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海洋恢复生态学
1.4.2.3.6 六、 围填海
六、 围填海

围填海活动是世界沿海国家和地区如美国、中国、荷兰、日本、韩国和新加坡等地开发利用海洋空间资源的主要途径,也是引起滨海湿地及近岸生态系统退化的最直接和最剧烈的人为干扰因素。到20世纪世纪末,我国共经历了围海晒盐、围垦种植、围海养殖三次大规模的围填海阶段,共围填海域面积120万公顷,年均2.4万公顷。进入21世纪以来,随着沿海地区经济社会的持续发展,完整覆盖我国大陆海岸线的新一轮沿海地区开发格局已经形成,沿海各地区相继出现了规模庞大的围填海活动,形成了第四次围填海热潮。据统计,仅2002~2010年间,全国围填海总面积达24万公顷,年均3.0万公顷。

我国的围填海活动呈现出以下4个特点。①围填海规模大、速度快;当前围填海活动往往是大面积成片开发,而且随着机械化程度和围填海技术的提高,在1~2年就可完成数千公顷的围填海工程。②围填海方式转变;围填海方式从20世纪90年代以前的围海为主转变为目前的填海造地为主,从部分改变海域的自然属性到完全改变海域的自然属性。③围填海用途转变:从过去的以围海晒盐、农业围垦、围海养殖为主,转变为目前的以港口、城镇建设、临海工业等为主,造成的环境压力增大。④ 填海造地主要集中在沿海大中城市邻近的海湾、河口,这些区域往往是重要的生态功能区,且生态系统脆弱。

围填海活动对滨海湿地及近岸海域最直接的影响是占用湿地和近岸海域空间,使湿地和近岸海域萎缩或消失,生物自然栖息地减少,甚至完全丧失。据统计,20世纪80年代初以来的30年间,围填海活动已造成我国滩涂湿地、红树林湿地和潮间带海藻湿地大面积萎缩,滨海湿地面积减少约50%(吴荣军等,2007)。在世界范围内,滨海沼泽湿地丧失了50%,红树林湿地丧失了35%,珊瑚礁湿地丧失了30%,海草湿地丧失了29%(Barbier等,2008; Waycott等,2009)。

围填海导致滨海湿地生态系统和近岸生态系统生态格局发生改变,生态景观破碎化。滨海湿地生态系统和近岸生态系统包括滩涂湿地生态系统、浅海湿地生态系统、海岛生态系统、海湾生态系统和河口生态系统等多种类型,体现了多样化的生态格局。这种格局是海陆在长期的相互作用中形成的一种平衡状态。然而,当这种平衡状态因围填海的干扰而打破时,各类型滨海湿地生态系统和近岸生态系统一体化的生态格局也随之打破,它们之间的联系受阻,斑块化加剧,生态景观出现破碎化。大连滨海湿地景观格局变化的主要驱动因子就是围填海工程。

围填海引起滨海湿地和近岸生态系统生物种群数量降低,群落物种组成简单,生物多样性降低,生物生产力下降。首先,围填海对滨海湿地植被和底栖动物的影响最为显著,导致红树林、海藻(草)、芦苇等典型建群植物的大量消失(Hart & Hunter,2004)。我国胶州湾(焦念志等,2001)和长江口(陆健健等,2011)、韩国新万金潮滩(Koo等,2008)、新加坡Sungei河口(Lu等,2002)底栖动物群落的物种组成单一,生物量锐减,与围填海活动的影响密切相关。其次,围填海造成河口、海湾等海区浮游植物、浮游动物多样性的普遍降低和优势种发生改变,引起近海生态系统退化。韩国新万金围填海工程完工后,附近海域浮游植物优势种发生了显著演替,并多次出现多环旋沟藻(Cochlodinium polykrikoides)赤潮(Cho,2007)。辽宁省庄河市蛤蜊岛附近海域素有“中华蚬库”之称,但连岛大堤的修建显著改变了海洋动力环境,造成 “中华蚬库”不复存在。围填海直接占用渔业生物的产卵场、索饵场、育幼场和洄游通道或引发渔业生物生境的改变,导致渔业生态系统退化。渤海的大规模围填海活动致使辽东湾渔场的功能基本丧失,珠江口的梅童鱼(Collichthys lucidus)等重要渔业资源量锐减,国家二级保护动物黄唇鱼(Bahaba flavolabiata)已基本消失(黄良民,2007)。

围填海工程导致滨海湿地生态系统和近岸生态系统的环境质量下降。首先,大规模围填海工程会对滨海湿地生态系统和近岸生态系统水动力环境产生较大影响(Lee等,1999;吴桑云等,2011;曾相明等,2011),进而导致泥沙沉积动力环境的改变。20世纪末香港维多利亚港和深圳湾持续的围填海活动改变了港湾泥沙运移,从而影响了港湾回淤和河床稳定(罗章仁,1997)。荷兰斯凯尔特河口围垦工程造成了河口岸段的严重侵蚀。其次,围填海活动导致水体交换能力削弱,环境容量降低,进一步加剧了湿地及近岸海洋环境的污染,造成环境质量下降。

围填海工程导致滨海湿地生态系统和近岸生态系统的功能减弱。围填海不仅引发滨海湿地生态系统和近岸生态系统的生态格局发生变化,而且使物质循环、能量流动和信息传递功能减弱(Hall,1989;Sundareshwar等,2003),进而影响生态服务功能。大规模围垦活动显著改变滨海湿地和近岸海区上游入海河流的流向和流量,入海河流所携带的天然沉积物或颗粒物不仅作为湿地生态系统的固体基质,还含有丰富的营养成分,可有效维持湿地的生态功能(Gramling,2012)。同时,围填海加剧了滨海湿地和近岸海域的环境污染,这些污染物既会对生物产生直接的毒害作用,又可能通过生物富集和沿食物链传递放大对高营养级的生物构成危害。再者,营养物质过剩积累会干扰生态系统正常的物流、能流过程,从而导致滨海湿地生态系统和近岸生态系统的功能减弱。例如,香港维多利亚港海域的填海活动就造成污染物积累,加重了海洋环境污染(罗章仁,1997)。

围填海在减弱生态系统功能的同时,也会减弱滨海湿地生态系统和近岸生态系统所具有的气候和水文调节、防灾减灾和污染净化等生态服务功能,引发生态灾害。近年来厦门西港海域赤潮频发,这与厦门岛周边大规模围海筑堤具有密切的关系。韩国新万金防波堤建造后,海域自净能力和纳污能力下降,海水富营养化加剧,促进了赤潮生物生长,赤潮发生面积显著增大(Cho,2007;图6-23)。

图6-23 围填海对生态系统各组分和各层次的影响及其逐级连锁反应关系