海岛生态系统风险评价方法及应用研究

本文在国家自然科学基金委主任基金项目的支撑下，面向中国海岛生态管理的需求，开展了海岛生态系统组成研究、非线性概率型风险复合评价模型研究、海岛开发利用风险评价方法研究以及风险评价结果的蒙特-卡罗的不确定性分析等研究工作，并将风险评价模型及方法应用于山东省庙岛列岛南五岛，开展了实例评价。具体内容包括： ⑴ 分析了海岛生态系统的范围，按照海岛生态系统水文、地理和生物特征，将海岛生态系统划分为岛陆、潮间带和近海湿地三个生态子系统。在此基础上，界定了它们各自的范围，给出了利用遥感手段进行海岛子系统划分的方法，分析了海岛不同子系统间的相互联系。 ⑵ 发展了非线性的区域概率型风险复合评价模型，将国际上现行的线性风险评价模型扩展至非线性，尝试性地解决了风险联合作用中的非线性问题，并构建了三维风险矩阵解释了复合模型中不同风险源的联合作用，基于此，建立了海岛生态系统概率型风险评价框架，并应用于庙岛列岛的南五岛，进行了本文模型和框架的实例应用研究。 ⑶ 将国外新近发展的区域生态风险评价模型——相对风险模型（Relative Risk Model, RRM）引入到海岛开发利用风险评价中。为了降低区域风险评价中的不确定性，改进了RRM模型中不同区域间压力源和生境相对密集度的确定方法，将原有的分段赋值法改进为比值法，使原来离散的密集度等级值变为连续的分值；在此基础上，在RRM模型框架下，完成了庙岛列岛南五岛开发利用风险评价区域应用，给出了南五岛开发利用风险的评估状况和管理建议。 ⑷ 利用国际上应用较为广泛的蒙特-卡罗模拟技术，开展了海岛生态风险评价结果的不确定性分析，在国内探索性的研究了生态风险评价过程的不确定性来源及评价方法，给出了南五岛生态风险评价不确定性分析的结果，并解释了蒙特-卡罗模拟曲线所反映出的不确定性问题。 最后，就本文提出的海岛生态系统风险评价模型、方法进行了讨论，提出了进一步研究工作的方向和目标。