渤海湾贝壳堤现状及保护建议

王福 ，商志文 ，李建芬 ，姜兴钰 ，文明征 ，施佩歆 ，田立柱 ，陈永胜 ，杨朋 ，胡云壮 ，李勇 ，袁海帆 ，王宏 *

（1.中国地质调查局天津地质调查中心,天津300170；2.中国地质调查局海岸带地质环境重点实验室，天津300170；3.中国地质调查局华北地质科技创新中心，天津300170）

1 贝壳堤的由来及国际研究背景

贝壳堤（shelly chenier）是沿岸堤（beach ridge）的一个分支，在全球海岸地区广泛分布（图1）[1]。最早的专门研究始于1891年[2]。19世纪居住在墨西哥湾美国路易斯安娜州沿海的法国人后裔科里奥尔人称那些长着橡树的海堤为chêne（法语“橡树”之意），chenier 一词即由此衍生而来。它作为地学术语，第一次出现于1891 年路易斯安娜大学的地形图中[2]。这类海堤是海岸线的标志，在它的后面向陆一侧和前面向海一侧，均为高潮海水可以淹没的泥质泻湖-盐沼低地或开放的潮间带环境。文献[2]形象地用perched 一词形容这类海堤就像鸟儿栖在鸟架、篱笆上一样，“伫立”在泻湖-盐沼或潮间带泥质低地上，当海岸线迁移时，就会留下多道海堤与泥质低地相间分布的地貌景观（图2、3）。

以墨西哥湾中部的路易斯安娜州Chenier 海堤平原为例，其东西向长约250 km、南北向宽约20～40 km，由4道主要海岸线和众多的时间更为短暂的岸线组成[3，4]。其中一道主要的海堤Grand Chenier,顶面平坦，近平行于现代海岸线展布，较其两侧（向海、向陆侧）的泻湖-盐沼高出数米，这里的海堤以砂质、粉砂质沉积为主，夹有贝壳层（图2，王宏摄于2005年）。图2正中的大橡树，正是chenier这一地质地貌学术语的由来。

密西西比河三角洲La Fourche 区大岛镇的Chenier墓地（图3）也是比较典型的贝壳堤平原，这里的Chenier泥砂质海堤相对干燥、高出堤前和堤后的潮间带-潮下带泥坪1 m至数米，因此是当地居民定居的首选场所。但是，极端风暴潮仍能造成巨大的破坏。1893年10月1日，一场起于墨西哥湾西南部的、快速移动的晚秋飓风横扫过来，300户人家仅有13户在风暴潮和巨浪中幸存，超过750人遇难。一些人被卷入大海，剩下的大部分遇难者被葬于这座集体墓园中，图3 右为墓地墓志铭（王宏摄于2005年）。海岸带监测结果显示，由于海岸侵蚀，密西西比河三角洲平原和chenier平原损失的土地分别为约65 km2/年和30～50 km2/年，即路易斯安娜州海岸带每年损失的土地面积约100 km2。另一统计结果是1932—2010 年的近 80 年间，路易斯安娜州因海岸侵蚀损失的土地约4 660 km2。导致土地损失的原因包括海面持续上升、地面沉降、飓风和河流搬运的泥砂因河堤约束而不能在海岸带低地沉积等[3]。今后随着气候变化加剧，如果不采取应对措施，根据海面上升63 cm（2067年）的中等预案预测，路易斯安娜州在2067 年时将进一步损失5 800 km2的土地，而海面上升83 cm（2067年的高预案预测届时损失将是10 700 km2。面对这一严峻的前景，通过探索密西西比河沉积物对Chenier 平原形成的贡献，从而揭示规律，指导今后的河流改道工程、选择合适的改道地点[5]，以适应未来的气候变化。

2 渤海湾西岸的贝壳堤

2.1 渤海湾贝壳堤的成因和物质组成

贝壳堤在我国分布于渤海湾西岸、苏北沿海平原及长江三角洲等地[6-9]。渤海湾西岸的沿岸堤完全满足chenier海堤的成因条件，但我们的海堤几乎完全由贝壳及其碎屑组成。因此，王颖院士于1962年首先将其定名为“贝壳堤”（the shelly ridge），赵希涛研究员又于1980年将其归入沿岸堤的chenier分支，因含有大量海洋贝壳，又称为shelly chenier，中文习称贝壳堤（chenier）①查《英汉地质词典》（地质出版社，1993），chenier的中译名是“海沼沙脊”、“沿海沙脊”；《地质学大辞典》（地质出版社，2006）则译作“千尼尔沙岗”或“滩脊型潮滩”，但这些译名一直未被实际采用。数百年来，渤海湾西岸民间即有“蛤蜊堤”的称谓（李世瑜，1962）。南京大学王颖院士（1962、1964a,b）和中科院地质与地球物理研究所赵希涛研究员（1980a,b）先后以“贝壳堤”命名，他们并将此与chenier对应。贝壳堤（shelly chenier）是对此类海堤的形象准确的表述，且已为我国海岸带地质地理学界长期采用。因此，我们建议仍维持“贝壳堤”的中文定名，对应chenier。。其实，在渤海湾西岸民间对此早就有“蛤蜊堤”的称呼[10]，该词形象地表述了它的物质组成及凸起于地表之上长垄状展布的特性。迄今发现的渤海湾贝壳堤主要有5至6道，它们的展布方向与现代渤海湾海岸线的走向大致相同，最老的那道堤分布于距现代海岸线最远的地方，距离约有50 km（见后面对贝壳堤时空分布的表述）。

文献[6，10-13]等对贝壳堤的形成，已有大量的研究。简单说来，至少需要具备以下三个条件：（1）泥质海岸；（2）丰富的贝壳来源；（3）海水侵蚀潮滩。当入海河流改道或河流所携带的入海泥砂量减少时，海浪与潮汐作用就会相对增强。波浪、高潮水（和风暴潮水）冲刷、侵蚀潮下带上部和潮间带的表层，细粒的泥砂被退潮流最终带向远离岸边的较深水区；相反，在泥质（粉细砂-粘土质）潮滩表面和浅层生长的贝类，则被波浪、涨潮流和风暴潮水向岸边搬运。在这个过程中，一部分贝壳被波浪和潮流打碎成碎片甚至毫米级的碎屑。贝壳、贝壳碎片和碎屑，可先在潮间带滩面上集聚成稍凸起的小沙坝，并不断向陆地方向运动，最终在岸边高潮线附近堆积下来，逐渐加高成为贝壳堤。有些贝类甚至在被强力风暴潮水搬运、堆积到高潮岸线上时仍双壳紧闭，在渤海湾的四角蛤蜊壳即如此。在风力强盛时期，向岸风还可继续从潮滩上吹扬毫米级的贝壳碎屑，从贝壳堤顶向上进一步加高，以致在天津市古林古海遗迹博物馆（天津市古林古海岸遗迹博物馆）以南约50 km的河北省黄骅市贾家堡海边形成高达+11 m的风成沙丘，这曾经是地势低平的渤海湾平原上的最高点（现已被毁坏）。潮涨潮落，日积月累，大量贝壳及其碎屑在海岸堆积，形成了独特的贝壳堤海岸平原。

渤海湾各道贝壳堤内的贝壳包括双壳类的毛蚶、蛤蜊、篮蛤、青蛤、镜蛤、文蛤、牡蛎、蛏、绿螂、扇贝和不等蛤等。腹足类有织纹螺、笋螺、昌螺、玉螺及脉红螺等，共40余种（表1、表2），它们生活于砂泥质潮间带和毗邻浅海区的浅表地层中。腹足类是软体动物中种类最多的一大类（软体动物门腹足纲，Gastropoda），各种螺均属于这一类，可生活于水中和陆地上（例如我们在阴湿处常见的蜗牛），因为在其腹部有肥厚而宽大的足而称为腹足类。双壳类是另一大类，因有左、右两瓣基本对称的壳而称为双壳类（软体动物门双壳纲，Bivalvia），有些种的个体可小于1 cm，而最大的如天津市古林古海岸遗迹博物馆前厅展出的南海砗磲，可达2.5 m。双壳类只能生活在水里。表2中的6～9和23共5种是腹足类，其余的18种均为双壳类。

表1和2中组成贝壳堤的贝类，现在仍生活在渤海湾沿岸的潮间带和毗邻浅海区。编号1、2和9的三种贝类，仅能生活于潮间带，但更多的是既能生活于潮间带、又能生活于浅海区（其中第10～16 种存在于潮间带的中下部至浅海区），而第17～23种，则仅能生活于浅海区。此外，有些只能存在于泥底、另一些只能生活在砂底，还有些可生活于有淡水注入的半咸水环境。因此，通过研究现代不同贝类的生活习性，可以推知它们的古代同类所处的古环境、古地理特征，这就是地学研究中常用的“将今论古”的方法。

毛蚶适宜在泥滩中生活，四角蛤蜊多在粉砂-细砂底质中，而竹蛭、扇贝等多在细砂底。不同底质中有不同的优势种类。导致底质沉积物粗细不同的原因之一，与是否有河流汇入有关。当黄河在渤海湾西侧入海时，带来大量的泥质沉积，形成适合毛蚶生长的泥滩。黄河南迁后，细粒泥质沉积物被强力的波浪和潮流淘洗、搬运，剩下的是更粗一些的粉砂-砂沉积物，这时，喜欢砂质环境的四角蛤蜊、竹蛏和扇贝就会取代毛蚶成为优势种。当然，更多时候进入贝壳堤中的贝壳种类混杂，不但喜欢泥质的和喜欢砂质的混在一起、不同水深的也常混在一起。这充分说明当时的大浪和高潮水侵蚀了潮间带和距岸更远一些的潮下带浅水区，搬运不同水深和底质环境的贝壳，并将它们混合在一起、堆积于贝壳堤内。甚至这样的过程反复多次，以致其中的一部分贝壳经过了多次搬运，比它最终所在的贝壳堤的形成时间要老得多，这就是我们近年来意识到的再搬运贝壳的“驻留时间效应”问题[14]。

2.2 渤海湾贝壳堤研究历史沿革

渤海湾西岸的贝壳堤研究始于1950年代末。60余年来，先后有考古学、地理地貌学和地质学科的研究者和年轻学生们以及海洋、环保部门的管理人员参与其中，总数应达数百人。在这些人中，有三位开拓者是我们不应忘记的。

第一位是已故天津历史地理学家李世瑜先生（天津市社会科学院）。他在1950年代末经常骑自行车穿行于河北省、天津市沿海地区，用历史地理学的方法考证了贝壳堤作为古海岸线的分布（图4），根据在第III道堤上发现的商代文物，推测该堤必然早于商代[10，15]。半个多世纪前，地质测年技术（地质年代学）还未出现，判定贝壳堤的年龄，是除了确定它的成因之外的另一个大难题。当时人们只能依靠考古学作间接推断。例如，根据分布于津南区巨葛庄一带的贝壳堤里发现的战国青铜剑和瓮棺，从而判断那道堤必定更老一些。

同样是1960年代前期，地理地貌和海洋学家王颖（中科院院士、南京大学教授）在其硕士论文中，首次从地学角度揭示了贝壳堤的时空分布，确立了沿用至今的贝壳堤排序，肯定了堤的形成与河流迁徙的关系，并将渤海湾西岸的古海堤定名为“贝壳质海堤”（the shelly ridge）[6，18-19]（图5、6）。1960年代初，王颖参与了华东水利学院（现河海大学）严恺校长为组长的“新港回淤研究”项目，她带领的南京大学团队承担“天津新港泥沙来源及减轻回淤措施的研究”，查明了黄河入海泥砂向北运移止于歧口附近，从而不会对天津港造成影响，为天津港扩建提供了科学依据。

表1 渤海湾西岸贝壳堤贝壳（双壳类和腹足类）及其它生物属种名称Tab.1 The names of shells(bivalves and gastropods)and other biological genera and species in the chenier on the west coast of Bohai Bay

续表1

表2 渤海湾常见贝类[16,17]Tab.2 Common shellfish in Bohai Bay[16,17]

续表2

图4 古代渤海湾西部海岸遗迹及地下文物发现示意图、1957年11月30日人民日报刊发了李世瑜先生在渤海湾西岸发现两道“蛤蜊堤”的消息[10]Fig.4 The sketch map of the discovery of ancient relics and underground cultural relics on the west coast of Bohai Bay,on November 30,1957,the People’s Daily published the news that Mr.Li Shiyu found two"clam banks"on the west coast of Bohai Bay[10]

第三位开拓者是中科院地质与地球物理研究所的赵希涛研究员。他于1970年代末进一步从地质学的角度研究了贝壳堤的成因和空间分布，并利用当时国内刚开始的14C（碳14）测年技术，获得了贝壳堤的第一批14C年龄。赵希涛研究员是第一位将我国的贝壳堤纳入chenier 范畴，并将其定名为the shelly cheniers的研究者。

除上述三人之外，尚有文献[12-13，20-24]先后参与了渤海湾西岸的贝壳堤研究。

2.3 贝壳堤时空分布

图5 1950年代末-1960年代初的歧口贝壳堤[6,11,18]Fig.5 The Qikou chenier on 1950s-1960s[6,11,18]

图6 著名的歧口第II道贝壳堤在1990年代初的状态[6,11,27]Fig.6 The state of No.2 Chenier of Qikou in the early 1990s[6,11,27]

近半个世纪以来，人类活动对贝壳堤原始地貌造成了很大破坏，李世瑜、王颖和赵希涛等在数十年前研究过的贝壳堤典型地点，现在很多已看不到了。我们利用残存的天然露头、Eijkelkamp槽型取样器及新的工程基坑等，做了补充研究，又有一些新的发现。例如，发现了分别位于巨葛庄附近鱼岑子的III-1道、天津市古林古海岸遗迹博物馆西侧（津岐公路以西）趴趴地-大港电厂的II-1道等新的贝壳堤，以及大港独流减河南侧穿港路采土场内贝壳海滩上的“秦-西汉遗址”等。1990 年代以来，我们利用加速器14C 测年方法获得了更多的、更为精准的年龄数据[27，29-31]，近年来又根据对这些年龄数据所做的“驻留时间效应”校正，获得了渤海湾西岸贝壳堤平原（北段）新的年代学序列[14]。

（1）第5道贝壳堤（V堤）

第5道堤（V堤）是迄今为止在渤海湾西岸发现的最老的贝壳堤[13]，代表距今约6 700～5 500年的古海岸线，距离现代海岸线50 km左右（图7）。

（2）第4道贝壳堤（IV堤）

第4道堤（IV堤）代表距今约5 000～4 000年前的古海岸线，堤厚1～2 m。该处贝壳堤在天津境内发现于巨葛庄南西约1.5 km的鱼岑子农田中（东距津港公路仅约0.5 km），因是在保护区重新划界的2011年之后发现的，而遗憾地未能纳入保护区范围（图8、9）。

鱼岑子贝壳堤底板是上凸型的（但总体上仍向海倾斜，后缘比前缘高0.627 m）。渤海湾西岸贝壳堤底板一般向海倾斜，尚未发现堤身因自重沉陷而表现出堤底板中部下凸情况[33]。这可能与渤海湾西岸潮滩沉积物的“铁板砂”可以有较强的抗静荷载能力有关。

图7 河北省黄骅市东孙村第5道贝壳堤（V堤）Fig.7 The No.V chenier of Dongsucun,Huanghua,Hebei province

图8 巨葛庄南西约1.5 km处的鱼岑子贝壳堤（IV-2堤）[5,30]Fig.8 Yucenzi chenier(No.IV-2)in the south west of Jugezhuang,Jinnan district,Tianjin[5,30]

图9 巨葛庄南西1.5 km鱼岑子残存的IV-2道贝壳堤[1]Fig.9 Remnant Yucenzi chenier(No.IV-2),1.5km on the south west of Jugezhuang,Jinnan district,Tianjin[1]

（3）第3道贝壳堤（III堤）

第3道堤（III堤）在津南区巨葛庄发育的最好，近南北向分布，是距今约3 300～3 100年前的古海岸线（图10～12）。

（4）第2道贝壳堤（II堤）

第2道堤（II堤）在天津市津南区泥沽、滨海新区上古林和黄骅市歧口等地分布，是距今约2 200～1 200年前的古海岸线。在各道堤中，II堤的规模较大，宽度可达100 m以上，地表出露部分高2～3 m，为几乎连续绵延的垄岗（图13、14）。

（5）第1道贝壳堤（I堤）

第1道堤（I堤）分为南、北两支，大体与现代海岸线平行，是距今约1 000年以来直至上个世纪中叶的天然海岸线（图15～20）。

第1道贝壳堤（I堤）发育最好的一段，原分布于河北省黄骅市张巨河-贾家堡沿海（图15～18）。那儿的堤比其后（向陆一侧）的泻湖-盐沼洼地高5～11 m，堤前向海一侧曾是天然的泥滩（泥质潮间带，1980～90年代后辟为虾池）。贝壳堤上面长满酸枣树，晚秋初冬时还可摘到酸甜的酸枣儿，堤上有兔子洞。20余年前在这里做地质调查时，还遇到孩子们在堤脚处捉手指甲盖大小的土鳖虫。后唐堡堤的后方宽200～300 m的洼地表面覆盖着一层厚数十厘米的灰白色贝壳碎屑。过去数百年间冬季强力的东北风（渤海湾西岸冬季盛行风）从干涸的高潮滩表面和向海侧的堤脚处吹扬的贝屑，加高贝壳堤并堆在堤后，形成堤后宽达数百米、满布贝壳碎屑的“沙土地”。这样的砂土地，曾是当地种植红薯、甜瓜的极为稀缺的农田。再向西（向陆）数公里之内，自然风力带来的细碎贝屑减少，就仍然是含盐量很高的泻湖-盐沼环境，只能辟作养殖池甚至仍保留着原始的“洪荒”状态。南大港是该道贝壳堤西侧（向陆侧）最为低洼处，是近千年来形成的泻湖环境，现已被确定为“南大港湿地保护区”。此段贝壳堤下伏层首先是厚约1 m 的浊黄棕色泥质沉积，内含毕克卷转虫Ammonia beccarii var.,圆形短五玦虫Quenqueloculinaakneriana rotunda,同现卷转虫A.annectens及具瘤先希望虫Protelphidium tuberculatum等，优势种壳壁较厚，可能并非原生。又据我们在附近浅海区的浅剖仪调查结果及前人关于古黄河入海河道的研究，推断该层是受海水影响的黄河三角洲沉积，即此处的贝壳堤是发育在受潮水影响的古黄河三角洲上。天津市滨海新区青坨子贝壳堤和山东省汪子贝壳堤分别位于更北侧或更南侧。二者与渤海湾西岸贝壳堤的对比，目前仅有下面的初步推断[5，30，36]。

图10 河北省黄骅市武帝台第III道贝壳堤Fig.10 The No.III chenier on Wuditai,Huanghua,Hebei province

图11 巨葛庄倪家大坟III堤Eijkelkamp槽型取样钻钻孔分布图[5,30]Fig.11 The Eijklkamp cores on the No.III chenier of Nijiadafen,Jugezhuang,Jinnan district,Tianjin[5,30]

青坨子至少有4道支堤（图21、22），但只有支堤1被纳入保护区核心区。该道支堤位于海边，是观察现代海面上升对海岸线影响的绝佳场所。遗憾的是，数年前这段贝壳堤已被改造成人工固化岸线。该处贝壳堤底板贝壳的14C校正年龄是距今2 120年（2 120 cal BP）[5]，若考虑“驻留时间效应”，应校正为距今约1 500年[14]，表明青坨子贝壳堤存在时间可能始于II-2堤。

图13 天津市滨海新区上古林趴趴地-大港电厂贝壳堤（II-1堤）Fig.13 The chenier(No.II-1)on Shanggulin-Dagang power plant,Tianjin Binhai New Area

图15 河北省黄骅市贾家堡第1道贝壳堤（I堤）[27]Fig.15 The No.I Chenier of Jiajiapu,Huanghua,Hebei province[27]

图16 河北省黄骅市第I道贝壳堤（李凤林摄于1991年）Fig.16 The No.I chenier of Huanghua,Hebei province（the photo was taken by Li Fenglin in 1991）

图17 河北省黄骅市第I道贝壳堤Fig.17 The No.I chenier on Zhangjuhe-Houtangpu,Huanghua,Hebei province

图18 河北省黄骅市第I道贝壳堤Fig.18 The No.I chenier of Houtangpu,Huanghua,Hebei province

图19 河北省黄骅市第1道贝壳堤（I堤）Fig.19 The No.I chenier of Houtangpu,Huanghua,Hebei province

图21 青坨子贝壳堤剖面分布图[5，30]Fig.21 The chenier profile of Qingtuozi,Tianjin Binhai New Area[5，30]

汪子岛现代贝壳堤（图23～25）于2019年做了初步研究。其下伏泥层（“老泥层”）中目前仅有的两个加速器年龄均来自双壳闭合的青蛤壳，经过系统校正[37]后，分别是距今1 936、1 585 年（1 936、1 585 cal BP），即公元14年和365年（分别是西汉末和东晋时期）。此外，这两个贝壳样品的d13C值分别是-1.0‰PDB和-1.8‰PDB，符合海洋环境应有的特征[38]且双壳均闭合，因此其年龄值有较高的可信度。更进一步，若考虑全新世中晚期渤海湾潮间带-水深数米的毗邻浅海区水体的14CO2与大气14CO2迅速交换的可能性[20，39]，则该地区的贮存库效应可略去不计。据此当将地区性海洋贮存库年龄与大气14C年龄的差值DR=0±50 yrs代入CALIB校正程序后，获得的校正年龄还可再年轻约200年，即现代贝壳堤之下的“老泥层”可能形成于公元210年和560年前后，分别是东汉末和南北朝末期，即介于II-2堤与I堤之间（“老泥层”：图22的“暗棕色”泥质潮滩沉积）[36]。

上面已述及风成沙丘是渤海湾西岸I堤之上独有的现象，而汪子岸段“老泥层”之上的老贝壳堤，向上同样发育风成沙丘（图25），亦可证明汪子岸段的老贝壳堤是I堤（其下的“老泥层”据现有14C年龄应在II-2 堤与I堤之间），而现代贝壳堤贴附于沙丘的向海一侧，应是“小冰期”以来距今仅数百年间的产物。这样，汪子岸段年代地层序列就大体清楚了[27]。

根据以上研究，笔者绘制了渤海湾西岸（北段）贝壳堤与堤间低地的时空分布示意图（图26、表3）。

渤海湾贝壳堤与泥质平原（泻湖-盐沼低地）的交替仅有5、6 次之多，而每道贝壳堤从出现到停止发育少则数百年（IV-2、III堤）、多则近千年（V、IV和I堤），这是渤海岸西岸贝壳堤平原第一等级的环境变化。

图22 青坨子贝壳堤[5,30]Fig.22 The chenier of Qingtuozi,Tianjin Binhai New Area[5,30]

图23 山东省无棣县汪子岛“滨州贝壳堤岛-湿地国家级自然保护区”地理位置图Fig.23 Geographical location map of Binzhou chenier island-wetland national nature reserve in Wangzi Island,Wudi,Shandong province

渤海湾贝壳堤中的贝壳，相当一部分是从泥中簸选出来的。据估计，渤海湾西岸潮间带和毗邻浅海区泥质沉积中贝类的含量一般不超过10%（图27），贝壳堤的形成有可能经历了一个从潮间带最终到高潮线附近堆积的渐变过程[40]，因此，堤的形成必然是一个耗时较长的过程，少则二、三百年，多则千年左右[14]。笔者推断，贝壳堤包含三类周期性环境变化：第一等级千年至数百年尺度的及第二等级约100年尺度的。前者如贝壳堤与堤间低地的转换，后者如赵家堡可能的宋金风暴潮事件形成的厚约2 m的贝壳快速堆积盖层（图20）和“小冰期”时的风成沙丘（图16、18）。

第三等级变化的时间尺度是仅数小时至数天级别的。例如歧口堤顶部的大泥块（图6）、趴趴地堤的双壳闭合四角蛤蜊层（图13）、贾家堡堤中的泥质盖层（图20）、汪子岸段No.12记录的“2003.10.11风暴潮事件”和“2019年利奇马台风事件”（图25）以及路易斯安娜州大岛镇的“1893.10.01 风暴潮事件”（图3）。

图24 汪子岛岸段贝壳堤Fig.24 Then chenier of Wangzidao,Wudi,Shangdong porvince

“小冰期”结束后的100余年来，渤海湾海岸线总体上表现为蚀退，但自20世纪中叶以来又因人类活动岸线转为人工向海推进。特别是2000年后，围海造陆的速度加快。但是，渤海湾西北岸青坨子-蛏头沽一带的一处长约2 km的半天然岸线，近半个多世纪、特别是近20 余年来表现为明显的蚀退迹象（图28）。图28上是天津市水务局水利科学研究所1998年前后在此处种植大米草，期望保护因海水侵蚀而裸露的滩面。但是，随后数年内，大米草植被即被侵蚀殆尽。更有甚者，2010年前后，原来的贝壳堤（II+I堤）也开始被海水侵蚀，形成了>1.5 m高的陡坎，岸线已经后退了数米，此处遂成为观察现代海蚀的绝佳地点（图28下左）。但几来，此处已被人工改造成水泥固化海堤。尽管是在保护区核心区内，仍然难免被人为破坏（图28下右）。

2.4 贝壳堤与人类活动

图25 汪子岛岸段现代贝壳堤：地质点No.12在1980年代-2019年11月期间的演化过程示意图[36]Fig.25 The modern Chenier on Wangzi：Schematic diagram of evolution process on geological point No.12 during the period from 1980s to November 2019[36]

半个多世纪以来，渤海湾沿岸相继发现了众多考古遗存，但先民利用海洋的证据仅见于春秋战国时期食用海相贝类、发现陶网坠的简单报道，且此类文物发现地距现代海岸线多逾30 km[10，41-44]。

2.4.1 战国先民在地势卑湿的海边选择了贝壳堤

贝壳堤凸起于地表之上，地势相对高亢，上面长满植被并有少量淡水（雨水将贝壳堤中的盐分向下淋滤，堤内可有少量淡水④直至近代，贝壳堤里储存的淡水仍是渔民的重要生活保障。在20世纪初叶，黄骅市冯家堡、季家堡贝壳堤中的淡水足够数百人饮用，但在1920年代这两处渔村即因贝壳堤受到侵蚀和缺少水源而破败了[12]。），相比于堤后向陆侧和堤间（地貌学称之为“泻湖-盐沼”）、最年轻那道堤的堤前向海侧（地貌学称之为“泥质潮间带”、“泥质潮坪”）经常被大潮水淹浸的盐碱泥地，贝壳堤自然是数千年、数百年前先民首选的居停生息场所。近一个世纪以来，在贝壳堤上已有较多的考古发现[10，30，44-47]（图29）。

2.4.2 穿港路采土场秦-西汉先民用海遗址

地质古环境重建、AMS14C测年及考古学研究，发现了位于渤海湾西岸距现代海岸线仅5 km的大港穿港路采土场贝壳质河口沙坝海滩层上的、具海水捕捞特征的西汉先民短暂居停遗址，及其上覆的、持续约700～800年的1.6 m厚的海相层。这是渤海湾西岸迄今所发现的距现代海岸线最近的、被海相层覆盖的西汉先民用海遗址。上古林贝壳堤-齐家阜岭地的堤-岭海岸线形成于战国-西汉时期，至东晋-北魏时期，岸线后的大面积洼地曾频繁地被高水头海水淹浸，穿港路西汉遗址则直接被海相层覆盖，二者共同为“西汉海侵说”提供了地质学证据[47，49]（图30、31）。

图26 渤海湾西岸贝壳堤（北段）时空分布图（文献[14]，并于2020年做了新的修订）Fig.26 Time and space distribution map of the chenier(north section)on the west coast of Bohai Bay(reference[14],and revised in 2020)

天津考古学家陈雍等对我们在穿港路采土场发现的文物做了鉴定，认为陶器属于秦-西汉时期。铜钱为“半两”，最早（?）见于西汉文帝、景帝时，在约公元前200～150 年前后。相同层位的贝壳以蛤蜊Mactrasp. 的单瓣壳为主，还有毛蚶Scapharca kagoshimensis、牡蛎Crassostrea gigas、蛏Solensp.的单瓣壳及腹足类笋螺Terebridae 等，甚至还夹有少量双壳闭合的青蛤Cyclina sinensis、光滑河篮蛤Potamocorbula laevis和 蛤 蜊Mactra chinensis（图31）。其中3个双壳仍然闭合的贝壳的AMS14C年龄是2 542～2 156 cal BP（Cyclina sinensis）、2 542～2 156 cal BP（Mactra chinensis）和 2 392～2 093 cal BP（Potamocorbula laevis）（均为2s 范围），平均年龄2 492～2 135 cal BP，相当于公元前540～185 年期间。贝壳与同层的“半两”在时间上有部分重叠（贝壳年龄年轻一端的公元前185年与“半两”最早的公元前200 年有小的重叠）。网坠是捕鱼的确证，而据地质学—海相贝壳层及下伏的发育沙坝的潮滩环境—可知当时先民是在浅海区或河流入海河口处捕鱼。依几乎不存在“驻留时间效应”的双壳闭合贝壳年龄和“半两”的时间，可初步判断秦-西汉时期先民已在这里短暂居停，从事捕鱼活动。这是迄今为止渤海湾西岸发现的距现代海岸线最近（仅5 km）的秦汉先民利用海洋的确证。

这里，笔者希望还藏着一个美丽的小故事。图31第2行左3的近圆形夹砂红陶片，曾请天津市和北京大学的考古专家鉴定，均难以定名。它直径1.6 cm、厚3 mm、重1.25 g，圆孔稍偏心。假如不是陶纺轮（太轻且偏心），那么解释作陶质项链坠儿也许是合理的（当然，项链该是麻绳的吧?）。加之同一层位出土的两枚桃核，我们猜想，在约2 000余年前，一个小女孩儿随着爸爸妈妈在初夏桃子成熟季节从现在的中塘-义心庄（第III 堤，在该点西侧约15 km 处。那一带有大量战国文物出土，李世瑜（1962）、李凤林（2016））一带乘木筏来到这里（图31），从事短暂的渔猎活动。

表3 贝壳堤（前、后缘）底板高程与时间、堤顶高程与时间、起讫年龄、历时及与现代岸线间的距离[5,30]Tab.3 Chenier(front and back edges)floor elevation and time,top elevation and time,starting and ending age,duration,and distance from modern shoreline[5,30]

图27 上古林II-2堤苹果园处（即天津市古林古海岸遗迹博物馆所在地）贝壳堤下伏泥层及内含的再搬运贝壳Fig.27 The underlying muddy layer and the retransported shells contained in it of Pingguoyuan chenier,Shanggulin,Tianjin Binhai New Area(where Tianjin Gulin Ancient Coastal Relic Museum locates)

图28 2010年前后的青坨子贝壳堤，曾是天津市天然海岸线一处最为明显的岸线蚀退证据Figu.28 Then chenier of Qingtuozi during 2010,where was once the most obvious evidence of natural shoreline erosion of Tianjin

图29 天津文物考古学家在第3道（III道）贝壳堤内发现的战国文物[48]Fig.29 The cultural relics of the Warring States Period found in the No.3 chenier[48]

图31 滨海新区大港穿港路采土场贝壳层中发现的秦-西汉遗址Fig.31 The Qin-Western Han ruins found in the shell layer of the Quarry on Chuangang Road,Tianjin Binhai New Area

2.4.3 船型墓：宋金先民“避难”的遗迹

1996年修建海防公路取土时，在滨海新区上古林津岐公路天津市古林古海岸遗迹博物馆（贝壳堤博物馆）西侧约200 m处的盐碱洼地（积水后又称为“汪子”，地貌学称为“贝壳堤后泻湖-盐沼”）意外地发现了一座“船形”墓葬（图32）。墓无顶而周遭有三、四层灰砖垒砌（灰砖约5×20×40 cm），南北向展布，北端呈尖头状收敛，类似船形，墓被约0.5 m厚的泥土掩埋。穴内仅有一高30～40 cm、直径约30 cm的灰陶罐，内盛二次葬肢骨残段，应为迁葬墓。陶罐、葬制和砖的器形，经天津考古专家陈雍鉴定为金元时期（陶罐交天津市历史博物馆）。地质学证据显示，南北向展布的II-1道贝壳堤形成于西汉之后，历时数百年。贝壳堤最厚处仅1～1.5 m，宽不过数十米，分隔了东侧的泥质潮滩和西侧（向陆侧）的泻湖-盐沼洼地。

直至距今约1 500年前的两晋-南北朝时期，天津东南部方才脱离海水的大面积长期淹侵，逐渐转变为只有高潮水才能袭扰的沿海泻湖-盐沼湿地景观。又过了大约五、六百年，到了南宋-金元时期，这一局面仍无大的改观，以至于仅有船形墓这样的简陋墓葬存在于相对高亢的II-1道贝壳堤之上。但无论如何，II-1堤毕竟留下了金元时期躲避战乱的流民短暂居停的历史痕迹[49-50]（图33）。

3 贝壳堤保护建议

贝壳堤和牡蛎礁，是大自然留赠给渤海湾西岸的极为珍贵的地质遗产，既具有深入认识渤海湾海陆变迁历史、古环境演化、古人类活动等的科学价值，也具有预测将来演化方向、为生态保护修复提供参考的现实意义。但深刻认识它们，注定是一个漫长的过程。在这个过程中，笔者期望能不断为渤海湾海岸带中长尺度可持续发展和战略决策提供科学的地学建议。过去数千年直至近现代，贝壳堤和岭地由于其地势较高，而首先成为先人从山区向海洋扩展生存空间的居停场所。然而，到了现代，贝壳堤和牡蛎礁均遭受严重破坏。试想如果凸起于“贝壳堤平原”地表之上的第1道贝壳堤（I堤）和部分凸起于地表之上的第2、3道（II、III堤）未遭破坏，那么，各自断续绵延百余公里、高数米至10余米、长满植被的这三道天然沿海长堤，不但任何人工“绿道”无法相比，亦是世界上同类海堤中的奇观（作为命名地的路易斯安娜州泥质堤、以及苏里南泥质堤的高度远不如我们未遭破坏时的贝壳堤）。为此，提出贝壳堤和牡蛎礁长远保护与利用的初步建议。

（1）建议积极推进“天津市古林古海岸遗迹博物馆”（天津市贝壳堤博物馆）改建后的布展工作。2019年在展厅重修后因经费短缺，致使应该随即开始的展品提升扩容工作停顿下来，整整一年“闭门谢客”。希望能筹措到经费，尽快启动新一轮布展工作。

（2）将天津市滨海新区青坨子核心区的裸露、半裸露贝壳堤点开辟为免费参观点。此外，津南区大学城内原有的数处贝壳堤出露点，也应善加保护并对学生们开放，俾使他们在脱离原来文化底蕴深厚的老校区后，却能受到渤海湾海陆变迁史的熏陶。这两处，我们在数年前即曾反复建议，但想来至今均无响应。

（3）天津市津南区巨葛庄在搬迁后，其残破的倪家大坟III堤，也应做进一步管护并开放。至于邓岑子等处，则可维持现在的地下埋藏不准破坏的现状。

（4）改变河北省黄骅市后唐堡贝壳堤目前仅用栏杆围起来的被动保护局面。建议河北省、黄骅市有关部门将该处贝壳堤与南大港湿地统一管理，纳入已经启动的“黄骅湿地”修复整体规划之中，着眼“黄骅泥质潮间带-贝壳堤-堤后泻湖-盐沼湿地国家地质公园”的长远布局[51]。目前，可先适当整修通往该处贝壳堤的道路，考虑由紧邻该处贝壳堤的张巨河小学选派自然课老师担任兼职讲解员，据参观情况划拨适当经费。天津中心可参与编撰该处贝壳堤科普小册子。

图32 上古林趴趴地II-1堤内的船形墓葬Fig.32 The boat-shaped tomb in the No.II-1 chenier of Papadi,Shanggulin,Tianjin Binhai New Area

（5）山东省无棣县汪子岛岸段，分布着整个渤海湾（甚至全国）最后一处较为完整的贝壳堤。在原来数道断续绵延上百公里的贝壳堤被破坏后的今天，其极为珍贵的价值不言而喻。建议山东省和滨州市有关部门考虑，提升该保护区的地位、重新确定该处贝壳堤的性质，加强该处贝壳堤-泻湖盐沼系统的保护与科学研究。

笔者建议在此处平行设置国家级自然保护区和国家地质公园——“（中国山东无棣）渤海湾西南岸泥质海岸带贝壳堤-泻湖国家级自然保护区（National Conservation of Shelly Cheniers- Lagoon on the Muddy Coast of Southwest Bohai Bay, Wudi, Shandong,China）”与配套的“无棣贝壳堤-湿地国家地质公园（Wudi National GeoPark of Shelly Ridges and Wetland）”，贯彻保护与利用（科普、旅游）并重、相辅相成的新理念[36]。

图33 距今约3 000年以来的“贝壳堤平原”上贝壳堤与堤间泻湖-盐沼洼地的交替演进示意图Fig.33 Schematic diagram of the alternate evolution of the chenier and lagoon-salt marsh depressions between it about 3 000 years ago

贝壳堤的科学研究、养护与利用尚未切实纳入自然资源与环境保护部门对渤海湾海岸带中长期发展的统筹考虑之中，这是问题的关键。尽管近年来对海岸带湿地的修复逐渐引起重视，但与湿地密切相关的贝壳堤却仍不为政策制定与规划部门熟知，长期处于被忽略的状况。因此，笔者希望这篇文章和建议能够得到有关部门的重视，推进贝壳堤保护工作。

致谢：这个综述，是笔者团队30 余年来贝壳堤研究的初步总结，得到了中国地质调查局、国家自然科学基金委员会和天津市规划和自然资源局等的支持。原天津古海岸与湿地国家级自然保护区管理处、无棣贝壳堤岛-湿地国家级自然保护区管理局、天津市宁河区七里海管委会、天津市古林古海岸遗迹博物馆（天津市贝壳堤博物馆）、天津市文化遗产保护中心、原塘沽区排灌处、河北省唐山海洋牧场及渤海湾沿海有关单位及群众提供工作便利和帮助；从与南京大学等单位同行们的讨论中得到教益；部分以堤、礁和渤海湾沿海平原地质环境变化为学位论文研究内容的学生们，虽然已经离开了天津中心，但这里面也包含着他们的心血；中国科学院地质与地球物理研究所吕厚远研究员及学生鉴定穿港路采土场秦-汉先民遗址夯土层植硅体；南京大学王颖院士与天津市水产研究所房恩军教授级高工提供渤海湾贝类生态环境的意见，在此一并致谢。