 8 分。從分要素來看，東門島海水環(huán)境質(zhì)量指標及生物質(zhì)量有一定程度波動，主要是由于施工期的影響，對海洋環(huán)境造成了一定擾動，導(dǎo)致部分指標有所降低。海水環(huán)境質(zhì)量方面，pH 在這3 年中對環(huán)境的影響呈穩(wěn)步下降趨勢。無機氮和活性磷酸鹽對環(huán)境的影響在2016—2018 年呈下降趨勢，到2020 年又上升，在2016 年對環(huán)境的影響最大。無機氮在這3 年中對環(huán)境的影響普遍高于活性磷酸鹽。重金屬對環(huán)境造成的影響較其他指標為最小。從葉綠素a 含量來看，施工前期、中期和后期逐漸降低；浮游植物多樣性在施工期有明顯降低，施工后恢復(fù)施工前狀態(tài)；浮游動物多樣性在施工期略有降低，施工后基本恢復(fù)施工前狀態(tài)；底棲生物多樣性指數(shù)施工前期、中期和后期逐漸升高；潮間帶生物多樣性施工期略有降低并保持穩(wěn)定。從景觀質(zhì)量和植被指標來看，東門島綠化水平變化不大，主要是由于部分綠化工程是在原有基礎(chǔ)上的提升，面積增加相對較小。依據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果，景觀質(zhì)量提升較高，群眾滿意度較高，說明東門島生態(tài)保護與修復(fù)項目的實施，對東門島景觀質(zhì)量有一定程度的改善，整治修復(fù)取得了良性效果。

3.4 影響層計算結(jié)果分析

從計算結(jié)果來看，東門島影響層綜合得分呈逐年上升的趨勢。2016年影響層綜合得分為0.237 5分，2018 年 綜 合得 分 為0.316 3 分，2020 年綜 合 得分 為0.336 0 分。景觀破碎度指標斑塊數(shù)量（I11）、斑塊密度（I12）、平均斑塊面積（I13），得分均逐年上升，說明3 年來東門島通過生態(tài)保護與修復(fù)項目的實施，景觀破碎度逐年降低，景觀一致性逐年趨好，景觀多樣性指標香農(nóng)多樣性指數(shù)（I15）、香農(nóng)均勻度指數(shù)（I16）、蔓延度指數(shù)（I17）得分相近，是由于項目的實施基本是不同景觀項目的本區(qū)域提升，景觀增加量并未變化。從社會影響層來看，公眾對環(huán)境的滿意度得分逐年升高，說明公眾對東門島的環(huán)境整治成效比較滿意，公眾對環(huán)境的滿意度也在逐年提升。隨著東門島旅游人數(shù)的增加，游客接待量也逐年增加，此項得分也呈逐年上升的趨勢，表明旅游容量逐年升高。

3.5 響應(yīng)層計算結(jié)果分析

從計算結(jié)果來看，東門島響應(yīng)層歷年得分呈逐年上升的趨勢，2016 年響應(yīng)層綜合得分為0.049 7分，2018 年 得 分 為0.090 0 分，2020 年 綜 合得 分 為0.094 1 分，2016 年以前東門島未實行截污納管，生活污水和工業(yè)廢水以直排入海為主，因此，2016 年得分較低，生活垃圾基本以打包外運為主，所以得分基本沒有變化。依據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果，隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及政府部門對生態(tài)環(huán)境的重視程度越來越高，環(huán)境治理狀況逐年好轉(zhuǎn)，公眾的環(huán)境意識水平也有了很大程度的提高，后期本地黨委、政府部門應(yīng)進一步加強東門島生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護工作，以期使東門島經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境更加和諧。

4 小結(jié)

為鞏固整治修復(fù)成果，后期應(yīng)加強環(huán)境監(jiān)測，建立標準閾值之上的值作為階段預(yù)警信號，實現(xiàn)提前預(yù)警；繼續(xù)提升旅游景觀品質(zhì)，合理規(guī)劃建設(shè)旅游基礎(chǔ)設(shè)施，通過景觀小品打造、景觀軟化工作增加生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)，增加景觀的可進入性、體驗性。加強歷史文化的保護和流傳，挖掘漁村文化，努力突顯漁村人文特色，豐富自然生態(tài)漁村建設(shè)的文化內(nèi)涵。繼續(xù)加強海洋環(huán)境保護意識教育，加大海洋環(huán)境保護宣傳，樹立全民的海洋保護意識，構(gòu)建和諧的新型人海關(guān)系，當?shù)卣透鞣N社會團體應(yīng)繼續(xù)進行海洋環(huán)境保護意識的宣傳，積極、發(fā)動和動員廣大公眾參與海洋、海島管理。廣泛普及海洋知識及海洋環(huán)境知識，在全島樹立起牢固的海洋、海島保護觀念，動員廣大民眾自覺參與海洋環(huán)境保護。

本研究在借鑒其他研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合整治修復(fù)項目具體狀況，構(gòu)建了海島旅游承載力評估體系，并結(jié)合實例對海島整治修復(fù)效果進行了評估，為后期生態(tài)評估項目的具體實施提供了一定思路。從評估結(jié)果來看，本研究所選取的評估指標體系和評估方法能夠較好地反映整治修復(fù)項目實施后海島地區(qū)旅游承載力的變化情況。在人為干預(yù)影響下，東門島生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及生態(tài)系統(tǒng)運行均向良性發(fā)展方向運行。在后期整治修復(fù)項目實施評估的過程中，可依據(jù)不同項目實施狀況對評價指標體系進行優(yōu)化，從項目本身特點出發(fā)選取合適的評價指標構(gòu)建評估指標體系，以更準確地反映生態(tài)修復(fù)項目實施的效果。