中国海洋生态红线区划理论与方法及未来研究重点

  生态红线是我国在区域生态保护和管理中的一项创新举措，国外并没有相同概念。关于生态红线的定义，目前受到较广泛认可的是《国家生态保护红线—生态功能基线划定技术指南（试行）》中提出的“生态红线指对维护国家和区域生态安全及经济社会可持续发展，保障人民群众健康具有关键作用，在提升生态功能、改善环境质量、促进资源高效利用等方面必须严格保护的最小空间范围与最高或最低数量限值，具体包括生态功能保障基线、环境质量安全底线和自然资源利用上线，可简称为生态功能红线、环境质量红线和资源利用红线”。

  生态红线应是一个由空间红线、面积红线和管理红线共同构成的综合管理体系。空间红线是指生态红线的空间范围，应包括保证ECO完整性和连通性的关键区域。面积红线则属于结构指标，类似于土地红线和水资源红线的数量界限。管理红线是基于ECO功能保护需求和生态系统综合管理方式的政策红线，对于空间红线内的人为活动强度、产业高质量发展环境准入及生态系统状况等方面制定严格且定量的标准。

  根据生态服务功能需求、保护生态系统完整性和生态过程可持续性的需要，确定不一样重要生态区和脆弱区的空间范围与最小保护面积，是生态红线划分技术探讨研究中的重要内容。

  基于我国耕地面积逐年减少的趋势，2008 年《全国土地利用总体规划纲要（2006～2020 年）》提出要坚守18 亿亩的耕地红线 亿亩。耕地红线和生态红线都是维护国家安全和经济社会持续发展的底线，具有高度严肃性，划定后在一段时期内不可更改。但二者也存在一定区别：耕地红线 亿亩的最低土地耕种面积，若某一块耕地被占用，还可通过村庄搬迁、矿山整治等方法保障总量；生态红线则是数量、空间和质量的复合体，且其在空间上具有无法替代性，如文昌鱼栖息地，一旦被破坏就无法恢复。

  《海洋生态红线划定技术指南》中对海洋生态红线的定义是：海洋生态红线是指依法在重要海洋生态功能区、海洋生态敏感区和海洋生态脆弱区等区域划定的边界线以及管理指标控制线，是海洋生态安全的底线。该定义明确了海洋生态红线划定的对象是重要海洋生态功能区、海洋生态敏感区和脆弱区，海洋生态红线包括空间上的边界线和管理上的控制线两条线。在此基础上，结合生态红线的定义，本书将海洋生态红线定义为：依据海洋自然属性及资源、环境特点，划定对维护国家和区域生态安全与经济社会可持续发展具有关键作用的重要海洋生态功能区、海洋生态敏感区和脆弱区并实施严格保护，旨在为区域海洋生态保护与生态建设、优化区域开发与产业布局提供较为合理边界，实现人口、经济、资源、环境协调发展的海洋管理制度（黄伟等，2016）。

  海洋生态红线区划是一项复杂的系统工作，其对象是一个“人-海”复合系统，不仅包括自然系统，同时包含各种复杂的人类活动及其与自然系统之间的关系；生态红线区划还包含不同尺度问题：包括空间尺度问题、环境要素“阈值”问题，以及复合生态问题（黄伟等，2016）。因此，海洋生态红线区划既要有生态保护的理论，也要有人与自然关系理论作为支撑，此外，还需要管理学、经济学和社会学理论作为基础。群落演替理论、生态平衡理论、生态承载力理论、生态安全理论可为生态基本功能单元划分与资源、环境、生态现状评价提供理论基础；而人-海关系理论、可持续发展理论可为识别海洋资源环境与人类活动之间的动态平衡关系提供相关依据；ECO控制理论则可为生态红线划定后的生态准入和生态管控提供理论支撑。

  在以上基础理论支撑下，海洋生态红线划定的理论范式可以从以下几个方面考虑。海洋生态红线划定应以海洋资源、环境的生态完整性为评判依据，将自然干扰与人为干扰作为外来干预，当稳定系统受到干扰压力后其生态完整性随之下降，当脆弱区干扰压力上升至一定水平时，系统处于安全阈值范围内，系统仍处于安全期；当干扰压力继续上升，介于系统安全阈值与红线阈值之间时，系统表现为脆弱性升高，但仍处于可控期；而当干扰压力超过红线阈值时，生态完整性急剧下降，超过系统承载能力，此时即为干扰红线与系统红线阈值，干扰压力若继续上升，系统则会逐渐走向灭亡。

  鉴于以上理论范式，海洋生态红线划定无论在空间资源红线划定层面、环境要素阈值界定层面、生态保护红线阈值界定层面，均应以找到系统发展过程中干扰压力与生态完整性之间的阈值点为出发点，制定空间资源红线阈值、环境要素阈值和生态保护红线阈值。

  目前，生态红线的理论基础、分类体系、监测与评价指标、划定技术方法等理论方法体系尚处于探索研究阶段。例如，现有生态红线区划方法大多直接将现有的重要功能区、自然保护区、风景区、名胜古迹等直接作为生态红线划分依据。但是，由于现有的一些自然保护区和重要生态功能区在前期选划时存在较强的随意性与主观性，再加上当时与现有时空尺度不一致等问题，上述方案并不恰当。目前，生态红线划定主要是基于线性适宜性指数模型，模型结构过于简单，难以反映评价单元生态属性和生态红线区划之间的复杂关系，在某些情形下非线性模型可能更为适合（欧阳志云等，1996；陈守煜等，2007；秦建成等，2008）。生态影响评价是生态脆弱区/敏感区划定的重要基础，也是国外海岸带综合管理中的重要工具（Iyalomhe et al.，2013；Portman et al.，2015），但基于系统动力学的生态影响评价在国内的研究案例极其少见。可见，海洋生态红线的理论体系、划定技术及红线区管控制度等一系列问题亟待进一步研究和完善。

  海洋生态红线制度的核心在于划定对维护国家和区域生态安全及经济社会可持续发展具有关键作用的重要海洋生态功能区、海洋生态敏感区和脆弱区，并对上述区域实施严格保护，从而确保国家和区域的生态安全底线。海洋生态红线划定方法作为一种综合性评估和区划方法，集海洋生态敏感性/脆弱性、海洋生态功能重要性评价等为一体，通过科学评估筛选出具备极其重大保护价值的区域纳入生态红线区，解决的是海洋生态红线制度中的关键科学和技术问题。

  值得注意的是，海洋生态红线划定方法既是一种科学方法，也为管理工作提供直接的科学依据，具有较强的应用性。因此，在管理决策过程中，管理者可能更倾向于采纳一种快速、简易而又相对客观的方法，用于筛选和判断哪些区域可纳入生态红线区，以此来降低政府的决策成本，加速决策过程。本书中，我们努力尝试建立起一种具备通用准则和标准的快速评价方法。但是，第一，我国幅员辽阔，海洋ECO具有高度复杂性，当进行全国范围内的海洋生态红线区划定时，不同的研究区域具有不一样的生物多样性水平、自然地理特征及生态环境问题；第二，目前我国的海洋生态红线划定多以行政区为边界进行划定，当海洋生态红线在不同的行政区层面进行划定时面临着尺度变化的问题，这也带来了不同尺度上的生态特征差异。因此，虽然本书中已提出了大量具有普适性的指标和评价标准，但由于不同研究区域和不同尺度上差异性的客观存在，一些指标虽然可基于经验、数学统计或者已有的公开标准做计算，但指标值的分布事实上仍存在区域和尺度的差异。所以，我们大家都认为在因地制宜地选择评价指标体系和制定指标打分系统上仍具备改进空间，以提高海洋生态红线划定的科学性和客观性。下一步的工作重点之一是根据生态环境问题的区域变异性和生态服务需求状况制定更为灵活实用的生态红线划定技术，提高本方法的科学性、合理性和通用性。

  海洋生态红线划定技术不仅由垂直生态要素（如地形、地质、土壤、水环境、生物等）决定，还表现为各生态要素在水平过程中的流动或相互作用，包括物质循环、能量流动、泥沙和营养盐的输运与累积、物种的空间迁徙、人类的空间活动、物理和生物干扰过程（如台风、藻华等）的空间扩散等。尤其对海洋ECO而言，具有非常明显的流动性和连通性特征，在红线划定过程中需考虑水平流动和动态变化的问题。然而现阶段海洋生态红线区划研究大多忽视了评价过程的水平-垂直二象性：无论是地图叠置法中的数学叠加，还是逻辑规则组合法中的逻辑叠加，都只是将生态要素进行垂直叠加的过程，缺乏对自然景观单元间的水平生态过程的分析，因而没办法保证对实际生态学演进过程的客观考量，赋权和规则设定过程又进一步增加了评价结果的主观性。在海洋生态红线划定技术探讨研究中如何将水平过程和垂直过程更有机地结合起来有待进一步研究。

  海洋生态红线划定方法研究集评价、规划与决策管理于一体，是一个典型的半结构化多层次和多目标的群决策问题，需要构建科学完整的研究体系。如何从整体性出发，在机制上理解海洋ECO内部的结构和功能，深入认识和理解海洋系统的自然及人文要素，在量化过程中实现二者的剥离；同时考虑海洋要素的复杂性、指标量化的模糊性、海水的水平流动性，以及陆海统筹等的交互关系，模拟海陆之间的相互作用和景观空间格局对过程的控制与影响，并最终将海洋生态红线区划与“海洋功能区划”“海洋主体功能区划”“海洋空间规划”“海陆资源配置”等具体实践应用相结合，统筹协调涉海管理活动，将海洋ECO的保护和海洋资源的管理方式结合起来，使海洋管理从现阶段的以行政区域为单元走向广义的以生态系统为对象的区域大海洋可持续利用和管理模式，以适应日渐增长的海洋资源开发利用需求，仍然是未来海洋科学研究的重点命题。

  目前，全国沿海各省、市已完成海洋生态红线的划定，并将陆续发布，急需一套完备和较为成熟的海洋生态管控制度体系保障红线的落地及顺利实施。下一步应积极地推进本书中海洋生态红线区环境准入制度、区域限批制度、公众参与制度与管控评估和绩效考核制度等研究成果的实践及各项管理办法的出台，同时应补充研究以上4 项制度以外的其他配套制度，包括“海洋生态红线区监视监测机制”“海洋生态红线区执法监督机制”，以及“海洋生态红线区生态修复技术规范”等，完善海洋生态红线制度体系。随着红线制度的全面实施，还应根据实施情况逐渐完备各项制度，提高管理效能。

  依据最新修订的《中华人民共和国海洋环境保护法》，海洋作为蓝色国土空间，是实施生态红线管理的重要领域，加强海洋生态红线区监测监控及信息收集是必然的趋势。未来应加强海洋生态红线区（涉及典型海洋ECO、重要海洋生态功能区、海洋生态敏感区和脆弱区）全方位海洋生态环境监测网建设，动态监视海洋红线区的珍稀濒危海洋生物、重要海洋经济物种等海洋生物多样性情况，加大对海洋保护区生物变动情况预警。对海水及沉积物等的物理和化学环境数据来进行高频度与高密度监测，充分掌握海洋生态红线区总体环境状况及变化趋势，实现对海洋生态红线区突发性环境风险事件（赤潮和绿潮、溢油及放射性）的快速预警。通过构建海洋生态红线区地理信息数据库，收集和绘制重要经济鱼类分布区、洄游路线、产卵场、索饵场、越冬场及各类保护动物的保护区等基础地理图件，掌握管辖海域海洋生物种类和数量及其分布、变化状况，典型生态监控区生态系统健康情况和重要滨海湿地水鸟与栖息地变化状况。数据库以标准的格式对多源、异构、海量的渔业、生物多样性、生态系统和污染生态环境数据来进行收集与存储，还可以实现有效快速地检索数据，将为全国海洋生态红线的划定提供基础信息，促进海洋研究、保护和开发等各项工作的发展。

  本文摘编自《中国海洋生态红线区划理论与方法》（黄伟，陈全震等编著. 北京：科学出版社, 2019.9）一书，有删减，标题为编者所加。

  本书基于ECO生态学理论，科学界定了海洋生态红线的定义，提出了海洋生态红线区划的原则和理论依照。在此基础上结合作者的研究成果，介绍了海洋生态红线划定技术体系和海洋生态红线管控制度体系，并分别以天津市、洞头区和南澳县为实证研究对象，进行了划定方法和管控制度的应用示范。本书是较为系统和完整地研究海洋生态红线区划理论与方法的专著，可为海洋生态环境保护和海洋资源可持续利用研究提供参考，也可供从事海洋生态学、海洋管理学和海洋经济学等专业的科研人员使用。

  第2章 中国海洋生态环境特征及海洋开发保护现状：胡文佳、马志远、俞炜炜、陈彬、黄伟、陈全震。

  第7章 海洋生态适宜性：向芸芸、杨辉、罗先香、赵蓓、张龙军、张、周鑫、孙丽。

  第8章 海洋生态红线区划定方法：樊景凤、林勇、孙永光、刘述锡、顾炎斌、王睿睿。

  第9章 海洋生态红线区管控制度：黄华梅、郑淑娴、贾后磊、杨潇、谢健、苏文、张翠萍、陈绵润、李双建、魏晋。

  10.1李军、柴云潮、张文亮、李晖、路文海、杜军兰、程长阔、向先全、付瑞全、樊景凤、顾炎斌。

  10.2黄伟、吕兑安、杜萍、厉冬玲、谭勇华、莫微、寿鹿、蔡小霞、陈悦、刘小涯、汤雁滨、徐旭丹。

  10.3陈绵润、王金华、魏虎进、黄华梅、贾后磊、韩留玉、杨君怡、李雪瑞、谢健。第

  全书由黄伟和陈全震统稿。特别感谢国家海洋局第三海洋研究所暨卫东研究员，环境保护部南京环境科学研究所高吉喜研究员，厦门大学杨圣云教授，国家海洋环境监测中心温泉研究员、郭皓研究员、刘长安研究员，浙江大学丁平教授，国家海洋局第一海洋研究所陈尚研究员，国家海洋局东海分局叶属峰研究员，宁波市海洋与渔业研究院尤仲杰研究员和浙江省海洋与渔业局陈畅副局长在本书编写过程中给予的悉心指导和帮助，感谢科学出版社朱瑾在编写规范、体例和格式上的耐心帮助。国家海洋局第二海洋研究所陈建芳、潘建明、胡锡钢、高爱根、廖一波、江志兵、刘晶晶、周青松、楼琇林、许雪峰和高月鑫在补充调查、资料收集整理、图表绘制等方面付出了大量心血，在此一并感谢！由于作者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请广大读者批评指正！