谢丽 张振克等
摘要基于有关广东省围填海对近海生态环境影响的文献资料,综述了广东省围填海与海岸线变化的关系,围填海对滩涂和红树林等海岸湿地生态系统的影响,以及近海海洋生物对广东围填海的响应。最后指出了广东省围填海生态影响研究中存在的薄弱环节,并对其未来发展方向进行了展望。
关键词围填海;近海生态环境;滩涂;海岸线;广东省
中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611(2015)29-245-03
围填海为沿海城市发展提供宝贵的土地资源,带来巨大的经济收益,但围填海工程的实施强烈干扰近海海域生态系统,若管理不当,会对近海生态环境造成复杂、难以预料和补偿的综合负面影响,如海岸线长度缩短、海岸湿地面积锐减、鱼群栖息和生存的场所丧失、鱼类洄游规律紊乱、贝类等底栖生物被掩埋、海岸自然景观和生态系统被破坏等。
滩涂围垦及其生态响应是海岸开发及环境效应研究的重点和热点,国内外有关围填海对近海生态环境影响方面的研究主要包括围填海对海洋生态系统、潮滩沉积物、地下水、近海水动力、海岸线、盐沼湿地、渔业等方面的影响。欧美沿海国家在基于生态系统的海洋空间规划方面已积极开展了相关研究和探索,目前我国沿海开发,尤其是围填海中基于生态系统的空间规划与管理是一个相当薄弱的环节。
广东省拥有全国最为漫长而曲折的海岸线,海岛众多,海湾优良,滩涂资源丰富,近几十年来围填海导致沿海,尤其是珠江口近海海洋生态系统处于不健康状态。笔者通过综述广东省围填海对海岸线、海岸湿地和近海海洋生物等方面的影响,以期探索海岸带合理开发与海洋生态系统保护之间的平衡,为沿海经济可持续发展提供参考依据。
1广东省围填海与海岸线变化的关系
1.1珠江口围填海与海岸线变化
广东省关于围填海导致海岸线变迁等方面的研究,主要是利用遥感、海图、卫星影像、GIS等技术手段,研究粤西、珠江口和粤东等地围填海与海岸线变化的关系,尤其是珠江口的伶仃洋、磨刀门、黄茅海、大亚湾和深圳等地。陈小文等利用珠江口实测和航测地形、卫星影像和海图等数据资料研究了珠江口海岸线演变的时空特征,认为1977~2003年珠江口海岸线向海延伸速度最快的是磨刀门,主要集中在鹤洲南围填海区,平均每年向海延伸226 m;其次是伶仃洋西岸大角山-珠海金星铜鼓角,平均每年向海延伸190 m;鸡啼门附近海岸线平均每年向海延伸83 m,主要集中在三灶岛背面的围填海区;黄茅海东岸海岸线平均每年向海延伸122 m,主要集中在南水岛附近围填海区,黄茅海西岸崖门出口-烽火角段海岸线向海推进的速度最慢,平均每年向海推进45 m,主要集中在崖门出口附近的新洲围填海区。梁向阳等利用遥感、GIS等手段,定量分析了1965~2003年珠江三角洲围填海速率和海岸线变化,结果表明,38年来珠江三角洲围填海面积约730.6 km2,海岸线变迁最典型的岸段是伶仃洋、磨刀门和黄茅海,海岸线向海演进呈加快的趋势。李学杰利用遥感方法,并结合地形图,研究了珠江口伶仃洋几十年海岸线变化,發现1979~2003年伶仃洋海岸线变化最快的是南沙区和蛇口半岛,南沙区海岸线变迁最明显,海岸线向海延伸的主要影响因素是自然沉积和鸡抱沙、万顷沙、横门岛等地的围填海,蛇口半岛海岸线向海推进主要受港口码头等围填海活动的影响;淇澳岛和交椅湾附近海岸线变化相对较小,主要是围垦和养殖鱼塘导致海岸线向海推进。朱小鸽利用卫星遥感数据,分析计算了1973~1998年珠江口海岸线变化及围垦成陆的面积,得出珠江口西岸海岸线变化大于东岸,围海造地以及港口、高速公路等交通设施建设是珠江口海岸线向海扩展的最主要原因。张怡借助遥感和GIS技术解译出珠江口海岸线在1990~2013年期间不断向海推进,围海养殖、围海造地是该时段海岸线向海演进的主要影响因素。于杰等利用遥感技术分析了1987~2005年大亚湾海岸线变化,认为大亚湾海岸线变化最明显的是淤泥质海岸,主要集中在其西岸和北岸,围填海等人为因素是造成海岸线变化的最主要影响因素;砂质海岸和基岩海岸海岸线变化较小,岸线变迁主要是自然力量塑造的结果。深圳市围填海为城市扩展提供了空间资源,围填海对海岸线分维变化幅度影响存在一定差异,滩涂围垦对海岸线分维变化幅度影响较小,围海造地对海岸线分维变化幅度影响较大。20世纪70年代~21世纪初,深圳大亚湾和大鹏湾海岸线变化明显,主要是受围填海等海岸开发活动的影响。高梅等利用遥感、土地利用变更调查数据、深圳市城市总体规划等数据资料,总结出深圳1986~2020年围填海导致西部海岸线变化明显,大规模人为改造海岸线已出现一系列负面生态环境效应,如红树林面积缩减、海岸线硬化、滩涂被占用、适宜养殖区域减少、海湾水环境恶化等。
海岸线变迁主要是由海平面变动、海岸淤积-侵蚀等自然因素和围填海、海堤建造等人为因素引起的。珠江泥沙在入海口门附近堆积,导致珠江三角洲不断扩展,海岸线不断向海演进,促淤围垦加速了海岸线演变的速度,围填海是珠江口海岸线变迁的主要影响因素。研究资料显示,1966~1996年,伶仃洋东岸大部分岸段海岸线向海推进了0.70~145 km;西岸西江、北江三角洲向海推进约4.70 km,平均每年向海推进约0.16 km。30年间,围填海面积的增加导致洪奇沥水道、蕉门入海水道、横门入海水道分别向海延伸10、13、10 km。30年间,黄茅海围填海主要分布在其北部东、西两岸,西岸崖门-黄茅岛围填海面积为27 km2,海岸线向海推进1.0~2.5 km,崖口段海岸线向海推进速度略大于黄茅岛岸段;东岸虎跳门-三虎、三虎-南水岛西岸围填海面积为46 km2,虎跳门-三虎段海岸线向海推进1.0~1.5 km,三虎-南水岛西岸海岸线向海推进约3.0 km。
1.2粤东、粤西围填海与海岸线变化
广东省围填海对海岸线的影响研究主要集中在珠江口,粤东、粤西围填海对海岸线影响相关研究相对较少。粤西海岸开发活动频繁,湛江海岸线变化最为显著,海岸线变迁的主要原因是工业围填海和围海养殖。2000~2011年,湛江湾有22.44 km的海岸线发生变迁,海岸线平均向海推进的最大距离为0.54 km,围填海等人类活动占用的海岸线主要用于工业和城镇建设、围海养殖。粤东受人类活动干扰最强烈的是集水产养殖、观光旅游和大型港口为一身的汕头湾,海岸线变迁比珠江口和粤西地区慢,海岸线变迁的研究未受到足够的重视。2001~2011年,汕头湾约有5.68 km的海岸线发生了变迁,海岸线变化主要集中在汕头港区,惠来靖海电厂和华能电厂建设填海面积约1.45 km2,海岸线向海推进的最大距离为0.40~0.65 km。
2广东省围填海对海岸生态系统的影响
2.1对海岸湿地的影响
广东省海岸湿地类型多,分布广,面积大。1998~2002年,广东省海岸湿地总面积由10 418.08 km2减至9 619.8 km2,盲目围填海是加速海岸湿地退化的主要驱动力。许多沿海大规模围填海用于发展农业、水产养殖、港口码头等交通运输,破坏了海岸湿地原有的生态环境,大量海岸湿地底栖生物因栖息地、产卵地遭受破坏而减少,甚至消亡,严重破坏海岸湿地生态系统。据不完全统计,1969~1997年,不合理、过度围垦导致珠江三角洲湿地东岸红树林和芦苇减少了6.34 km2,西岸圍垦导致滩涂减少4497 km2,湿地景观破碎化,大量鱼、虾、贝类失去生存的场所,湿地生产力下降,海岸湿地功能严重丧失。1986~2005年,为了发展滨海工业、城镇和基础设施建设,围填海导致珠江三角洲海岸湿地面积减少了130.00 km2,其中淤泥质潮滩减少了16.45 km2,红树林减少了9.39 km2,河口水域减少了7.62 km2。根据《广东省海洋功能区划》,2006~2010年,广东围填海面积为146.1 km2;2011~2020年,广东围填海面积约为230.0 km2。可见,围填海导致海岸滨海湿地减少的力度将进一步加强[15]。
2.2对沿海滩涂的影响
广东省围填海最主要的方式是滩涂围垦,围垦滩涂是沿海地区获取新生后备土地资源的主要途径。湛江市海岸线长1 555.7 km,滩涂资源丰富,是广东省围填海面积最大的沿海城市。1958~2004年,湛江市在东海岛东北和西南大堤和调顺岛南北大堤围填滩涂约133.33 km2,在金沙湾-霞山滨海公园附近围填滩涂约200.00 km2,湾内滩涂大部分圈围建虾池。2010年,湛江市沿海滩涂面积为991 km2,围垦滩涂可为水产养殖、耕地、港口码头、盐田等提供充足的后备资源。
1978~2003年,珠江河口圈围滩涂面积为560.90 km2,平均围垦速度为22.44 km2/a,大规模围填海主要分布在伶仃洋西岸的蕉门和横门口外浅滩、万顷沙尾浅滩,磨刀门的三灶湾、鹤洲南北、洪湾北、横琴北,鸡啼门的南水岛东、北侧、大木乃、大木乃南、连岛大堤东、北侧、大门水道两侧,黄茅海东、西岸。其中,伶仃洋沿岸在该阶段圈围滩涂面积最大,占珠江河口围垦滩涂总面积的46.3%,其次为磨刀门和黄茅海,鸡啼门圈围滩涂面积小,仅占珠江河口围垦滩涂总面积的4.9%。该阶段珠江河口圈围滩涂速度较快的是1978~1995年,围垦面积约占该阶段围垦总面积的81%(表1)[17]。1973~1994年,黄茅海西岸浅滩、东槽以上、三虎以上沿岸浅滩、大海环浅滩进行了不同程度的围填海,原有的自然滩涂主要转化为水产养殖场,海岸线逐渐向海推进。
2.3对沿海红树林的影响
红树林是沿海防护林和海岸湿地生态系统的重要组成部分,在抵御风暴潮等海洋灾害方面起到重要的作用。广东适宜红树林生长的滩涂长约496 km,红树林面积占全国红树林面积的41.2%,全省有84.8%的红树林分布在粤西,尤其是湛江沿海。随着广东沿海经济的高速发展,土地资源紧缺已成为制约沿海城市进一步发展的瓶颈,围填海则成为沿海地区获取土地资源最直接、最有效的途径。无序、不合理的围填海导致红树林大面积减少,1980~2001年,广东省因围填海等人类活动占用红树林地面积约79.12 km2,其中毁林挖塘发展水产养殖面积为77.68 km2,用于进行基础设施建设的面积为1.39 km2。湛江东海岛、麻章、台山、雷州等沿岸,围填海导致红树林大面积减少,红树林生态系统遭到严重破坏[19-20]。
深圳湾南岸米埔红树林自然保护区和北岸福田红树林自然保护区生物多样性高,在全球生态系统中起到较为重要的作用。随着深圳经济的快速发展,因对沿海红树林生态价值不够重视,大面积红树林被圈围用于发展水产养殖、港口码头和城市基础设施建设。威胁深圳湾红树林湿地最主要的因素是过度的围填海,尤其是福田保税区、滨海大道、广深高速公路、蛇口港区围填海毁坏了大片红树林。1988~2004年,城市发展建设毁掉福田红树林自然保护区茂密红树林面积为0.35 km2,占原红树林面积的31.6%,鸟类和昆虫种类大幅度减少,红树林生态系统遭受严重的破坏[21-22]。随着深圳沙井、坝光等区域围填海活动的不断深入,红树林面积仍将继续减少,滨海红树林生态系统破坏程度日益加剧。
此外,围填海往往会破坏沿海宝贵的自然景观,如珠海市东海岸的香洲湾、湛江市大片海滩,围填海导致其原有优美的自然景观被人为改造,海湾、海滩和海岛消退,不仅丧失了海岸带重要的旅游资源和自然生态系统,破坏海岸生态平衡,同时也增加了海水入侵、海岸侵蚀和海岸风沙等灾害风险。
3近海海洋生物对广东围填海的响应
广东省围填海对近海海洋生物的影响主要表现在4个方面:一是围填海占用海岸湿地,生物生境丧失,生物多样性降低;二是围填海施工严重影响鱼类栖息环境和洄游规律,近海生物种类和数量锐减;三是围填海区域贝、蟹等底栖生物被掩埋,渔场外移,甚至消失;四是围填海改变了海洋水动力,海水自净能力减弱,水体富营养化加剧,赤潮爆发的几率增加,危害海水养殖和海洋渔业。
广东沿海围填海侵占了大量滨海湿地,许多近海生物丧失了天然栖息地,尤其是一些重要的珍稀生物繁殖区、鱼类产卵场、幼鱼保护区等因盲目围填海,造成其种群和数量大大减少,渔业资源日益衰退。大亚湾曾是我国著名的渔场,但20世纪90年代,开山填海、围填海湾占用了鱼虾、浅海底栖生物生存的场所,近海生态环境遭受严重破坏,真鲷和金豹虾两大名贵水产在20世纪末基本接近灭绝。深圳大铲岛和小铲岛以北曾是著名的对虾产卵地,频繁、过度的围填海改变了水流和生物洄游路线,母虾数量及产卵量明显减少。1996~1999年,深圳前、后海抽取养蚝区附近滩涂淤泥围海造地,导致14 km2养蚝区出现大面积蚝死亡。河口、海湾的围填海会缩小海湾面积,降低海水自净能力,导致溶解氧含量降低,威胁海洋生物的生存。据统计,1996年珠江口溶解氧含量降至1.19 mg/L,远远低于海水养殖所需的3 mg/L的溶解氧标准,鱼类及大量近海生物因不能适应环境而迁移,甚至死亡。
黄少峰等通过对比珠江口伶仃洋西岸自然滩涂和围垦滩涂大型底栖生物发现,自然滩涂底栖生物种类、栖息密度、生物量均高于围垦滩涂,围填海改变沿海滩涂生境中的沉积物特性、水动力、植被演替等环境因子,导致蟹、贝类等底栖生物群落结构简单、相似度较低,生物组成单一。曾庆波研究了东莞虎门港长安港区围填海对近海渔业资源、滨海湿地渔业及生态功能的影响,认为围填海通过占用滨海湿地和工程施工对港区浮游生物、鱼卵、幼仔鱼、珍稀濒危动物、底栖生物等造成不同程度的影响,尤其是中华鲟、黄唇鱼、江豚等珍稀濒危生物数量急剧减少,近海生态系统受损严重,今后应设计和完善围填海造成渔业损失的经济补偿方案和修復方案。
4结语
近海生态系统包括海岸湿地、河口湾、沿岸浅海、海岛等生态系统,围填海导致海岸线向海推进,占用海岸湿地,破坏海岸湿地生物生境,降低物种种类和数量,毁坏近海生态系统。广东省关于围填海对近海生态环境影响方面的研究区域主要集中在珠江口,对粤西、粤东、海岛围填海生态影响方面的研究相对缺乏。由于盲目追求高额的经济利益,广东省围填海平面设计单一且不太合理,围填海生态补偿机制不健全,围填海引发洪灾和赤潮等灾害,进而影响近海渔业资源等方面的研究有待加强。今后,广东省在围填海过程中,应高度关注围填海对近海生态环境的影响,对于不适宜围填海区域,在尽可能保持原有海岸生态系统的基础上建设滨海绿色、生态岸线、建立红树林等滨海湿地自然保护区,维持近海生态系统多样性;制定科学的围垦方式,引入生态补偿机制,建立生态补偿专项基金,构建生态围垦评价体系,实施生态围垦;关注公众利益,让沿海居民和渔民积极参与到围填海及其环境影响的决策和实施过程中,缓解不同利益群体之间的冲突,调节海岸开发和近海生态环境保护之间的矛盾,促进广东沿海和谐、稳定、可持续发展。
参考文献
[1] CROWDER L B,OSHERENKO G,YOUNG O R.Resolving mismatches in US ocean governance[J].Science,2006,313:617-618.
[2] DOUVERE F,EHLER C N.New perspectives on sea use management:Initial findings from European experience with marine spatial planning[J].Journal of environmental management,2008,90:1-12.
[3] PLASMAN I C.Implementing marine spatial planning:A policy perspective[J].Marine Policy,2008,32:811-815.
[4] 陈小文,张蔚,赵慧,等.近30年来珠江河口岸线演变时空特征及效应[J].热带地理,2010,30(6):591-596.
[5] 梁向阳,梁家海,萧金文.珠江三角洲海岸变迁及对城市可持续发展的影响[J].资源调查与环境,2005,26(4):283-291.
[6] 李学杰.应用遥感方法分析珠江口伶仃洋的海岸线变迁及其环境效应[J].地质通报,2007,26(2):215-222.
[7] 朱小鸽.珠江口海岸线变化的遥感监测[J].海洋环境科学,2002,21(2):19-22.
[8] 张怡.近40年来珠江口海岸线变迁遥感分析[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2014.
[9] 于杰,杜飞雁,陈国宝.基于遥感技术的大亚湾海岸线的变迁研究[J].遥感技术与应用,2009,24(4):512-516.
[10] 李猷,王仰麟,彭建,等.快速城市化地区海岸线分维动态演变研究:以深圳市为例[J].热带地理,2009,29(5):429-433.
[11] 高梅,曾辉.深圳市1986-2020年间海岸线动态变化特征及成因分析[J].热带地理,2012,32(3):274-279.
[12] 刘岳峰,韩慕康,邬伦.珠江三角洲口门区近期演变与围垦远景分析[J].地理学报,1998,53(6):492-500.
[13] 于杰,陈国宝,黄梓荣,等.近10年间广东省3个典型海湾海岸线变迁的遥感分析[J].海洋湖沼通报,2014(3):91-96.
[14] 邓培雁,陈桂珠,孙海燕.广东海岸湿地退化现状及保护对策[J].热带地理,2004,24(2):159-162.
[15] 李团结,马玉,王迪,等.珠江口滨海湿地退化现状、原因及保护对策[J].热带海洋学报,2011,30(4):77-84.
[16] 唐高光.湛江市沿海滩涂资源利用现状与发展对策[J].安徽农学通报,2011,17(15):150-152.
[17] 陈小文,刘霞,张蔚.珠江河口滩涂围垦动态及其影响[J].河海大学学报(自然科学版),2011,39(1):39-43.
[18] 罗丹.黄茅海沿岸滩涂发育及岸线变化遥感浅析[J].人民珠江,1998(3):45-47.
[19] 麦少芝,徐颂军.广东红树林资源的保护与开发[J].海洋开发与管理,2005(1):44-48.
[20] 何克军,林寿明,林中大.广东红树林资源调查及其分析[J].广东林业科技,2006,22(2):89-93.
[21] 徐友根,李崧.城市建设对深圳福田红树林生态资源的破坏及保护对策[J].资源·产业,2002,11(3):32-35.
[22] 郭伟,朱大奎.深圳围海造地对海洋环境影响的分析[J].南京大学学报(自然科学版),2005,41(3):286-296.
[23] 杨超群.粤港澳填海造地的负效应及防范对策[J].广东地质,2000,15(2):1-8.
[24] 黄少峰,刘玉,李策,等.珠江口滩涂围垦对大型底栖动物群落的影响[J].应用与环境生物学报,2011,17(4):499-503.
[25] 曾庆波.围海造地对渔业资源的影响研究:以东莞虎门港长安港区为例[D].长沙:湖南农业大学,2008.