基于LOICZ II的连云港快速城市化海岸带环境效应研究

基于LOICZ II, 瞄准运用有孔虫研究海洋环境污染国际前沿与新动向，选取具有重要典型意义的快速城市化的连云港海岸带为研究区域。既立足并创新有孔虫与海洋沉积分析方法，又充分结合、运用环境科学、3S、210Pb等现代新技术手段，采取多学科方法交叉集成的研究方案：在原有较多研究工作积累上，进一步通过采集4个季节的1000个表层沉积物样品，和高分辨率连续沉积层12个柱状钻孔，深入查明连云港沿岸城市化引起的入海污染物增加、围海造地重大工程等对水质和沉积动力环境的影响，探索有孔虫群变异特征与海水环境污染、沉积微环境变化之间关系的科学问题和鉴别方法途径，进而运用采用多变量相关分析、主成分分析、灰色关联度分析等方法，建立有孔虫群变异特征与快速城市化引起的海水污染、沉积环境变化等环境效应之间的定量相关，弥补国际、国内在该领域应用有孔虫尚存的不足，为我国沿海快速城市化与生态环境和谐发展决策提供科学依据。

本项目选取素有新亚欧大陆桥之称的海滨城市连云港为研究区域。连云港市是实施2009年6月国务院常务会议讨论并原则通过的《江苏沿海地区发展规划》这一国家发展战略的龙头地区。2011年5月31日,国务院批准在江苏省连云港市设立国家东中西区域合作示范区,并正式批复《国家东中西区域合作示范区建设总体方案》。在此形势和背景下，连云港城市经济社会快速发展，同时海陆相互作用的环境效应也更为明显。本项目基于LOICZ II理论及其框架,采取海洋、地质地貌与沉积(包括有孔虫分析)、环境、生态和地理多学科方法交叉研究方法，调查获得了丰富的连云港海岸带现场资料，收集获得了大量连云港市数据与文献资料，探索了连云港城市扩展与海岸带环境及其生态系统的关系。研究发现快速城市化导致土地利用的快速变化直接影响海岸带环境、生态系统服务功能以及景观格局。探索了围填海造地的动态特征及其海洋生态环境效应：运用erdas软件的多步骤专家分类方法对连云港遥感数据进行了遥感影像解译和土地利用分类，并利用arcgis软件对解译得到的多期土地利用分类图进行空间叠加分析得到城市扩张时空分布，同时查明了连云港围填海造地时空动态分布格局，并对围填海造地现场进行了环境监测与调查，分析评价围填海造地的海洋生态环境效应，指出了合理围填海造地的途径与优化建议。研究提出了沿海快速城市化进程中以化工业为典型的环境效应及其调控措施，分析得出了连云港入海污染物的时空分布特征及海洋环境变化的时空特征。建立了研究连云港海域的COD水质模型，并根据2010年的实测水质数据对水质模型进行了率定，运用线性规划的方法对水质模型进行反解，得到海域的环境容量。海洲湾研究区域的19个污染源的COD最大排放总量为87039.29吨/年，徐圩研究区域的3个污染源的COD最大排放总量为4931.69吨/年。提出了“ 关于加快连云港港口转型升级优化发展空间格局的建议”，已被江苏省政协第十一届一次大会采纳立案(列为0349号提案)并交连云港市人民政府办理。本项目已为江苏省和连云港地方政府经济社会建设和生态环境保护提供科学决策依据。