珠江河口生境演变与生物变化趋势

黄伟杰，王建国，陈文龙，张 敏，吴 倩，江 健，郭 芳，何颖清，陈晓旋

（1.水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院，510611，广州；2.水利部珠江河口治理与保护重点实验室，510611，广州；3.水利部粤港澳大湾区水安全保障重点实验室，510611，广州）

珠江河口水系密集，三江汇流，八口入海，包括99条主干河道、1.2万余条河涌，河网密度达0.72 km/km2，是世界上最复杂的河口水网之一，具有高开放度、高敏感度、高脆弱性和低稳定性的“三高一低”特点。珠江河口降水丰沛但时空不均，来水量大，且水灾频发，洪潮叠加，咸害突出；同时，河海交汇，珠江河口具有山、水、林、田、草、河口湾、洲岛等多样生态系统，为鱼虾蟹等水生生物提供了育幼场、产卵场、洄游通道等重要生境，为粤港澳大湾区提供了丰富的渔业资源。

近年，随着粤港澳大湾区建设和经济社会发展，作为核心地带的珠江河口受人类活动干扰较强烈，水资源、水环境和水生态所受影响加剧，维持珠江河口生境结构功能和水生态系统健康的重要性日益凸显。本文围绕粤港澳大湾区建设国家战略，聚焦珠江河口生境和水生生物群落演变规律，分析河口生物资源对生境演变的响应，提出河口生态保护与修复建议，为珠江河口生态保护与治理提供基础参考。

一、珠江河口生境变化趋势

1.珠江河口形态结构的改变

（1）岸线持续向海洋推进，自然岸线持续缩减

围垦造地、河道采砂、港口建设和滩涂资源开发等人类活动，导致珠江河口岸线的结构与功能发生了显著的演变，呈现由陆地向海洋不断推进的趋势。1986—2021年珠江河口岸线总长度由961 km增加至1784 km（图1），其中1986—2000年，随着珠江三角洲经济快速发展，岸线的开发迎来热潮，岸线长度呈现较快增长趋势，约23 km/a；2010—2015 年，由于大规模的围海造地及自然岸线保护的加强，珠江河口岸线长度再度增长了369 km。35 年间珠江河口岸线的变化中，以陆连岛、磨刀门填海围垦区、深圳蛇口半岛区域向海洋推进最为剧烈。在岸线类型组成上，珠江河口自然岸线呈现逐渐缩减态势：1986年岸线类型是以基岩和淤泥质为代表的自然岸线为主（65.6%）；2021 年自然岸线萎缩至41%，以建设围堤和农业养殖围垦为主的人工岸线则发展至59%，占主导地位。

图1 1986—2021年珠江河口岸线变化

（2）八大口门河床持续下切，拦门沙规模持续萎缩

受航道升级、采砂活动的影响，加之上游梯级水闸开发修建引起的输沙量不足，河床持续下切，口门拦门沙受到侵蚀而萎缩，导致枯水期咸潮上溯加剧。近几十年来，珠江河口八大口门总体呈现冲刷下切趋势，其中以磨刀门拦门沙的变化最为剧烈，2017年主槽水深较1994年下切了约3 m，中心拦门沙-4 m以上浅滩消失。伶仃洋和黄茅海河口湾总体由缓慢淤积态势转为总体下切态势：伶仃洋原有的三滩两槽格局变化剧烈，河槽容积增加了11.4亿m3；黄茅海-3 m以上浅滩区域持续缩减，-7 m以下深槽逐渐与外海连通。

（3）滩涂湿地开发强度大，开发速度放缓

珠江河口滩涂湿地为河口生物提供了适宜的栖息地，湿地生长着密度和生物量惊人的底栖生物，也是全球迁徙鸟类的重要“驿站”，同时也是受人类开发活动影响剧烈的生态脆弱区。近几十年来，受口门围垦和滩涂开发影响，珠江河口滩涂湿地资源发生了巨大变化。珠江河口湾水域面积呈现持续减少趋势，较165年前减少了约35%（1258 km2），几乎所有的原有滩涂被围垦成陆地，其中以磨刀—鸡啼门河口湾为甚，共缩减了62%（525 km2）。1978—2020年，珠江河口（包括香港和澳门水域）滩涂开发面积为620 km2（图2），其中，2000年以前受大联围、大围垦等活动影响，滩涂开发面积高达478 km2；随后由于河口滩涂过度围垦对行洪纳潮的不利影响受到关注，滩涂开发速度大大放缓，2000—2010年间开发面积减少为117 km2；2010—2020年间进一步减少为25 km2。

图2 1978—2020年珠江河口滩涂开发区域演变

（4）珠江河口典型生物栖息地受损，修复成效显著

红树林和海草床是河口两大典型的海洋生物栖息地，是全球海洋生态系统的重点保护对象。1980—2020 年，珠江河口红树林面积呈现先减后增、自然林向人工林转变的趋势。2000 年，受围垦、近海养殖和采砂等人类活动影响，珠江河口红树林面积较20世纪80年代的457.2 hm2减少了3/4。随后人们逐渐认识到红树林对生态环境保护的重要性，建立各级红树林保护区，并开展了多项红树林生态修复示范工程。截至2020年，珠江河口红树林面积已恢复至988 hm2，仅近10年就增加了约300 hm2。

珠江河口西岸的唐家湾分布着唯一一块国际濒危热带海草——贝克喜盐草海草床。受沙滩修复项目和滩涂贝类挖掘等人类活动影响，海草床面积由2009年的7.6 hm2萎缩至2016 年的2.1 hm2，在珠海市“一湾一策”美丽海湾建设等重点保护工程实施后，于2022年恢复至7～8 hm2，较2019年增长了2～3倍。

2.水环境的变化

（1）珠江河口输沙量降低，咸潮上溯加剧

受大坝建设和水土保持等强人类干扰活动影响，珠江河口水体输沙量明显减少。截至2022年，珠江流域已建大坝约1.4万座，大量泥沙被拦截在库区。自大规模开发梯级水电后，珠江河口入海泥沙通量呈现断崖式下降趋势，由1963—1980年的0.80亿～0.85亿t/a降至2015年的0.20亿～0.25亿t/a。入海输沙量的降低直接导致河口水体悬沙量降低，对浮游动植物、底栖生物、海草床及海藻场等的栖息环境造成重要影响。

同时受全球气候变暖、海平面上升，以及粤港澳大湾区城市群发展对淡水资源需求量增加的影响，珠江河口咸潮上溯时间增加、范围扩大，咸潮危害加大、威胁加重。近40 年，珠江流域干旱频发，河口区咸潮发生频率增加，咸界上移：发生频率由2000年以前的7年一遇变为21世纪的3年一遇；2020年上溯距离比进入20 世纪时增加了20 km。2021 年9 月，东江三角洲较往年提前90天发生咸潮灾害，部分取水口原水含氯度突破历史极值，持续时间长达180多天，严重威胁东莞、广州等地供水安全。

（2）河口污水排放量减少，水质持续改善

河口作为人类活动的密集区，是大量陆源污染的汇集区。珠江河口地区的污水排放量在过去几十年中发生了显著变化。污水排放量呈现以下趋势：由20世纪80年代的10亿t/a增长至2000—2010年的80亿t/a，珠江河口水质总体恶化为Ⅳ类。2010年以后，随着国家和地方政府对生态保护工作的重视和水污染防治工作的有效实施，该区域的污水排放量降至约37亿t/a，珠江河口水质整体提升至Ⅲ类。

珠江河口水体主要污染物包括有机物、氨氮和总磷等。同时，珠江河口水体重金属、农药和内分泌干扰物污染于20 世纪80 年代至90 年代初期尤为严重，其中以镉、有机磷、多环芳烃和酚类化合物等污染最严重。自2000 年以来，随着环境治理和监管的强化，珠江河口地区的重金属、农药和内分泌干扰物污染有所缓解，水生态系统得到一定程度的改善。然而，随着珠三角地区养殖业和农业的发展，珠江河口水体抗生素、微塑料等新兴污染物逐渐累积，并通过食物链、食物网，威胁着河口水生生物和人类健康。

此外，全球气候变化带来的海平面上升，在宏观尺度上对河口水环境状况造成不可忽视的影响。《2022年中国海平面公报》表明，自2000 年以来，22 年间珠江河口海平面上升了13.8 cm。海平面上升直接导致珠江河口海域水体平均滞留时间增加，交换能力减弱，对污染物的稀释能力被削弱，进一步加剧了污染物对水生生物生长繁殖的威胁。

珠江河口生境变化趋势见图3。

图3 珠江河口生境变化趋势

二、生境变化对水生生物的影响

1.浮游植物种类减少，生物多样性降低

珠江河口是一个复杂的动态环境，浮游植物作为河口生态系统的重要初级生产者，承担着河口生态系统物质循环和营养传递的重要功能。随着人类活动导致的水体污染使营养盐（主要是无机氮）持续输入，珠江河口水体已经从20世纪80年代的中营养状态发展为局部富营养化，并有不断加重的趋势，甚至河口部分水域赤潮频发。研究表明，营养盐的输入对浮游植物生物量有正向影响，对物种多样性呈负作用。营养盐输入直接导致河口区域浮游植物生物量增长，而珠江河口浮游植物物种数较20世纪80年代下降明显：80年代初期珠江河口浮游植物近300种；90年代调查到的浮游植物物种数为130～239种，香农-维纳多样性指数为2.63～3.17（图4）；2000—2010年间珠江河口调查到的浮游植物为132～336种，多样性指数范围为2.01～3.41；2010—2019年间调查到35～212种（图5），多样性指数范围为0.96～3.7（平均1.98）（2011—2019年《中国近岸海域环境质量公报》和《广东省海洋环境质量公报》）；2020—2023年“西江流域资源环境与生物多样性综合科学考察”项目（简称西江科考项目）对珠江河口调查结果显示，浮游植物物种数有所回升，累计鉴定出物种数达200余种，点位间平均物种数为23种，最高为49种，最低仅9种，丰水期香农-维纳多样性指数1.50～2.85，平均2.24，枯水期香农-维纳多样性0.87～2.95，平均2.13。综合可见，珠江河口浮游植物物种数和多样性总体呈现下降趋势。

图4 珠江河口浮游植物多样性变化趋势

图5 (a) 2011—2021年浮游植物、浮游动物和底栖动物的物种数图(b) 2011—2021年主要浮游植物、浮游动物和底栖动物物种变化图

2.浮游动物种群退化，优势种趋向单一

浮游动物是水中食物链的关键环节，也是环境变化的重要指示生物，其分布格局和变化趋势为揭示河口生态过程的演变机制提供有力证据。近年，全球变暖导致的海水升温、海平面上涨和咸潮上溯加剧，以及持续碳排放导致的海水酸化等，均对浮游动物的生存和繁殖产生不利影响。近年，珠江河口主要面临着咸潮上溯加剧问题，浮游动物丰度和生物量在空间上呈现从内河口到外河口逐渐增长的趋势。在时间尺度上，1980—2000年初期珠江河口浮游动物物种数总体呈现下降趋势，1985—1986年在珠江河口调查到75种浮游动物，而2000年前后仅在30种以内，下降60%；2005—2020年，浮游动物物种数与1980—1990年相比总体呈现上升趋势，物种数增加16～198种。在物种种类上，1980—2000年，珠江河口以中华异水蚤、纺锤水蚤和许水蚤为优势种类，其种类较多；2010年左右强额孔雀哲水蚤优势凸显，中华异水蚤仍保持较高的优势，但优势种类数较少。调查结果表明：20年间浮游动物种类的组成没有明显改变，但优势种趋于单一，丰度和生物量都有下降趋势，呈斑块分布的现象更为明显。

3.底栖动物物种数骤降，优势种群单一化

盐度变化是影响底栖动物栖息/迁移的主要压力源，影响着从内河涌淡水到河口咸水的底栖生物的空间分布。近年，珠江河口咸潮上溯加剧了大型底栖动物群落分布的演替，例如咸水物种——光滑河蓝蛤的分布边界上移。伴随珠江河口航运升级、航道开发和清淤等人类活动干扰，栖息环境发生变化，大型底栖动物的物种数总体呈下降趋势。珠江河口海岛资源综合调查报告显示，1993—2010年间珠江河口大型底栖动物物种数由456种下降至200余种。根据《中国海洋环境质量公报》，珠江河口底栖动物物种数从2010年的200余种急剧下降到2020年的40余种。优势种群由以花冈钩毛虫、伪才女虫为主的环节动物及夏威夷亮钩虾、日本大鳌蜚为辅的节肢动物变成以光滑河蓝蛤为主的软体动物。西江科考项目团队针对珠江河口区开展了4年的调查，分别鉴定出42～61种大型底栖无脊椎动物，与2016—2019年《中国海洋环境质量公报》中的结果大体相当。4年间珠江河口底栖动物年平均物种栖息密度、年平均生物量和年平均生物多样性指数分别为70.28个/m2、9.89 g/m2和1.88，较2016—2020年栖息密度和生物多样性指数相对有所上升，生物量变化趋势较为稳定。

4.鱼类种群持续衰退，鱼卵仔稚鱼种类减半

鱼类在水生态系统中占有较高营养级和广阔的生态位宽度，具有更强的适应调控能力。河口岸线的侵占、滩涂的开发、人类活动导致的水体污染等生境变化，导致珠江河口适宜鱼类繁育产卵的生境大幅度萎缩，鱼类的生存空间被挤占，鱼类多样性和渔业资源均明显降低。珠江河口水域的渔业资源调查始于20世纪80年代，调查结果表明鱼类物种数共有287种，丰富度指数和香农-维纳多样性指数分别为6.58 和2.23，优势种群主要有棘头梅童鱼、凤鲚、银鲳、丝鳍海鲇、鲻鱼、鳓鱼和黄斑鲳等。2003年的调查结果显示珠江河口鱼类丰富度指数（1.35）和多样性指数（1.70）较20世纪80年代均有所降低，其优势种物种数较80年代有所增长，红狼牙鰕虎鱼、斑鰶、花鰶、尖海龙和短吻蝠成为新的优势种群。2015—2018 年广东海洋大学团队对珠江口开展连续4年的底拖网调查，共捕获104种鱼类，且鱼类种群组成的生态网络稳健性呈现逐年弱化的趋势。2020—2023年，西江科考团队在珠江河口调查到96种鱼，其中优势种群分别为三角鲂、丝鳍海鲇、花鰶和舌鰕虎鱼等，较20世纪80年代鱼类物种数相比大幅度下降，丰富度指数（2.49）和香农-维纳多样性指数（1.73）均有所下降。近期研究表明由于滩涂等产卵场缩减等原因，珠江河口鱼卵仔稚鱼种类较20世纪80—90 年代减少50%。综合来看，40 多年间珠江河口鱼类种群呈现严重衰退趋势，保护河口鱼类资源和鱼类重要栖息地刻不容缓。

5.中华白海豚种群数量稳定，保护初见成效

珠江河口是全世界现存最大的中华白海豚栖息地，栖息活动着种群数量最大的中华白海豚群体。作为世界上人口最稠密的地区之一，珠江河口区海上航运、填海围垦、桥梁和海上风电场建设、水体污染以及渔业过度捕捞等威胁因素较为突出，中华白海豚栖息地萎缩，中华白海豚面临着日益增大的生存压力。2012 年，有学者预计珠江河口中华白海豚种群（约2555头）将以每年2.46%的速度减少，即每年平均消失约60 头。近年，通过政府立法、加强监管和设立保护区等工作，珠江河口地区中华白海豚种群个体数仍维持在2500头水平，有效遏制住了种群衰退趋势。因此，应继续加强中华白海豚保护救护、监测、巡航监管等工作，进一步突破物种人工繁育和种质资源保护难题，加强对中华白海豚保护的科学普及、宣传教育。

6.外来入侵物种泛滥，亟须开展普查和防治

外来入侵物种通过国际航运、引种养殖及无序放生等途径，进入珠江河口水生生态系统。如豹纹脂身鲶（清道夫），最初是作为观赏鱼和清洁鱼从国外引进中国市场围垦养殖，现已泛滥。珠江河口常见的外来入侵物种主要包括：尼罗罗非鱼、豹纹脂身鲶（清道夫）、革胡子鲶、麦瑞加拉鲮、福寿螺、凤眼莲、大薸、互花米草、无瓣海桑等。其中珠江河口罗非鱼渔获量由2000年的不到100 t（小于总渔获量的1%），升至2015年的2.3万t（大于总渔获量的30%）。福寿螺在珠江河口地区的分布面积由2000年的不到100 hm2，逐年扩散至2019年的1200 hm2。珠江河口生态系统中外来入侵物种泛滥形势愈发严峻，采取有效防控措施势在必行。

珠江河口生境演变与生物变化趋势见图6。

图6 珠江河口生境演变与生物变化趋势

三、珠江河口水生态系统保护建议

1.加强野外科学观测和科学实验研究

聚焦粤港澳大湾区国家重大战略，以国家重大战略需求和水利高质量发展需要为引领，筹建国家级或省部级野外科学观测站，全面掌握珠江河口的现状、发展趋势和存在的热点、难点、痛点问题，系统开展珠江河口资源、环境、生物、生态的综合性持续性跟踪监测和科学实验研究，研究珠江河口水污染防治、水安全保障、水环境治理和水生态保护修复关键技术，探索形成典型的河口保护与治理新模式。

2.建设珠江河口科学数据库和共享平台

以国家级或省部级科学基础专项调查获取的科学考察数据为基础，建立国家或省级层面的资源、环境、生物与生态数据库，以及野生动植物种质资源库、标本样品库和遗传资源库，以便更好地追踪珍稀濒危物种的种群动态和栖息环境变化，研究种群进化、适应和濒危的内在机制。同时，建立涵盖政府机构、科研机构、环保组织、公众等的跨部门跨群体协同合作机制，为流域系统治理和社会发展提供科学数据。

3.联合创建河口型国家公园

以粤港澳大湾区高密度城市群宜居生态环境为需求引领，以珠江河口国家级饮用水水源地、珠江河口中华白海豚国家级自然保护区、广东内伶们岛—福田国家级自然保护区、广东珠海淇澳—担杆岛省级自然保护区等国家级、省部级自然保护地为基础，统揽珠江河口三江、八口、99条主干河道，以系统治理、流域统筹为原则，将珠江河口水网、红树林、海草床、中华白海豚等整体融合，创建更为完善的珠江河口国家公园，为典型的河口水资源、生物资源和生态系统提供安全的栖息和繁殖场所，维持珠江河口形态和水生态环境质量稳定，保护修复珠江河口典型生境，持续恢复珠江河口生物多样性，保障河口生态安全。

四、结 语

粤港澳大湾区建设是习近平总书记亲自谋划、亲自部署、亲自推动的国家战略，珠江河口生态环境保护与恢复也是粤港澳大湾区高质量发展的重要内容。本文分析了珠江河口的形态结构、水环境状况和水生生态本底的变化趋势，认为珠江河口存在浮游动物和底栖动物的优势种趋向单一、鱼类种群特征和群落结构明显改变、中华白海豚种群保护仍需加强及外来入侵物种泛滥等系列问题，珠江河口水生态环境的保护任重道远。加强珠江河口系统治理和整体保护，是有效恢复和增强珠江河口生态系统多样性、稳定性和持续性的重要途径之一，助力实现“人水和谐”的美丽生态幸福画卷。