一种多标准决策方法,用于评估珊瑚礁的敏感性以支持管理策略

《Regional Studies in Marine Science》:A Multi-Criteria Decision-Making Approach for Assessing Coral Reef Sensitivity to Support Management Strategy

【字体: 时间:2025年11月01日 来源:Regional Studies in Marine Science 2.4

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  珊瑚礁敏感性指数评估与VIKOR方法应用,研究印尼Sunda Strait群岛19个珊瑚礁位点,通过底质覆盖、珊瑚健康和鱼类群落数据构建多指标体系,发现保护区外礁体敏感性较低,提出六类管理措施并验证VIKOR方法在生态评估中的适用性。

  珊瑚礁生态系统对自然和人为干扰极为敏感,而气候变化、污染和过度捕捞等因素正在加剧这一问题。近年来,基于韧性的管理(Resilience-Based Management, RBM)已成为应对珊瑚礁快速退化的重要策略。RBM框架的核心在于增强珊瑚礁的韧性,即其抵抗变化并维持生态系统功能的能力,同时提升其恢复潜力。然而,尽管已有大量研究关注珊瑚礁的恢复能力和韧性,对珊瑚礁敏感性的评估却相对较少。这导致在制定管理策略时,对哪些珊瑚礁更容易受到环境变化影响缺乏明确的认识,进而影响了管理措施的有效性和针对性。

为了弥补这一研究空白,本研究在印度尼西亚苏门答腊海峡(Sunda Strait)的乌jong库隆(Ujung Kulon)和塞贝西(Sebesi)群岛的浅水岸礁区进行了生态数据的采集,并结合VIKOR方法构建了珊瑚礁敏感性指数(QI)。VIKOR是一种多标准决策分析(Multi-Criteria Decision Analysis, MCDA)方法,广泛应用于工程、区域规划、供应链管理、商业和教育等领域,但尚未在珊瑚礁生态学中得到应用。VIKOR方法通过评估多个指标之间的相对重要性和平衡,能够有效解决多标准决策问题。本研究采用VIKOR方法对珊瑚礁的敏感性进行量化评估,旨在为珊瑚礁管理提供一个更全面的工具。

本研究的实施时间为2017年和2021年,采用点截取样线(Point Intercept Transects, PIT)、带状样线(Belt Transects)和水下视觉调查(Underwater Visual Census, UVC)等方法收集生态数据。这些数据包括底栖覆盖度、珊瑚健康状况以及礁区鱼类群落特征,共构建了九个敏感性指标。通过对这些指标的分析,研究团队评估了各珊瑚礁站点的干扰水平,并据此提出相应的管理建议。结果显示,Ujung库隆地区的珊瑚礁敏感性总体高于塞贝西群岛,其中Ujung库隆的平均敏感性为0.64 ± 0.28,而塞贝西群岛的平均敏感性为0.58 ± 0.38。这种差异可能与两地区不同的地理环境、管理措施以及人类活动强度有关。

在具体评估中,Ujung库隆的珊瑚礁敏感性呈现出明显的梯度分布。其中,一个站点被归类为高敏感性,四个站点为中高敏感性,五个站点为中低敏感性,两个站点为低敏感性。相比之下,塞贝西群岛的敏感性分布较为均匀,仅有一个站点被归类为高敏感性,三个站点为中高敏感性,一个站点为中低敏感性,两个站点为低敏感性。这一结果表明,尽管Ujung库隆和塞贝西群岛都位于苏门答腊海峡,但它们的珊瑚礁生态状态和干扰水平存在显著差异。这可能与两地区在保护措施、渔业管理、旅游开发等方面的不同有关。

基于珊瑚礁敏感性指数(QI)和个体敏感性指标(ISI),本研究还对六种管理策略进行了评估,包括保护、影响减少、监测与恢复、礁区修复或迁移、旅游推广和渔业管理。通过对这些管理策略的分析,研究团队确定了19个评估站点中18个符合至少一种管理策略的条件,表明VIKOR方法在识别和优先排序管理行动方面具有较高的适用性。这一方法的框架不仅能够有效评估珊瑚礁的敏感性,还能根据不同的生态状况和管理目标,为具体的保护措施提供科学依据。

此外,本研究的实施还涉及对苏门答腊海峡地区的深入了解。苏门答腊海峡是印度洋和太平洋之间的关键通道,其独特的地理位置和复杂的海洋环境使得该区域的珊瑚礁生态系统具有高度的多样性和脆弱性。该地区位于欧亚板块和印度-澳大利亚板块的交汇处,受到主要洋流如印尼贯穿流(Indonesian Throughflow)和阿鲁-马鲁古下沉流(Aru–Maluku Downflow)的影响,水体混合频繁,为珊瑚礁的生长和维持提供了特殊的条件。然而,该地区的地质活动频繁,如活跃的安卡克拉塔乌火山(Anak Krakatau)和位于该区域的地震带,使得珊瑚礁生态系统面临较大的自然干扰风险。

本研究的数据采集不仅关注生态指标,还结合了地理特征和环境变化,以确保评估的全面性和准确性。通过对不同站点的比较分析,研究团队发现,尽管某些区域的珊瑚礁受到较强的干扰,但这些干扰对生态系统的整体影响仍然有限。这一发现对于制定有效的保护和管理措施具有重要意义,因为它表明,某些区域的珊瑚礁虽然在特定指标上表现出较高的敏感性,但在整体生态系统中仍具备一定的恢复潜力。因此,这些区域可以成为优先保护的对象,以防止其进一步退化。

本研究的成果为珊瑚礁管理提供了新的思路和方法。通过使用VIKOR方法,研究团队不仅构建了一个综合的敏感性指数,还能够根据不同的管理目标,对多个指标进行权衡和排序。这种灵活性使得VIKOR方法在面对复杂的生态和管理问题时更具优势。同时,该方法的实施也为其他类似区域的珊瑚礁管理提供了可借鉴的框架,特别是在数据有限的地区,VIKOR方法能够有效整合有限的生态数据,形成具有实际意义的敏感性评估。

在研究过程中,研究团队还注意到,不同管理策略对珊瑚礁的敏感性具有不同的影响。例如,保护策略主要针对那些高敏感性的区域,以减少人为活动对其的干扰;而影响减少策略则适用于中高敏感性的区域,通过调整管理措施来降低潜在的生态风险。监测与恢复策略则适用于中低敏感性的区域,以确保其生态状态的持续稳定;修复或迁移策略适用于低敏感性的区域,通过人为干预来改善生态条件;旅游推广策略则强调在保护珊瑚礁的同时,提升公众对海洋生态保护的认识;渔业管理策略则关注如何在不破坏生态平衡的前提下,合理利用海洋资源。

这些管理策略的实施需要考虑到当地的社会经济状况和生态特征。例如,在Ujung库隆地区,由于其受到较好的保护,某些珊瑚礁的敏感性较低,这使得该地区更适合实施旅游推广和渔业管理策略。而在塞贝西群岛,由于受到较多的人类活动影响,某些珊瑚礁的敏感性较高,因此需要采取更严格的保护措施。此外,研究团队还发现,某些区域的珊瑚礁虽然在敏感性指数上表现良好,但在某些特定指标上仍然存在较高的脆弱性,这表明在制定管理策略时,需要综合考虑多个因素,而不仅仅是单一的敏感性指标。

本研究的实施过程中,研究团队还得到了当地社区和相关机构的大力支持。特别是在数据采集方面,来自印度尼西亚万隆农业大学渔业潜水俱乐部(Fisheries Diving Club, IPB University, FDC-IPB)的团队提供了关键的技术支持和实地协助。此外,研究团队还与Ujung库隆和塞贝西群岛的当地社区保持密切沟通,以确保研究的顺利进行,并为未来的保护工作提供更广泛的社会支持。这种跨学科和跨领域的合作模式,不仅提高了研究的科学性和实用性,也为珊瑚礁管理提供了更全面的视角。

在资金支持方面,本研究得到了Bank BRI和PT Cikarang Listrindo Tbk的慷慨资助,使得数据采集和分析工作得以顺利进行。同时,研究团队还获得了交通运输和住宿方面的支持,这为实地调查和长期监测提供了便利。这种资金和技术的支持对于在复杂环境中开展生态研究至关重要,尤其是在资源有限的地区,能够确保研究的可持续性和可扩展性。

本研究的结论表明,基于VIKOR方法的珊瑚礁敏感性评估能够有效识别不同区域的生态脆弱性,并为管理策略的制定提供科学依据。通过将多个生态指标整合到一个综合的敏感性指数中,该方法不仅能够提高评估的准确性,还能增强管理措施的针对性。此外,研究团队还发现,尽管某些区域的珊瑚礁受到较强的干扰,但它们的恢复潜力仍然存在,这表明在适当的管理干预下,这些区域仍有可能恢复其生态功能。

本研究的成果对于未来的珊瑚礁管理具有重要的参考价值。首先,VIKOR方法的引入为珊瑚礁生态学提供了一种新的分析工具,使得多标准决策分析在该领域得到了实际应用。其次,通过结合地理特征、环境变化和生态数据,本研究为珊瑚礁的敏感性评估提供了更全面的框架,使得管理策略能够更加精准地针对不同区域的生态状况。最后,研究团队还发现,管理措施的有效性不仅取决于生态指标,还受到社会经济因素的影响,因此在制定管理策略时,需要综合考虑多个维度,以确保其可行性和可持续性。

总的来说,本研究通过VIKOR方法对苏门答腊海峡的珊瑚礁敏感性进行了系统评估,并提出了相应的管理建议。这一研究不仅填补了珊瑚礁敏感性评估领域的空白,还为未来的珊瑚礁保护工作提供了科学依据和技术支持。同时,研究团队在数据采集、分析和管理策略制定过程中所采取的跨学科合作模式,也为其他类似研究提供了借鉴。通过不断探索和改进评估方法,未来的研究可以更有效地应对珊瑚礁面临的各种挑战,为全球珊瑚礁保护事业做出更大的贡献。
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