仝瑾 刘铭祎 应明
天津水运工程勘察设计院有限公司 天津 300456
摘要:我国拥有广阔的海岸线,由于气候变化和人类活动的影响,海岸带受到不同程度的破坏,开展海岸带生态修复技术研究对海岸带保护具有重大的现实意义。本文简要分析了海岸带面临的主要问题,概述了滨海湿地、滨海盐碱地和红树林海岸修复技术,提出了下一步研究的方向。
关键词:海岸带;生态修复;研究
我国拥有辽阔的海域,众多的岛屿、河口和海湾,海岸线的长度超过3.2×104km[1],其中陆地岸线1.8×104km,岛屿岸线1.4×104km。海岸带拥有丰富的自然资源,是我国滨海区域经济持续健康发展的重要载体,由于海岸带的不合理利用和开发以及全球气候变化影响,海岸带的生态系统遭受不同程度的破坏,因此开展海岸带生态修复技术研究具有重要意义。
1、海岸带面临的主要问题
(1)自然岸线不断减少,人工岸线急剧增加
随着人类社会经济的不断发展,人工岛、码头、围海养殖等人工围填海无序增长,人工岸线急剧增加,自然岸线不断减少。近70年以来,中国陆地面积增加近1.42万km2,自然岸线保有率从81.70%下降至32.92%[2]。随着自然岸线的减少,滨海湿地遭受破坏,滨海湿地生物多样性受到威胁,生态系统功能严重受损。
(2)海平面上升速度加快,海岸带遭侵蚀
全球气候变暖导致冰川消融,海平面呈持续上升趋势,加速海岸侵蚀,并造成滩涂损失、低地淹没和生态环境破坏。根据世界各地验潮站资料显示,20世纪全球海平面平均上升0.15-0.18m,上升速率1.0-2.0mm/a[3]。根据《2019年中国海平面公报》,1980-2019年,中国沿海海平面上升速率为3.4mm/a,高于同时段全球平均水平,2019年中国沿海海平面较常年高72mm,为1980年以来第三高。
(3)近岸海域环境污染,海岸带生境遭受损害
2019年我国污染海域主要集中在辽东湾、渤海湾、江苏沿岸、长江口、杭州湾、浙江沿岸、珠江口等近岸海域,主要超标指标为无机氮和活性磷酸盐。近岸海域海水富营养化、船舶溢油和化学品泄漏等污染导致近岸海洋生态系统处于亚健康和不健康状态,海岸带生境遭受损害。
(4)外来物种入侵,破坏滨海湿地物种多样性
外来物种入侵后,会快速生长并扩散,与本地种竞争抢占生态位,导致海岸带湿地物种多样性丧失、降低湿地的社会经济价值、破坏海岸带湿地生态系统和景观。
2、海岸带生态修复技术
(1)滨海湿地修复技术
滨海湿地恢复和重建最重要的理论基础是生态演替,但是不同的湿地类型,恢复和重建的指标体系和策略不同。滨海河口湿地植物配置,应以河道河口的乡土植物为主,可选择乔—灌—草三层次复合群落,构建多样性的植物配置。对于围填海后退化滨海湿地,采用适当的生物、生态及工程措施,逐步恢复退化湿地生态系统的结构与功能,最终达到自我持续状态。如:(图1)
上海临港新城围垦区内设立湿地修复示范区,设计核心为“动态保育模式”,营造了湿地植被恢复与营造区、水生植被人工修复浮岛、生态养殖区等功能区,采用呈包围状分布种植芦苇、放置水生植物浮岛等生态修复措施,恢复生态系统结构[4]。
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(图1)某滨海区生态图
(2)滨海盐碱地修复技术
土壤盐渍化问题是滨海区域典型灾害之一。滨海盐碱地主要形成原因为海水影响、土壤蒸腾、填海造田、围湖产盐等。种植耐盐碱植物是目前改良盐碱地最科学的方法。天津滨海地区耐盐碱植物种类繁多,耐盐碱植物大约有120多种,约占我国盐生植物种类总数的25%[5]。山东潍坊在海岸带生态修复过程中引进耐盐碱乔木型柽柳,具有不怕沙埋、抗盐碱能力强,生长快、成林快等特点,大大降低了防护林的栽种和维护成本。刘昊华[6]对滨海常见绿化植物和树种进行耐盐性研究,发现耐盐性最强的为胡杨和择柳,其次为果桑、耐旱桑、地被菊、连翘,金银花,臭椿,金银木。
(3)红树林海岸带修复技术
红树林是湿地盐生植物群落,即指生长在热带、亚热带海洋潮间带地区,受海水潮起潮落浸淹、干露的耐盐性木本植物群落,也是独一无二形成保护海岸的植物群体。我国分布面积最大的红树植物群落是白骨壤,耐盐和耐淹水能力最强,最北可分布到福建福清。华南地区对红树林修复的重要方式是构建红树林种植—养殖耦合系统,净化水质的同时可增加实现红树林的修复和保育[7]。于凌云等[8]根据粤港澳大湾区红树林湿地面临的生态问题,提出恢复和重建红树林时,要注意控制外来物种的蔓延,并提高单一人工林的生态多样性。
3、结语
许多学者对海岸带生态修复技术进行过大量的研究,理论分析结合实际工程增加了对海岸带生态修复的理解。目前海岸带生态修复研究成果很多,但由于海岸资源类型多,生态系统的复杂性,海岸带生态修复工作还存在的诸多技术瓶颈。
(1)针对不同类型海岸带破坏情况,开展专题研究,并将海岸物理整治与生态修复技术相结合,形成系统的海岸带修复技术体系,推广使用。
(2)基于具体海岸带生态修复工程项目开展评估,对修复效果进行持续追踪,形成标准化评估体系。
(3)建立有效的监管体系,探索海岸带全方位实时监测系统,提高海岸带保护与修复效果信息化监督管理水平。
参考文献
[1] 周云轩,田波,黄颖等. 我国海岸带湿地生态系统退化成因及其对策[J]. 中国科学院院刊,2016 ,31(10) : 1157-1166.
[2] HOU X Y,WU T, HOU W,et al. Characteristic of coastline changes in mainland China since the early 1940s [J]. Science China earth sciences, 2016 ,59:1791-1802.
[3] 骆永明.中国海岸带可持续发展中的生态环境问题与海岸科学发展[J].中国科学院院刊,2016,31(10):1134-1141.
[4] 倪华明,刘晶,周立晨,王天厚等. 上海临港新城滨海湿地生态系统修复示范设计[J]. 安徽农业科学,2014 ,42(23) : 7893-7897.
[5] 赵可夫,冯立田. 中国盐生植物资源[M]. 北京:科学出版社,2001.
[6] 刘昊华.几种滨海盐碱地绿化植物耐盐特性研究[D].北京:中国林业科学研究院,2011.
[7] 徐华林,彭逸生,葛仙梅等. 基于红树林种植的滨海湿地恢复效果研究[J]. 湿地科学与管理,2012,8(3):36-40.
[8] 于凌云,林绅辉,焦学尧,沈小雪,李瑞利等. 粤港澳大湾区红树林湿地面临的生态问题与保护对策[J]. 北京大学学报(自然科学版),2019, (55)04:782-790.