鄧曉玫,宋書巧

(廣西師范學(xué)院 南寧 530000)

廣西海岸帶研究現(xiàn)狀及展望

鄧曉玫,宋書巧

(廣西師范學(xué)院 南寧 530000)

海岸帶生態(tài)系統(tǒng)具有復(fù)合性、邊緣性和活躍性的特征,加上其豐富的動(dòng)植物資源以及重要的經(jīng)濟(jì)地位,成為海洋環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。文章從廣西海岸帶動(dòng)力地貌過(guò)程及特征、河口三角洲沉積及沉積物、海灣潮流運(yùn)動(dòng)及廣西海岸帶地區(qū)人地關(guān)系等方面,總結(jié)了廣西海岸帶地區(qū)研究的現(xiàn)狀,并提出了廣西海岸帶地區(qū)今后研究的重點(diǎn),指出:在廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí),可持續(xù)發(fā)展是解決生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的必由之路。

廣西海岸帶;動(dòng)力地貌;沉積物;海岸帶評(píng)價(jià)

海岸帶是海洋和陸地相互作用的地帶,是陸地生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)合部,是河流、風(fēng)沙和生物作用等陸地上的營(yíng)力和波浪、潮汐作用等海洋營(yíng)力共同作用的一個(gè)極度敏感的和過(guò)渡性的地帶。

海岸的組成部分包括:海岸(緊鄰海濱,在海濱向陸一側(cè))、海濱、內(nèi)濱和近岸帶。中國(guó)在進(jìn)行海岸帶調(diào)查時(shí),規(guī)定調(diào)查范圍為:由海岸線向陸延伸10 km左右,向海至水深10～15 m等深線處;在河口地區(qū),向陸延伸至潮區(qū)界,向海延至渾水線或淡水舌。海岸作為海洋和陸地多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)交錯(cuò)的地帶,具有以下的特征:①海岸地貌從形態(tài)、成因、物質(zhì)組成、合法與演變階段(年齡)考慮,我國(guó)的海岸共劃分為五大類,即基巖海岸、砂礫質(zhì)海岸、淤泥質(zhì)海岸、珊瑚礁海岸和紅樹林海岸[1]。②海岸帶有著豐富多樣的資源,主要包括灘涂資源、油氣資源、水產(chǎn)資源、礦產(chǎn)資源、港口資源、旅游資源以及區(qū)位資源等。③由于海陸物理性質(zhì)的不同,該地區(qū)最顯著的氣候特征是季風(fēng)氣候。④受入海河流上游地區(qū)地形、土壤、植被的影響,在河口近岸海域形成了河口灣、潟湖和三角洲。

沿海地區(qū)還是人口最為集中、人類活動(dòng)最為頻繁的地區(qū)。隨著近年廣西沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)、人口的快速增長(zhǎng)及開發(fā)利用程度的加大,廣西的海岸帶保護(hù)與開發(fā)矛盾日益凸顯。如何利用和保護(hù)現(xiàn)有的海岸帶資源,對(duì)發(fā)揮廣西北部灣地區(qū)的區(qū)域經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)、海岸帶生態(tài)功能和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 廣西海岸帶概況及特點(diǎn)

廣西大陸海岸東起廣東、廣西交界的洗米河口,西至中越交界的北侖河口,全長(zhǎng)1 595 km,沿海島嶼697個(gè),島嶼岸線461 km,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫在19℃～23℃之間。廣西近海灘涂面積約為1 005 km2。獨(dú)流入海水系流域總面積24 111 km2,占全區(qū)土地面積10.2%。多年平均徑流深1 086 mm,多年平均徑流量262億m3,占全區(qū)徑流總量的13.9%。流域面積在50 km2以上的河流有123條,主要有南流江、欽江、防城河、北侖河、大風(fēng)江、茅嶺江和九洲江等。

廣西海岸帶具有以下幾個(gè)特點(diǎn):①?gòu)V西海岸帶的主要類型為基巖海岸、砂礫質(zhì)海岸、紅樹林海岸及珊瑚礁海岸。該區(qū)基巖海岸主要由片麻巖、片巖和變粒巖等各種不同山巖組成。根據(jù)2008年《北部灣(廣西)經(jīng)濟(jì)區(qū)海岸帶野外調(diào)查紀(jì)實(shí)》廣西北部灣地區(qū)的基巖海岸主要分布在晚三疊世及早侏羅世沉積地層及中新生代輝長(zhǎng)巖、橄欖巖和玄武巖等基性、超基性巖處[2]。防城大港和北海銀灘等地則為廣西典型的砂礫質(zhì)海岸,沿岸發(fā)育沙堤、沙壩、沙嘴。廣西紅樹林海岸主要分布于山口紅樹林自然保護(hù)區(qū)、黨江紅樹林自然保護(hù)區(qū)和茅尾海紅樹林自然保護(hù)區(qū)等。珊瑚礁海岸主要分布于潿洲島。②廣西濱海濕地、河口濕地以其獨(dú)特的生境,是瀕危生物保存和發(fā)展的重要基地,在跨國(guó)鳥類保護(hù)中起著重要作用[3]。因紅樹林生長(zhǎng)在亞熱帶和溫帶地區(qū),是物種最多樣化的生態(tài)系統(tǒng)之一,僅在廣西山口紅樹林區(qū)就有111種大型底棲動(dòng)物,104種鳥類、133種昆蟲。③潿洲島是中國(guó)海區(qū)珊瑚礁分布的北緣,研究潿洲島地區(qū)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的變化,對(duì)恢復(fù)和保護(hù)廣西的珊瑚礁資源有著重要的意義[4]。④廣西沿海地區(qū)已成為廣西乃至整個(gè)東南亞經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為活躍的地區(qū),這一地區(qū)正在并相繼建設(shè)煉油、天然氣、林漿紙和核電海洋化工等一系列項(xiàng)目,對(duì)海岸帶開發(fā)程度的提高必將影響這一地區(qū)的環(huán)境承載力,在快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)與保護(hù)脆弱的生態(tài)環(huán)境之間找到平衡將是近段時(shí)間該地區(qū)面臨的最迫切的問(wèn)題之一。

2 廣西海岸帶研究現(xiàn)狀

2.1 廣西海岸帶動(dòng)力地貌過(guò)程及特征

海岸地貌的形成過(guò)程,是在波浪、潮汐、海流和風(fēng)等動(dòng)力因素作用下的演變過(guò)程。這些動(dòng)力因素是作用于海岸的作用變量,能引起海岸地貌和海岸沉積物的變化,稱為反應(yīng)變量。海岸動(dòng)力地貌既要研究這些變量的本身,同時(shí)也要分析這些變量對(duì)動(dòng)力因素的反饋?zhàn)饔肹5]。除了這些自然的因素,人為的活動(dòng)還是影響海岸地貌過(guò)程非常重要的非自然因素。分析和研究海岸帶的地貌特征、地層、古生物以及14C年齡,是認(rèn)識(shí)該地區(qū)地貌發(fā)育與演變過(guò)程的重要手段。廣西海岸帶動(dòng)力地貌的研究多集中在河口三角洲地區(qū)、珊瑚礁地貌成因的研究上。林寶榮和莫永杰[6-7]分別通過(guò)研究北部灣北岸防城灣地區(qū)河口的地層以及防城港內(nèi)灣區(qū)和外灣區(qū)鉆孔資料認(rèn)為,兩次海侵和海退的交替發(fā)生形成了該地區(qū)的兩期三角洲,而防城港灣現(xiàn)在的岸線形態(tài),是經(jīng)歷了第四紀(jì)海陸變遷之后,直到距今6 000年左右時(shí)期才逐步形成的[6-7]。高振會(huì)和黎廣釗[8]分析了北侖河口各種動(dòng)力地貌特征,鉆孔沉積層序及其沉積環(huán)境變化特點(diǎn),結(jié)合14C年齡測(cè)定數(shù)據(jù)和微體古生物分析結(jié)果,認(rèn)為北侖河口的地區(qū)各種動(dòng)力地貌形成和演變過(guò)程大體為風(fēng)化剝蝕→形成古河道→海平面上升→海水侵入古河道→形成河口灣→全新世中晚期河口灣被充填→形成灣內(nèi)沙壩→形成海積平原、濱海沙堤、河口沙壩、潮流沙脊、潮流溝槽→現(xiàn)今北侖河口區(qū)地貌態(tài)勢(shì)。北海鐵山港的水下動(dòng)力地貌特征為潮流沙脊與深槽相間排列,鄧朝亮[9]認(rèn)為,在鐵山港水下槽、脊相間的地貌形態(tài)中,定向往復(fù)潮流的沖刷形成了潮流沖刷槽,而0.7 m/s的漲潮流速、0.93m/s的落潮流速也是潮流沙脊的主要營(yíng)力。在縱軸橫向環(huán)流的作用下,逐漸形成深槽和沙脊相間排列的地貌形態(tài)[10]。潿洲島是中國(guó)最大也是地質(zhì)年代最新的火山島,是中更新世到全新世中期地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,加上受季風(fēng)控制,潮汐作用較強(qiáng),造成南、西部海岸的強(qiáng)烈侵蝕作用,而北部和東北部波影區(qū)產(chǎn)生堆積作用,從而形成潿洲島南侵北堆的地貌特征[11]。

2.2 廣西海岸帶河口三角洲沉積及沉積物的研究

影響沉積物類型分布的因素比較多,諸如水動(dòng)力條件、物源、成因、地貌環(huán)境和海平面變化等[12]。一般來(lái)說(shuō),水動(dòng)力條件越強(qiáng),沉積物粒度越粗,水動(dòng)力條件越弱,沉積物粒度越細(xì)。梁文和黎廣釗等[13]分析了南流江水下三角洲沉積物類型特征及其分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)近似南北向排列的沉積物粒級(jí)分區(qū)與該地的南北向往復(fù)流相同,且海流沿岸線轉(zhuǎn)向的地區(qū)兩條帶狀沉積物粒級(jí)分布,與海流轉(zhuǎn)向方向一致。1984—1986年,廣西進(jìn)行了海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查,其中對(duì)廣西紅樹林海岸類型、沉積特征等開展過(guò)研究工作,發(fā)現(xiàn)廣西紅樹林多為軟底型紅樹林,沉積物以粉砂質(zhì)黏土、砂—粉砂質(zhì)黏土為主,主要分布于溺谷灣及三角洲海岸的潮間帶上部[14]。紅樹林灘涂是高腐殖質(zhì)的還原環(huán)境,腐殖質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附重金屬的能力,何斌源等[15]于1994年測(cè)定了廣西英羅港紅樹林區(qū)沼澤沉積物和大型底棲動(dòng)物中重金屬銅、鉛、鋅和鎘的含量,發(fā)現(xiàn)沉積物重金屬含量比潮溝的高;英羅港紅樹林區(qū)部分沉積物已受到鎘和鉛的污染。

2.3 海灣潮流的研究

潮流是近岸淺水海域的基本流動(dòng),通過(guò)對(duì)潮流的研究可以計(jì)算海水運(yùn)動(dòng)以及入海污染物隨潮輸移及擴(kuò)散的路線。廣西海岸線中分布有大小海灣20多個(gè),在這些海灣內(nèi),島嶼、沙洲、岸礁密布,河流、淺灘、水道交錯(cuò),構(gòu)成了各自獨(dú)特的地理環(huán)境單元,潮流特征十分明顯[16]。梁文和黎廣釗[17]依據(jù)美國(guó)陸地衛(wèi)星(Landsat)所接收的M SS、TM資料,得到欽州灣海區(qū)表層懸沙分布的解譯圖,分析欽州灣及灣外海區(qū)水流流場(chǎng)特征、懸沙分布及輸移擴(kuò)散特征。鮑獻(xiàn)文和陳波等通過(guò)建立欽州灣三維潮流數(shù)值模型來(lái)重現(xiàn)計(jì)算欽州灣的潮位和潮流變化狀況。模擬結(jié)果與同步進(jìn)行的岸邊潮位及海上潮流的觀測(cè)值校驗(yàn),模擬計(jì)算結(jié)果真實(shí)地反映欽州灣的潮位變化和潮流運(yùn)動(dòng)狀況。

2.4 人地關(guān)系的研究

隨著廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)建立和發(fā)展,這一地區(qū)的資源開發(fā)與海岸帶環(huán)境保護(hù)之間的矛盾正逐漸的凸顯出來(lái),如何協(xié)調(diào)這種關(guān)系,使之達(dá)到一種平衡的狀態(tài)已經(jīng)成為海岸帶人地關(guān)系研究的重點(diǎn)。何碧娟[18]以北海銀灘海岸為例,研究了該地區(qū)人類活動(dòng)和海岸景觀格局變化的關(guān)系,并就人類活動(dòng)與該地區(qū)海灘旅游資源的保護(hù)提出了一系列有效的措施。還對(duì)鐵山港石頭埠至老鴉以北海域、營(yíng)盤至三合以北海域的化學(xué)需氧量(COD)環(huán)境容量進(jìn)行估算,得出這兩個(gè)地區(qū)的化學(xué)需氧量(COD)環(huán)境容量極限,認(rèn)為在這個(gè)水交換能力較差,不利于污染物的遷移擴(kuò)散的地區(qū),正確的選擇工業(yè)排污口是水域保持良好水質(zhì)關(guān)鍵[19]。范航清和黎廣釗等[20]研究了海堤對(duì)廣西沿海紅樹林的數(shù)量、群落特征和恢復(fù)的影響,認(rèn)為海堤的修建阻截了紅樹林灘涂的自然海岸地貌,不少瀕危物種因?yàn)楹５椎男藿ǘ?紅樹林種群的單一化,為此提出了保護(hù)紅樹林種子庫(kù)、組織紅樹林海堤生態(tài)養(yǎng)護(hù)研究和探索生態(tài)減災(zāi)持續(xù)發(fā)展的模式等一系列建議。

3 廣西海岸帶研究展望

綜上所述,廣西海岸帶研究的成果比較豐富,但與國(guó)內(nèi)外發(fā)達(dá)地區(qū)相比還是有一定的差距,結(jié)合已獲批準(zhǔn)實(shí)施的《廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》,筆者認(rèn)為廣西海岸帶未來(lái)研究的重點(diǎn)如下。

3.1 人地關(guān)系

《廣西北部灣經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》對(duì)促進(jìn)人口集聚、加快城鎮(zhèn)化進(jìn)程提出了新要求。提出總?cè)丝谀繕?biāo)由2005年的1 230萬(wàn)人增加到2020年的1 900萬(wàn)人。2010年和2020年的城鎮(zhèn)化目標(biāo)分別達(dá)到45%和60%;2020年,人均地區(qū)生產(chǎn)總值超過(guò)全國(guó)平均水平,經(jīng)濟(jì)總量占廣西的比重提高到45%左右;建成欽州港工業(yè)區(qū)、企沙工業(yè)區(qū)和鐵山港工業(yè)區(qū)等3個(gè)臨海重化工業(yè)集中區(qū),主要發(fā)展石化、能源、重型機(jī)械、化工、制造機(jī)海洋產(chǎn)業(yè)及其配套關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)。人口的增加為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了一個(gè)很好的基礎(chǔ),而海岸帶受到人類的影響也非常大,建設(shè)用地的增加、工業(yè)的發(fā)展、耕地的減少、海岸帶紅樹林被速生桉樹林代替保護(hù)和開發(fā)的矛盾已逐漸凸顯,如過(guò)人地關(guān)系得不到很好的調(diào)節(jié),必然會(huì)導(dǎo)致海岸帶生態(tài)環(huán)境的惡化、河口濕地的消失。研究不同時(shí)間尺度上人類活動(dòng)對(duì)海岸帶的干擾或影響以及海岸帶景觀格局的變化對(duì)人類生存環(huán)境的影響等。

3.2 恢復(fù)紅樹林和珊瑚礁等濱海生態(tài)系統(tǒng)

紅樹林濕地和潿洲島珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)是廣西海岸帶研究的熱點(diǎn),對(duì)于紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)范航清和何斌源[21]以北侖河口紅樹林地區(qū)為例說(shuō)明了作為中越的界河,北侖河口紅樹林的恢復(fù)對(duì)當(dāng)?shù)睾０渡鷳B(tài)安全建設(shè)的重要性。潿洲島是中國(guó)海區(qū)珊瑚礁分布的北緣,具有特殊的研究?jī)r(jià)值。今后應(yīng)加強(qiáng)紅樹林濕地和珊瑚礁生境恢復(fù)技術(shù)研究,包括基底恢復(fù)、水文狀況恢復(fù)、土壤恢復(fù)以及植被恢復(fù)等。

3.3 海岸帶綜合信息系統(tǒng)的建立

從20世紀(jì)80年代開始,廣西進(jìn)行了多項(xiàng)關(guān)于廣西海岸帶的研究,包括1983—1986年的“廣西海岸帶地貌與第四紀(jì)地質(zhì)調(diào)查研究”、1989—1991年的“廣西沿海港灣環(huán)境綜合調(diào)查研究”、2001年的廣西海洋局對(duì)珊瑚屬種進(jìn)行了初步調(diào)查和采樣以及國(guó)家“908”計(jì)劃等,這些調(diào)查數(shù)據(jù)都有利于建立海岸帶綜合信息系統(tǒng)。

海岸帶信息綜合信息系統(tǒng)應(yīng)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和基于不同需求的應(yīng)用平臺(tái)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)包括海岸帶地區(qū)的動(dòng)植物資源數(shù)據(jù)庫(kù)、海岸地區(qū)動(dòng)態(tài)影像數(shù)據(jù)庫(kù)、河口和海岸地區(qū)水溫地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、植被和土壤數(shù)據(jù)庫(kù)等,用以建立海岸帶發(fā)育與形成機(jī)制、海岸帶景觀格局與演變、生物多樣性和人地關(guān)系等評(píng)價(jià)系統(tǒng),為海岸帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源配置、紅樹林和珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)、農(nóng)業(yè)活動(dòng)及災(zāi)害應(yīng)急管理等提供各種信息和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

[1] 高吉喜,呂世海,劉軍會(huì),等.中國(guó)生態(tài)交錯(cuò)帶[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2009.

[2] 杜東,康慧.北部灣(廣西)經(jīng)濟(jì)區(qū)海岸帶野外調(diào)查紀(jì)實(shí)[Z].2008.

[3] 何斌源,范航清.中國(guó)紅樹林濕地物種多樣性及其形成[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2007,27(11):4859-4870.

[4] 劉敬合,黎廣釗,農(nóng)華瓊.潿洲島地貌與第四紀(jì)地質(zhì)特征[J].廣西科學(xué)院學(xué)報(bào),1991,7(3):37-36.

[5] 馬藹乃.動(dòng)力地貌學(xué)概論[M].北京:高等教育出版社,2008.

[6] 林寶榮.廣西防城灣全新世海侵及防城河三角洲的演變[J].海洋與湖沼,1985,16(1):83-93.

[7] 莫永杰.廣西沿海港灣式海岸地貌[J].海洋通報(bào),1987,6(1):27-30.

[8] 高振會(huì),黎廣釗.北侖河口動(dòng)力地貌特征及其演變[J].廣西科學(xué),1995,2(4):19-23.

[9] 鄧朝亮,黎廣釗,劉敬合,等.鐵山港灣水下動(dòng)力地貌特征及其成因[J].海洋科學(xué)進(jìn)展,2004,22(2):170-176.

[10] 夏東興,劉振夏.潮流脊的形成機(jī)制和發(fā)育條件[J].海洋學(xué)報(bào),1984,6(3):361-367.

[11] 亓發(fā)慶,黎廣釗,孫永福,等.北部灣潿洲島地貌的基本特征[J].海洋科學(xué)進(jìn)展,2003(1).

[12] 尹延鴻,周青偉.渤海東部地區(qū)沉積物類型特征及其分布規(guī)律[J].海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì),1994,14(2):47-54.

[13] 梁文,黎廣釗,劉敬合.南流江水下三角洲沉積物類型特征及其分布規(guī)律[J].海洋科學(xué),2001,25(12):34-36.

[14] 梁文,黎廣釗.廣西紅樹林海岸現(xiàn)代沉積初探[J].廣西科學(xué)院學(xué)報(bào),2002(8):131-134.

[15] 何斌源,戴培建,范航清.廣西英羅港紅樹林沼澤沉積物和大型底棲動(dòng)物中重金屬含量的研究[J].海洋環(huán)境科學(xué),1996(1):35-41.

[16] 陳波,邱紹芳,葛文標(biāo),等.廣西沿岸主要海灣潮流的數(shù)值計(jì)算[J].廣西科學(xué),2001,8(4):295-300.

[17] 梁文,黎廣釗.應(yīng)用遙感技術(shù)分析欽州灣懸沙的動(dòng)態(tài)特征[J].海洋通報(bào),2002,21(6):47-51.

[18] 何碧娟,陳波.北海銀灘海岸沖刷及環(huán)境污損原因分析[J].廣西科學(xué)2002,9(1):69-72,77.

[19] 何碧娟,陳波,邱紹芳,等.廣西鐵山港海域環(huán)境容量及排污口位置優(yōu)選研究[J].廣西科學(xué),2001,8(3):232-235.

[20] 范航清,黎廣釗.海堤對(duì)廣西沿海紅樹林的數(shù)量、群落特征和恢復(fù)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),1997,6(8):240-244.

[21] 范航清,何斌源.北侖河口的紅樹林及其生態(tài)恢復(fù)原則[J].廣西科學(xué),2001,8(3):210-214.