我國海灣開發利用存在的問題與保護策略*

中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態重點實驗室 廣州 510301

我國海灣開發利用存在的問題與保護策略*

黃小平 張 凌 張景平 江志堅

中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態重點實驗室 廣州 510301

海灣因其獨特的自然條件，擁有區位、環境、資源等諸多優勢，成為海陸交通樞紐、臨海工業基地、重要城市中心和海洋生物搖籃，在國家經濟建設與社會發展中具有極其重要的戰略地位，因此維持海灣的可持續發展意義重大。但是，近幾十年來，高強度人類活動，導致海灣面積和自然岸線減少、泥沙嚴重淤積、環境惡化、生態系統失衡，已嚴重威脅到我國沿海地區經濟和社會的可持續發展。針對目前海灣開發利用過程中出現的主要問題，亟需進行基于陸海統籌的海灣區域及其流域發展規劃，展開海灣綜合整治與生態環境修復，控制流域面源污染物輸入，推進基于生態系統的海灣管理，以實現海灣有序開發，保障其生態系統健康與可持續利用。

海灣健康，相對封閉性，海陸統籌規劃，基于生態系統的管理

DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.10.003

海灣是非常寶貴的資源，在我國經濟建設和社會發展中具有極其重要的戰略地位。由于海灣地處海陸結合部，非常容易受人類活動的影響，導致海灣生態環境惡化，空間面積減少，泥沙淤積嚴重，給沿海地區經濟和社會的可持續發展帶來嚴峻挑戰。本文在分析我國海灣開發利用過程中出現主要問題的基礎上，提出海灣可持續利用的對策與建議，為改善海灣生態環境、實現海灣區域的可持續發展提供依據。

1 我國海灣開發利用概況及其戰略地位

根據《聯合國海洋法公約》第 10 條第 2 款的相關規定，海灣為凹入陸地的明顯水曲，其面積要大于或等于以曲口寬度為半徑的半圓面積；我國對海灣的定義為“被陸地環繞且面積不小于以口門寬度為直徑的半圓面積的海域”（GB/T8190—2000），其內涵與聯合國規定的基本一致。海灣最突出的自然屬性就是環境條件相對封閉，風浪較小，水交換周期長。在我國遼闊的近海疆域中，存在諸多的大中小型海灣。根據《中國海灣志》初步統計，我國海灣數量眾多，面積在 100 km2以上者有 50 多個，面積 10 km2以上者有 150 多個，面積在 5 km2以上者為 200 個左右。我國著名海灣主要有渤海灣、遼東灣、萊州灣、膠州灣、象山灣、廈門灣、大亞灣、湛江灣和海口灣等。自古以來，我國勞動民眾就開發利用海灣，在海灣中興魚鹽之利，行舟楫之便，取得了巨大成績。新中國建立以來，特別是改革開發以來，不但傳統開發項目得到發揚光大，而且增加了許多新的開發項目。概括起來說，我國海灣開發利用取得的成就主要包括：港口資源開發利用，水產資源的開發利用，土地資源的開發利用，旅游資源的開發利用，海水化學資源的開發利用，以及礦產資源的開發利用等[1]。

我國海灣自然條件優越，在國家現代經濟建設和社會發展中的戰略地位非常重要。由于海灣優良的駐泊條件，使其成為海路交通樞紐，如膠州灣的青島港，廈門灣的廈門港，大亞灣的惠州港等。海灣因其獨特的區位和資源優勢而成為臨海工業基地，如大連灣的造船基地，大亞灣的南化石化基地和大亞灣核電站等。海灣良好的地理位置、豐富的腹地資源和優美的自然環境，使其成為重要城市，如依托深圳灣、大鵬灣和大亞灣的深圳市，依托膠州灣的青島市、依托廈門灣的廈門市。同時，海灣豐富的餌料生物加之相對封閉的自然條件，使其成為重要的海洋生物產卵場、育幼場和索餌場，是重要海洋經濟生物的搖籃，如渤海灣、萊州灣、大亞灣等。由于海灣風浪少的優點，使其成為重要海水養殖區域，包括海域網箱養殖（如大亞灣，象山灣等）和陸域（灘涂圍海）海水養殖（膠州灣、大亞灣等）。鑒于海灣極其重要的地位，維持海灣可持續發展是國家的重大戰略。

從國際上來看，很多海灣也在現代經濟和社會生活中發揮著重要的作用，例如，日本的東京灣不僅是東京、橫濱等著名城市的依托，更發展為京濱工業地帶的主要部分。美國切薩皮克灣分布有巴爾的摩和諾福克等大港，還包含諾福克和紐波特紐斯港口城市群，是美國的重要工商業中心。

2 海灣開發利用中存在的主要問題

我國海灣資源豐富，開發歷史悠久，近幾十年來，海灣開發利用已給地區帶來了巨大的經濟效益，但同時也產生了不容忽視的問題。人類在開發海灣資源過程中，由于對自然壓力、社會壓力、經濟壓力對海灣生態環境變化驅動的機制認識不清，過度開發破壞了海灣生態環境，造成海灣生態系統自我調節能力和生態服務功能下降。此外，由于缺乏集海灣海域及其流域為一體的資源開發利用總體規劃和合理保護，我國海灣海洋交通運輸、圍海造地、臨海工業的快速發展，以及海灣流域的開發，對海灣傳統用海空間及其生態環境的不利影響日益凸顯。

2.1 海灣生態環境惡化

近幾十年來，隨著我國沿海地區經濟的快速發展，高強度人類活動已對海灣生態環境產生顯著影響，對海灣的生態安全構成嚴重威脅。

2.1.1 環境污染嚴重，富營養化加劇

由于海灣及其流域的高強度人類開發活動，氮、磷及毒害污染物等大量輸入灣內，對我國海灣水質和沉積物質量產生顯著影響，我國多數半封閉性海灣水質污染嚴重，沉積物中痕量金屬超標。例如，膠州灣海水中的無機氮含量從 20 世紀 60 年代的 0.03 mg/L 升至 21 世紀初的 0.29 mg/L，1981—2001 年間，海水氮磷比值從 18 升至 57[2]。廣東大亞灣是一個半封閉的亞熱帶海灣，隨著近年來工業廢水、海水網箱養殖污染物、流域面源污水、城鎮生活污水等排放量迅速增加，該海域已由貧營養狀態發展到中營養狀態，部分海域出現富營養化，海水無機氮含量逐步增加，氮磷比值從 1985 年的 1.3升至 2003 年的 61.9[3,4]。大亞灣部分海域沉積物中鉻、鉛、鋅等痕量金屬含量已接近其自然背景值的 2 倍[5]。

由于經濟的快速發展與海灣水交換能力弱，世界很多海灣也不同程度地出現環境問題。例如，日本瀨戶內灣曾因嚴重的汞污染而產生世界聞名的水俁病事件，東京灣的經濟總量占了日本全國的 1/3，但為此付出了沉重的環境代價，2004 年東京灣的總氮和總磷輸入量已經分別達到 208 t/d 和 15.3 t/d[6]；而在墨西哥灣北部的 Grand 灣沉積物中，砷和鉛積累嚴重[7]。

2.1.2 生物組成簡單化，生物群落結構異化

由于富營養化及營養物質組分結構改變等原因，我國海灣的生物群落結構發生明顯變化。自 20 世紀 60 年代至 21 世紀初，膠州灣浮游植物優勢種發生顯著更替，中肋骨條藻等偏好富營養環境的藻類成為最明顯的優勢種，浮游植物多樣性指數下降[8]。浮游動物群落結構也發生重大改變，2008 年被囊類等膠質浮游動物的平均豐度已達到 20 世紀 90 年代的 5 倍以上[9]。大亞灣浮游植物種類數從 1982 年的 159 種減少至 2004 年的 126 種[3]，浮游動物種類和優勢種的更替頻率呈現逐步增大的趨勢，而優勢種組成趨于簡單化[10]。

2.1.3 生態功能退化，生態系統失衡

人類活動引起大量營養物質輸入海灣，可能通過改變生物群落結構而影響到食物網結構及其能量傳遞效率，這引起國內外的普遍關注。例如，氮硅比值的增加可導致硅藻支持的食物鏈削弱，甲藻支持的食物鏈增強，改變海灣生物的營養級結構，甚至可能導致食物鏈斷裂和生態系統失衡。以膠州灣為例，人類活動已使其生態功能明顯退化，生物資源顯著衰退[11]，游泳生物趨于小型化[12]，這可能與被囊類等膠質浮游動物數量增加而導致食物鏈斷裂有關。

2.2 海灣面積縮小，泥沙淤積

海灣空間面積的縮減表現為自然岸線、灘涂、濕地及海域可利用面積減小，甚至海灣消失。近幾十年來，我國圍灣造地、圍灣養殖等工程用海加速增長，改變了海灣岸線的自然屬性，縮減了海灣面積及納潮量，并導致海灣自然環境惡化、海灣正常功能退化。例如，膠州灣水域面積從 1928 年的 560 km2減少至 2004 年的 367 km2，水域面積減少近 1/3[13]，其納潮量由1935 年13.6 億立方米減少至 2005 年 11.1 億立方米[14]，水交換能力大幅度下降，導致泥沙嚴重淤積。膠州灣原來的自然海岸已經逐步變為人工海岸，岸線大幅度向灣內推進，從1863 年到 2008 年，膠州灣自然岸線由 203.8 km 縮減至19.3 km，而人工岸線由 0 增至 158.8 km[14]。由于高強度的圍墾，泉州灣海域面積從 1955 年的 163.3 km2減小至 1990 年的132.6 km2，而灣內 0 m 等深線以淺的水域從 1955 年的19.8 km2減小至 1990 年的 10.4 km2，灣內的水域面積幾乎縮小了一半，納潮量明顯減少，水動力變弱，淤積嚴重[15]。1973 年至 2013 年間，浙江三門灣大陸岸線總體因人工圍海造地和海岸開發而不斷向海推進，岸線總長度減少40.18 km，三門灣沿岸陸域面積共增加 155.89 km2，海灣因潮流減小而產生淤積[16]。

世界其他國家的海灣也存在這種現象，例如，因潮間帶和淺水區的大規模圍墾，東京灣 2000 年水域面積比1900 年減小了 26%，2006 年潮間帶面積比 1900 年減少了92.6%，濱海濕地大量減少[17]。

3 海灣可持續發展的對策及建議

由于我國海灣開發過程中出現的問題日益嚴峻，如何改善海灣生態環境，恢復其正常利用功能，已成為當前我國沿海地區經濟和社會可持續發展的重大戰略任務，為此提出如下對策與建議。

3.1 海灣流域面源污染控制

20 世紀 70 年代以來，發達國家的環境污染控制經驗表明，隨著對工業廢水和城市生活污水等點源污染的有效控制，面源污染已經取代點源成為環境污染的最重要來源。來自陸地的有機質和營養鹽隨著地表徑流大量入海，是造成沿岸海域富營養化的主要原因。我國面源污染的負荷比重在逐步上升，面源污染無疑是我國今后海灣水環境污染控制的難點和重點。例如，膠州灣流域面積達近 8 000 km2，流入膠州灣的河流約 10 余條，河流輸入是膠州灣污染物最主要來源；因此，強化對環灣入海河流和其他陸源的污染治理，減少膠州灣入海污染物總量，是保護和提升膠州灣環境的重要基礎保障和措施。

面源主要分為農業面源和城市徑流面源，包括農用地徑流、畜禽養殖及城鄉生活等產生的污染物，經雨水沖刷或徑流攜帶入河入海，具有排放量隨機性強、管理難度大的特點。要加強農村環境綜合整治，加快鄉鎮環境基礎設施建設步伐，完善配套污水管網，實現污水集中處理，開發與發展農村污水處理的共性技術；大力發展生態農業，嚴格控制農藥、農膜污染，嚴禁高毒、高殘留農藥使用，合理使用化肥，建立合理的新型農業生產體系和相應的技術體系；加強禽畜養殖污染控制，積極發展規模飼養，控制污染排放，高效利用有機肥料。

3.2 基于海陸統籌的整體規劃

對于海灣而言，在地理空間上不僅限于海灣本身的管理，還包括海灣的流域。海灣流域開發對海灣生態環境影響巨大，保護海灣環境必須從陸地著手，將陸地和海灣作為一個有機整體進行規劃。應重點考慮海灣及其流域土地利用和產業布局規劃，針對海灣流域城鎮建設、產業布局與海灣沿岸帶開發活動情況，從可持續發展角度，研究海灣水域生態環境對區域生產力的支撐和制約因素，分析海灣社會經濟發展規劃存在的主要問題。通過協調區域開發活動的類別與強度，綜合調控流域和海域輸入營養物質的種類、通量和形態等，提出海灣環境容量規劃。

海灣是具有一定獨特性的水體，其相對封閉性的特點，使得其開發強度、深度與廣度及開闊海域存在明顯差異；因而，合理開發利用海灣資源顯得十分重要，做好符合海灣自然條件的規劃尤為重要。禁止盲目占用濱海濕地和岸線資源，對重要生態敏感區、自然岸線比例、天然濕地保護率和重要棲息地保護率等提出嚴格的控制目標，維護海灣生態環境的穩定與健康。特別要注重優化海灣圍填海規模及其空間布局方案，嚴格限制圍填海活動，維護海灣的生態平衡。

3.3 海灣綜合整治及修復

海灣綜合整治與修復是改善其生態環境的重要手段，而根據海灣的獨有特性，編制符合實際情況的整治修復規劃是前提。應在認真研究海灣水文水動力、海灣環境容量和環境承載力的基礎上，根據海灣各自特點，結合地方發展需求和地區發展規劃，開展海灣的功能定位、海灣整治專題研究，編制海灣整治修復規劃。以“開發中保護、保護中開發”為原則，逐步拆除占用海域的養殖池和圍堤等障礙物，恢復和保護自然岸線，恢復海灣的納潮量，增強水交換率。加強自然海岸帶、灘涂濕地和淺海的保護力度，保護濱海濕地、各級自然保護區、重要的灘涂和淺海養殖海域的生態健康。海域生態修復需注重以改善單個生境與生態系統為目標，科學劃定脆弱區并進行生態恢復和重建。開展受損海灣濕地、岸線、沙灘及周邊海域等修復，開展海灣珍稀瀕危動植物棲息地生態保育，恢復海灣生態系統的服務功能。

加強海灣水質污染的管理，根據海灣環境的容納能力，加快海灣周邊臨港產業集中區污水處理設施建設，嚴格控制污染物的排放入海總量。實施入灣河口、排污口等重點區域的動態監測。加強海灣環境監測基礎設施建設，建立多種監測技術集成的立體化體系，監控海灣資源的開發利用及其環境的變化情況。

3.4 基于生態系統的海灣管理

為了使我國的海灣開發利用走上良性循環的道路，必須加強海灣管理，實現有序開發。目前基于生態系統水平的海洋綜合管理理論愈來愈受到國際上的重視[18]，該理論強調對海洋生態系統結構完整性與功能穩定性的保護，實現生態系統平衡、健康和安全的目標。海洋生態系統的綜合管理，一般是針對特定地形區域生態系統單元而進行的管理，生態系統單元的劃分必須與管理的空間尺度相適應。海灣往往是相對獨立和完整的生態系統單元，并且海灣已經成為最易受人類活動破壞的區域之一，其環境污染、泥沙淤積、富營養化、資源枯竭等問題日益突出。因此，實施基于生態系統的海灣綜合管理具有現實的必要性。

基于生態系統水平的管理理念已經在一些海灣及其他海岸帶管理中得到初步實踐。例如，廈門市等沿岸海灣嘗試從控制污染的環境質量管理過渡到基于生態系統的管理理念的生態功能保障管理[19]。基于生態系統水平的海灣綜合管理的理論和方法體系尚處于探索階段，需要深入研究，形成更為系統的理論體系，以便更好地指導海灣管理實踐。尤其針對基于生態容量的污染物總量及其形態控制策略、基于生態系統結構完整性與功能穩定性的海灣生態系統健康評價體系理論及方法等，還有待深入研究，以期完善基于生態系統水平的海灣綜合管理理論，為海灣可持續發展提供科學支撐。

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13 王偉, 張世奇, 紀友亮. 環膠州灣海岸線演化與控制因素. 海洋地質動態, 2006, 22(9): 7-10.

14 周春艷, 李廣雪,史經昊. 膠州灣近150年來海岸變遷. 中國海洋大學學報, 2010, 40(7): 99-106.

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16 陳曉英, 張杰, 馬毅, 等. 近40a來三門灣海岸線時空變化遙感監測與分析. 海洋科學, 2015, (2): 42-49.

17 Furukawa K, Okada T. Tokyo Bay: Its Environmental Status–Past, Present, and Future. Netherlands: Springer, 2006.

18 Barbier E B, Koch E W, Silliman B R, et al. Coastal ecosystem-based management with nonlinear ecological functions and values. Science, 2008, 319: 321-323.

19 秦艷英, 薛雄志. 基于生態系統管理理念在地方海岸帶綜合管理中的融合與體現. 海洋開發與管理, 2009, 26(4): 21-26.

黃小平中科院南海海洋所海洋生態研究室主任，研究員；1965年10月出生，現任 “973 ”項目首席科學家，中科院熱帶海洋生物資源與生態重點實驗室副主任，中科院珠江三角洲環境污染與控制研究中心副主任；長期從事近海生態環境與海草生態學研究，發表學術論文 180 余篇，其中 SCI 收錄 60 余篇，出版專著 2 本，獲得省部級科技成果6項。E-mail: xphuang@scsio.ac.cn

Huang Xiaoping Professor and Ph.D., born in October 1965, serves as director of Marine Ecology Laboratory, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences (CAS). At present, he is the chief scientist of 973 Program, vice-director of CAS Key Laboratory of Tropical Marine Bio-resources and Ecology, vice-director of CAS Research Center of Pearl River Delta Environment Pollution and Control. Dr. Huang has been dedicated to the research on offshore ecology environment and sea grass ecology. He published over 180 scientific papers and 2 monographs, among them over 60 papers are indexed by SCI. Moreover, he owned 6 provincial and ministerial-level technological achievements. E-mail: xphuang@scsio.ac.cn

Problems in Development of Chinese Bays and the Protection Strategy

Huang Xiaoping Zhang Ling Zhang Jingping Jiang Zhijian
（CAS Key Laboratory of Tropical Marine Bio-resources and Ecology, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China）

Bays have the inherent advantages in location, environment, and resources because of the unique natural conditions. Bays have been the hub of sea and land transport, industrial base, important city center, and the cradle of marine organism. They have a strategical position in the national economic and social development, thus it is of great significance to keep sustainable development in bays. In last several decades, intense human activities have resulted in the decrease of area and natural shoreline, sediment accumulation, ecological environment deterioration, and ecosystem imbalance in bays, which have seriously threatened the sustainable development of economy and society in coastal areas. Therefore, it is urgent to carry out the integrated marine and land development planning, and the comprehensive ecological environment management and renovation planning in Chinese bays. The input of non-point pollution from watershed should be controlled, and the ecosystem-based management should be promoted in order to maintain ecosystem health and sustainable development in bays.

bay health, semi-closure, integrated marine and land planning, ecosystem-based management

*資助項目：國家重點基礎研究發展計劃“973”項目（2015CB452900）

修改稿收到日期：2016年9月5日