路文海,向先全,曾 容,黃海燕,王秋璐,付瑞全
(國家海洋信息中心 天津 300171)
我國海洋生態環境變化趨勢研究*
路文海,向先全,曾 容,黃海燕,王秋璐,付瑞全
(國家海洋信息中心 天津 300171)
文章從我國近海海域海洋生態環境變化導致生物多樣性和數量的變化分析入手,研究了 “十一五”期間我國生態監控區的生態環境變化趨勢,論述了濱海濕地、海灣、珊瑚礁、紅樹林、海草床等重要生態環境的退化情況,并從經濟、污染、災害等方面分析了影響其退化的原因,提出了加強我國海洋生態環境管理的建議。
海洋管理;生態環境;變化趨勢;退化因素
近幾十年來,我國近海海域生態環境發生了巨大變化,生境的改變必然對生物多樣性及其數量產生影響。如20世紀80年代初期,渤海大型底棲生物的主要優勢種以甲殼動物和軟體動物為主[1];2006—2007年主要優勢種則以多毛類居多,東海大型底棲生物群落結構和種類組成也已經發生了明顯的變化;20世紀70年代末期東海海域主要優勢種以棘皮動物為主,而2006—2007年個體較小、生長周期較短的多毛類取代個體較大、生長周期較長的棘皮動物,成為目前東海大陸架最重要的優勢類群。此外,我國是漁業大國,但是由于開發活動和全球環境變化的影響,20世紀70年代以前我國漁業賴以生存的傳統的優質漁業對象,現今大多已衰落,種群結構逐漸小型化、低齡化,短生命周期、低營養級的小型中上層魚類、頭足類和小型蝦、蟹類取代了原有的大型優質經濟種類,種群交替不斷發生[2]。總體而言,從種群的繁殖策略上,目前我國近海海域種群壽命長、具有高競爭力的K-對策種的優勢地位正逐漸喪失,而被壽命短、適應能力寬、具有高繁殖能力的r-對策種所取代,以適應越來越不穩定的自然環境。
本研究從我國近海海域海洋生態環境變化導致生物多樣性和數量變化的角度出發,首先研究 “十一五”期間我國生態監控區生態環境的變化趨勢,并論述濱海濕地、海灣、珊瑚礁、紅樹林、海草床等重要海洋生態環境的退化情況,再從經濟、污染、災害等方面分析了影響其退化的因素,最后提出了加強我國海洋生態環境管理的建議。
根據 “十一五”期間全國海洋環境質量公報,我國對18個海洋生態監控區的河口、海灣、灘涂濕地、紅樹林、珊瑚礁和海草床生態系統開展監測,監控區總面積達6.13萬km2。根據《HY/T087-2005近岸海洋生態健康評價指南》,近岸海洋生態系統健康狀況分為3個級別:健康、亞健康和不健康。總體來說,該期間我國海洋生態監控區的生態系統健康狀況不容樂觀,不健康和亞健康的生態監控區占海洋生態監控區監測面積的19.34%和79.1%。
該期間雙臺子河口、灤河口-北戴河、黃河口、長江口、樂清灣、閩東沿岸、大亞灣、蘇北淺灘和雷州半島9個生態監控區健康狀況均為亞健康,沒有明顯變化;錦州灣和杭州灣兩個生態監控區健康狀況較差,均為不健康;珠江口和萊州灣兩個生態監控區2006—2009年均為不健康,2010年好轉為亞健康;渤海灣生態監控區2009年狀況較差為不健康,其余年份為亞健康;海南東海岸、西沙珊瑚礁、北侖河口和廣西北海4個生態監控區健康狀況均由健康轉為不健康。根據 “十一五”期間全國海洋環境質量公報中對生物多樣性和生物群落健康狀況的描述,雙臺子河口、黃河口兩個生態監控區有升高的趨勢,渤海灣、杭州灣、長江口、閩東沿岸、大亞灣、雷州半島、西沙珊瑚礁7個生態監控區有下降的趨勢,萊州灣、樂清灣、蘇北淺灘、海南東海岸、北侖河口、廣西北海等監控區沒有明顯變化。
2.1 濱海濕地生態系統
濱海濕地是指低潮時水深淺于6 m的水域及其沿岸浸濕地帶,包括水深不超過6 m的永久性水域、潮間帶 (或洪泛地帶)和沿海低地等。2007年中國濱海濕地面積為693萬hm2。其中:自然濱海濕地的面積為669萬hm2,占濱海濕地總面積的97%;人工濱海濕地面積為24萬hm2,占總面積的3%。與1975年中國濱海濕地面積736萬hm2相比,濱海濕地總面積減少43萬hm2,其中人工濕地增加22萬hm2,而自然濕地面積減少65萬hm2。自然濕地面積的減少主要為潮間帶濕地面積,減少了55萬hm2,減少幅度過半[3]。
2.2 海灣生態系統
受人類活動影響劇烈的海灣生態系統多處于亞健康狀態或不健康狀態。以渤海灣為例,在過去的幾十年間,渤海生態系統的生產力和群落結構都發生了很大變化。其魚類資源量在20世紀50—60年代處于鼎盛時期,魚類生物量密度為1 220 kg/km2,有包括帶魚、小黃魚、真鯛、褐牙鲆、梭魚、鱸魚、藍點馬鮫、鰳魚等優質漁業對象在內的約201種魚類在此棲息,優勢種為優質經濟種類小黃魚和帶魚等底層魚類[4-5]。但長期過度捕撈和環境變化,致使渤海魚類種類數劇減,生物量密度也大幅降低,20世紀80—90年代渤海魚類生物量密度為696 kg/km2;優勢種則被鯷魚等經濟價值較低的小型中上層魚類取代。此外,渤海灣1998年浮游植物密度約為1959年的30%,浮游動物次級生產力在1959至1982年間也呈下降趨勢[]。
2.3 珊瑚礁生態系統
我國西沙海域、雷州半島、海南東海岸和廣西北海生態系統均處于亞健康狀態。我國珊瑚礁生態系統狀況總體呈退化趨勢,具體表現為大陸沿岸造礁石珊瑚種類數明顯減少,常見優勢種結構發生較大變化,以環境耐受力較強的團塊狀珊瑚為主。西沙海域和徐聞珊瑚礁退化嚴重,生態健康狀況由健康變為亞健康;生態健康狀況較好的海域也出現明顯退化跡象,如海南東海岸部分沿岸珊瑚礁出現退化,死珊瑚增多,石珊瑚蓋度偏低;潿洲島珊瑚礁的個別區域受人為影響,活珊瑚減少,東山海域受灣內污染影響珊瑚礁明顯外移等。一些沿岸珊瑚礁由于未能設立自然保護區,人為干擾破壞嚴重,加上環境污染日趨惡化,面臨瀕臨滅絕的威脅。
2.4 紅樹林生態系統
我國有遼闊的海岸線,但是紅樹林的分布比較局限,目前僅有約150~220 km2,主要分布在福建、廣東、廣西及海南,占全國紅樹林總面積的97%,而海南的紅樹林幾乎包括了中國紅樹植物的全部種類。中國紅樹林面積在歷史上曾達2 500 km2。20世紀50年代為400 km2左右。由于人類在海岸帶的不合理開發活動對紅樹林的破壞愈發嚴重,導致紅樹林面積不斷在減少。
2.5 海草床生態系統
中國海草床生態系統主要分布在廣東、廣西、臺灣、香港以及福建零星區域,其中廣東省海草面積最大,約9.70 km2;廣西次之,約9.42 km2。喜鹽草是中國亞熱帶的絕對優勢種類,僅廣東和廣西的分布面積就超過17 km2,在臺灣和香港亦有分布。浙江與江蘇僅報道有流蘇藻。受圍填海、挖掘星蟲、海水養殖等人為活動影響,廣西北海海草床棲息地環境受到破壞。
3.1 經濟因素
沿海地區經濟的快速發展以及人口的增加,致使海洋生境的土地利用強度不斷加大,港口、農田、養殖場、居民建筑等取代了海洋生境,自然海岸線比重也在降低。2001—2011年,沿海地區生產總值占國民生產總值的比重總體在60%左右,且生產總值增長速度較快,其中天津、遼寧、江蘇、福建、山東、廣西等地區每年增速都在10%以上。沿海地區人口占全國人口的比重也呈上升趨勢,從41%穩步增加到43%。2011年,沿海地區貨物進出口總額占全國的78.8%,其中進口占85.5%,出口占71.1%[7]。此外,沿海城市化進程中建造的工程設施,尤其是填海造地對潮間帶和濕地生境的毀滅性破壞等,致使部分海灣富營養化程度加劇、赤潮災害頻發,魚類繁殖育幼場破壞,經濟生物資源量銳減。2011年,確權海域面積1859 km2,從用海類型看,漁業、工業、交通占到95%以上;至2011年年底,我國已確權填海造地面積共982 km2,其中福建、江蘇、浙江、遼寧、天津填海造地面積均超過100 km2[8]。
3.2 污染因素
隨著陸地工業區向沿海遷移,城市生活污水、工農業廢水以及近海養殖業產生的污水向近岸 (河口、海灣)排放量急劇增加。“十一五”期間,全國劣四類水質海域面積平均約為3.2萬km2,2009年劣四類岸線長度為2 300 km,約占岸線總長的11.1%,劣四類岸線主要分布于遼東灣、渤海灣、萊州灣、長江口、杭州灣和珠江口。2009年全國40條主要河流全年入海CODCr、石油類、營養鹽(氨氮、總磷)、重金屬 (銅、鉛、鋅、鎘、汞)和砷等主要污染物總量為1 367萬t。陸源入海排污口主要污染物為CODCr、總磷、懸浮物和氨氮。濱海濕地普遍存在著水體有機物和營養鹽嚴重超標的現象,個別區域沉積物中重金屬污染也較為嚴重;濱海濕地的生境和生物群落質量均嚴重下降,潮間帶生物群落結構改變明顯,底棲生物種類貧乏,蘆葦、堿蓬、紅樹林等分布面積更是銳減,鳥類的種類與數量顯著降低。
3.3 災害因素
近年來的赤潮、溢油、生物入侵、洪澇、干旱、荒漠化等災害的頻繁發生,導致許多海洋生態系統的退化。進入21世紀以來,我國海域每年赤潮發生次數在28~119次之間,年平均79次;累計面積在10 150~27 070 km2之間,年均16 300 km2余,赤潮發生次數和累計面積均為20世紀90年代的3.4倍。從多年變化趨勢看,赤潮發生有從局部海域向全部近岸海域擴展的趨勢[9]。2011年蓬萊19-3油田相繼發生兩起溢油事故,導致大量石油類污染物進入水體和沉積物,對渤海海洋生態環境造成嚴重的污染損害。污染海域的浮游生物種類和多樣性降低,海洋生物幼蟲幼體及魚卵仔稚魚受到損害,底棲生物體內石油類含量明顯升高,海洋生物棲息環境遭到破壞[10]。生物入侵會導致生態系統的組成和結構發生變化,影響入侵地的生物多樣性,改變入侵地的生態性質和功能。2011年福建樂清灣和閩東沿岸互花米草入侵依然嚴重;廣西山口紅樹林區互花米草面積達4.9 km2,近10年來面積擴大約2倍,林區內無瓣海桑出現成片成林的趨勢,威脅土著紅樹植物的生存。黃河口和萊州灣泥螺分布范圍持續擴大,目前向北已擴展至濱州沿岸潮間帶海域,局部區域最高密度達160個/m2。此外,氣候變化引起崇明島東部1982—2000年濱海濕地面積幾乎損失了3/4,其中水體面積減少了4%,灘涂面積減少了69%[11]。受洪水影響,海南東海岸長圮港海域海草被入海泥沙覆蓋,棲息密度有所下降[12]。
4.1 綠色發展
正確處理好海洋經濟發展和海洋生態保護的關系,堅持在開發中保護、在保護中開發,促進和保證我國沿海開發戰略實施的同時,堅持海洋生態保護與經濟發展相協調,通過海洋生態保護引導海洋產業政策,以海洋生態保護成效促進海洋經濟發展方式轉變,推動沿海地區社會經濟可持續發展;根據區域海洋環境容量和生態承載力,科學規劃海域空間利用,合理布局臨港臨海產業,制定嚴格的產業準入標準,嚴格控制高耗能、高污染和產能過剩產業規模,推動傳統產業升級,鼓勵高新技術、資源節約和環境友好產業發展,規劃用海、集約用海、生態用海、綠色用海,促進海洋資源可持續利用和沿海地區經濟與生態和諧發展。
4.2 加強保護
繼續強化對重點海洋生態系統及特殊生境的保護監控工作,積極開展近海生態健康和生物多樣性狀況的定期調查評價,對具有重要生態價值自然岸線、生態脆弱區、敏感區及生物多樣性豐富海域的自然生境進行有效管護,制訂實施海洋生物多樣性保護戰略與行動計劃;對生境嚴重退化、物種多樣性下降的區域有計劃地開展生態修復工程,建立繁育基地,通過禁捕、修復、救護、繁育等措施,擴大海洋生物物種種群,恢復海洋生物棲息生境;根據黨中央國務院建設生態文明的總體部署和國家海洋局建設海洋生態文明示范區的意見,積極開展海洋生態文明示范區建設,建立完善長效的保護管理機制,由點及面,以生態文明示范區為先行,推進全國,實現海洋生態系統結構完整、功能穩定和物種豐富。
4.3 強化管理
建立健全行政管理、海洋監測、執法監察等海洋生態管控綜合機制,三管齊下,努力將各項生態調控措施落到實處。陸海統籌,各部聯動,制訂污染物排海總量并開展總量控制生態效益評估,強化對海洋生態風險較大的區域、行業和污染物管理,提高污染事故突發事件的預警和應急響應能力;加強對引進外來物種的安全管理,逐步建立外來入侵物種監測系統,對危險物種的入侵進行科學合理的預警、預防和控制,維護本地物種和生境安全;規范執法程序,加強動態監督,提高對圍填海工程、港口工程、海水養殖等開發利用活動的海洋監測和執法監察力度,依法查處不按要求建設、排放、采挖等違法行為。
4.4 做好宣傳
加大海洋宣傳力度,充分利用各種媒體,建立多層次、多渠道、多形式的海洋知識傳播方式,使社會各界充分認識到保護海洋生態的重要性和緊迫性,引導公眾逐步樹立海洋觀念,增強海洋意識;確保信息公開,促進企業環評、企業排污、生態修復工程信息公開,使社會公眾享有相應知情權和監督權;拓展渠道、加強組織,完善公眾參與機制,調動社會公眾及非政府組織的積極性,鼓勵廣大人民群眾參與到改善海洋環境、保護海洋生態、樹立海洋生態文明的工作中來,形成全民共同促進海洋生態事業發展的局面。
[1] 李榮冠.中國海陸架及鄰近海域大型底棲生物[M].北京:海洋出版社,2003.
[2] 唐啟升.中國專屬經濟區海洋生物資源與棲息環境[M].北京:科學出版社,2006.
[3] 鞠美庭,王艷霞,孟偉慶,等.濕地生態系統的保護與評估[M].北京:化學工業出版社,2009.
[4] 金顯仕,趙憲勇,孟田湘,等.黃、渤海生物資源與棲息環境[M].北京:科學出版社,2005.
[5] 楊紀明,楊偉祥,王新成,等.渤海底層魚類的生物量估計[J].海洋學報,1990(12):359-365.
[6] TANG Q S,JIN X S,WANG J,et al.Decadal-scale variation of ecosystem productivity and control mechanisms in the Bohai Sea[J].Fisheries Oceanography,2003,12(4/5):223-233.
[7] 國家統計局.2012年中國統計年鑒[M].北京:中國統計出版社,2012.
[8] 國家海洋局.2011年海域使用管理公報[EB/OL].(2012-05-07)[2013-09-10].http://www.soa.gov.cn/soa/hygb/hygb/webinfo/2012/05/133 6351523693910.htm.
[9] 國家海洋局.2009年中國海洋環境質量公報[EB/OL].(2010-06-10)[2013-09-10].http://www.soa.gov.cn/soa/hygb/hjgb/webinfo/2010/06/1297643967120831.htm.
[10] 國家海洋局.2011年中國海洋環境狀況公報[EB/OL].(2012-06-30)[2013-09-10].http://www.soa.gov.cn/soa/hygb/hjgb/webinfo/2012/06/1340488547415825.htm.
[11] 徐明,馬超德.長江流域氣候變化脆弱性與適應性研究[M].北京:中國水利水電出版社,2009.
[12] 國家海洋局.2010年中國海洋環境狀況公報[EB/OL].(2011-05-16)[2013-09-10].http://www.soa.gov.cn/soa/hygb/hjgb/webinfo/2010/06/1305507673142596.htm.
海洋公益科研專項項目:“海洋生態紅線區劃管理技術集成研究與應用”(201405007).