劉大海,陳小英,徐 偉,張志衛(wèi)，張 楊，宮 偉

(1.中國海洋大學(xué)，青島 266100； 2.國家海洋局 第一海洋研究所，青島 266061； 3.國土資源部 海洋油氣資源和環(huán)境地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青島 266071； 4.青島海洋地質(zhì)研究所，青島 266071；5.國家海洋技術(shù)中心，天津 300112；6.中國地質(zhì)大學(xué)，武漢 430074)

1985年以來黃河三角洲孤東海岸演變與生態(tài)損益分析

劉大海1,2,*,陳小英3,4,徐 偉5,張志衛(wèi)1,2，張 楊6，宮 偉1

(1.中國海洋大學(xué)，青島 266100； 2.國家海洋局 第一海洋研究所，青島 266061； 3.國土資源部 海洋油氣資源和環(huán)境地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青島 266071； 4.青島海洋地質(zhì)研究所，青島 266071；5.國家海洋技術(shù)中心，天津 300112；6.中國地質(zhì)大學(xué)，武漢 430074)

研究圍填海前后的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化對促進(jìn)海域管理和海洋資源可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。以黃河三角洲孤東海岸為例，依據(jù)1985—2005年該地區(qū)剖面地形實(shí)測資料以及利津水文站的水沙資料，利用海岸地形演變方法對沖淤數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，并結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值理論方法，分析了圍填海前后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化。結(jié)果表明：孤東海岸剖面表現(xiàn)為嚴(yán)重侵蝕下切，其中海洋作用占主導(dǎo)地位。根據(jù)沖淤演變結(jié)論，孤東海域可被分為堤內(nèi)區(qū)、堤根區(qū)、堤前區(qū)和遠(yuǎn)岸區(qū)，1985—2005年各區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化情況表明，孤東海域圍堤后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失巨大，并且隨建堤時(shí)間增長而日益增大，而丁壩的修建可以有效改善沉積環(huán)境，減少生態(tài)損失。

孤東；海岸；沖淤演變；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

海岸帶是沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要載體，世界上有大約2/3的大城市和60%的人口分布在離海岸線100 km以內(nèi)的海岸帶區(qū)域[1]。隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，大規(guī)模的海岸帶開發(fā)尤其是圍填海導(dǎo)致的海岸帶生態(tài)損益問題逐漸引起關(guān)注，因此需要一種科學(xué)可行的方法對其生態(tài)損益進(jìn)行量化。

對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)定量研究始于20世紀(jì)70年代的《人類對全球環(huán)境影響》(“Man′s Impact on the Global Environment”)報(bào)告。1997年，Daily[2]和Robert Costanza[3]分別對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究歷史、理論、方法進(jìn)行了系統(tǒng)的討論。國內(nèi)關(guān)于生態(tài)價(jià)值的評估最早始于20世紀(jì)80年代初[4-6]；90年代末，歐陽志云、王如松[7-9]對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)研究，自此正式掀開了我國開展生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的序幕。

在我國海洋與海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面，2006年前的研究相對較少，從2006年開始，海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念被推廣到全國，相關(guān)研究步入快速發(fā)展期?！陡＝ㄊ『硵?shù)模與環(huán)境研究》[10]項(xiàng)目啟動結(jié)集成書，陳尚[11]、彭本榮[12-13]、苗麗娟[14]、鄭偉[15]等從不同角度系統(tǒng)闡述并驗(yàn)證了海洋生態(tài)系統(tǒng)原理及評估方法。隨著對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的深入，陳偉琪[16]、俞煒煒[17]、李鐵軍[18]等學(xué)者開始嘗試將海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究應(yīng)用到圍填海環(huán)境影響的定量研究中。與陸地生態(tài)系統(tǒng)相比，海洋和海岸帶生態(tài)系統(tǒng)具有復(fù)雜性、流動性等特點(diǎn)，定量研究往往是評價(jià)某特定時(shí)間的狀態(tài)，且難以剝離海洋動力條件等的影響。在圍填海的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響方面，有兩個問題需要考慮：

(1)能否建立一種通用模式，動態(tài)測算圍填海前后海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化？

(2)河口海岸演變時(shí)空特征受來水來沙等要素影響，如何提取其中的圍填海環(huán)境影響？

為解決以上問題，本研究嘗試提出一種基于沖淤演變的生態(tài)損益評估方法。即首先分析孤東海堤圍填前后海岸演變過程，然后進(jìn)行海岸的沖淤變化條件下的情景模擬，在以上基礎(chǔ)上對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失進(jìn)行了計(jì)算。通過本研究，旨在揭示海岸帶區(qū)域人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響，為今后合理利用岸線和近岸海域資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

孤東位于現(xiàn)行黃河入?？诒眰?cè)(圖1)。1985年，當(dāng)?shù)卣邳S河口北側(cè)孤東海岸圍建海堤。1987年孤東海堤全面竣工，圍海造地76 km2，全長約17 km。海堤的修建導(dǎo)致孤東岸灘由快速淤積轉(zhuǎn)為強(qiáng)烈的侵蝕，局部區(qū)域的堤前水深達(dá)到5 m[19]，且呈現(xiàn)出加劇變深的趨勢。1998—2003年孤東近岸海域平均蝕深0.73 m，孤東北大堤近堤水深已達(dá)4—5 m[20]。根據(jù)勝利油田有限公司孤東采油廠的海底地形勘測及流場調(diào)查，從等深線變化看，5 m等深線已逼近堤前150—500 m處[21]。本研究選取孤東海堤前的GD1、GD2和GD3三條剖面作為研究區(qū)域。

圖1 研究區(qū)剖面位置圖Fig.1 Location map of the study area

2 研究方法

2.1 海岸演變過程分析

結(jié)合孤東海岸剖面形態(tài)特征，對海岸沖淤變化過程進(jìn)行分析，并從黃河入海泥沙減少和海洋動力條件增強(qiáng)等角度，對孤東海岸沖淤變化機(jī)理進(jìn)行研究。

2.1.1 海岸剖面形態(tài)特征分析

運(yùn)用麥夸特法，對孤東1985—2005年海岸地形進(jìn)行特征分析。分析結(jié)果表明，海岸剖面GD1、GD2屬于上沖下淤型。剖面前坡段較陡，坡降2‰左右，尾坡段坡度逐漸變緩。剖面GD3位于孤東南部，距離現(xiàn)行河口較近，剖面形態(tài)呈緩慢淤積型。剖面前坡段坡降1‰左右。約8 m水深以淺，淤積幅度較小，剖面變化不大；8 m水深以深，淤積幅度增大。

2.1.2 海岸沖淤變化過程分析

自1985年孤東圍堤以來，孤東海堤堤前海域遭受了不同程度的侵蝕。剖面GD1和GD2距離河口較遠(yuǎn)，河口來沙對該區(qū)影響較小。1985年以來，剖面GD1和GD2在10 m水深以淺，幾乎全部遭受強(qiáng)烈侵蝕。北大堤GD1尤為顯著。GD1的2 m等深線向岸靠近了3.02 km，4 m等深線向岸靠近了3.07 km，10 m以深的岸段才開始緩慢淤積。

距離河口較近的剖面GD3受河口來水來沙影響作用較大，尤其在深水區(qū)。在淺水區(qū)，剖面表現(xiàn)為緩慢淤積或者侵蝕。剖面GD3的2 m等深線在1985—2005年期間向岸后退了1.25 km。而10 m以深的岸段表現(xiàn)為快速淤積，其中，1995—2001年期間淤積幅度最大。這是由于1996年黃河尾閭于清8分汊入海，該區(qū)接受的泥沙量迅速增大，水下岸坡表現(xiàn)為向海淤進(jìn)。

2.1.3 海岸沖淤變化機(jī)理研究

孤東海岸1985年建堤使得原來的自然岸線成為人工海岸，海洋動力條件發(fā)生了很大變化，再加上近年來黃河入海水沙的減少，使得河海相對作用地位改變，海岸地形也隨之不斷調(diào)整，進(jìn)入重新塑造階段。

海洋動力條件的變化主要體現(xiàn)在波浪和潮流兩個方面。渤海是一個半封閉的海灣，波浪以風(fēng)浪為主，波浪的大小隨風(fēng)速大小而變化。據(jù)李向陽[22]，孤東海域NE、SE和NW向浪出現(xiàn)頻率分別是26.28%、22.85%和15.49%，NE向浪為常浪向。一般而言，波浪對底部沉積物的擾動主要是在破波帶以內(nèi)，其作用主要表現(xiàn)在起動、搬運(yùn)泥沙和波流結(jié)合輸沙。而在黃河三角洲遠(yuǎn)岸區(qū)，波高1.5 m以上的波浪對10 m以內(nèi)海底泥沙產(chǎn)生推移作用[23-24]。孤東大堤修建后，岸線呈NW和NNE走向，幾乎垂直于強(qiáng)浪和常浪向，使得波浪作用增強(qiáng)。當(dāng)波浪向岸傳播時(shí)，波浪發(fā)生破碎，對海堤進(jìn)行強(qiáng)烈沖擊并形成了反射波，對堤前海域海底泥沙產(chǎn)生劇烈擾動，大量泥沙被掀起，并向外擴(kuò)散。潮流是孤東近岸海域泥沙輸移的主要動力。在孤東近岸，NW方向的落潮流占優(yōu)勢，近堤海底泥沙被波浪掀起后，隨落潮流向NW方向搬運(yùn)，使近堤泥沙虧損，造成海岸侵蝕，堤前水深增加。

入海水沙量的減少亦為一個至關(guān)重要的因素。根據(jù)利津站1950—2006年水沙數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，黃河多年平均入海徑流量為317.96×108m3，多年平均入海沙量為7.79×108t。1950年來，黃河入海徑流量和來沙量呈明顯下降趨勢。尤其在1986年之后，平均入海徑流量為144.42×108m3，較多年平均入海徑流量減少了54.58%，較1950—1985年均徑流量419.18×108m3減少了65.54%；黃河年平均入海沙量僅為3.16×108t，為多年平均值的40.6%，較1950—1985年均來沙量10.49×108t減少了69.88%。

綜上可知，海洋沖淤變化與入海水沙量的減少及海洋動力條件的增強(qiáng)有著密切聯(lián)系。

2.2 基于海岸演變的情景模擬

在海岸演變分析基礎(chǔ)上，開展研究區(qū)情景模擬。研究區(qū)為孤東海堤前的GD1、GD2和GD3三條剖面之間的典型區(qū)域，其范圍包括向陸5 km，向海至黃河入海泥沙擴(kuò)散的外邊界。結(jié)合前文沖淤變化分析，可將研究區(qū)域由自近岸向遠(yuǎn)岸劃分為堤內(nèi)、堤根、堤前、遠(yuǎn)岸4個區(qū)域。

堤內(nèi)區(qū) 指孤東海堤內(nèi)的圍填區(qū)域。圍堤后，油田的開發(fā)建設(shè)完全改變了地表的現(xiàn)狀，使得灘涂、沼澤、蘆葦?shù)壬鷳B(tài)環(huán)境遭到毀滅性的破壞。作為一種典型多脅迫下的退化生態(tài)系統(tǒng)，有大片重鹽堿地和光灘，基本沒有植被，風(fēng)沙化趨勢明顯，土壤的改良利用困難。這種破壞性的填海活動使河口濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)幾乎完全喪失。

堤根區(qū) 指孤東海堤的堤根海域。圍堤前，堤根區(qū)是河口濕地。圍堤后，由于海堤修建改變了原有的水動力環(huán)境，再加上黃河來水來沙的減少，該區(qū)形成以海洋動力侵蝕作用為主的沉積環(huán)境。原來由于翅堿蓬草甸的保護(hù)作用，當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)受到的壓力會相對平緩。而孤東大堤的修建使得人工海岸代替了原本的自然岸線，對堤前海域的沉積環(huán)境產(chǎn)生了不利影響，造成嚴(yán)重的海岸侵蝕。

堤前區(qū) 指堤根區(qū)外的堤前海域。圍堤前，是濱海濕地、河流作用占主導(dǎo)，主要呈淤積趨勢；圍堤后，受到孤東海堤圍填、海潮侵襲和黃河改道、來水來沙減少等因素影響，海洋作用占主導(dǎo)，主要呈侵蝕趨勢。該區(qū)域生物類型單一，群落結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力差，在圍堤后，沉積環(huán)境發(fā)生巨大改變，生態(tài)系統(tǒng)不斷受到威脅，處于物質(zhì)、能量、結(jié)構(gòu)和功能的非均衡狀態(tài)。

遠(yuǎn)岸區(qū) 指堤前區(qū)以外的區(qū)域。圍堤后影響不明顯，不納入計(jì)算。

2.3 參數(shù)及公式

2.3.1 參數(shù)設(shè)定及數(shù)據(jù)來源

假設(shè)研究區(qū)域?yàn)榉忾]系統(tǒng)，設(shè)定條件如下：

假設(shè)條件1 封閉的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境體的假設(shè)。即在一個經(jīng)濟(jì)體里，所有的物質(zhì)與能量活動均不存在與外界交流的情況；

假設(shè)條件2 環(huán)境、經(jīng)濟(jì)二元制的假設(shè)。即環(huán)境是環(huán)境系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，人類是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的一部分。

假設(shè)條件3 時(shí)間價(jià)值的假設(shè)。根據(jù)當(dāng)前利率水平，設(shè)定無風(fēng)險(xiǎn)的年貼現(xiàn)率為3.6%。設(shè)定2010年為測算基準(zhǔn)年，年貼現(xiàn)率始終保持為3.6%。

在數(shù)據(jù)方面，參考黃河三角洲生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估結(jié)果[25]：即研究區(qū)域的食品生產(chǎn)、原料生產(chǎn)、氧氣生產(chǎn)、氣候調(diào)節(jié)、污染控制、生物控制、棲息地、旅游娛樂、文化美學(xué)、教育科研等逐年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單位面積價(jià)值約為42.127萬元 hm-2a-1，孤東海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的干擾調(diào)節(jié)服務(wù)功能的單位價(jià)值為2.49×107元 km-1a-1。

2.3.2 測算公式

不同區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失按照下述公式進(jìn)行計(jì)算：

R1=W1×A1

R2=W1×A2+W2×L1

R3=W3×V1+W4×L2

式中，R1為堤內(nèi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失，R2為堤根區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失，R3為堤前區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失，W1為單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，W2為單位岸線生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，W3為單位體積土石方成本，W4為單位岸線防浪設(shè)施成本，A1為總圍填土地面積，A2為年侵蝕面積，L1為圍填岸線長度，L2為防浪設(shè)施長度，V1為年沖淤體積，

3 結(jié)果分析

3.1 堤內(nèi)區(qū)損失測算結(jié)果與分析

運(yùn)用MapInfo軟件對1980年岸線和圍堤后岸線進(jìn)行比較，可以計(jì)算出研究區(qū)域的圍填面積為6616 hm2。經(jīng)公式測算可知，孤東海岸帶堤內(nèi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失高達(dá)27.87億元/a。

可得，孤東海堤修建后，堤內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失巨大，年均損失超過27.87億元。

3.2 堤根區(qū)損失測算結(jié)果與分析

運(yùn)用MapInfo軟件對研究區(qū)域內(nèi)的孤東海堤的堤長進(jìn)行測算，GD1至GD2堤長9919.28 m，GD2至GD3堤長4865.96 m。研究區(qū)域內(nèi)的年侵蝕面積根據(jù)GD1—GD3剖面數(shù)據(jù)計(jì)算得到。

綜上，孤東海岸帶堤根區(qū)年均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失≈3.84億元。孤東海堤修建前，堤根區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的年均價(jià)值為4.35億元，修建后迅速降至0.51億元，僅為圍填前的11.72%。

各年計(jì)算結(jié)果見圖2、圖3和圖4。

圖2 孤東海堤堤根區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值Fig.2 Ecosystem service values at root area of the levee in Gudong

圖3 孤東海堤修建后堤根區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失Fig.3 Ecosystem services loss at root area of the levee in Gudong

采取FIR 濾波器進(jìn)行降噪，脈沖響應(yīng)設(shè)定為5，可得出降噪后的損失變化。

圖4 孤東海堤堤根區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)各年損失(降噪)Fig.4 Ecosystem services loss at root area of the levee after moving average in Gudong

綜合上圖可看出：(1)1976—1985年，孤東海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈穩(wěn)定上升趨勢。(2)1987年孤東海堤修建之后，孤東海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值驟降，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失急劇上升，1988—2000年出現(xiàn)一個穩(wěn)定的損失上升期。1995—1997年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失數(shù)據(jù)出現(xiàn)波動，這是由于1996年黃河改道，河口距離孤東更近，來水來沙量增加。(3)2001年后損失開始減少。原因是2001年修建的十八橋丁壩、三號排澇站丁壩能有效改善該區(qū)域的沉積環(huán)境，降低堤根區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失。根據(jù)勝利油田有限公司孤東采油廠的海底地形勘測及流場調(diào)查，也能驗(yàn)證這一點(diǎn)。堤前部分?jǐn)嗝娉霈F(xiàn)淤積現(xiàn)象[26-27]，這主要是孤東東大堤兩條丁壩共同作用改變流場的效果。(4)從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值看，1976 —1987年堤根區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的年均價(jià)值為4.35億元，1988—2005年迅速降至0.51億元，僅為圍填前的11.72%，孤東海岸帶堤根區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的年均價(jià)值損失高達(dá)3.84億元，損失巨大。

3.3 堤前區(qū)損失測算結(jié)果與分析

根據(jù)3個剖面數(shù)據(jù)的分析，由于GD3剖面靠近現(xiàn)行河口，剖面的地形、沖淤受黃河來水來沙影響顯著，堤前區(qū)的沖淤體積數(shù)據(jù)波動較大，因此僅選擇GD1—GD2作為典型區(qū)域進(jìn)行測算。根據(jù)調(diào)查和研究，當(dāng)?shù)赝潦匠杀炯s為100元/ m3，防潮設(shè)施價(jià)值與干擾調(diào)節(jié)功能重疊，不納入計(jì)算，根據(jù)GD1—GD2的堤前區(qū)年沖淤體積，計(jì)算得到1988年后孤東海堤堤前區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)年損失達(dá)到26億(圖5)。

由于堤前區(qū)同時(shí)受海陸作用影響，采取FIR 濾波器進(jìn)行降噪，然后將以上數(shù)據(jù)的脈沖響應(yīng)設(shè)定為3，可得出降噪后的損失圖(圖6)。

圖5 孤東海堤堤前區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)各年損失Fig.5 Ecosystem services loss at infront area of the levee in Gudong

圖6 孤東海堤堤前區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)各年損失(降噪)Fig.6Ecosystem services loss at infront area of the levee after moving average in Gudong

結(jié)合上圖，得出以下結(jié)論。(1)孤東海堤堤前區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失在圍填以后呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢。具體發(fā)展情況是：圍堤初期基本是沖，但圍堤沉積環(huán)境比較復(fù)雜，時(shí)沖時(shí)淤，1993年以后開始逐年加快，1996年開始，即黃河改道時(shí)期，沉積環(huán)境動蕩了兩年，穩(wěn)定下來以后侵蝕速度急劇加快。(2)1988年后孤東海堤堤前區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)年損失達(dá)到26億以上，至2005年已經(jīng)達(dá)到45億之多，損失巨大，影響深遠(yuǎn)。

3.4 遠(yuǎn)岸區(qū)損失測算結(jié)果與分析

根據(jù)前面計(jì)算結(jié)果，在孤東遠(yuǎn)岸，距離海堤約12 km處，存在一條沖淤平衡帶，從多年數(shù)據(jù)來看，該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)基本維持平衡，不需要計(jì)算生態(tài)損失，因此不進(jìn)行進(jìn)一步討論計(jì)算。

4 結(jié)論與討論

在方法上提出了一種基于沖淤演變的生態(tài)損益評估方法，并以孤東海岸為例進(jìn)行了應(yīng)用。通過應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，該評估結(jié)果受人類干擾較大，以膠州灣、長江口等區(qū)域?yàn)槔?，這些區(qū)域的圍填海等人類活動非常頻繁，很難剝離數(shù)據(jù)的變異特征，也就無法解釋數(shù)據(jù)變動的真實(shí)原因。但對于有連續(xù)觀測數(shù)據(jù)，且環(huán)境背景清楚的區(qū)域具有一定的適用性。

在研究方面，根據(jù)海岸演變分析和情景研究，將孤東海岸帶分為堤內(nèi)區(qū)、堤根區(qū)、堤前區(qū)和遠(yuǎn)岸區(qū)，并對堤內(nèi)區(qū)、堤根區(qū)和堤前區(qū)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失測算。結(jié)果表明，孤東海堤圍填以后，海堤內(nèi)側(cè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的年均損失達(dá)到27.87億元，海堤根部生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)年均損失達(dá)到3.84億元，堤前區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的年均損失達(dá)到26億元。

通過結(jié)果分析可知，丁壩的修建能有效改善孤東海域沉積環(huán)境，降低生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失。這表明好的平面設(shè)計(jì)方案確實(shí)能大幅減少圍填海工程對河口濕地的環(huán)境影響。當(dāng)前，應(yīng)該迅速采取措施改變孤東海堤堤前的沉積環(huán)境，以避免更大的環(huán)境影響和生態(tài)損失。

綜上所述，在河口濕地進(jìn)行圍填海工程必然會付出昂貴的生態(tài)代價(jià)。今后對于在紅樹林、河口濕地、海灣和沙壩潟湖等典型海岸帶生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行的圍填海工程，應(yīng)在項(xiàng)目審批上慎之又慎，必須圍填的，應(yīng)認(rèn)真考慮圍填海方式和平面設(shè)計(jì)方案，盡量減少圍填海工程對河口濕地的影響。

致謝：丁德文院士、石學(xué)法研究員對論文寫作給予的幫助，特此致謝。

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Analysis of the evolution and value of coastal ecosystem services at Gudong Coast in the Yellow River Delta since 1985

LIU Dahai1,2,*,CHEN Xiaoying3,4,XU Wei5,ZHANG Zhiwei1,2,ZHANG Yang6,GONG Wei1

1CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,OceanUniversityofChina,Qingdao266100,China2FirstInstituteofOceanography,StateOceanicAdministration,Qingdao266061,China3KeyLaboratoryofMarineHydrocarbonResourcesandEnvironmentalGeology,MinistryofLandandResources,Qingdao266071,China4QingdaoInstituteofMarineGeology,Qingdao266071,China5NationalOceanTechnologyCenter,Tianjin300112,China6ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China

Globally,coastal ecosystems are among the most intensively used and threatened natural systems which is acting on numerous critical benefits (i.e.ecosystem services) that are of great importance to the Earth′s life-support system.Therefore,valuing the ecosystem services before and after sea reclamation is crucial to marine management and the sustainable development of marine sources.In this study,based on the observed and collected data of subaqueous bedforms,sediments and hydrodynamics from 1985 to 2005,we analyzed coastal evolution and valued ecosystem services at Gudong Coast in the Yellow River Delta after the building of Gudong seawall in 1985,using ecological and dynamical geomorphology method.The results showed that the north coasts of Gudong had suffered from serious erosion because of dominated marine condition while the south coasts of Gudong controlled by water and sediments discharged from the Yellow River estuary.Gudong coasts were thus divided into four areas:back area of the levee,root area of the levee,infront area of the levee and outer sea area of the levee.It is demonstrated that the value loss of coastal ecosystem services at Gudong coasts during 1985—2005 was huge and would be larger in the future according to the loss appraisal of ecosystem services.Whereas,the groins could improve sedimentary environment at Gudong coasts and then reduce the loss of ecosystem services effectively.

Gudong; coasts; erosion and deposition; ecosystem services

海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目(200805063)；海島海岸帶區(qū)域發(fā)展?jié)摿υu估技術(shù)研究資助項(xiàng)目(200905005-04)

2013-04-28;

2013-08-28

*通訊作者Corresponding author.E-mail:liudahai@fio.org.cn

10.5846/stxb201304280862

劉大海,陳小英,徐偉，張志衛(wèi)，張楊，宮偉.1985年以來黃河三角洲孤東海岸演變與生態(tài)損益分析.生態(tài)學(xué)報(bào),2014,34(1):115-121.

Liu D H,Chen X Y,Xu W,Zhang Z W,Zhang Y,Gong W.Analysis of the evolution and value of coastal ecosystem services at Gudong Coast in the Yellow River Delta since 1985.Acta Ecologica Sinica,2014,34(1):115-121.