濱海地區(qū)占地球陸地面積不足4%,但沿海生境是全球最有價(jià)值的自然資源之一。世界上有超過(guò)三分之一的人口生活在距海岸線100千米范圍內(nèi)。為保護(hù)海岸,抵御海岸侵蝕、風(fēng)暴風(fēng)險(xiǎn)和海平面上升,過(guò)去全球的主要做法是修建硬質(zhì)護(hù)岸,即建設(shè)永久性人工建筑物,如防波堤、防潮堤、護(hù)坡、擋浪墻、碼頭、防潮閘等,其材料多為鋼筋混凝土和巨石等,造成岸線硬化。據(jù)統(tǒng)計(jì),歐洲海岸線的硬化比例為10%(2006年),美國(guó)海岸線的硬化比例為14%(2015年),中國(guó)大陸海岸線總長(zhǎng)約1.8萬(wàn)千米,其中人工岸線長(zhǎng)度約為1.45萬(wàn)千米,硬質(zhì)岸線占總岸線的80%左右,遠(yuǎn)高于其他國(guó)家。
我國(guó)已建海堤在結(jié)構(gòu)上大體可分為陡墻式(包括直立式)、斜坡式和混合式三種類型。海堤功能主要為物理抵御、減災(zāi)防災(zāi)功能,多采用“三面光”的硬性結(jié)構(gòu)提升安全性能。已建海堤為抗御臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害提供了重要保障,在歷次防御臺(tái)風(fēng)災(zāi)害中發(fā)揮了重要作用。
一、存在的問(wèn)題
海堤等硬質(zhì)護(hù)岸在取得重大減災(zāi)和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也產(chǎn)生了不少問(wèn)題。
(一)海堤防護(hù)體系自身不達(dá)標(biāo)
根據(jù)2015年調(diào)查資料顯示,我國(guó)已建海堤中達(dá)標(biāo)率僅占53%。由于建設(shè)時(shí)間久遠(yuǎn)、臺(tái)風(fēng)海浪破壞等原因,部分已建海堤出現(xiàn)不同程度沉降、護(hù)面遭受破壞等結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題。以浙江為例,沉降30厘米以上的浙東一線海堤達(dá)21%。同時(shí),隨著人口產(chǎn)業(yè)向沿海地區(qū)集聚,海堤防御標(biāo)準(zhǔn)也亟須提升。
(二)岸線硬化帶來(lái)多種生態(tài)問(wèn)題
傳統(tǒng)的海岸硬化設(shè)施本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不能像天然海岸線提供多樣化生境,所以硬化的海岸一般生物多樣性和生物數(shù)量都比較低,同時(shí)帶來(lái)物理過(guò)程、化學(xué)過(guò)程和生物過(guò)程的諸多不良影響。
海岸帶重要物理、化學(xué)和生物過(guò)程的改變。一是海堤護(hù)岸不護(hù)灘,雖然硬質(zhì)海岸本身不一定發(fā)生后退,但會(huì)造成護(hù)岸前水動(dòng)力增強(qiáng),護(hù)岸前的灘面沉積物侵蝕愈發(fā)嚴(yán)重;二是以防護(hù)區(qū)為上游的泥沙供應(yīng)來(lái)源減少,導(dǎo)致下游的侵蝕增強(qiáng);三是近岸動(dòng)力環(huán)境的變化,影響種子和幼蟲(chóng)擴(kuò)散,進(jìn)而影響底棲動(dòng)物繁殖;四是改變近岸水體渾濁度、溫度和pH值,從而影響昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)存活率以及非動(dòng)物群落的組合結(jié)構(gòu)。
生物群落結(jié)構(gòu)改變,生境喪失和破碎化。防波堤會(huì)造成堤壩內(nèi)外的群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,且防波堤的建設(shè)對(duì)其附近的潮間帶群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。有研究表明,黃海灘涂面積在過(guò)去50年已喪失65%,主要原因是與海堤的修建有關(guān)。
生態(tài)廊道破壞,生物連通性變化。海岸硬化破壞了生物連通性,為某些生物或資源的流動(dòng)設(shè)置了物理障礙,阻礙生物在海洋和陸地系統(tǒng)之間移動(dòng)。如,海龜、淡水龜或海豹等生活通道被阻礙。同時(shí),海岸硬化通過(guò)影響捕食者和被捕食者的相互關(guān)系以及有機(jī)碎屑的補(bǔ)給改變系統(tǒng)中的營(yíng)養(yǎng)連通。海岸硬化也會(huì)影響有機(jī)碎屑的“源-匯”模式,進(jìn)而影響生物體的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。
(三)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化
自然海岸帶景觀因人工岸線建設(shè)受到破壞,海岸景觀出現(xiàn)硬質(zhì)化、同質(zhì)化及碎片化等問(wèn)題,自然海岸景觀的獨(dú)特性、完整性、可開(kāi)發(fā)性等受到影響。如,廣東沿海地區(qū)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證實(shí),海堤的建設(shè)會(huì)造成地形地貌變化,原有潮間帶的泥沙沉積物數(shù)量增多,海岸的多樣化植被逐漸被巖石、混凝土替代,最終導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境遭受不可逆的破壞。此外,隨著全球氣候變暖,海平面上升,未來(lái)風(fēng)暴潮在時(shí)間頻次和破壞力度上可能愈演愈烈,現(xiàn)有的海堤建設(shè)能否抵御風(fēng)險(xiǎn)尚無(wú)定論。
(四)極端動(dòng)力條件下的破壞難以自然恢復(fù)
天然海灘或者人工海灘是風(fēng)暴潮的緩沖帶,可以有效削波弱流,減緩波流對(duì)海岸的沖刷,達(dá)到保護(hù)海岸的效果。硬質(zhì)護(hù)岸的保護(hù)方式是直接面對(duì)波浪沖擊,在更強(qiáng)的風(fēng)暴動(dòng)力下往往發(fā)生破壞,且破壞后的硬質(zhì)護(hù)岸無(wú)法自然恢復(fù);軟質(zhì)防護(hù)在面對(duì)極端動(dòng)力時(shí)具有更好的緩沖防護(hù)能力,且之后能夠自然恢復(fù)。比較典型的案例是,廣東珠海情侶路海灘修復(fù)后,2017年受到天鴿臺(tái)風(fēng)的正面襲擊,人工海灘防護(hù)的岸段安然無(wú)恙,周邊硬質(zhì)護(hù)岸坍塌嚴(yán)重,二者形成明顯對(duì)比。
二、下一步工作建議
2018年10月10日,習(xí)近平總書記主持召開(kāi)中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第三次會(huì)議,提出“實(shí)施海岸帶保護(hù)修復(fù)工程,建設(shè)生態(tài)海堤,提升抵御臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮等海洋災(zāi)害能力”,首次從國(guó)家層面提出“生態(tài)海堤”概念,打破了我國(guó)漫長(zhǎng)的人工硬質(zhì)化岸線建設(shè)思路。海堤生態(tài)化建設(shè)是提升海岸韌性的關(guān)鍵舉措。海堤生態(tài)化建設(shè),是指以維持或提升海堤防潮御災(zāi)能力、恢復(fù)海岸生態(tài)功能為目標(biāo),通過(guò)優(yōu)化堤身結(jié)構(gòu)型式、運(yùn)用生態(tài)建筑材料、種植植被等措施對(duì)海堤進(jìn)行的維護(hù)、改造、加固等活動(dòng)。與傳統(tǒng)硬質(zhì)海堤相比,其最主要的特征是關(guān)注陸海生態(tài)系統(tǒng)的交互作用,以陸域和海域整個(gè)生態(tài)空間作為研究對(duì)象,提供防御災(zāi)害、修復(fù)陸海生態(tài)環(huán)境、社會(huì)需求等功能。
海堤生態(tài)化改造要遵循以下基本要求:一是確保生態(tài)海堤安全達(dá)標(biāo)。防潮御災(zāi)是生態(tài)海堤的首要功能,根據(jù)保護(hù)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)社會(huì)特征,其輪廓形態(tài)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性組合形成的防潮御災(zāi)能力須達(dá)到相應(yīng)規(guī)范要求或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。二是提升生態(tài)海堤生態(tài)適宜性。生態(tài)海堤的區(qū)帶組成、結(jié)構(gòu)材料必須遵循海岸的自然生態(tài)特征和重要物種的繁衍、棲息和遷徙習(xí)性,從而保護(hù)和發(fā)展所在海岸和海域原有的生態(tài)系統(tǒng)。三是增強(qiáng)海堤生態(tài)服務(wù)功能。生態(tài)海堤結(jié)構(gòu)具有多項(xiàng)服務(wù)功能,包括維持生物多樣性、形成與保護(hù)潮間帶基底、營(yíng)造棲息地、凈化入海污染、營(yíng)造美化環(huán)境、防災(zāi)減災(zāi)和休閑娛樂(lè)等。
針對(duì)我國(guó)海岸硬質(zhì)現(xiàn)狀和海堤存在的問(wèn)題,未來(lái)可以從以下三方面開(kāi)展工作,提升人工岸線的生態(tài)韌性。
一是開(kāi)展現(xiàn)有人工岸線的生態(tài)化評(píng)估。海堤生態(tài)化建設(shè)涉及生態(tài)、災(zāi)害、水文、水利等多個(gè)領(lǐng)域,首先要確保在現(xiàn)有防護(hù)設(shè)施安全的前提下開(kāi)展生態(tài)化建設(shè)。開(kāi)展海堤生態(tài)性評(píng)價(jià)是判定現(xiàn)狀海堤主要生態(tài)問(wèn)題,給出主要生態(tài)化建設(shè)建議的關(guān)鍵前提,通過(guò)提出海堤生態(tài)性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo),指導(dǎo)識(shí)別海堤生態(tài)性的薄弱環(huán)節(jié),精準(zhǔn)支撐海堤生態(tài)化建設(shè)。
二是開(kāi)展海堤生態(tài)化改造。通過(guò)實(shí)施海岸帶人工岸線生態(tài)化建設(shè),提高傳統(tǒng)海岸硬化設(shè)施結(jié)構(gòu)的表面復(fù)雜性;通過(guò)增加沿海生境的異質(zhì)性,提高濱海濕地的生物多樣性,促進(jìn)海岸帶生態(tài)功能的修復(fù)和恢復(fù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生態(tài)、減災(zāi)協(xié)同增效,沿海抵御臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮等海洋災(zāi)害的能力明顯增強(qiáng),海岸帶生態(tài)服務(wù)功能明顯提升。
三是推進(jìn)生態(tài)海岸建設(shè)。以滿足海洋災(zāi)害防護(hù)要求為前提,模擬海岸帶生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生態(tài)過(guò)程,由混合型海岸防護(hù)設(shè)施代替?zhèn)鹘y(tǒng)的海岸硬化設(shè)施,修復(fù)受損的濱海濕地,增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。建設(shè)具有生態(tài)功能和美學(xué)價(jià)值的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),具備抵御風(fēng)暴潮漲水、抵御海浪侵蝕、防止水土流失、維護(hù)生物多樣性和改善水質(zhì)等功能。
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責(zé)任編輯:馬莉莎