受损海湾生态修复研究进展

李博文 张向营 熊红 袁星 练新

（中交广州水运工程设计研究院有限公司，广东广州 510221）

1 引言

作为海洋与陆地相互作用强烈的区域，海湾以其高的营养物质含量供养了大量的海洋生物，成为海洋生态系统中高生产力的区域之一，具有高的生态服务功能和经济服务功能。但是，随着海洋时代的到来，人们越来越多地聚集到沿海，对海湾的开发利用强度空前加强。据统计，世界上超过一半的人口、生产和消费活动集中在全球面积不到10%的海岸带地区［1］；对于中国而言，沿海地区是经济发展最迅速的区域，其占14%的国土面积，生活全国40%的人口，生产60%以上的GDP［2］。

据统计，我国有150 多个面积超过10 km2的海湾［3］，随着人口在海湾区域的聚集，渔业养殖生产、港口建设与临港工业区的发展、城市围海造地、海洋旅游业等海洋开发利用活动也逐渐聚集到海湾区域。不合理的开发利用及污染物的排放，造成了我国海湾水质污染和生态破坏，主要包括3 个方面：一是作为我国的经济发达地区，海湾及河口接受了部分工业废水、城市生活污水及富含化肥和农药的农业面源污水，这些污水不仅包含氮、磷等引起水质富营养化物质，还包含重金属、持久性有机污染物，造成水质污染，对海洋生物产生不利影响。二是随着远海过度捕捞，近岸养殖成了获得海洋蛋白质的重要途径，我国的海水养殖业在养殖过程中也会产生污染［4］。根据研究，养殖过程中饲料有效利用率较低，仅为20%～25%，未利用部分以粪便和残饵的形式进入海洋环境中，造成海洋水质富营养化和沉积物污染［5］；在养殖过程中使用的渔船防污漆亦会造成DDT 污染［6］。三是围海造地、防浪堤、人工岛等建设活动造成海湾容量减少，水体动力条件变差，进而造成污染物在海湾聚集。而海湾因其湾内水浅、流速缓、与外海水体交换周期长、自净能力差等特点，加速了污染物的累积，从而使这些建设活动造成的污染更为严重。

2 海湾生态修复概况

海湾污染带来一系列的问题，因此对海湾进行生态修复成了迫切需要采取的行动。经过研究和工程实践，受损海湾可采取以下生态修复措施。

2.1 入海河流整治

入海河流为海湾带来陆源营养物质和淡水，维系海湾特殊的生境和高的生产力，但由入海河流带来的城市工业和生活污水、农业面源污水也是造成海湾污染的重要原因之一［7-8］。对入海河流进行环境整治，采取截污纳管、疏浚清除内源污染、构建植被缓冲带等措施，消除河流污染物，降低入海河流污染负荷，可以有效减轻或消除海湾污染［9-10］。

2.2 清淤疏浚

海湾因其特殊的环境条件，水力交换较差，陆源入海的污染物如重金属和持久性有机污染物经过复杂的物理、化学和生物过程进入海底沉积物中；同时，吸附在沉积物表面的污染物又会通过解析过程释放到海水中，造成二次污染［11］。

因此，在截断外源污染的同时，需要对海湾内源污染开展治理，通过清淤疏浚的方式，消除内源污染。在疏浚过程中采取环保疏浚的方式，防止沉积物泛起造成污染物进入海水，产生二次污染。且在施工过程中要做好测量，防止疏浚深度不足，没有完全清除沉积物中的超标污染物；也要防止超挖，增加清淤疏浚方量，进而增加处理处置费用。通过清淤疏浚，可以有效降低沉积物中的污染物含量，降低二次污染的风险，同时增加海湾纳潮量，改善水动力条件，减轻回淤程度［12-13］。

2.3 红树林生态修复

红树林是生长在热带、亚热带低能海岸潮间带上部，受周期性潮水淹浸，以红树植物为主体的常绿灌木或乔木组成的潮滩湿地木本植物群落［14］。红树林湿地在食物供应、保存野生物种种质资源及维持种群存续、物种多样性保护、防风消浪、区域海洋环境净化、维持生态平衡、碳汇等方面发挥着重要作用［15-16］。红树林湿地是多种渔业资源生物的栖息地、繁育场、索饵场，对渔业资源保育有着重要作用［17］。但是，受到围海造地、围海养殖和砍伐等人为因素的影响，我国的红树林面积从40 年前的多达4.2×104hm2减少到1.46×104hm2，仅存的红树林也呈现破碎化、斑块化分布，红树林湿地生态系统功能被严重破坏［18］。

在进行红树林造林修复过程中，需要综合考虑潮位、盐度、温度等因素。根据研究，相对于当地平均海平面，在全日潮海区可以保证比较高的造林成功率的宜林滩面高程分别建议为：白骨壤-29 cm，桐花树、秋茄和红海榄均为+1 cm，木榄为+21 cm［19］；而对于在深水裸滩地开展造林，红树林幼苗表现为随着滩面高程降低，成活率不断下降的规律性，在滩面高程为-20 cm 以下深水裸滩常规的造林方式无法成功，需要人工抬升滩面［20］。尽管红树林生长在受海水淹浸的区域，但是过高的盐度会对植物生理造成有害影响，不利于造林修复工程。卢昌义等［21］根据九龙江口自然保护区的造林实践工作，认为秋茄一般在10‰～20‰的水环境里生长最好，过高的盐度反而抑制生长。对于红树植物海莲，当生长基质盐度超过20‰以上时，萌苗时间推迟，成活率降低；随着盐度的进一步提高，幼苗生长量降低，叶片变小［22］。温度是制约红树林生长的另一重要因素，我国范围内，自海南起至福建，自然分布的红树林种类随着纬度的增加逐渐降低，福鼎是我国红树林天然分布的北界［23］。

除前述因素之外，红树林造林还要考虑波浪、底质、潮汐、海洋动物等的影响［24-25］。

3 研究展望

作为我国重要的海洋资源，海湾因其受到陆源污染和人类不合理的开发利用，富营养化加剧，海水和沉积物质量变差，滨海湿地面积减少，生态系统受到威胁。面对不断恶化的海湾与海洋环境，党的十八届五中全会提出开展“蓝色海湾整治行动”，而“十三五”规划纲要提出“加强海洋资源环境保护”，海湾生态修复成为海洋环境保护的重要行动。

但是目前已开展的修复研究和实践，采取的措施多为入海河流整治、清淤疏浚和红树林生态修复，生态修复的手段不足，需要开展新的研究和实践，丰富海湾生态修复的手段。

3.1 海草床生态修复研究

海草是指生长于温带、热带近海水下的单子叶高等植物，是底栖生物、幼虾及仔稚鱼良好的栖息地和生长场所，也具有保护海岸、改善水质等功能。受限于前期研究不足及海草种子不易收集与保存、海草床位于海水以下的特殊生境等因素，目前国内成功的海草床生态修复为广西合浦儒艮国家级自然保护区进行的海草床修复，且以保护性的自然恢复为主［26-27］。因此，需要就海草种子收集、保存和育苗、种植，种子和植株生理生态，生境修复等方面开展深入的研究和实践。

3.2 珊瑚礁生态修复

珊瑚礁作为全球生物多样性最高、资源最丰富的生态系统，在人类活动和全球变暖的影响下，处于快速退化中［28］。在西沙赵述岛进行的珊瑚礁修复研究显示，采用人工修复且进行移植珊瑚区和人工修复未移植珊瑚区及自然恢复区的措施，珊瑚修复生物指标为亚健康［29］。后续需要就珊瑚虫培养、珊瑚礁体移植、天敌防治、监测评价等方面开展深入研究。

4 结语

海湾地区作为人口密集区和经济高度发展的区域，其生态系统的健康是建设生态文明的重要组成部分，深入开展海湾生态研究和受损海湾生态修复，改善海湾生态环境质量，能够有效促进经济和社会高质量发展。