辜曉虹，邱彭華，陳 衛(wèi)，周文芊，陳曉娟，楊仕莉

（海南師范大學 地理與環(huán)境科學學院，?？?571158）

紅樹林尤其是已建紅樹林自然保護區(qū)是海南島沿海的重要生態(tài)關(guān)鍵區(qū)。其中，海南東寨港紅樹林自然保護區(qū)是中國現(xiàn)存最典型、紅樹植物種類最多的紅樹林分布區(qū)之一（廖寶文，2007），也是中國建立的第一個以紅樹林生態(tài)系統(tǒng)為保護對象的保護區(qū)。建國前東寨港紅樹林受人類活動影響較小，建國后特別是海南省建省初期毀林造田、養(yǎng)殖、建設等人類活動對保護區(qū)內(nèi)紅樹林面積產(chǎn)生較大負面影響。至20 世紀90 年代中后期，因退塘還林、退耕還林等政策的實施，保護區(qū)內(nèi)受損紅樹林得到一定程度的恢復（戴佳琦，2018）。目前國內(nèi)外關(guān)于紅樹林自然保護區(qū)的研究主要涉及紅樹林面積變化及其驅(qū)動因素分析（Nurkin, 1994；王胤 等，2006；NguyenLam et al., 2011；韓淑梅 等，2012；賈明明，2014；李曉俞 等，2020；雷金睿 等，2020；羅新正 等，2022）、保護區(qū)現(xiàn)狀與管理對策研究（Jin-Eong, 1995；郭盛才，2011；吳瑞 等，2013；黃育春，2017；林金蘭 等，2020）、社區(qū)共管與評估（鄭佩娜 等，2001；劉瑾茹，2021）、紅樹林生態(tài)評估（張和鈺 等，2013；丁冬靜 等，2016）方面。其中，國外研究重心主要放在紅樹林界定、分布及保護紅樹林的意義等方面，而國內(nèi)雖較為關(guān)注紅樹林面積變化的原因和保護措施分析，但方法較單一，通常運用遙感解譯和實地調(diào)查的方式確定不同時期的紅樹林面積變化。而有關(guān)海南東寨港紅樹林自然保護區(qū)的研究多側(cè)重于保護和管理方面，如嚴承高等（1999）通過實地考察，提出對東寨港紅樹林的保護、恢復與子項目活動內(nèi)容等設想；黎明等（2004）通過分析東寨港紅樹林自然保護區(qū)的水污染狀況，提出相應的管理對策；林洪霞（2017）通過社區(qū)共管模式緩解了紅樹林保護與開發(fā)的問題。紅樹林的破壞情況和保護成效既與國家政策、保護區(qū)管理緊密相關(guān)，也與周邊社區(qū)居民的態(tài)度與行為密不可分。保護與管理不僅需要政府的加持，更需要當?shù)鼐用竦膮⑴c，因為周邊社區(qū)居民的利益和紅樹林保護息息相關(guān)，如居民的捕撈、養(yǎng)殖和其他毀林活動均是影響紅樹林保護成效的重要一環(huán)，然而少有研究涉及紅樹林變化及其與周邊社區(qū)關(guān)聯(lián)分析。

從紅樹林遙感的發(fā)展歷程看，主要分為1989年之前、1990—1999、2000—2009和2010—2018年4個時期。由1989年以前使用RS 數(shù)據(jù)繪制紅樹林范圍圖到1990—2000 年使用Landsat TM，SPOT XS或機載圖像進行紅樹林范圍測繪研究，2000—2009年新型星載RS 傳感器的推出，特別是高空間分辨率數(shù)據(jù)的傳感器將紅樹林RS 研究的熱點轉(zhuǎn)向更詳細的表征。2010—2018年紅樹林生態(tài)功能的發(fā)展和全球氣候變化研究將基于RS 的紅樹林分析推向了綜合水平，參與全球碳循環(huán)和能量平衡，并應對全球氣候變化。此外，近年來運用無人機進行遙感數(shù)據(jù)采集也是一大熱點，無人機可搭載更為復雜的高光譜、激光雷達等傳感器，能獲取紅樹林生態(tài)系統(tǒng)更多參數(shù)特征（Wang et al., 2019）。

從遙感動態(tài)監(jiān)測的數(shù)據(jù)源和方法看，中、高分辨率多光譜數(shù)據(jù)、高光譜數(shù)據(jù)、雷達等不同遙感數(shù)據(jù)源陸續(xù)被應用于紅樹林研究。如Giri 等（2015）使用Landsat 衛(wèi)星數(shù)據(jù)繪制了南亞紅樹林目前的范圍，并確定了2000—2012 年的紅樹林覆蓋變化。Wang 等（2015）利用QuickBird 和GeoEye 數(shù)據(jù)，運用最大似然法對西非毛里塔尼亞最北端的紅樹林進行監(jiān)測，結(jié)果表明，與神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)相比，最大似然算法可以獲得更好的分類結(jié)果。Bui等（2014）利用Landsat和ALOS數(shù)據(jù)，提取了越南地區(qū)的土地分類，其中紅樹林面積被大部分的蝦池塘所占領，導致面積減少。Otero 等（2016）利用低空無人機對馬來西亞地區(qū)的紅樹林保護區(qū)進行監(jiān)測，結(jié)果表明使用無人機獲得的數(shù)據(jù)可以為當?shù)毓芾韺觿?chuàng)造有價值的信息和提供指導，特別是在發(fā)生木材采掘的地區(qū)；從研究主題看，可以根據(jù)RS 應用解決的生態(tài)問題的復雜程度分為紅樹林分布圖獲取、生物物理參數(shù)反演和生態(tài)系統(tǒng)過程表征。進一步可細分為：范圍監(jiān)測（王浩 等，2020；廖亞琴，2020）、估算葉面積指數(shù)（羅桑扎西，2013；樸津欣，2022；付波霖 等，2022）、氣候變化對紅樹林的影響（顏秀花 等，2019）、生物量（黎夏 等，2006；聞馨，2021；吳培強 等，2022）、健康狀況評估（王敏，2019；鐘連秀，2020）。而目前東寨港紅樹林研究中主動遙感運用較多，影像源主要來自可見光與近紅外衛(wèi)星影像和雷達衛(wèi)星影像。如李儒等（2017）運用3 期Landsat TM 影像并采用人機交互式解譯海南東寨港濕地類型空間分布數(shù)據(jù)并進行分析；李 翠 華 等（2020） 以2010、2018 年7 月 的Google地球為數(shù)據(jù)源并結(jié)合實地調(diào)查進行解譯，評估和量化東寨港紅樹林濕地的碳收支變化。但上述研究采用的紅樹林研究方法較為單一，且針對東寨港紅樹林保護與社區(qū)居民關(guān)聯(lián)的研究較為欠缺。

因此，本文以海南東寨港國家級紅樹林自然保護區(qū)為研究區(qū)，通過遙感（RS）和地理信息技術(shù)（GIS）、問卷調(diào)查和數(shù)理統(tǒng)計方法，探討2個科學問題：1）東寨港紅樹林自然保護區(qū)建立以來，其紅樹林面積與空間變化歷程如何？2）這種變化與保護區(qū)周邊社區(qū)居民存在何種關(guān)系？以期為東寨港紅樹林自然保護區(qū)紅樹林利用、保護、恢復與管理工作提供科學參考。

1 研究區(qū)概況

海南東寨港紅樹林自然保護區(qū)位于海南島東北部，地 處19°51′N-20°01′N、110°32′E-110°37′E（圖1），總面積3 337.6 hm2，紅樹林面積1 771.08 hm2。保護區(qū)屬熱帶海洋性季風氣候，年均降水量約1 700 mm，年均溫23.8℃。保護區(qū)內(nèi)有紅樹植物種類20 科36 種，占全國紅樹植物種類總數(shù)的97%。其中，演豐鎮(zhèn)演西村、演東村、山尾村及演中村的紅樹林成片狀群落分布，紅樹植物中白骨壤占比60%以上，紅海欖和海漆各占15%左右，邊海村、田上村及演海村等周圍沿海不連續(xù)分布有少量紅樹林群落，寬度最大為300 m，最小的僅10 m。其中靠海一邊多以白骨壤（Avicennia marina）為主，占50%以上；角果木（ceriops tagal）占30%以上，多呈片狀分布，有少量白骨壤散布其中；東寨港紅樹林保護站周邊的紅樹林主要分布在港口周圍，天然的紅樹林正在不斷被人工引種及補種紅樹林替代；三江鎮(zhèn)的紅樹林主要分布在道學村、奚頭村、下園村及溝邊村周圍沿海海岸帶。喬木層主要有海桑（Sonneratia caseolaris）、海蓮（bruguiera sexangula）、紅海欖（Lumnitzera littorea）、秋茄（Kandelia obovata）、欖李（lumnitzera racemosa）等，灌木層中海蓮小樹最多，約占50%，白骨壤占20%，角果木占20%。保護區(qū)塘基一帶主要分布黃槿（Hibiscus tiliaceus）、水黃皮（pongamia pinnata）、許樹（clerodendrum inerme）等半紅樹植物。

圖1 研究區(qū)位置與范圍Fig. 1 Location and scope of the study area

保護區(qū)東側(cè)隔港灣水域與文昌市鋪前鎮(zhèn)相望，西側(cè)與南側(cè)分別隸屬于?？谑醒葚S鎮(zhèn)和三江鎮(zhèn)，兩鎮(zhèn)共有居民19 101戶，總?cè)丝?3 869人，其中農(nóng)業(yè)人口分別為20 881和16 524人。以距離紅樹林5 km以內(nèi)的村莊為范圍，共走訪調(diào)查14個村，其中演豐鎮(zhèn)11個，三江鎮(zhèn)3個。演豐鎮(zhèn)的長寧尾村和北港村主要發(fā)展以紅樹林為依托的捕撈業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和經(jīng)營旅游船；北排村、林市村居民以養(yǎng)殖捕撈為主，剩余居民外出打工；曲口村以出產(chǎn)海鮮聞名，多養(yǎng)殖生蠔；祿尾村村民以海水養(yǎng)殖為主，近海作業(yè)，捕撈趕海為輔；河淡村大部分為老人和小孩，外出打工的居民較多，少部分居民養(yǎng)殖捕撈；瑤城村多發(fā)展旅游業(yè)，村民大多收入來源于租金和外出務工；塔市村、山尾村和演西村與保護區(qū)相關(guān)的主要產(chǎn)業(yè)有養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)、鄉(xiāng)村旅游；三江鎮(zhèn)主要有水產(chǎn)養(yǎng)殖、花卉和熱帶水果種植。其中茄芮村、茄南村和道學村因砍伐和養(yǎng)殖行為導致紅樹林連片死亡，而后取締污染源補種小樹苗，紅樹林面積得到恢復，如今養(yǎng)殖捕撈活動逐漸減少。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)準備

主要數(shù)據(jù)包括研究區(qū)紅線圖，研究區(qū)周邊村級行政區(qū)圖，?？谑袣庀髷?shù)據(jù)，1995、2005 與2018年?？谑泻０稁恋乩矛F(xiàn)狀圖，研究區(qū)6個時期影 像 數(shù) 據(jù)（1976、1985、1995、2005、2018 和2021 年）、研究區(qū)及周邊歷史地形圖，研究區(qū)周邊村鎮(zhèn)社會調(diào)查和問卷調(diào)查數(shù)據(jù)等。其中，研究區(qū)1976年影像為美國鎖眼衛(wèi)星（KH4）數(shù)據(jù)，分辨率為6 m；1985和1995年為TM與航拍數(shù)據(jù)，合成影像分辨率為19 m；2005年為ETM+數(shù)據(jù)，分辨率為15 m；2018 和2021 年為WorldView-2 數(shù)據(jù)，分辨率為0.58 m；其中1985、1995 年的Landsat 5 行列號為p123r46，無云；2005 年的Landsat 7 行列號為p123r46，云量小于1%；1976、2018和2021年數(shù)據(jù)無具體的行列號，無云。氣象數(shù)據(jù)來源于中國氣象科學數(shù)據(jù)中心；研究區(qū)紅線圖來自東寨港保護區(qū)管理局；行政區(qū)圖、歷史土地利用現(xiàn)狀圖和地形圖來自相關(guān)職能部門；社會調(diào)查和問卷調(diào)查數(shù)據(jù)來自2021 與2022 年實地調(diào)查，社會調(diào)查和問卷調(diào)查涉及?？谑腥?zhèn)、演豐鎮(zhèn)、三江農(nóng)場和文昌市鋪前鎮(zhèn)等地。

研究區(qū)濕地分類體系參考《濕地公約》（黃桂林 等，2009）和《濕地分類》（GB/T24708-2009）（中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 等，2009），并結(jié)合研究區(qū)實際情況擬定。首先，影像經(jīng)輻射校正、大氣校正、幾何精校正和投影等預處理后，用研究區(qū)紅線圖進行裁剪。參照相應時期的1∶1 萬、1∶2.5 萬地形圖、1∶1 萬土地利用現(xiàn)狀圖，通過人機交互式目視解譯進行濕地和土地利用數(shù)據(jù)提取。然后利用ArcGIS 對提取的矢量圖斑進行拓撲查錯與修改。最后，隨機抽取10%的圖斑與谷歌影像、土地利用現(xiàn)狀圖、地形圖和野外實地核實圖斑進行精度驗證，二次確認屬性以驗證解譯精度。各期遙感解譯精度均達到90%以上，滿足遙感解譯精度＞75%的基本要求。

2.2 研究方法

2.2.1 轉(zhuǎn)移矩陣 利用馬爾科夫轉(zhuǎn)移矩陣描述濕地類型的時空變化特征和轉(zhuǎn)移方向，其數(shù)學表達式（鐘尊倩 等，2021）為：

式中：Pij表示濕地類型i轉(zhuǎn)化為濕地類型j的轉(zhuǎn)移面積。

2.2.2 數(shù)理統(tǒng)計法 主要使用主成分分析。從調(diào)查問卷中選取當?shù)鼐用竦男詣e、年齡、居住地、職業(yè)、文化程度、收入、捕撈收入、加入保護隊伍的意愿、保護態(tài)度、收入來源、工作生活相關(guān)度等21個指標，同時選取研究區(qū)的常住人口、村莊面積、村莊到紅樹林的距離、中小學數(shù)量、紅樹林覆蓋率、紅樹林面積變化率、種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、鄉(xiāng)村旅游、海洋捕撈、坑塘水面、海水養(yǎng)殖場、淡水養(yǎng)殖場等18個指標，進行紅樹林面積變化與當?shù)鼐用裆a(chǎn)生活活動、思想意識方面的主成分分析。利用Rstudio 的FactoMineR 包和factoextra 包對有效問卷進行數(shù)據(jù)編碼并作主成分分析，分析參評指標的相關(guān)性、主成分貢獻率、社區(qū)居民思想行為與紅樹林面積變化之間的內(nèi)在聯(lián)系。

2.2.3 問卷調(diào)查法

（1）問卷設計

首先，根據(jù)當?shù)鼐用衽c紅樹林保護相關(guān)的生產(chǎn)生活概況進行初始調(diào)查問卷編訂，并于2021年7月在東寨港周邊社區(qū)完成50份預調(diào)查問卷的發(fā)放與結(jié)果分析。然后，依據(jù)預調(diào)查問卷的反饋信息和問卷信效度分析，刪除或修改與現(xiàn)實情況不符或缺乏實質(zhì)性信息等題項，形成正式調(diào)查問卷。

正式調(diào)查問卷包括3部分內(nèi)容：1）當?shù)鼐用竦膫€人基本信息，包括性別、年齡、職業(yè)、教育程度、居住地、收入情況等；2）當?shù)鼐用裆a(chǎn)生活對保護區(qū)的經(jīng)濟依賴性，包括家庭年收入、收入來源、漁業(yè)捕撈收入等；3）當?shù)鼐用竦谋Ｗo意識，包括是否有紅樹林內(nèi)養(yǎng)殖捕撈活動、是否有紅樹林砍伐行為、對紅樹林保護所持態(tài)度等。數(shù)據(jù)采用李克特5 級量表進行1～5 的賦分量化，賦分越高表示其程度越大。

（2）數(shù)據(jù)獲取

采用實地市場調(diào)研和面向社區(qū)居民的半結(jié)構(gòu)化深度訪談等方式，獲取東寨港紅樹林周邊社區(qū)居民的捕撈養(yǎng)殖狀況、紅樹林面積變化、紅樹林保護開發(fā)和居民的人口統(tǒng)計學等信息，訪談對象為距離東寨港紅樹林5 km范圍內(nèi)的當?shù)厣鐓^(qū)居民。

采用隨機攔截式抽樣方法開展問卷調(diào)查。對在東寨港紅樹林周圍進行生產(chǎn)生活的居民進行問卷發(fā)放并與年齡在41歲以上的居民進行重點訪談，以了解1976—2021年東寨港紅樹林的保護和開發(fā)、面積增減等情況，當場回收問卷和記錄信息。正式問卷調(diào)查2021 年7—8 月、2022-07-27—29 和10-26，發(fā)放地點為演豐鎮(zhèn)和三江鎮(zhèn)，共發(fā)放問卷200份，剔除無效問卷42份，實際有效問卷158份，有效回收率為79%。

3 結(jié)果與分析

3.1 1976—2021年紅樹林變化分析

3.1.1 數(shù)量變化 遙感解譯結(jié)果表明，1976—2021年東寨港自然保護區(qū)紅樹林面積呈先下降后上升的趨勢。具體表現(xiàn)：1976 年紅樹林面積為1 395.84 hm2，1985年紅樹林面積減少至1 145.84 hm2，減幅達18%；1995 年紅樹林面積增至1 248.03 hm2，相對于1985 年增幅為9%；2005 年紅樹林面積增至1 391.18 hm2，相較于1995年增加了143.15 hm2，增幅為11%；2018年紅樹林面積增至1 581.26 hm2，相較于2005年增幅為14%；2021年保護區(qū)紅樹林面積為1 589.28 hm2?？傮w上，1976—2021 年保護區(qū)紅樹林面積共增加了193.44 hm2，總增長率為14%。

3.1.2 轉(zhuǎn)移變化 研究區(qū)不同用地類型轉(zhuǎn)移矩陣（表1）顯示：1976—2021年保持紅樹林濕地類型未變的圖斑面積為1 293.36 hm2，占2021 年紅樹林濕地總面積的81%，占研究區(qū)總面積的27%；研究區(qū)濕地與非濕地用地間的轉(zhuǎn)移面積共計398.39 hm2，占研究區(qū)總面積的8%，有91.77 hm2的紅樹林濕地轉(zhuǎn)化成其他濕地。其中，轉(zhuǎn)化為海水養(yǎng)殖場和溝渠的面積分別為21.06和0.20 hm2，分別占紅樹林轉(zhuǎn)出

表1 1976—2021年紅樹林濕地轉(zhuǎn)移面積變化Table 1 Change of mangrove wetland transfer area from 1976 to 2021 hm2

面積的20.55%和0.20%；有10.71 hm2轉(zhuǎn)化為非濕地，其中紅樹林轉(zhuǎn)化成建設用地的面積分別為0.12 hm2，轉(zhuǎn)化為其他地類的面積為10.58 hm2，分別占紅樹林轉(zhuǎn)出面積的10.45%和10.32%；同時，有267.71 hm2的其他濕地和28.21 hm2的非濕地轉(zhuǎn)化成紅樹林濕地，其中溝渠和農(nóng)用池塘/坑塘水面轉(zhuǎn)化為紅樹林濕地的面積為0.19 和1.65 hm2，占紅樹林轉(zhuǎn)入面積的0.06%和0.56%；其他用地轉(zhuǎn)化為紅樹林濕地的面積為28.21，占紅樹林轉(zhuǎn)入面積的9.53%。類型間轉(zhuǎn)出面積較大的主要為淤泥質(zhì)海灘（34.32 hm2）、河 流（25.81 hm2）、海 水 養(yǎng) 殖 場（21.06 hm2）、其他用地（10.58 hm2）、洪泛濕地/內(nèi)陸灘涂（8.26 hm2）；轉(zhuǎn)入面積較大的為淤泥質(zhì)海灘（177.41 hm2）、河 流（38.18 hm2）、其 他 用 地（28.21 hm2）、三角洲/沙洲/沙島（22.15 hm2）、洪泛濕地/內(nèi)陸灘涂（21.79 hm2）和水田（6.34 hm2）。綜合看，紅樹林濕地面積有所擴大。

3.1.3 空間變化 圖2顯示，1976—1985年演豐鎮(zhèn)塔市村、演西村、演南村和演東村西部、三江鎮(zhèn)茄芮村至茄南村西部一帶以及三江國營農(nóng)場東部的紅樹林減少明顯，同期演豐鎮(zhèn)西南的山尾村、演東村和三江鎮(zhèn)茄芮村、道學村和茄南村的紅樹林面積有明顯增加；1985—1995年西南方向的山尾村往茄南村沿岸一帶紅樹林面積減少，西北部的塔市村和演西村、西南部的山尾村以南至茄南村和東南角的三江農(nóng)場沿海處，其紅樹林面積增加較明顯，呈向海擴張趨勢；1995—2005年演豐鎮(zhèn)塔市村、演西村部分區(qū)域的紅樹林面積呈帶狀減少；東南部的三江農(nóng)場、西南部的演東村、山尾村和南部三江社區(qū)的紅樹林面積明顯增加；2005—2018年紅樹林范圍呈向

圖2 1976—2021年東寨港紅樹林自然保護區(qū)內(nèi)紅樹林空間變化Fig.2 Spatial changes of mangroves in Dongzhaigang Mangrove Nature Reserve from 1976 to 2021

外擴張和向海延伸趨勢，演豐鎮(zhèn)西部的塔市村和演西村，西南部三江鎮(zhèn)的道學村、茄南村和三江農(nóng)場東部的紅樹林面積均沿河流擴展，面積不斷擴大，紅樹林分布更為連貫；2018—2021年只有極少部分區(qū)域紅樹林面積有零星減少。至此，歷史上減少的紅樹林面積都已基本恢復，破碎化程度減少，穩(wěn)定性有所提高。

3.1.4 紅樹林養(yǎng)殖水面變化 人工圍墾養(yǎng)殖是導致紅樹林面積大片消失的主要原因之一。1976年因經(jīng)濟驅(qū)動力不足和交通不便，保護區(qū)內(nèi)的養(yǎng)殖場僅限于演西村西部小范圍，紅樹林受人類活動影響??；1985 年，養(yǎng)殖場沿演西村西部區(qū)域呈條帶狀延伸，面積由1976 年0.52 hm2增加到1985 年的23.89 hm2（表2），規(guī)模大幅增大；1995年，演西村養(yǎng)殖場面積減少了3.35 hm2，但在演豐社區(qū)和三江農(nóng)場新圍墾了一些養(yǎng)殖場（圖3）；2005年，隨著水產(chǎn)海鮮產(chǎn)品需求量的增長，水產(chǎn)養(yǎng)殖逐漸成為社區(qū)居民的逐利場，出現(xiàn)群體性毀林挖塘行為，養(yǎng)殖場面積進一步擴大，大量紅樹林濕地轉(zhuǎn)換成水產(chǎn)養(yǎng)殖場。1995—2005 年保護區(qū)內(nèi)養(yǎng)殖場面積凈增到146.10 hm2，在塔市村、演西村、茄芮村、茄南村、道學村和三江農(nóng)場均有養(yǎng)殖場分布；2005—2018年，紅樹林保護受到關(guān)注，演東村、茄芮村和三江農(nóng)場部分養(yǎng)殖場開始進行紅樹林恢復，保護區(qū)范圍內(nèi)的養(yǎng)殖場面積減少了81.93 hm2。相對于2005 年的養(yǎng)殖場面積，至2018 和2021 年分別減少了81.93 和82.96 hm2，在三江農(nóng)場、演東村、道學村和茄芮村等地大片海水養(yǎng)殖場退場還林，但在演西村西部和茄南村南部，如下場村、北排村和演海大隊的園尾村仍存在一些養(yǎng)殖水面。誠然，養(yǎng)殖場面積持續(xù)減小降低社區(qū)居民在保護區(qū)內(nèi)的人為活動頻率與強度，減少紅樹林生態(tài)系統(tǒng)受損或受污染的機率，但毀林養(yǎng)殖對紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的負面影響短期內(nèi)難以消除。淡水養(yǎng)殖場和坑塘面積由1976年的0和7.85 hm2增加至2021 年的3.04 和1.78 hm2，此外坑塘面積和淡水養(yǎng)殖場分別在1995 和2018 年在演西村、三江社區(qū)的面積達到最大，達5.99 和4.08 hm2，部分侵占了紅樹林的生長區(qū)域。

圖3 1976—2021年研究區(qū)紅樹林養(yǎng)殖場的空間變化Fig.3 Spatial changes of mangrove farms in Dongzhaigang from 1976 to 2021

表2 1976—2021年研究區(qū)養(yǎng)殖場和坑場面積變化Table 2 Quantitative changes in the area of mangrove farms and pit ponds in Dongzhaigang from 1976 to 2021 hm2

3.2 問卷調(diào)查分析

3.2.1 基本情況 由表3可知，在保護區(qū)周邊社區(qū)158份有效問卷中，被調(diào)查對象67.72%為?？谑芯用瘢黄淠挲g構(gòu)成中16～30歲者42人、31～40歲者32人、41～50歲者25人、51～60歲者37人和60歲以上者22 人，對保護區(qū)環(huán)境感知能力較強的41 歲以上的中老年群體共占比53.16%；被調(diào)查對象的文化程度普遍不高，初中及其以下學歷者占54.43%；被調(diào)查對象以農(nóng)林牧漁從業(yè)者居多（17.09%），其次是工人（15.19%）；男性對問卷回答更為積極和感興趣（67.09%）。

表3 周邊社區(qū)居民基本情況Table 3 Basic situation of residents in surrounding communities

3.2.2 經(jīng)濟來源 保護區(qū)周邊社區(qū)居民家庭年收入在1 萬～5 萬元的占35.44%，其次是5 萬～10 萬元（占22.15%），表明保護區(qū)周邊個別居民的年收入與2020年全國漁民平均家庭年收入4萬～5萬元①已知全國漁民人均年收入2.18萬元/人，以一家3口人計，假設父母雙方均為漁民，則其家庭年收入約為4萬～5萬元。相比，差距不大；在收入來源上，打工收入占社區(qū)居民收入來源的51.09%，漁業(yè)或水產(chǎn)養(yǎng)殖為其第二大經(jīng)濟來源（占比31.01%），收入中20%～40%來源于漁業(yè)捕撈的社區(qū)居民占比27.22%。綜上，“靠海吃?！钡氖杖霕?gòu)成在當?shù)厣鐓^(qū)占有一定比例，這對紅樹林保護產(chǎn)生一定的壓力。

3.2.3 保護意識 問卷統(tǒng)計有68.99%的社區(qū)居民表示愿意參加紅樹林保護活動，55.06%的社區(qū)居民認為保護紅樹林資源非常重要，且有75.32%的社區(qū)居民認為應成立專門的資源共管委員會來管理和保護這些生態(tài)資源。這表明當前保護區(qū)周邊社區(qū)居民對紅樹林的保護意識較高；關(guān)于紅樹林與居民生產(chǎn)生活相關(guān)度問題，42.41%的社區(qū)居民認為密切相關(guān)，84.18%的居民知道紅樹林是受國家保護的植物。

3.3 紅樹林變化與社區(qū)居民關(guān)系統(tǒng)計分析

3.3.1 調(diào)查問卷的主成分分析 根據(jù)調(diào)查問卷設計提取21個指標進行主成分分析。因子貢獻率較高由高到低主要有捕魚方式、捕撈收入、捕撈月數(shù)、捕撈量、保護態(tài)度，其中捕魚方式和捕撈收入的因子貢獻率分別＞10。cos2＞0.6（代表變量對該主成分的貢獻值，較高的cos2 值能較好地被主成分所代表）的因子有捕魚方式、捕撈收入、捕撈月數(shù)、捕撈量和保護態(tài)度，其中捕魚方式和捕撈收入的cos2＞0.8，說明這5個指標在主成分分析中有較高的代表水平。由圖4可以看出，第一主成分中的主要變量為捕魚方式、捕撈收入、捕撈月數(shù)、捕撈量、年齡、12個月內(nèi)是否有過捕撈行為、文化程度、是否有過養(yǎng)殖行為、目前職業(yè)和工作生活與紅樹林的相關(guān)程度，其中捕魚方式、捕撈收入、捕撈月數(shù)、捕撈量的因子貢獻率最大；第二主成分的主要變量為保護態(tài)度、加入紅樹林保護隊伍意愿、砍伐紅樹林是否會申請、家庭收入來源、12個月內(nèi)是否有過捕撈行為、水產(chǎn)資源狀況、目前職業(yè)、是否需要專門人員管理、文化程度和家庭年總收入，其中因子貢獻率最大的為保護態(tài)度和加入紅樹林保護隊伍意愿。指標間的相關(guān)性分析顯示：家庭收入來源、目前職業(yè)、年齡和拿紅樹林換取經(jīng)濟效益的行為是否可取呈正相關(guān)，并與第一、第二主成分分別呈正、負相關(guān)。居民居住地和性別之間呈正相關(guān)，與第一、第二主成分均呈負相關(guān)。是否知道紅樹林受法律保護、文化程度、保護態(tài)度、是否需要專門的紅樹林管理人員、加入紅樹林保護隊伍愿意之間呈正相關(guān)，與第一、第二主成分呈負相關(guān)。水產(chǎn)資源狀況、砍伐紅樹林是否會報備、12個月內(nèi)是否有過捕撈行為、工作生活與紅樹林的相關(guān)度、捕魚方式、捕撈量、捕撈收入、捕撈月數(shù)和是否有過養(yǎng)殖活動之間呈正相關(guān)，與第一、第二主成分呈正相關(guān)。問卷調(diào)查中41.77%的居民以網(wǎng)魚為主；捕撈收入占家庭總收入不足20%的居民占39.24%，捕撈收入占家庭總收入20%～40%的居民占比為27.22%；捕撈月數(shù)不足1個月的居民占比30.38%。居民捕撈頻率下降，可以減少對紅樹林的負面影響。關(guān)于居民對紅樹林的保護態(tài)度，半數(shù)以上的居民認為保護紅樹林非常重要，這是每個人應盡的責任，表明居民對紅樹林的保護意識較高。綜上可知，當?shù)鼐用竦牟遏~方式、捕撈收入、捕撈月數(shù)、捕撈量和保護態(tài)度已經(jīng)或正在發(fā)生轉(zhuǎn)變，居民生產(chǎn)生活對紅樹林的依賴性正在減少。

圖4 調(diào)查問卷主成分分析及各因子相關(guān)性Fig.4 Principal component analysis and correlation of various factors in the questionnaire

3.3.2 紅樹林面積變化與社區(qū)居民生產(chǎn)生活的主成分分析 由圖5可看出，18個指標中因子貢獻率較大的主要有淡水養(yǎng)殖場規(guī)模、常住人口數(shù)、中學數(shù)量、村莊到紅樹林距離，均＞10。此外，三江社區(qū)和國營三江農(nóng)場的因子貢獻率在均大于其他社區(qū)，與紅樹林面積變化呈明顯的負相關(guān)。其中，淡水養(yǎng)殖場規(guī)模在研究區(qū)內(nèi)僅分布于國營三江農(nóng)場和三江社區(qū)內(nèi)，養(yǎng)殖場無配套的環(huán)保設施，養(yǎng)殖廢水無處理即排入河海和紅樹林區(qū)，影響附近紅樹林的生長，降低其幼苗生存率，使紅樹林面積萎縮。保護區(qū)周邊的國營三江農(nóng)場和三江社區(qū)分別有常住人口11 590 和4 462 人，在靠近紅樹林村莊中人口數(shù)量排在前兩位。人口聚集帶來的垃圾與污水排放、養(yǎng)殖捕撈增加、土地利用強度增大等，對紅樹林產(chǎn)生直接的空間擠壓或生境破壞。中學僅在國營三江農(nóng)場和三江社區(qū)有分布，多數(shù)村民受教育程度不高，小學以下文化水平居多。圖6-a 顯示了居民接受紅樹林保護宣傳的途徑，看電視、網(wǎng)絡宣傳、社區(qū)活動和不清楚分別占32.28%、29.11%、34.18%、32.91%，說明關(guān)于紅樹林的宣傳普及率當前仍未做到全覆蓋、保護宣傳存在滯后性，村民對紅樹林知識的了解與保護意識得不到強化，影響紅樹林保護。事實上，因國營三江農(nóng)場和三江社區(qū)的常住人口數(shù)、村莊面積和中學數(shù)量比研究區(qū)鄰近其他村莊更大或更多，其對紅樹林面積變化的貢獻率大于研究區(qū)鄰近的其他村莊。村莊到紅樹林距離均在5 km以內(nèi)，其中演海村、道學村距離紅樹林分布區(qū)僅2 km，村民大多以捕撈養(yǎng)殖為業(yè)，距離紅樹林較遠的社區(qū)居民以外出打工占多數(shù)。在社區(qū)居民對紅樹林作用的認知中，對紅樹林防風護岸、提供原料、生態(tài)教育和凈化水體的認同度明顯較高，特別是提供原料的認同率為76.58%（圖6-b）。依據(jù)傳統(tǒng)上的“靠山吃山，靠海吃海”活動規(guī)律，距離紅樹林越近的社區(qū)居民對紅樹林的利用率越大，其生產(chǎn)生活對被譽為“生物超市”的紅樹林依賴性越大，同樣地其生產(chǎn)生活活動對紅樹林產(chǎn)生的負面影響也相對越大?？偠灾?，紅樹林的面積變化與社區(qū)生產(chǎn)生活息息相關(guān)，尤其是三江社區(qū)和三江國營農(nóng)場在養(yǎng)殖、受教育程度和宣傳不足等方面無疑提高了紅樹林的破壞程度。

圖5 紅樹林面積變化與社區(qū)居民生產(chǎn)生活主成分分析因子貢獻率Fig. 5 Mangrove area change and contribution rate of principal component analysis factors of community residents' production and life

4 討論

4.1 紅樹林變化與社區(qū)居民生產(chǎn)生活的關(guān)聯(lián)分析

社區(qū)居民的職業(yè)構(gòu)成、收入來源是影響紅樹林面積變化的因素之一。問卷調(diào)查顯示，保護區(qū)周邊居民職業(yè)構(gòu)成中從事農(nóng)林牧漁勞動者占17.09%、工人占15.19%、自由職業(yè)者占13.92%。據(jù)實地調(diào)查，保護區(qū)西部的林市村和博文村外出打工的居民比較多，僅剩少數(shù)年齡較大或無能力從事其他工作的居民以近岸漁業(yè)捕撈為生，東寨港是其最重要的捕撈場所。2018年以來，紅樹林保護力度增大，保護區(qū)及鄰近周邊居民能主動配合轉(zhuǎn)業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)者，政府會給予一定補貼。如山尾村和演海村對從事遠海捕撈的居民，政府每年補貼船只燃油費0.9萬元/戶，對在紅樹林捕撈作業(yè)的居民，政府給予一次性補貼13萬元/戶，對退塘還林者每畝水域一次性補貼2 萬元。由于保護區(qū)內(nèi)及鄰近周邊人為干擾得到有效控制，紅樹林獲得一定的自我恢復機會，其面積有所增加。再者，居民生產(chǎn)方式或經(jīng)濟來源的變化對紅樹林保護也有積極影響。周邊社區(qū)家庭年收入1萬～5萬元的居民占比35.44%，收入來源以漁業(yè)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝獬龃蚬橹鞯恼急葹?1.90%，捕撈收入占年收入＜20%的居多。這說明一些社區(qū)居民的家庭收入來源不再局限于漁業(yè)捕撈。在紅樹林內(nèi)進行諸如捕撈魚蝦蟹、挖螺拾貝等人為活動在減少，大部分居民僅把捕撈當成偶爾閑暇時光的消遣活動，而且多數(shù)參與捕撈的居民因捕撈量小，所得僅自家食用并未進行市場交易。問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，77.22%和70.25%的社區(qū)居民進行過養(yǎng)殖和捕撈活動，這與社區(qū)居民的人口年齡結(jié)構(gòu)也有關(guān)系，年齡越大者，其從事養(yǎng)殖或捕撈的可能性越大。這可能是年齡偏大者在接受新事物和掌握新技能方面不如年輕人，大多從事第一產(chǎn)業(yè)而無穩(wěn)定的其他工作，傳統(tǒng)養(yǎng)殖和捕撈不僅可以為家庭提供營養(yǎng)供給，也是家庭收入的重要來源之一。再者，自2019年末以來受新冠疫情的影響，全國各地的經(jīng)濟發(fā)展明顯受到抑制，外出務工也因此陷入瓶頸期，為緩解生計周邊居民從事養(yǎng)殖捕撈的機率明顯提高。綜合來看，經(jīng)濟發(fā)展和紅樹林的破壞雖然仍在進行中，但隨著社區(qū)居民的經(jīng)濟收入和職業(yè)構(gòu)成開始發(fā)生變化，部分居民由農(nóng)漁業(yè)從業(yè)者轉(zhuǎn)向外出務工者，紅樹林受漁業(yè)過度捕撈養(yǎng)殖的干擾在下降。

4.2 紅樹林保護的啟示

紅樹林保護離不開周邊社區(qū)居民的關(guān)注與參與。社區(qū)居民的保護意識與保護態(tài)度越高，就會有越多的行動落實于紅樹林保護，進而有利于紅樹林恢復或面積增長。經(jīng)濟、環(huán)境保護政策是影響社區(qū)居民保護意識的重要誘因之一。政府重視紅樹林保護、執(zhí)法嚴格、宣傳力度大，居民對紅樹林的保護認知會得到強化與提高。1976—2021年，因保護區(qū)的建立使紅樹林免受大規(guī)模的人為干擾，海南省、?？谑泻蜄|寨港管理局實施的自然保護區(qū)管理條例、漁業(yè)法、環(huán)境保護法、護林政策等一系列法律法規(guī)或政策（圖7），向群眾明確告知紅樹林的保護范圍、禁止事項及違法責任，引導群眾提升生態(tài)環(huán)境保護意識，紅樹林管理走上法制化、規(guī)范化軌道；近年來的濕地保護規(guī)定、生態(tài)紅線的劃定和生態(tài)補償機制的擬定，明確了東寨港紅樹林生態(tài)保護與修復工作，嚴厲打擊或制止紅樹林區(qū)違法排污、養(yǎng)殖等行為，強化了居民的紅樹林保護意識，居民主動降低了在保護區(qū)內(nèi)人為活動的頻率或強度。再者，受益于信息技術(shù)的發(fā)展，線上線下相結(jié)合的紅樹林保護宣傳方式，擴大了宣傳面。線上方式主要通過管理局官網(wǎng)、新聞媒體、微信、微博、QQ等進行宣傳，線下方式則通過走訪港口、懸掛橫幅、張貼通告或標語、發(fā)放宣傳資料、流動廣播、組織居民參觀紅樹林科普博物館等活動開展保護宣傳。本文調(diào)查顯示，55.06%的周邊社區(qū)居民普遍認為保護紅樹林非常重要并且是每個人應盡的責任，68.99%的居民表示愿意加入保護紅樹林隊伍，這表明周邊社區(qū)居民對紅樹林保護的意識已有明顯提高。

圖7 1976—2021年與研究區(qū)紅樹林保護相關(guān)的農(nóng)業(yè)政策、宣傳和執(zhí)法情況Fig.7 Agricultural policy, advocacy and enforcement related to mangrove conservation from 1976 to 2021

5 結(jié)論與不足

本文通過轉(zhuǎn)移矩陣、問卷調(diào)查和主成分分析較詳盡地考察了?？谑袞|寨港紅樹林面積變化與保護區(qū)周邊社區(qū)居民存在的關(guān)系，得出以下主要結(jié)論：

1）1976—2021 年，?？谑袞|寨港紅樹林自然保護區(qū)紅樹林面積由1 395.84 hm2增加至1 589.28 hm2，面積占比由1976年的28.6%上升到2021年的32.6%，成為最主要的濕地類型。其中1976—1985年紅樹林面積減少幅度最大，減少了250 hm2。2005—2018 年增加幅度最大，紅樹林面積增加了190.08 hm2。研究區(qū)紅樹林濕地共有91.77 hm2轉(zhuǎn)化成其他濕地，10.71 hm2轉(zhuǎn)化為非濕地，同期又有267.71 hm2的其他濕地和28.21 hm2的非濕地轉(zhuǎn)化成紅樹林濕地。各類用地或濕地的轉(zhuǎn)出面積排序：淤泥質(zhì)海灘＞河流＞海水養(yǎng)殖場＞其他用地＞洪泛濕地/內(nèi)陸灘涂；轉(zhuǎn)入面積排序：淤泥質(zhì)海灘＞河流＞其他用地＞三角洲/沙洲/沙島＞洪泛濕地/內(nèi)陸灘涂＞水田。

2）社區(qū)居民的捕魚方式、捕撈收入、捕撈月數(shù)、捕撈量和保護態(tài)度以及淡水養(yǎng)殖場規(guī)模、常住人口數(shù)、中學數(shù)量、村莊到紅樹林距離因子貢獻率均＞10，對紅樹林的依賴程度強，人為的破壞性行為仍是紅樹林受破壞的主要影響因素。

3）周邊社區(qū)居民的職業(yè)結(jié)構(gòu)、收入來源和保護意識對研究區(qū)紅樹林面積變化有著重要影響。1976—2021年居民的收入來源和職業(yè)結(jié)構(gòu)由以農(nóng)漁業(yè)為主轉(zhuǎn)向外出打工為主，居民圍墾養(yǎng)殖活動的減少和退塘還林，直接促進紅樹林面積的增加；政府和各部門推行紅樹林保護政策和相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策、投入大量的保護宣傳經(jīng)費和及時更新宣傳手段等能正面引導居民重視紅樹林保護，提升居民的保護意識。

本文以海南東寨港紅樹林自然保護區(qū)的紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，基于野外調(diào)查和社會調(diào)查剖析紅樹林變化與社區(qū)居民的關(guān)聯(lián)，一方面，對海口市紅樹林資源的保護、管理及合理開發(fā)利用，以及?？谑锌沙掷m(xù)發(fā)展提供一定的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐；另一方面，對改善?？谑袞|寨港紅樹林生態(tài)環(huán)境，對實現(xiàn)?？谑薪?jīng)濟、生態(tài)、社會三大效益的共同發(fā)展具有重要意義。但本文還存在以下不足：1）研究期為1976—2021年，由于時間跨度接近45年，缺少早期如1976年的統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)和相關(guān)文本數(shù)據(jù)，主要通過相近年份平均值和假定年份間為線性變化補充缺失值進行統(tǒng)計；2）由于遙感影像的分辨率、解譯方法和解譯人的熟練程度等因素均可能影響影像的解譯精度，導致本文與已有關(guān)于東寨港紅樹林自然保護區(qū)內(nèi)紅樹林解譯面積（羅丹 等，2013；李儒 等，2017；吳庭天等，2020）存在一些不一致。

未來需加強以下幾方面研究：1）加強基礎數(shù)據(jù)資料收集與分析。由于資料數(shù)據(jù)收集有一定困難，本研究未能得到一部分反映居民生產(chǎn)生活方式與紅樹林面積變化的基礎數(shù)據(jù)資料，如養(yǎng)殖捕撈的成本投入、外出打工的人數(shù)、紅樹林的原生林和人工林占比等，今后應更新、補充數(shù)據(jù)，以對?？谑袞|寨港紅樹林與社區(qū)居民關(guān)聯(lián)作出更準確的評價。2）增加調(diào)查村落及其樣本數(shù)量。本研究共調(diào)查了13 個村，范圍均距離紅樹林5 km 以內(nèi)，位于5 km以外的社區(qū)居民的生產(chǎn)生活對紅樹林也會有影響，本著全面性原則，后期應對其他村落進行走訪調(diào)查，以對其進行更準確的評估。3）關(guān)注并核實前人關(guān)于保護區(qū)紅樹林面積解譯成果。以東寨港自然保護區(qū)為研究區(qū)的文章較少，且最新研究年份為2018年，今后除嚴格核實保護區(qū)內(nèi)紅村林面積已有文獻外，還應密切關(guān)注東寨港紅樹林解譯的最新動態(tài)，使數(shù)據(jù)更為準確可信。