基于情景的累积影响评估：长江口海洋空间规划与渔业政策对标志性物种栖息地的影响

《Environmental Impact Assessment Review》：Scenario-based cumulative impacts assessment on iconic species habitats under marine spatial planning and fishing policies in the Yangtze River Estuary

评估长江口河口区中国鲟、中华绒螯蟹和Osbeck's grenadier anchovy栖息地累积人类影响，开发了整合物种分布模型（SDM）的情景化CIA框架。结果显示污染（38.4-43.4%）和航运（21.7-25.8%）为最大压力源，实施海洋空间规划可降低24.5%压力，重启捕捞则增加8.7%。该研究为河口区多目标政策协同管理提供空间决策支持。

　　

朱子瑜|杨文辉|蔡文波|彭婉婷|吴成照

同济大学建筑与城市规划学院景观建筑设计系，200092上海，中国

摘要

评估累积政策对物种栖息地的影响对于平衡海洋保护与蓝色经济发展目标至关重要，然而在河口地区的精细尺度评估仍面临挑战。本研究通过整合物种分布模型（SDMs），开发了一个基于情景的累积影响评估（CIA）框架，以评估不同政策背景下长江口（YRE）标志性物种栖息地所承受的累积人为压力的变化。选择了三种标志性物种作为研究对象：中华鲟（Acipenser sinensis）、中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）和奥斯贝克鳀鱼（Coilia mystus）。结果表明，在所有政策情景中，污染（38.4–43.4%）和航运（21.7–25.8%）是影响这些物种栖息地的主要压力来源。空间分析显示，高压力区域主要集中在航运活动频繁的水道内。情景对比显示，实施沿海和海洋空间规划（CMSP）可将这些物种栖息地的累积影响显著降低24.5%，而模拟重新开放商业渔业的情景则使这种压力增加了8.7%。这表明，在所建立的框架内，对于这些特定栖息地而言，CMSP是一种有效的政策工具，有助于缓解主要的人为压力。需要注意的是，由于本研究采用线性建模方法，并关注栖息地压力而非种群动态，因此结论仅代表该框架内的潜在空间趋势。这项基于情景的空间分析案例研究突显了政策相关栖息地压力评估在指导河口地区复杂人为压力管理方面的价值。该框架为其他多用途沿海系统的空间权衡提供了可借鉴的方法，强调了实现可持续发展的综合性和情境意识规划的重要性。

引言

随着人类活动的加剧和海洋开发范围的扩大，有效管理环境以平衡海洋环境保护与蓝色经济发展已成为全球性挑战（Pinsky等人，2020年）。过去二十年里，人类对广大海洋区域及国家管辖范围内的累积影响持续增加（Halpern等人，2015年）。这些活动包括沿海产业、海洋建设、近岸旅游、海上风电、渔业和水产养殖（Sahri等人，2021年），对海洋、沿海和河口生态系统造成了持续负面影响（Borja等人，2016年），导致栖息地丧失、生物多样性减少以及生态系统服务功能受损（Halpern等人，2019年）。因此，全球范围内实施了海洋空间规划（MSP），以协调相互冲突的空间需求，同时实现环境保护和蓝色经济发展（Hammar等人，2020年），应用范围涵盖欧盟（Rehhausen等人，2018年）和国家层面（如美国，Caviedes等人，2020年）。

中国的海洋、沿海和河口地区经历了频繁而密集的开发与利用活动，成为全球人类累积影响最大、增长最快的区域之一（Halpern等人，2015年）。为应对这些挑战，中国于2021年启动了省级沿海和海洋空间规划（CMSP）（国家海洋渔业局，2021年），这是一种旨在通过优先保护环境敏感区域并维持指定海洋开发区的新型规划方法。此外，中国还对长江实施了“十年禁渔”政策（2021-2031年），以禁止商业捕鱼活动，恢复鱼类资源和水生生物多样性（海洋渔业局，2019年）。由于这两项重要政策将同时改变长江口（YRE）等重叠区域的压力动态，因此迫切需要一项空间明确的评估，以比较它们对栖息地压力的影响。此类基于情景的评估对于协调管理及理解这些政策工具之间的潜在相互作用至关重要。

为了评估多种人为因素对海洋生态系统的复杂累积影响，并为决策者提供可持续管理策略的依据，累积影响评估（CIA）和多风险情景分析于21世纪初被提出（Simeoni等人，2023年）。CIA最初由Halpern等人（2008年）提出，它通过空间分析多种人为压力对海洋生态系统的影响，提供了一种成本效益高的评估方法。该方法将多样的人为压力的空间强度与海洋生态系统的脆弱性相结合，从而能够直接评估不同压力源和地点的影响。尽管CIA方法假设压力效应的线性叠加性，但在复杂现实世界生态系统中往往无法捕捉到非线性响应（Halpern和Fujita，2013年），但这些初步评估为海洋管理和政策设计提供了宝贵见解。近年来，CIA已广泛应用于全球和区域海洋政策制定中，例如用于支持联合国可持续发展目标的全球海洋影响地图编制（Kappel和Halpern，2012年）、欧盟HARMONY项目中生态热点的识别（Andersen等人，2013年），以及HELCOM提供的区域保护策略建议（Korpinen等人，2017年）。此外，CIA框架还被用于预测未来情景下全球海洋生态系统的累积影响，从而支持战略性的保护政策和管理（Halpern等人，2025年）。

虽然CIA可以在区域和全球尺度上为基于生态系统的管理提供信息（Halpern等人，2008年；Liu等人，2025年），但在特定栖息地的精细尺度应用仍不足（Korpinen和Andersen，2016年）。近期研究通过将其他模型纳入CIA框架，提升了其在更细尺度上的应用能力。例如，Munoz等人（2018年）将通用加性模型应用于CIA以预测鱼苗场分布；Fang等人（2020年）将水动力模型整合到CIA中以模拟泻湖中的人为营养输入；Beauchesne等人（2025年）在圣劳伦斯海洋生态系统中引入了物种尺度的CIA模型，揭示了物种相互作用如何放大气候和人为压力的累积效应。然而，关于如何改进CIA框架以在精细空间尺度上评估多物种栖息地的累积影响的研究仍然较少，尤其是在受到多重人为压力影响的河口生态系统中。此外，Simeoni等人（2023年）对101篇CIA论文的系统性回顾显示，约70%的研究未能有效考虑政策或管理措施的影响。因此，迫切需要开发能够量化并比较不同政策情景下多物种栖息地累积压力变化的空间明确评估模型，以填补这一研究空白。

为填补这一空白，我们整合了物种分布模型（SDMs），开发了一个基于情景的CIA框架，用于评估河口生态系统中不同政策情景下多物种栖息地的累积影响变化。以长江口为研究区域，我们选择了三种标志性物种：中华鲟（Acipenser sinensis）、中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）和奥斯贝克鳀鱼（Coilia mystus），以评估上海CMSP（2021-2035年）和“十年禁渔”（2021-2031年）政策情景下它们栖息地的累积压力变化。长江口是全球生物多样性最丰富的河口生态系统之一，同时也是珍稀水生动物（如A. sinensis）迁徙的重要通道，为C. mystus和E. sinensis等商业鱼类提供了重要的越冬、产卵和觅食场所（Gao等人，2017年；Peng等人，2024年）。本研究的具体目标是：（1）通过整合SDM开发一个基于情景的CIA框架，以精细尺度评估不同政策情景下三种标志性物种栖息地的累积压力变化；（2）绘制这些物种栖息地受人为压力影响的累积影响图，并确定长江口中主要的影响因素；（3）量化并比较CMSP和禁渔政策实施下这些物种栖息地累积压力的预期变化。这些发现增强了评估物种栖息地累积影响的精细尺度框架，并为CMSP和渔业法规下的相关政策制定提供了支持，同时也有助于全球范围内的河口管理实践。

研究区域与政策背景

研究区域位于长江口（120.90°-122.64°E，30.86°-31.95°N），面积约为8.286×10⁴平方公里。该区域从徐柳泾延伸至东海，具有三级分支结构和四个入口（图1），包括崇明岛、长兴岛和横沙岛三个岛屿。作为西南太平洋最大的河口，长江口为水生和濒危物种的生存与繁殖提供了关键栖息地（Zhai等人，2023年）。

物种栖息地适宜性分布

模型结果显示，这三种水生物种的适宜栖息地在长江口中存在空间变异性（图3）。中华鲟幼鱼的适宜栖息地主要集中在崇明东滩（图3b）。中华绒螯蟹的繁殖栖息地适宜性分布主要位于横沙岛和九段沙岛以东，以及主航道、北航道和南航道的最后段。

讨论

本研究开发了一个基于情景的累积影响评估（CIA）框架，用于精细尺度上比较不同政策情景下对物种栖息地的人为压力。该方法为决策者提供了空间明确的工具，以评估政策干预导致的栖息地压力动态。我们应用该框架评估了中国新实施的CMSP和“十年禁渔”政策变化对栖息地压力的调节作用。

结论

本研究开发并应用了一个基于情景的CIA框架，以评估不同政策情景下三种标志性水生物种栖息地的累积人为压力变化。该框架通过整合SDMs，实现了不同管理情景下栖息地压力结果的半定量空间比较。

作者声明

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写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备本研究期间，作者使用了ERNIE Bot工具来提高文本的可读性和语言表达。使用该工具/服务后，我们对内容进行了必要的审查和编辑，并对出版物的内容承担全部责任。

资金来源

本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：52208066；72104232）、上海航海计划（项目编号：21YF1419600）、中央高校基本科研业务费、国家社会科学基金（项目编号：20FGLB014）以及上海市科学技术委员会软科学研究项目（项目编号：24692116500）的支持。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

特别感谢中国海洋渔业科学院东海渔业研究所的庄平教授提供的宝贵信息与指导；感谢自然资源部东海发展研究所的叶书峰副主任的支持与协助；同时感谢上海崇明东滩自然保护区管理中心的帮助。我们也感谢曾聪博士的研究贡献。