劉書錦,曹海,李丹,王厚軍,王秋妍

(1.國(guó)家海洋技術(shù)中心 天津 300112;2.唐山市自然資源和規(guī)劃局 唐山 063000)

0 引言

濱海濕地是指低潮位水深小于6 m的水域及其沿岸的濕地地帶[1]。潮汐使海水與淡水交融形成了多樣的濕地環(huán)境和豐富的物種資源[2]。濱海濕地具有岸線保護(hù)、生物多樣性保育、物質(zhì)生產(chǎn)能量交換、改善水環(huán)境狀態(tài)、維持元素循環(huán)、提供棲息地、保持海陸動(dòng)態(tài)平衡以及提供休憩科研空間等多種生態(tài)服務(wù)功能[3-4]。雖然濱海濕地面積僅占全球陸域面積的4%,但卻供養(yǎng)著全球近1/3的人口[5]。有資料顯示,在人為和自然因素的影響下,濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)逐漸退化、濕地面積驟減[6-8]。

近年來,各國(guó)相繼提出濕地保護(hù)政策,1971年,來自18個(gè)國(guó)家的科學(xué)家代表在伊朗共同簽署了世界濕地保護(hù)領(lǐng)域的首要公約《關(guān)于特別是作為水禽棲息地的國(guó)際重要濕地公約》(簡(jiǎn)稱《拉姆薩爾濕地公約》)[9];1999年韓國(guó)頒布了《濕地保護(hù)法》來保護(hù)因大面積圍墾被破壞的濱海濕地。1979年我國(guó)開展了全國(guó)濱海濕地調(diào)查,并提出保護(hù)和利用對(duì)策[10];2017年我國(guó)發(fā)布《海岸線保護(hù)與利用管理辦法》并提出應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)濱海濕地;2018年國(guó)務(wù)院發(fā)布了《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)濱海濕地保護(hù)嚴(yán)格管控圍填海的通知》[11],對(duì)濱海濕地的保護(hù)和治理提出了要求。近年來我國(guó)開展了“藍(lán)色海灣整治行動(dòng)”和“渤海綜合治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃”等專項(xiàng)整治活動(dòng)。為保護(hù)濕地生態(tài)環(huán)境及其生物多樣性,我國(guó)制定了《中華人民共和國(guó)濕地保護(hù)法》,并于2022年6月實(shí)施。濱海濕地的保護(hù)、修復(fù)工作逐漸走上正軌。

生態(tài)優(yōu)先、保護(hù)優(yōu)先的理念逐漸深入人心,本文首先對(duì)濕地保護(hù)技術(shù)方面進(jìn)行論述。國(guó)內(nèi)外研究者通常把水文、濕地土壤和濕地植被作為健康濕地的“三要素”,因此本研究還從濕地水文水質(zhì)、基底和生物等幾個(gè)方面對(duì)濕地修復(fù)技術(shù)進(jìn)行探討,并在此基礎(chǔ)上分析目前濱海濕地保護(hù)及修復(fù)存在的問題與不足。

1 濱海濕地生態(tài)保護(hù)研究

1.1 濱海濕地保護(hù)區(qū)建設(shè)

1962年,在第一屆世界國(guó)家公園與保護(hù)區(qū)大會(huì)上正式提出了海洋自然保護(hù)區(qū)的定義[12]。海洋保護(hù)區(qū)是指通過一定的程序和方式建立的對(duì)部分或全部海洋環(huán)境進(jìn)行封閉保護(hù)的潮間帶及潮下帶的陸架、水體和動(dòng)植物群落[13]。建立濱海濕地保護(hù)區(qū)可以隔絕人為因素對(duì)濕地環(huán)境破壞,是保護(hù)海洋及濕地生物多樣性的有效手段[14]。通過建立濱海濕地保護(hù)區(qū)不但可以保護(hù)脆弱敏感的海洋及濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)、保護(hù)恢復(fù)瀕危物種及提高生物多樣性,還可使退化的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)一定的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[15]。

國(guó)際上對(duì)于保護(hù)區(qū)的建設(shè)有不同的構(gòu)想,例如菲律賓對(duì)于保護(hù)區(qū)建設(shè)追求“小而精”,通過社區(qū)化管理在實(shí)現(xiàn)保護(hù)的同時(shí)加強(qiáng)公眾參與、提升保護(hù)效果[16],該方法有利于發(fā)展中國(guó)家構(gòu)建海洋濕地保護(hù)區(qū)。而國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟(ICUN)更加鼓勵(lì)在全球范圍內(nèi)建立大規(guī)模海洋自然保護(hù)區(qū)(大于15萬m2),建立大型保護(hù)區(qū)有利于國(guó)際間海洋保護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)ICUN大規(guī)模海洋保護(hù)區(qū)建設(shè)管理指南統(tǒng)計(jì),全球已建成16個(gè)大規(guī)模海洋保護(hù)區(qū)[17]。

2016年國(guó)家海洋局印發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)濱海濕地管理與保護(hù)工作的指導(dǎo)意見》提出應(yīng)建立海洋保護(hù)區(qū),將重點(diǎn)濱海濕地納入保護(hù)范圍。自20世紀(jì)80年代起,我國(guó)海洋保護(hù)區(qū)建設(shè)腳步逐漸加快,截至2019年年底,我國(guó)已建立271個(gè)海洋自然保護(hù)區(qū),總面積約12.4萬km2,占管轄海域面積的4.1%。但目前我國(guó)海洋保護(hù)區(qū)建設(shè)與管理并不完善,存在重建設(shè)輕管理、保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展難以平衡、資金制約和管理部門不統(tǒng)一等問題[18]。

1.2 濱海濕地保護(hù)紅線

黨的十八大提出了“建立生態(tài)保護(hù)紅線制度”。2011年《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)工作的意見》首次提出了“海洋生態(tài)保護(hù)紅線”的概念[19]。2016年國(guó)家海洋局發(fā)布了《關(guān)于全面建立實(shí)施海洋生態(tài)紅線制度的意見》提出了海洋生態(tài)保護(hù)紅線劃定的宗旨和標(biāo)準(zhǔn)。2018年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)濱海濕地保護(hù)嚴(yán)格管控圍填海的通知》強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)濕地保護(hù)以及嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線。

生態(tài)紅線的劃定是為了兼顧發(fā)展的同時(shí)保住生態(tài)底線,因此以生態(tài)分區(qū)和分級(jí)保護(hù)理論為基礎(chǔ)對(duì)目標(biāo)濕地劃定生態(tài)保護(hù)紅線具有重要的意義。通過劃定濱海濕地保護(hù)紅線將重要濕地生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)、生物多樣性保育區(qū)以及人居環(huán)境保障區(qū)等劃定為重點(diǎn)管控的區(qū)域,并對(duì)劃定區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格分類管控,來實(shí)現(xiàn)對(duì)濱海濕地的保護(hù)和可持續(xù)利用[20]。

生態(tài)保護(hù)紅線是以自然保護(hù)區(qū)制度為基礎(chǔ),濱海濕地紅線劃定是對(duì)生態(tài)保護(hù)紅線劃定的一種細(xì)化和伸延,但紅線制度屬于強(qiáng)制管理制度,其管理和執(zhí)行會(huì)更加嚴(yán)格。濱海濕地保護(hù)紅線的劃定需要遵循“最需要”和“最合適”的原則,例如魚蝦產(chǎn)卵場(chǎng)、育幼場(chǎng)和鳥類等重要保護(hù)物種遷徙停歇及棲息的濱海濕地、保護(hù)區(qū)內(nèi)退化嚴(yán)重的濱海濕地、保存完好物種多樣性強(qiáng)的典型濱海濕地等[21]。但目前我國(guó)缺乏專門針對(duì)濱海濕地生態(tài)保護(hù)紅線劃定的標(biāo)準(zhǔn)文件及技術(shù)指南,生態(tài)保護(hù)紅線劃定也往往更多地借鑒以往的規(guī)劃,缺乏針對(duì)性。

1.3 濱海濕地開發(fā)管理

隨著沿海區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人口增長(zhǎng)和土地稀缺的矛盾逐漸顯現(xiàn),人類開始侵占開發(fā)濱海濕地,并對(duì)濕地的淺海水域進(jìn)行圍填?；顒?dòng),在解決人地矛盾帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),對(duì)海洋濕地生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞,例如水動(dòng)力破壞、濕地面積銳減、海洋生物棲息地破壞和生物多樣性減少等[22],不利于可持續(xù)發(fā)展。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)對(duì)濕地的圍填開發(fā)活動(dòng)會(huì)改變地形地貌沖淤環(huán)境,改變水動(dòng)力環(huán)境,破壞海洋生態(tài)環(huán)境[23]。例如,有研究發(fā)現(xiàn)圍填海工程改變了海水交換條件,同時(shí)施工過程中對(duì)沉積物的擾動(dòng)以及施工材料會(huì)使施工區(qū)域的海水遭到污染,進(jìn)而使海水水質(zhì)變差,會(huì)對(duì)漁業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響[24-26];還有研究發(fā)現(xiàn)圍填?；顒?dòng)會(huì)侵占自然濕地岸線和濕地淺海水域?qū)е律鷳B(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能遭到破壞,使得動(dòng)植物生物多樣性降低[27-28]。

近年來,我國(guó)開始重視濱海濕地的開發(fā)管理工作,嚴(yán)格管控了圍填?；顒?dòng),并對(duì)濱海濕地保護(hù)提出了更為嚴(yán)格的要求。

2 生境及生物修復(fù)技術(shù)研究

2.1 生境修復(fù)

2.1.1 水文修復(fù)

由于潮汐作用,在海岸帶區(qū)域形成了周期性的淹水區(qū)域[29],周期性的潮汐作用將河流和海洋的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送至濱海濕地,因此形成了濱海鹽沼、紅樹林和海草床等多樣的沿海濕地環(huán)境。由于自然及人為外界干擾,造成濕地給水量減少給水條件變差引起生物多樣性降低,進(jìn)而使得濕地環(huán)境逐漸退化,例如,Zhang[30]等研究發(fā)現(xiàn)由于持續(xù)干旱及人工濕地建設(shè),造成濕地給水嚴(yán)重缺失,使得萊州灣濱海濕地嚴(yán)重退化。水文過程是濕地形成的重要驅(qū)動(dòng)機(jī)制[31],因此修復(fù)濕地水文條件是濕地修復(fù)成功的基礎(chǔ)。

濕地水文修復(fù)常見的技術(shù)手段包括地形改造、堤壩溝渠引水、生態(tài)補(bǔ)水和河道清淤等[32]。水文修復(fù)最終的目的就是將濕地水文進(jìn)行連通,在滿足濕地最低需水量的同時(shí)能夠形成周期性淹水區(qū)域[33]。濕地水文的連通程度會(huì)影響濕地的植被群落結(jié)構(gòu)以及鳥類、魚類、浮游生物和底棲生物等生物的生長(zhǎng)和分布情況,良好的水文連通情況可以維持較高的生物多樣性[34],因此水文連通對(duì)于濕地水文修復(fù)十分重要。但傳統(tǒng)的地形改造等工程手段缺乏對(duì)濕地生態(tài)功能的思考,對(duì)濕地植被、底質(zhì)等具有較大的破壞。濕地水系恢復(fù)要以生態(tài)優(yōu)先為基礎(chǔ),采用“退圍還濕”、生態(tài)引水、修建生態(tài)海堤和清淤疏浚等措施恢復(fù)濕地原有給水狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上優(yōu)化傳統(tǒng)修復(fù)措施,例如可以利用濕地原有的地形材料和植被等營(yíng)造水系[35]、利用清淤或黏土代替硬質(zhì)材料修筑堤壩、利用混裝修復(fù)植物種子的麻袋修筑堤壩來引水等[36]。

2.1.2 水質(zhì)修復(fù)

源頭治理是水質(zhì)修復(fù)成功的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為陸源污染物排放是引起濕地水域污染的主要因素之一[37]。除此之外,在潮間帶、淺海水域等區(qū)域進(jìn)行圍海養(yǎng)殖也是造成濱海濕地水質(zhì)污染的另一個(gè)主要因素。河海一體化治理、總量控制、“退養(yǎng)限養(yǎng)”能有效從源頭抑制水質(zhì)惡化[38]。對(duì)于濕地水質(zhì)治理,傳統(tǒng)的治理方法都是采用原位修復(fù),例如清理打撈、引水沖污和絮凝沉淀等[39]。但傳統(tǒng)方法對(duì)濕地生境擾動(dòng)較大,有可能造成二次破壞,且不能徹底解決污染問題。

自然濕地具有一定的截留、降污和調(diào)節(jié)凈化水質(zhì)的功能[40]。根據(jù)濕地特點(diǎn)建立人工減排濕地,可以提高濕地納污能力,例如在濕地低洼處填充砂石等形成填料床,并在其上種植蘆葦、香蒲和燈芯草等濕地修復(fù)植物,構(gòu)建人工減排濕地。污水通過減排濕地的過濾吸附、化學(xué)沉淀、離子交換、植物代謝和微生物分解等過程被凈化[41]。除此之外,可以在污染區(qū)域開展“健康養(yǎng)殖”來減少養(yǎng)殖污染,例如自然養(yǎng)殖法和魚蝦貝類藻類混養(yǎng)等[42]。

2.1.3 基底修復(fù)

土壤基底是濕地微生物、浮游動(dòng)物、鳥類和植被等物種生存繁衍的基礎(chǔ),因此基底修復(fù)顯得尤為重要。目前對(duì)基底修復(fù)的方法可分為以下幾類:物理修復(fù)、先鋒物種穩(wěn)固、防護(hù)保護(hù)和生物及外源物質(zhì)修復(fù)等。

通過地形改造和清淤等物理修復(fù)手段可以營(yíng)造良好的地形條件協(xié)助濕地自然修復(fù)。也有研究利用河道清淤和水道開挖等水動(dòng)力修復(fù)過程產(chǎn)生的淤泥對(duì)受損區(qū)域進(jìn)行吹填來對(duì)濕地基底進(jìn)行修復(fù)[43]。

對(duì)破碎濕地生境,可利用生態(tài)學(xué)的原理,通過選育種植生長(zhǎng)快、適應(yīng)性強(qiáng)的先鋒物種來穩(wěn)定、改善基底。例如,Kenworthy等[44]選用生長(zhǎng)快、適應(yīng)性強(qiáng)的淺灘藻(Halodule wrightii)結(jié)合鳥糞肥來修復(fù)熱帶海草床。楊佳[45]等,利用海蓬子和堿蓬兩種耐鹽植物對(duì)濱海濕地的基底進(jìn)行了修復(fù)。

對(duì)于受外界自然及人為負(fù)面擾動(dòng)較強(qiáng)的濕地,可采取退耕還養(yǎng)、建設(shè)生態(tài)防護(hù)海堤等措施來保護(hù)、穩(wěn)固基底[46]。研究發(fā)現(xiàn)利用碎石、纖維編織網(wǎng)和土工布等材料結(jié)合濕地植被建設(shè)生態(tài)海堤可以有效地減少岸線侵蝕過程對(duì)濕地基底的影響[47]。

對(duì)于受石油烴、有機(jī)物及重金屬污染區(qū)域,可使用吸附材料、微生物、植物、底棲動(dòng)物修復(fù)以及植物-微生物聯(lián)合修復(fù)等技術(shù)手段對(duì)底質(zhì)中的污染物通過吸附、轉(zhuǎn)化、分解等過程進(jìn)行去除[48-49]。

2.2 生物物種修復(fù)

2.2.1 植物物種修復(fù)

濱海濕地中的各種植物在提供重要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的同時(shí)也塑造了各種濕地類型,如濱海鹽沼、海草床、紅樹林和珊瑚礁濕地等[50]。常見的濕地植物恢復(fù)措施有播種和物種選育、移栽等。通過物種選育、移栽結(jié)合濕地植物養(yǎng)護(hù)管理方法可以提高濕地植物的成活率和濕地修復(fù)效果。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者通過育種移栽成功修復(fù)了濕地植被。裴紹峰等[51]通過育種、培育和移栽的手段修復(fù)了遼河三角洲濕地的蘆葦和翅堿蓬植物群落。Tanner等[52]研究發(fā)現(xiàn)人工培育海草幼苗成活率和生長(zhǎng)趨勢(shì)都優(yōu)于自然條件下的海草。但在物種選取上應(yīng)選擇本地物種,限制使用外來物種。

對(duì)于生境條件較差的區(qū)域,在進(jìn)行水動(dòng)力、基底修復(fù)同時(shí)還應(yīng)通過人為干預(yù)減少負(fù)面擾動(dòng)來營(yíng)造良好的生境條件協(xié)助植被的恢復(fù)。例如,唐娜等[53]通過引水降“堿”營(yíng)造良好的水環(huán)境條件協(xié)助蘆葦?shù)戎脖坏幕謴?fù)。

2.2.2 動(dòng)物物種恢復(fù)

濱海濕地由于其獨(dú)特的環(huán)境條件為魚類、底棲動(dòng)物和鳥類等動(dòng)物提供了良好的棲息環(huán)境,但由于水質(zhì)惡化和閘壩阻隔等因素破壞濕地環(huán)境,使生物多樣性驟減。

對(duì)于濱海濕地魚類及底棲生物的修復(fù),可以采取棲息地營(yíng)造、建立保護(hù)區(qū)、劃定濕地保護(hù)紅線、限制捕撈和增殖放流等措施。增殖放流雖然可以快速恢復(fù)動(dòng)物物種,但不合理的投放可能會(huì)引起負(fù)面影響,因此還應(yīng)對(duì)增殖放流方案進(jìn)行評(píng)估,同時(shí)也要按“負(fù)責(zé)任的增殖放流”的模式對(duì)放流生物進(jìn)行追蹤,例如可以通過種苗標(biāo)記技術(shù),在放流后再進(jìn)行重捕來評(píng)估、優(yōu)化增殖放流的方案[54]。

對(duì)于鳥類的恢復(fù),可以通過恢復(fù)擴(kuò)大濕地及綠地面積、營(yíng)造良好水系狀態(tài)為鳥類提供良好的取食、營(yíng)巢及越冬條件吸引更多鳥類在此棲息繁殖[39]。

3 討論與展望

正在編制的“全國(guó)濕地保護(hù)‘十四五’實(shí)施規(guī)劃”已將濱海濕地作為重要內(nèi)容納入范圍,并將實(shí)施一批濱海濕地保護(hù)修復(fù)國(guó)家重點(diǎn)工程。未來幾年對(duì)濱海濕地的恢復(fù)保護(hù)和歷史遺留問題處理是我國(guó)海洋生態(tài)保護(hù)工作的重點(diǎn)。雖然目前濕地保護(hù)相關(guān)的制度與法律逐漸健全,但在管理、資金、發(fā)展與保護(hù)相協(xié)調(diào)方面還存在諸多問題。修復(fù)技術(shù)方法也多采用“見效快、療效短”的方法,生態(tài)優(yōu)先的修復(fù)技術(shù)方法實(shí)踐率較低,不利于濕地自我恢復(fù)和自我維持。所以今后的工作應(yīng)加強(qiáng)以下幾方面的研究。

(1)推進(jìn)濱海濕地保護(hù)區(qū)及紅線劃定標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指南的制定。以及推進(jìn)濕地保護(hù)區(qū)、紅線區(qū)保護(hù)修復(fù)后相關(guān)管理工作的法規(guī)、制度和方法的研究,例如可以加強(qiáng)公眾濕地保護(hù)教育,加強(qiáng)公眾及社會(huì)團(tuán)體參與濱海濕地治理,尋求濕地保護(hù)管理工作與居民生產(chǎn)生活共同實(shí)現(xiàn)的途徑。

(2)嚴(yán)格管理自然岸線的開發(fā)利用,優(yōu)化利用岸線,提高生態(tài)護(hù)岸建設(shè)比例。海岸線是陸地與海洋的交界線,在潮汐海水的作用下形成了多樣的濱海濕地。各級(jí)海洋管理部門應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)海洋功能區(qū)劃對(duì)濱海濕地開發(fā)利用活動(dòng)監(jiān)督管理,按照嚴(yán)格保護(hù)、限制開發(fā)和優(yōu)化使用3個(gè)層級(jí)對(duì)濱海濕地開發(fā)分級(jí)管理。并嚴(yán)格控制自然濕地開發(fā),建設(shè)生態(tài)護(hù)岸保證濕地良好水文條件,提升濱海濕地的生態(tài)環(huán)境。

(3)在增加濕地保護(hù)管理相關(guān)中央資金投入的同時(shí),拓寬濕地保護(hù)修復(fù)相關(guān)資金投入的其他來源。濱海濕地保護(hù)修復(fù)工作具有修復(fù)成本高、周期性長(zhǎng)等特點(diǎn),所以應(yīng)拓寬修復(fù)資金來源,使濱海濕地保護(hù)利用工作健康持續(xù)進(jìn)行下去。

(4)深入對(duì)濱海濕地生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)理論研究,對(duì)濕地退化因素、退化機(jī)制、濕地自我恢復(fù)的機(jī)制,以生態(tài)優(yōu)先為導(dǎo)向,以濱海濕地的自然修復(fù)為基礎(chǔ),研究人工促進(jìn)濕地自我修復(fù)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)方法,在今后的修復(fù)實(shí)踐中提高濕地自然修復(fù)的比例。