張喬民 ，楊紅強(qiáng) ，趙美霞 ，張偲

（1.中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所，廣州 510301；2.中國(guó)科學(xué)院南海生態(tài)環(huán)境工程創(chuàng)新研究院，廣州 510301）

一、前言

我們通?？筛鶕?jù)塑造海岸的主導(dǎo)因素和海岸的物質(zhì)組成來劃分海岸，其中生物海岸在潮間帶或潮下淺水區(qū)生長(zhǎng)有相當(dāng)規(guī)模的底棲生物群落， 其生物過程對(duì)海岸發(fā)育顯著影響或成為主導(dǎo)因素[1]。珊瑚礁海岸和紅樹林海岸是典型的熱帶生物海岸。生物海岸強(qiáng)調(diào)研究海岸動(dòng)力地貌過程與生物過程之間的雙向相互作用，或稱之為海岸生物地貌學(xué)[2]。生物地貌過程是海岸生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)和反饋全球變化的主要機(jī)制之一 [3]。熱帶生物海岸的特殊生物棲息環(huán)境往往成為對(duì)維持海岸帶生物多樣性和資源生產(chǎn)力有特別價(jià)值的各種生物活動(dòng)高度集中的海岸生態(tài)關(guān)鍵區(qū)[4]。它具有十分重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，包括海岸高生物多樣性、高資源生產(chǎn)力、海岸抗侵蝕和穩(wěn)定、凈化和美化環(huán)境[5]。海岸帶又面臨人類世自然環(huán)境快速變異和海岸帶人類活動(dòng)持續(xù)增強(qiáng)等問題，海岸帶生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展受到更大挑戰(zhàn)。熱帶生物海岸中的珊瑚礁和遠(yuǎn)海島礁，對(duì)海洋國(guó)土、海洋維權(quán)、海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)關(guān)系尤其密切而受到特別關(guān)注。

二、世界典型熱帶生物海岸的現(xiàn)狀與特征

(一) 世界珊瑚礁海岸的現(xiàn)狀與特征

珊瑚礁海岸是由造礁石珊瑚群落原地碳酸鹽骨骼和各種生物碎屑充填膠結(jié)共同形成的具有抗浪性能的海底隆起結(jié)構(gòu)[6]。珊瑚礁是地球上僅僅由動(dòng)植物建造的最大地質(zhì)地貌體，其中有許多從太空中都可以清楚地看到。珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)力非常高，具有地球生態(tài)系統(tǒng)中最活躍的鈣化過程，碳酸鈣年總產(chǎn)量約為9.29×109t [7]。珊瑚礁海岸生物多樣性很高，常被稱為海洋熱帶雨林。全球珊瑚礁主要分布在冬季水溫始終高于18 ℃的印度洋-太平洋、加勒比海和紅海的熱帶淺水區(qū)[8]。

進(jìn)入人類世新時(shí)期的海岸帶在人口密度和開發(fā)活動(dòng)不斷增強(qiáng)及全球環(huán)境變化不斷加速的雙重影響下，珊瑚礁的世界性退化越來越顯著，形勢(shì)越來越嚴(yán)峻[9,10]。1970年以來，珊瑚礁白化愈發(fā)普遍和嚴(yán)重[11]， 珊瑚礁的干擾由傳統(tǒng)的間斷性、事件性逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槌掷m(xù)性、趨勢(shì)性，破壞力和恢復(fù)力之間的平衡受到破壞[12]。由此導(dǎo)致各大礁區(qū)活珊瑚覆蓋率連續(xù)下降，印度洋-太平洋區(qū)下降了40%，大堡礁和西大西洋區(qū)下降了50%～53% [13]。全球珊瑚礁監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和美國(guó)世界資源研究所 1998年以來分別提出系列評(píng)估報(bào)告，前者2008年報(bào)告認(rèn)為受到中等及以上破壞的珊瑚礁已經(jīng)達(dá)到全球珊瑚礁面積的54% [14]，后者2011年報(bào)告認(rèn)為受到中等及以上威脅的珊瑚礁已經(jīng)達(dá)到全球珊瑚礁面積的61%到75%（后者加上全球變化的影響）[15]。珊瑚礁已經(jīng)形成全球性衰退趨勢(shì)，其中澳大利亞最輕微，東南亞最嚴(yán)重[10]。

大堡礁是世界上規(guī)模最大的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，1975年成立海洋公園，管理范圍為3.444×105km2，延伸2600 km，包括2900 個(gè)礁體和900 多個(gè)礁島。在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)是世界面積最大和保護(hù)管理最好的珊瑚礁保護(hù)區(qū)。1981年被列入世界自然遺產(chǎn)名錄。2004年澳大利亞議會(huì)把大堡礁完全保護(hù)區(qū)（NTAs）面積從1981年確定的5%擴(kuò)大到33% [9]。2005年澳大利亞研究委員會(huì)（ARC）成立珊瑚礁卓越研究中心（CoECRS），對(duì)珊瑚礁管理和可持續(xù)利用進(jìn)行綜合研究。盡管如此，Bellwood 等[16]根據(jù)歷史數(shù)據(jù)分析， 認(rèn)為過去40年中大堡礁活珊瑚平均覆蓋率由40%下降到20%。De’ath 等 [17]根據(jù)1985—2012年對(duì)214 個(gè)珊瑚礁的2258 次調(diào)查監(jiān)測(cè)資料分析，其平均覆蓋率由28.0%下降到13.8%，驅(qū)動(dòng)因子熱帶氣旋占48%，長(zhǎng)棘海星侵害占42%，白化占10%。針對(duì)大堡礁活珊瑚平均覆蓋率不斷下降和新的海岸開發(fā)及港口疏浚等計(jì)劃的嚴(yán)重威脅，聯(lián)合國(guó)世界遺產(chǎn)委員會(huì)2012年發(fā)出將大堡礁“列入瀕危遺產(chǎn)名錄”的警示，引起政府和科學(xué)界的廣范關(guān)注。澳大利亞政府斥資1 億澳元制定的“大堡礁2050 保護(hù)計(jì)劃”，承諾改善水質(zhì)、禁止挖泥船傾倒、限制沿岸港口發(fā)展。2015年該計(jì)劃得到認(rèn)可而決定不將大堡礁列入瀕危遺產(chǎn)名錄。在2015—2016年第三次全球性珊瑚白化事件期間，澳大利亞CoECRS主任Terry P.Hughes 親自乘飛機(jī)監(jiān)測(cè)大堡礁珊瑚礁區(qū)的白化情況并被新聞界廣泛關(guān)注， 2016年12 月被《自然》雜志評(píng)為全球十大科學(xué)人物之一，授予“珊瑚礁哨兵”稱號(hào)[18]。

(二)世界紅樹林海岸現(xiàn)狀與特征

紅樹林海岸以其潮間帶平均海平面以上生長(zhǎng)的稱為紅樹林的茂密耐鹽常綠喬木或灌木為其基本特征[19]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，1997年全球紅樹林面積約為1.8×105km2[20]，不到世界熱帶森林資源面積的2%。南亞和東南亞占41.5%。印度尼西亞占23% [20]。世界紅樹林最大連續(xù)分布區(qū)位于孟加拉灣的恒河三角洲，面積超過6000 km2。最近的衛(wèi)星遙感調(diào)查表明，紅樹林向水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)和城市發(fā)展的轉(zhuǎn)變是全球紅樹林破壞的主要原因[20,21]。自1950年以來，由于生態(tài)環(huán)境保護(hù)不夠和大規(guī)模轉(zhuǎn)化，全球近50%的紅樹林生物群落已經(jīng)消失[22]。如果紅樹林按照1980—2000年的損失率（1%～2%）繼續(xù)下去，整個(gè)紅樹林生物群落可能將在未來100年內(nèi)消失[23]。2004年的印度洋海嘯事件和2008年的《藍(lán)碳報(bào)告》成為紅樹林保護(hù)海岸和減緩及適應(yīng)氣候變化方面重要性認(rèn)識(shí)的分水嶺，紅樹林恢復(fù)項(xiàng)目獲得國(guó)際關(guān)注和廣泛支持[24]。在70 個(gè)擁有紅樹林的國(guó)家中，大多數(shù)國(guó)家都在實(shí)施恢復(fù)計(jì)劃[20]。但除了以木材生產(chǎn)為主要目標(biāo)的恢復(fù)項(xiàng)目效果較好之外，其他恢復(fù)項(xiàng)目并沒有取得普遍的成功[25]。但總體上紅樹林損失速率在明顯降低。最近通過遙感方法統(tǒng)計(jì)，2000—2012年全球紅樹林面積平均年損失率約為0.16%，比1980—2000年的損失率低了一個(gè)數(shù)量級(jí)[26]。

三、我國(guó)熱帶生物海岸的現(xiàn)狀與特征

(一)我國(guó)珊瑚礁海岸的現(xiàn)狀與特征

中國(guó)珊瑚礁分岸礁和環(huán)礁兩大類，岸礁斷續(xù)分布在海南島、臺(tái)灣島和雷州半島西南角等海岸區(qū)；環(huán)礁廣泛分布在南海，128 個(gè)環(huán)礁組成南海諸島島礁的基礎(chǔ)。按照地貌類型范圍統(tǒng)計(jì)其總面積約為3×104km2，約占全球珊瑚礁總面積的5% [1]。128 個(gè)環(huán)礁中面積約占5/6，個(gè)數(shù)約占一半的為沉沒型珊瑚礁體（如中沙大環(huán)礁、禮樂灘大環(huán)礁等），其余面積約占1/6 的為干出型珊瑚礁體，在大潮低潮時(shí)可露出礁坪，礁坪總面積約為907 km2，環(huán)礁潟湖總面積約為4380 km2，礁坪上的自然島嶼沙洲共53 個(gè)，總面積約為12 km2。中國(guó)南海珊瑚礁的重要特點(diǎn)就是島嶼沙洲偏少偏小，沉沒型珊瑚礁廣泛分布 [1]。南海諸島珊瑚礁島嶼、沙洲、礁坪和潟湖區(qū)是我國(guó)海洋國(guó)土重要的標(biāo)志和依據(jù)，也是遠(yuǎn)海漁業(yè)活動(dòng)和其他海事活動(dòng)的重要基地[1]。

2002年美國(guó)世界資源研究所利用1 km2網(wǎng)格量計(jì)算淺水區(qū)近表層礁面積， 其中中國(guó)大陸為900 km2，中國(guó)臺(tái)灣為700 km2，西沙群島和南沙群島為5700 km2，合計(jì)為7300 km2，占世界總面積的2.57% [27]。在占面積比例大于1%的21 個(gè)國(guó)家中，位列第8，在印度尼西亞、澳大利亞、菲律賓、法國(guó)、巴布亞新幾內(nèi)亞、斐濟(jì)、馬爾代夫之后[28]。中國(guó)南海諸島珊瑚礁對(duì)海洋國(guó)土資源和海洋權(quán)益維護(hù)有特殊重要意義，遠(yuǎn)海島礁對(duì)海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)關(guān)系尤其密切。我國(guó)珊瑚礁調(diào)查研究、監(jiān)測(cè)評(píng)估和管理保護(hù)亟需加強(qiáng)。

(二)我國(guó)紅樹林海岸的現(xiàn)狀與特征

中國(guó)紅樹林?jǐn)嗬m(xù)分布于東南沿海熱帶、亞熱帶海岸的港灣、河口灣等受掩護(hù)水域。從海南島向北，隨著緯度升高，氣候帶由中熱帶、北熱帶、南亞熱帶到中亞熱帶，紅樹林分布面積和樹種數(shù)降低，林相由喬木變?yōu)楣嗄?，樹高和凋落物產(chǎn)量降低，充分顯示溫度的宏觀控制。其中萬畝（6.67 km2）以上連片分布區(qū)有海南清瀾港、東寨港，廣西珍珠港，廣東雷州灣通明海和英羅港高橋岸段。20 世紀(jì)50年代中國(guó)紅樹林的總面積約為420 km2，2001年為228 km2，總體上在急劇萎縮[29]。目前已經(jīng)采取了保護(hù)管理的多種措施。我國(guó)1975年以來已建立18個(gè)紅樹林自然保護(hù)區(qū)，其中國(guó)家級(jí)的有6 個(gè)（海南東寨港、廣西北侖河口、廣西山口、廣東湛江、深圳福田、福建漳江口），保護(hù)區(qū)紅樹林面積已占全國(guó)總面積一半以上。最近范航清等[30]報(bào)道，國(guó)家林業(yè)局第二次全國(guó)濕地資源調(diào)查，2013年紅樹林面積為253 km2，比2001年增加10%以上。在全球紅樹林面積逐年減少的背景下，中國(guó)初步遏制了紅樹林面積急劇下降的勢(shì)頭。這主要?dú)w功于政府的嚴(yán)格保護(hù)政策和大規(guī)模人工造林，紅樹林保護(hù)和生態(tài)修復(fù)得到國(guó)家的高度重視，2017年4 月，習(xí)總書記視察北海金海灣紅樹林時(shí)指示：一定要尊重科學(xué)，落實(shí)責(zé)任，把紅樹林保護(hù)好。6 個(gè)國(guó)家級(jí)紅樹林自然保護(hù)區(qū)在“十二五”期間各自獲得的中央和地方專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)一般不低于2500 萬元，大力支持了紅樹林恢復(fù)。我們?nèi)匀灰P(guān)注我國(guó)紅樹林的結(jié)構(gòu)與功能退化及過度圍墾造成極度缺乏適合鄉(xiāng)土紅樹林生長(zhǎng)的潮間帶宜林灘涂問題，未來增加紅樹林面積的主要手段是退塘還林[30]。

四、熱帶生物海岸面臨的主要生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

(一)珊瑚礁海岸的主要生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

從20 世紀(jì)80年代末開始， 珊瑚礁的重要性及其面臨的危機(jī)得到普遍關(guān)注。人們關(guān)注海岸帶各種開發(fā)活動(dòng)對(duì)珊瑚礁的影響，包括沉積物污染、營(yíng)養(yǎng)物污染、過度捕撈、沙石采挖和圍墾的直接破壞等。1994年UNEP-IOC-ASPEI-IUCN 氣候變化對(duì)珊瑚礁的影響專家組認(rèn)為，人類活動(dòng)是珊瑚礁危機(jī)的主要原因， 氣候變化威脅僅會(huì)發(fā)生在遙遠(yuǎn)的將來[31]。1998年，全球珊瑚礁因歷史性海溫升高導(dǎo)致嚴(yán)重白化事件，“有效損失”全球珊瑚礁16%，遠(yuǎn)高于歷年人類活動(dòng)導(dǎo)致?lián)p失總和的10%，引起對(duì)全球變化影響的高度重視并徹底改變了珊瑚礁保護(hù)的議程。2015—2016年，延時(shí)最長(zhǎng)、嚴(yán)重程度與1998年類似的全球珊瑚礁白化事件（見圖1、圖2），再次證實(shí)全球變暖已經(jīng)成為珊瑚礁可持續(xù)發(fā)展的主要威脅。預(yù)計(jì)隨著全球變暖的持續(xù)甚至增強(qiáng)，珊瑚礁大規(guī)模消失的時(shí)間或許就在21 世紀(jì)中葉。1994年美國(guó)等發(fā)起成立的國(guó)際珊瑚礁倡議組織（ICRI）一直是最重要的珊瑚礁管理保護(hù)國(guó)際協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。2011年由科學(xué)家和慈善機(jī)構(gòu)發(fā)起的X L Catlin 海景調(diào)查和2017年發(fā)起的50礁倡議是珊瑚礁管理保護(hù)的最新舉措[10]。

圖1 全球珊瑚礁數(shù)據(jù)庫(kù)(ReefBase)不同嚴(yán)重程度白化記錄（2010年以后資料缺失）[10]

圖2 1982—2016年美國(guó)NOAA 衛(wèi)星海溫監(jiān)測(cè)熱壓力全球礁單元百分?jǐn)?shù)[10]

(二)紅樹林海岸的主要生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

到目前為止，隨著人類海岸開發(fā)活動(dòng)的直接破壞和水質(zhì)惡化，水文條件改變（如恒河三角洲紅樹林區(qū)因上游建大壩導(dǎo)致淡水徑流減少[32]）是紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的最大威脅。紅樹林消失和生態(tài)退化導(dǎo)致海岸生態(tài)關(guān)鍵區(qū)功能喪失，嚴(yán)重削弱或喪失紅樹林防浪、護(hù)岸、捕沙、促淤、維持海岸穩(wěn)定的生物地貌功能，喪失藍(lán)碳功能，喪失抵消海平面上升增加海岸帶浸淹的負(fù)面影響的能力。長(zhǎng)期以來，人們極端低估了紅樹林的價(jià)值，忽視社會(huì)、生態(tài)與環(huán)境效益，一旦海岸帶開發(fā)壓力增大，極易清除紅樹林改作其他短期經(jīng)濟(jì)效益更顯著的用途[33]。人類活動(dòng)對(duì)紅樹林資源的影響在20 世紀(jì)達(dá)到頂峰。從20 世紀(jì)80年代起，大規(guī)模的土地利用變化，包括農(nóng)業(yè)圍墾、魚蝦貝等水產(chǎn)養(yǎng)殖、城市向海岸發(fā)展等，是全球紅樹林消失的主要原因。21 世紀(jì)以來的紅樹林損失率明顯減少，但并未停止。在短期和中期，隨著沿海人口持續(xù)增長(zhǎng)和海岸帶持續(xù)城市化的推動(dòng)，土地利用變化仍將是造成紅樹林損失的主要原因[25]。在人類世背景下，海岸地區(qū)不斷增加的人類壓力，以及海平面上升和短期海平面波動(dòng)的長(zhǎng)期威脅始終是紅樹林海岸的主要生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[26]。

五、 熱帶生物海岸保護(hù)和發(fā)展的政策建議

中國(guó)熱帶生物海岸尤其是對(duì)遠(yuǎn)海珊瑚島礁區(qū)生態(tài)保護(hù)和發(fā)展的建議如下。

（1）從國(guó)家層面對(duì)保護(hù)管理戰(zhàn)略和規(guī)劃提出新舉措。在黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)的總體部署，和2016年中央深改組審議通過，2017年國(guó)家海洋局印發(fā)施行的《海岸線保護(hù)與利用管理辦法》指導(dǎo)下，針對(duì)熱帶生物海岸，強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排抑制扭轉(zhuǎn)全球變暖，嚴(yán)限開發(fā)，保護(hù)優(yōu)先，維持和增強(qiáng)抗全球變化干擾和自然恢復(fù)能力。

（2）加強(qiáng)生態(tài)監(jiān)測(cè)和開展全面調(diào)查。增加生態(tài)監(jiān)控區(qū)并擴(kuò)大到南沙群島海區(qū)，且需要針對(duì)遠(yuǎn)海島礁區(qū)開展全面普查。

（3）加強(qiáng)保護(hù)區(qū)科學(xué)管理和建立遠(yuǎn)海大型海洋保護(hù)區(qū)。增加完全禁止捕撈保護(hù)區(qū)的面積比例，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)評(píng)估，提高管理成效，把消除各種人類活動(dòng)干擾放在首要地位。

（4）針對(duì)海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)的科技需求，加強(qiáng)遠(yuǎn)海島礁相關(guān)科學(xué)研究和人才培養(yǎng)?，F(xiàn)在仍然是“太少的珊瑚礁科學(xué)家用太少的時(shí)間研究太少的珊瑚礁”[34]，而且造礁石珊瑚生長(zhǎng)在大潮低潮線以下，絕大部分人沒有機(jī)會(huì)潛水，難以認(rèn)識(shí)和研究珊瑚礁。亟需動(dòng)員更多的人認(rèn)識(shí)珊瑚礁、熱愛珊瑚礁、研究珊瑚礁、保護(hù)珊瑚礁。Hatcher 等[35]指出，珊瑚礁和紅樹林等熱帶淺海生態(tài)系統(tǒng)的未來取決于兩種速度之間的競(jìng)賽：一是熱帶淺海生態(tài)系統(tǒng)正在加速衰退和消失的速度， 另一個(gè)是海岸帶管理模式需在生態(tài)學(xué)和社會(huì)學(xué)上不斷完善，從公眾教育方面提高對(duì)熱帶淺海生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)價(jià)值的認(rèn)識(shí)的速度。我國(guó)建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略決策和南海島礁工程的順利實(shí)施，為我國(guó)珊瑚礁研究提供了空前的發(fā)展機(jī)遇。我們尤其要更加努力，為海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)做出新貢獻(xiàn)。