申请/专利权人：中交天航南方交通建设有限公司

申请日：2021-04-20

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN113177703B

主分类号：G06Q10/0639

分类号：G06Q10/0639;G06Q50/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2021.09.10#实质审查的生效;2021.07.27#公开

摘要：本发明涉及一种脆弱海湾生态系统健康评价方法，具体包括：步骤S01，采集脆弱海湾生态系统相关数据；步骤S02，基于社会、经济和生态系统相关参数，构建脆弱海湾生态系统健康评价体系；步骤S03，确定各层级指标的特征及评价标准；步骤S04：确定各层级指标的权重；步骤S05：划分脆弱海湾生态系统健康等级；步骤S06：基于综合健康指数EHI量化评估脆弱海湾生态系统健康状况。本发明提供的脆弱海湾生态系统健康评价方法，从社会、经济和生态系统等角度出发，能较为全面地分析脆弱海湾生态系统健康状况，对海湾资源的保护和管理有着重要的意义。

主权项：1.一种脆弱海湾生态系统健康评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S01：采集脆弱海湾生态系统相关数据，包括自然因素和人为因素干扰数据、生境污染指标数据、生态指标数据、生态系统服务功能相关数据和保护区管理水平相关数据；步骤S02：基于社会、经济和生态系统相关参数，构建脆弱海湾生态系统健康评价体系，所述评价体系包括目标层、标准层、要素层和指标层四个层次；步骤S03：确定各层级指标的特征及评价标准，基于压力、状态和响应相关参数进行评价；压力方面指标主要通过自然因素和人为因素干扰来反映，状态方面指标主要通过生境污染指标和生态指标来反映，响应方面指标主要通过生态系统服务功能和保护区管理水平来反映；步骤S04：确定各层级指标的权重，所述确定各层级指标的权重，具体地：运用层次分析法和模糊综合评价法对各层次指标进行重要性评估，构造判断矩阵，确定各指标权重；判断矩阵赋值1～9及其倒数，其中1、3、5、7和9表示前者相对于后者的重要性为同等重要、稍微重要、明显重要、强烈重要和极端重要，倒数为前者与后者的重要性反比较，2、4、6和8表示介于上述两个相邻赋值的过渡状态；判断矩阵通过一致性检验后，确定各指标的权重赋值：W1，病虫害危害程度B1权重为0.0825；W2，生物入侵程度B2权重为0.0825；W3，人口密度B3权重为0.0190；W4，地区生产总值B4权重为0.0202；W5，第三产业总值比重B5权重为0.0164；W6，城镇生活污水排放量B6权重为0.0291；W7，工业废水排放量B6权重为0.0531；W8，土地利用强度B8权重为0.0272；W9，水体富营养化程度B9权重为0.0495；W10，水体重金属污染程度B10权重为0.0495；W11，水体有机污染程度B11权重为0.0495；W12，沉积物重金属污染程度B12权重为0.0495；W13，沉积物有机污染程度B13权重为0.0495；W14，红树林面积年均变化率B14权重为0.0206；W15，红树植物生物多样性B15权重为0.0206；W16，大型底栖动物生物多样性B16权重为0.0206；W17，鸟类生物多样性B18权重为0.0206；W18，防风消浪护堤能力B18权重为0.0755；W19，净化污染物能力B19权重为0.1258；W20，科研教育价值B20权重为0.0402；W21，休憩旅游价值B21权重为0.0335；W22，保护区等级B22权重为0.0138；W23，现行政策法规及其执行力度B23权重为0.0138；W24，公众参与度B24权重为0.0138；W25，有效财政支出B25权重为0.0138；步骤S05：划分脆弱海湾生态系统健康等级，所述划分脆弱海湾生态系统健康等级，具体地：4＜EHI≤5，脆弱海湾生态系统处于极健康状态，受干扰及环境污染少，林内物种很丰富，生态服务价值很高，并得到全面有效的管理，生态系统结构稳定，活力极强；3＜EHI≤4，脆弱海湾生态系统处于健康状态，受干扰及环境污染较少，林内物种较丰富，生态服务价值较高，并得到较全面有效的管理，生态系统结构尚为稳定，活力较强；2＜EHI≤3，脆弱海湾生态系统处于亚健康状态，已受到一定程度的干扰及环境污染，林内物种多样性、生态服务价值受到影响，管理水平有待提高，生态系统结构较不稳定，活力退化；1＜EHI≤2，脆弱海湾生态系统处于不健康状态，受干扰及环境污染等外界压力强烈，林内物种多样性、生态服务价值下降，管理水平亟需提高，生态系统结构破碎化，生态功能未能正常发挥；0＜EHI≤1，脆弱海湾生态系统处于病态，受干扰及环境污染等外界压力巨大，林内物种多样性、生态服务价值显著下降，管理水平明显不足，生态系统结构严重破坏，生态功能严重退化；步骤S06：基于综合健康指数EHI量化评估脆弱海湾生态系统健康状况，计算公式如下：其中，EHI为综合健康指数，Si为各指标数据的赋值分数，Wi为各指标权重，n为指标个数；所述目标层为脆弱海湾生态系统健康评价；标准层分为压力、状态和响应三个层次；要素层包括自然因素干扰A1、人为因素干扰A2、生境污染指标A3、生态指标A4、生态系统服务功能A5和保护区管理水平A6六个层次；指标层是对上一层要素层的表征；所述自然因素干扰主要通过病虫害危害程度B1、生物入侵程度B2来确定；所述人为因素干扰主要基于人口密度B3、地区生产总值B4、第三产业总值比重B5、城镇生活污水排放量B6、工业废水排放量B7、土地利用强度B8来确定；所述病虫害危害程度根据滨海湿地是否存在病虫害问题、是否危害植物健康、是否采取管控措施方面进行判断；具体为:不存在病虫害问题，赋值5；是无显著影响是，赋值4；是无显著影响否，赋值3；是显著影响是，赋值2；是显著影响否，赋值1；所述生物入侵程度根据滨海湿地是否存在生物入侵问题、是否对植物健康产生影响、是否采取管控措施方面进行判断；具体为:不存在生物入侵问题,赋值5；是无显著影响是，赋值4；是无显著影响否，赋值3；是显著影响是，赋值2；是显著影响否，赋值1；所述人口密度通过划分等级来确定，人口密度＜1000人km2，赋值5；1000人km2≤人口密度＜2000人km2，赋值4；2000人km2≤人口密度＜3000人km2，赋值3；3000人km2≤人口密度＜4000人km2，赋值2；人口密度≥4000人km2，赋值1；所述地区生产总值地区GDP通过划分等级来确定，地区GDP＜5000亿元，赋值5；5000亿元≤地区GDP＜10000亿元，赋值4；10000亿元≤地区GDP＜15000亿元，赋值3；15000亿元≤地区GDP＜20000亿元，赋值2；地区GDP≥20000亿元，赋值1；所述第三产业总值比重通过划分等级来确定，比重＜50％，赋值5；50％＜比重＜60％，赋值4；60％＜比重＜70％，赋值3；70％＜比重＜80％，赋值2；比重＞80％，赋值1；所述城镇生活污水排放量通过划分等级来确定，排放量＜10000万吨，赋值5；10000万吨＜排放量＜70000万吨，赋值4；70000万吨＜排放量＜140000万吨，赋值3；140000万吨＜排放量＜210000万吨，赋值2；排放量＞210000万吨，赋值1；所述工业废水排放量通过划分等级来确定，排放量＜5000万吨，赋值5；5000万吨＜排放量＜150000万吨，赋值4；15000万吨＜排放量＜30000万吨，赋值3；30000万吨＜排放量＜45000万吨，赋值2；排放量＞45000万吨，赋值1；所述土地利用强度主要由红树林边界距城市中心距离来确定，距离≥40km，赋值5；30km≤距离＜40km，赋值4；20km≤距离＜30km，赋值3；10km≤距离＜20km，赋值2；距离＜10km，赋值1；所述生境污染指标包括水体富营养化程度B9、水体重金属污染程度B10、水体有机污染程度B11、沉积物重金属污染程度B12和沉积物有机污染程度B13；所述生态指标包括红树林面积年均变化率B14、红树植物生物多样性B15、大型底栖动物生物多样性B16和鸟类生物多样性B17；所述水体富营养化程度由富营养化综合指数E来反映，E1,表示水体呈贫营养化，赋值为5；1≤E≤3，表示水体呈轻度富营养化，赋值为3；3＜E≤9，表示水体呈中度富营养化，赋值为2；E＞9，表示水体呈重度富营养化，赋值为1；所述水体重金属污染程度采用Hakanson指数法来定量评价水体重金属生态风险，具体地，将单因子污染指数法结合综合污染指数法，利用潜在生态危害指数RI进行评价，RI＜150，表现为轻微生态危害，赋值4；150≤RI＜300，表现为中等生态危害，赋值3；300≤RI＜600，表现为强生态危害，赋值2；RI≥600，表现为极强生态危害，赋值1；所述水体有机污染程度通过水体有机污染指数法来定量评价，具体地，利用有机污染指数A进行评价，A＜0，表现为水质良好，赋值5；0≤A≤2，表现为水质较好，赋值4；2＜A≤3，表现为水质轻度污染，赋值3；3＜A≤4，表现为水质中度污染，赋值2；A＞4，表现为水质重度污染，赋值1；所述沉积物重金属污染程度采用Hakanson指数法来定量评价沉积物重金属生态风险，具体地，利用生态风险系数E进行评价，E≤40，重金属生态风险轻微，赋值5；40＜E≤80，重金属生态风险中等，赋值4；80＜E≤160，重金属生态风险强，赋值3；160＜E≤320，重金属生态风险很强，赋值2；E＞320，重金属生态风险极强，赋值1；所述沉积物有机污染程度采用沉积物有机污染指数法进行判定，具体地，利用有机污染指数OI进行评价，OI＜0.05，沉积物清洁，赋值5；0.05≤OI＜0.2，沉积物轻度污染，赋值3；0.2≤OI＜0.5，沉积物中度污染，赋值2；OI≥0.5，沉积物重度污染，赋值1；所述红树林面积年均变化率由2008～2017年红树林面积的年均变化率确定，年均变化率＞10％，赋值5；介于5％～10％，赋值4；介于0％～5％，赋值3；介于-5％～0％，赋值2；介于-10％～-5％，赋值1；所述红树植物生物多样性根据Shannon—Wiener多样性指数确定，H′＞2，赋值5；1.5＜H′≤2，赋值4；1＜H′≤1.5，赋值3；0.5＜H′≤1，赋值2；0＜H′≤0.5，赋值1；所述大型底栖动物生物多样性根据Shannon—Wiener多样性指数确定，3＜H′≤3.5，赋值5；2.5＜H′≤3，赋值4；2＜H′≤2.5，赋值3；1.5＜H′≤2，赋值2；H′≤1.5，赋值1；所述鸟类生物多样性根据Shannon—Wiener多样性指数确定，3.5＜H′≤4，赋值5；3＜H′≤3.5，赋值4；2.5＜H′≤3，赋值3；2＜H′≤2.5，赋值2；1.5＜H′≤2，赋值1；所述生态系统服务功能涵盖红树林防风消浪护堤能力B18、净化污染物能力B19、科研教育价值B20和休憩旅游价值B21；保护区管理水平涵盖保护区等级B22、现行政策法规及其执行力度B23、公众参与度B24和有效财政支出B25；所述防风消浪护堤能力根据红树林湿地抵御风暴潮和消浪护堤的价值来判定；所述净化污染物能力由红树林湿地的污染物降解总价值确定；所述科研教育价值根据红树林湿地可供的科学考察、环境教育价值来确定；所述休憩旅游价值根据红树林湿地可供休闲游憩服务的价值来确定，价值由高到低划分为等级5、4、3、2和1；所述保护区等级由红树林是否为拉姆萨尔国际重要湿地、国家级自然保护区、省级自然保护区、市级自然保护区和县级自然保护区来判定，依次赋值为5、4、3、2和1；所述现行政策法规及其执行力度根据是否颁布红树林湿地相关管理规定及其执行力度来确定，已颁布红树林湿地相关管理规定且执行力度较强，赋值为5；已颁布红树林湿地相关管理规定但执行力度较弱，赋值为3；未颁布红树林湿地相关管理规定，赋值为1；所述公众参与度由红树林湿地是否举办志愿者环保活动、是否与科研高校合作方面判定，有举办志愿者环保活动且与科研高校合作，赋值5；有举办志愿者环保活动但与科研高校无合作或与科研高校合作但未举办志愿者环保活动，赋值3；未举办志愿者环保活动且与科研高校无合作，赋值1；所述有效财政支出根据红树林湿地所在市政府相关财政支出来决定，＞30亿元，赋值5；介于20亿～30亿，赋值4；介于10亿～20亿，赋值3；介于5亿～10亿，赋值2；＜5亿，赋值1。

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