受損海灣生態(tài)修復研究進展

李博文 張向營 熊紅 袁星 練新

（中交廣州水運工程設(shè)計研究院有限公司，廣東廣州 510221）

1 引言

作為海洋與陸地相互作用強烈的區(qū)域，海灣以其高的營養(yǎng)物質(zhì)含量供養(yǎng)了大量的海洋生物，成為海洋生態(tài)系統(tǒng)中高生產(chǎn)力的區(qū)域之一，具有高的生態(tài)服務(wù)功能和經(jīng)濟服務(wù)功能。但是，隨著海洋時代的到來，人們越來越多地聚集到沿海，對海灣的開發(fā)利用強度空前加強。據(jù)統(tǒng)計，世界上超過一半的人口、生產(chǎn)和消費活動集中在全球面積不到10%的海岸帶地區(qū)［1］；對于中國而言，沿海地區(qū)是經(jīng)濟發(fā)展最迅速的區(qū)域，其占14%的國土面積，生活全國40%的人口，生產(chǎn)60%以上的GDP［2］。

據(jù)統(tǒng)計，我國有150 多個面積超過10 km2的海灣［3］，隨著人口在海灣區(qū)域的聚集，漁業(yè)養(yǎng)殖生產(chǎn)、港口建設(shè)與臨港工業(yè)區(qū)的發(fā)展、城市圍海造地、海洋旅游業(yè)等海洋開發(fā)利用活動也逐漸聚集到海灣區(qū)域。不合理的開發(fā)利用及污染物的排放，造成了我國海灣水質(zhì)污染和生態(tài)破壞，主要包括3 個方面：一是作為我國的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，海灣及河口接受了部分工業(yè)廢水、城市生活污水及富含化肥和農(nóng)藥的農(nóng)業(yè)面源污水，這些污水不僅包含氮、磷等引起水質(zhì)富營養(yǎng)化物質(zhì)，還包含重金屬、持久性有機污染物，造成水質(zhì)污染，對海洋生物產(chǎn)生不利影響。二是隨著遠海過度捕撈，近岸養(yǎng)殖成了獲得海洋蛋白質(zhì)的重要途徑，我國的海水養(yǎng)殖業(yè)在養(yǎng)殖過程中也會產(chǎn)生污染［4］。根據(jù)研究，養(yǎng)殖過程中飼料有效利用率較低，僅為20%～25%，未利用部分以糞便和殘餌的形式進入海洋環(huán)境中，造成海洋水質(zhì)富營養(yǎng)化和沉積物污染［5］；在養(yǎng)殖過程中使用的漁船防污漆亦會造成DDT 污染［6］。三是圍海造地、防浪堤、人工島等建設(shè)活動造成海灣容量減少，水體動力條件變差，進而造成污染物在海灣聚集。而海灣因其灣內(nèi)水淺、流速緩、與外海水體交換周期長、自凈能力差等特點，加速了污染物的累積，從而使這些建設(shè)活動造成的污染更為嚴重。

2 海灣生態(tài)修復概況

海灣污染帶來一系列的問題，因此對海灣進行生態(tài)修復成了迫切需要采取的行動。經(jīng)過研究和工程實踐，受損海灣可采取以下生態(tài)修復措施。

2.1 入海河流整治

入海河流為海灣帶來陸源營養(yǎng)物質(zhì)和淡水，維系海灣特殊的生境和高的生產(chǎn)力，但由入海河流帶來的城市工業(yè)和生活污水、農(nóng)業(yè)面源污水也是造成海灣污染的重要原因之一［7-8］。對入海河流進行環(huán)境整治，采取截污納管、疏浚清除內(nèi)源污染、構(gòu)建植被緩沖帶等措施，消除河流污染物，降低入海河流污染負荷，可以有效減輕或消除海灣污染［9-10］。

2.2 清淤疏浚

海灣因其特殊的環(huán)境條件，水力交換較差，陸源入海的污染物如重金屬和持久性有機污染物經(jīng)過復雜的物理、化學和生物過程進入海底沉積物中；同時，吸附在沉積物表面的污染物又會通過解析過程釋放到海水中，造成二次污染［11］。

因此，在截斷外源污染的同時，需要對海灣內(nèi)源污染開展治理，通過清淤疏浚的方式，消除內(nèi)源污染。在疏浚過程中采取環(huán)保疏浚的方式，防止沉積物泛起造成污染物進入海水，產(chǎn)生二次污染。且在施工過程中要做好測量，防止疏浚深度不足，沒有完全清除沉積物中的超標污染物；也要防止超挖，增加清淤疏浚方量，進而增加處理處置費用。通過清淤疏浚，可以有效降低沉積物中的污染物含量，降低二次污染的風險，同時增加海灣納潮量，改善水動力條件，減輕回淤程度［12-13］。

2.3 紅樹林生態(tài)修復

紅樹林是生長在熱帶、亞熱帶低能海岸潮間帶上部，受周期性潮水淹浸，以紅樹植物為主體的常綠灌木或喬木組成的潮灘濕地木本植物群落［14］。紅樹林濕地在食物供應(yīng)、保存野生物種種質(zhì)資源及維持種群存續(xù)、物種多樣性保護、防風消浪、區(qū)域海洋環(huán)境凈化、維持生態(tài)平衡、碳匯等方面發(fā)揮著重要作用［15-16］。紅樹林濕地是多種漁業(yè)資源生物的棲息地、繁育場、索餌場，對漁業(yè)資源保育有著重要作用［17］。但是，受到圍海造地、圍海養(yǎng)殖和砍伐等人為因素的影響，我國的紅樹林面積從40 年前的多達4.2×104hm2減少到1.46×104hm2，僅存的紅樹林也呈現(xiàn)破碎化、斑塊化分布，紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)功能被嚴重破壞［18］。

在進行紅樹林造林修復過程中，需要綜合考慮潮位、鹽度、溫度等因素。根據(jù)研究，相對于當?shù)仄骄Ｆ矫妫谌粘焙^(qū)可以保證比較高的造林成功率的宜林灘面高程分別建議為：白骨壤-29 cm，桐花樹、秋茄和紅海欖均為+1 cm，木欖為+21 cm［19］；而對于在深水裸灘地開展造林，紅樹林幼苗表現(xiàn)為隨著灘面高程降低，成活率不斷下降的規(guī)律性，在灘面高程為-20 cm 以下深水裸灘常規(guī)的造林方式無法成功，需要人工抬升灘面［20］。盡管紅樹林生長在受海水淹浸的區(qū)域，但是過高的鹽度會對植物生理造成有害影響，不利于造林修復工程。盧昌義等［21］根據(jù)九龍江口自然保護區(qū)的造林實踐工作，認為秋茄一般在10‰～20‰的水環(huán)境里生長最好，過高的鹽度反而抑制生長。對于紅樹植物海蓮，當生長基質(zhì)鹽度超過20‰以上時，萌苗時間推遲，成活率降低；隨著鹽度的進一步提高，幼苗生長量降低，葉片變小［22］。溫度是制約紅樹林生長的另一重要因素，我國范圍內(nèi)，自海南起至福建，自然分布的紅樹林種類隨著緯度的增加逐漸降低，福鼎是我國紅樹林天然分布的北界［23］。

除前述因素之外，紅樹林造林還要考慮波浪、底質(zhì)、潮汐、海洋動物等的影響［24-25］。

3 研究展望

作為我國重要的海洋資源，海灣因其受到陸源污染和人類不合理的開發(fā)利用，富營養(yǎng)化加劇，海水和沉積物質(zhì)量變差，濱海濕地面積減少，生態(tài)系統(tǒng)受到威脅。面對不斷惡化的海灣與海洋環(huán)境，黨的十八屆五中全會提出開展“藍色海灣整治行動”，而“十三五”規(guī)劃綱要提出“加強海洋資源環(huán)境保護”，海灣生態(tài)修復成為海洋環(huán)境保護的重要行動。

但是目前已開展的修復研究和實踐，采取的措施多為入海河流整治、清淤疏浚和紅樹林生態(tài)修復，生態(tài)修復的手段不足，需要開展新的研究和實踐，豐富海灣生態(tài)修復的手段。

3.1 海草床生態(tài)修復研究

海草是指生長于溫帶、熱帶近海水下的單子葉高等植物，是底棲生物、幼蝦及仔稚魚良好的棲息地和生長場所，也具有保護海岸、改善水質(zhì)等功能。受限于前期研究不足及海草種子不易收集與保存、海草床位于海水以下的特殊生境等因素，目前國內(nèi)成功的海草床生態(tài)修復為廣西合浦儒艮國家級自然保護區(qū)進行的海草床修復，且以保護性的自然恢復為主［26-27］。因此，需要就海草種子收集、保存和育苗、種植，種子和植株生理生態(tài)，生境修復等方面開展深入的研究和實踐。

3.2 珊瑚礁生態(tài)修復

珊瑚礁作為全球生物多樣性最高、資源最豐富的生態(tài)系統(tǒng)，在人類活動和全球變暖的影響下，處于快速退化中［28］。在西沙趙述島進行的珊瑚礁修復研究顯示，采用人工修復且進行移植珊瑚區(qū)和人工修復未移植珊瑚區(qū)及自然恢復區(qū)的措施，珊瑚修復生物指標為亞健康［29］。后續(xù)需要就珊瑚蟲培養(yǎng)、珊瑚礁體移植、天敵防治、監(jiān)測評價等方面開展深入研究。

4 結(jié)語

海灣地區(qū)作為人口密集區(qū)和經(jīng)濟高度發(fā)展的區(qū)域，其生態(tài)系統(tǒng)的健康是建設(shè)生態(tài)文明的重要組成部分，深入開展海灣生態(tài)研究和受損海灣生態(tài)修復，改善海灣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，能夠有效促進經(jīng)濟和社會高質(zhì)量發(fā)展。