濱州貝殼堤島與濕地系統保護現狀及其管理對策

劉志杰,張曉龍,李 萍,李培英,徐元芹

(1.中國海洋大學海洋環境與工程學院 青島 266100;2.國家海洋信息中心 天津 300171;3.煙臺大學環境學院煙臺 264005;4.國家海洋局第一海洋研究所 青島 266061;5.國家海洋環境監測中心 大連 116023)

濱州貝殼堤島與濕地系統保護現狀及其管理對策

劉志杰1,2,張曉龍3,李 萍4,李培英5,徐元芹1

(1.中國海洋大學海洋環境與工程學院 青島 266100;2.國家海洋信息中心 天津 300171;3.煙臺大學環境學院煙臺 264005;4.國家海洋局第一海洋研究所 青島 266061;5.國家海洋環境監測中心 大連 116023)

濱州貝殼堤島與濕地系統是渤海西岸一種特殊的濱海濕地類型。在分析貝殼堤島與濕地系統分布特征和保護現狀的基礎上,探討了影響其發展的主要因素,并提出實現可持續發展的管理對策。研究表明,自然因素與人為因素的共同作用使渤海西南岸貝殼堤及其周圍濕地生態環境面臨嚴重威脅,甚至導致部分貝殼堤和濕地消失。從可持續發展的角度,生態環境的保護需要融入經濟發展的決策中,環境保護與經濟發展相協調,才能實現生態效益、經濟效益和社會效益的最大化。

貝殼堤;濕地;保護;管理對策

貝殼灘脊是由生活在潮間帶的貝類死亡之后的殼體及其碎屑經波浪搬運,在高潮線附近堆積形成的堤狀堆積體,是粉砂淤泥質海岸典型地貌形態之一,在世界濱海平原上廣泛分布[1]。貝殼灘脊與沼澤濕地伴生出現,形成貝殼灘脊濕地系統,國外學者稱之為Chenier平原[2]。該系統在海岸演變過程、海洋和陸地之間物質和能量交換、與濕地有關的生態和環境保護等方面意義重大,促使人們長期以來十分重視這一特殊海岸動力地貌類型的研究。由于貝殼灘脊經常被河流或潮溝沖割,呈佛手狀或新月形展布于高潮線附近,國內學者通常稱之為貝殼堤(島)。

濱州貝殼堤島與濕地自然保護區位于我國渤海西南岸山東省濱州市無棣縣北部和中東部的淺海區域和濱海低地。保護區內的古貝殼堤與河北省的貝殼堤相連,是整個渤海西岸貝殼堤島鏈的重要組成部分,也是目前國內唯一新老并存、不斷生長的貝殼堤,它以其完整性、典型性和高貝殼含量而著稱。兩列貝殼堤島之間的濕地和向海的潮間濕地與潮下濕地組成了世界罕見的貝殼堤島與濕地系統。貝殼堤濱海濕地生物多樣性豐富,它是東北亞內陸和環西太平洋鳥類遷徙的中轉站和越冬、棲息繁衍地,也是研究黃河變遷、海岸線變化、環境演變以及景觀變化的重要基地,在中國海洋地質、生物多樣性和濕地景觀研究工作中占有極其重要的地位[3]。

1 濱州貝殼堤島與濕地分布特征及保護現狀

濱州貝殼堤島與濕地系統保護工作始于20世紀90年代末,2006年經國務院批準為國家級自然保護區。重點保護對象為無棣縣境內自大口河至套兒河岸段的沿岸貝殼堤、濕地以及豐富的動植物資源。無可否認,保護區的建設為環境保護作出了很大的貢獻,但由于各種復雜的因素,導致目前貝殼堤與濕地系統保護面臨形勢不容樂觀,部分貝殼堤受到侵蝕,自然濕地面積減少,人工濕地面積增加。

1.1 貝殼堤島分布特征及現狀

保護區內主要分布兩列貝殼灘脊系列高地,一為埋藏型;二為堤島裸露型。埋藏型貝殼堤自張家山子、李家山子、邢家山子、下泊頭、馬家山子至楊莊子,長約20km,呈NW—SE延伸的條帶高地,地表0.5m以下為厚1～2m的貝殼-貝殼碎屑層,貝殼層中含淡水,目前均辟為耕地。只有下泊頭村東側尚保存一片未被辟為耕地的貝殼堤,剖面中尚見貝殼碎屑層,斜層理和完整貝殼。裸露型貝殼堤主要位于大口河口至套兒河口岸段高潮線附近,發育典型,是區內重點保護對象。貝殼堤亦呈NW—SE向延伸,高1.0～2.5m,局部高3～4m(黃海基準),受河流或潮溝切割,不連續,自西向東依次為大口河堡、高坨子、棘家鋪子、王子島和趙沙子。貝殼堤島平面上形似彎月,凸側向海,彎側向陸,彎內堆積了貝殼碎屑,顯示貝殼與貝殼碎屑的層間構造,下覆潮灘沉積層。

2001—2009年,筆者多次對濱州貝殼堤島與濕地國家級自然保護區進行了實地考察,重點考察了發育典型的大口河堡、王子島和高坨子島,將不同時期變化進行了對比。

大口河堡貝殼堤島位于大濟公路起點,漳衛新河口東側。考察發現,目前該島侵蝕較為嚴重。原大口河堡向東順海岸高潮線發育100m×50m的新貝殼灘,厚約0.5m,現已不復存在。老貝殼堤島受暴風浪的侵蝕和搬運,有不斷向陸遷移趨勢。堤島上貝殼破碎程度大,顏色發黃,酸棗、翅堿蓬和獐茅等植被發育。據了解,侵蝕的加劇過程與黃驊港的建設有重要聯系,而濱州港的建設將使這一趨勢更加嚴重,并有可能改變整個區域的水動力狀況,影響沿岸的蝕淤動態變化。據估計,在近7年時間里,大口河海岸侵蝕速率約為15m/a。大口河保護區監管站也因此受到嚴重破壞,2008年修筑了大壩,重建管站。

高坨子貝殼堤位于大口河堡的東側,屬于新生貝殼堤,尚有不斷增長的趨勢。新翻越上來的貝殼伏于老堤之上,貝殼多為完整形態,向東側蜿蜒伸展。由于貝殼不斷的翻越和加積,植被難以生長,偶有檉柳和堿蓬分布。汪子島貝殼堤位于馬頰河的西側,與棘家堡子相連,寬為100～150m,貝殼碎屑層厚3.8m,向東南伸展約1km,老堤漸尖滅。這是目前形態基本完整、保存狀況基本穩定的一段。靠海側亦有新堤發育,厚1m左右,表明貝殼堤仍處于穩定加積階段。貝殼堤上植被發育良好,種類豐富,主要有野酸棗灌叢、翅堿蓬、獐茅、菟絲子、二色補血草、羅布麻、白茅和茵陳蒿等。

老沙頭堡貝殼島位于馬頰河口東岸,據2003年統計,面積約0.55km2,高2～3m,貝殼堤島形態呈向東凸出的弧形。現今由于發展經濟,馬頰河以東至套兒河岸段的貝殼堤均已開發成鹽池。

1.2 濕地類型及分布狀況

保護區內濕地類型主要有粉砂淤泥質海岸、濱岸沼澤濕地和河口濕地為主的自然濕地以及養殖池和鹽田為主的人工濕地(表1)。

表1 保護區內濱海濕地類型和分布

1.2.1 粉砂淤泥質海岸(灘涂濕地)

貝殼堤島系列高地向海為粉砂淤泥質潮灘濕地,坡度0.1‰～0.3‰,自岸向海粒度由細粉砂增至粉砂質細砂。可細分成3個亞帶:潮間上帶寬100m左右,小潮高潮時裸露呈白色鹽堿灘,顯龜裂紋。大潮高潮時可淹沒,生物洞穴多達80～100個/m2;潮間中帶寬約 1～2km,坡度更緩,灘面呈許多直徑1～3m,深10cm的潮流坑洼;潮間下帶寬約1～2km,灘面不下陷,發育大量沙波,由粗粉砂、細砂組成,下限為低潮線。目前潮間濕地為貝類增養殖區,主要生長文蛤,藍蛤、四角蛤蜊和縊蟶等。

1.2.2 濱岸沼澤濕地

2條貝殼堤島之間為潮上濱岸沼澤濕地,潮汐汊道使之與海相通,成為重要的泄洪納潮盆地。寬約15km,高程0～0.5m,坡度1%～2%左右。濕地上分布很多樹枝狀潮水溝和黃河三角洲葉瓣的殘留體,低潮時潮溝干出,灘地成白色鹽堿灘,主要生長耐鹽堿的叢狀堿蓬,蘆葦、香蒲、簏草、水毛花、苴草和水燭等沼澤植物。目前離岸較遠的潮上濕地多辟為鹽田或養殖池。

1.2.3 河口濕地

河口濕地主要分布在入海河道的近口段的潮區界至口外海濱段的淡水舌鋒緣之間的永久性水域,主要有漳衛新河、馬頰河和套兒河等河口水域,在河漫灘附近常生長有蘆葦群落。

1.2.4 人工濕地

人工濕地主要以鹽田和養殖池塘為主。鹽田主要分布于海岸線附近,據2006年統計,面積約為23000hm2,由于鹽度較高,池塘堤壩上幾乎沒有植被生長。養殖池塘面積約1.2萬公頃,主要養殖品種有魚、蝦、蟹等,在養殖池塘的堤壩上,常生長有蘆葦、堿蓬、蒿以及檉柳等。

2 影響因素分析

濱州貝殼堤島與濕地系統現狀表明,貝殼堤面臨侵蝕風險,自然濕地面積減少,人工濕地面積增加,從而導致整個生態系統的功能下降。究其原因主要有自然因素和人為經濟因素的影響。自然因素主要包括海岸侵蝕和風暴潮,人為經濟因素主要包括過度捕撈、污染、圍墾以及沿岸工程建設。

2.1 海岸侵蝕與風暴潮

海岸侵蝕與風暴潮災是渤海西岸主要的海洋災害類型,也是造成濱海濕地生態系統退化的主要原因之一。海岸侵蝕使岸線后退,灘面下蝕,直接導致濱海濕地面積損失。濱海濕地基底物質流失,營養物質缺乏,海水理化性質發生變化,波浪擾動強烈,不利于貝類的生長,難以形成新貝殼堤。風暴潮引起的沿岸增水,加劇了海岸侵蝕對沿海環境的破壞[4],使灘涂濕地調節氣候、儲水分洪、抵御風暴潮及護岸保田等能力將大大降低。

但從風暴潮的作用機制來看,在對海岸環境造成破壞的同時,對貝殼堤的形成也起到了一定的建造作用。1985年9號臺風通過時,沿岸增水2m以上,暴風浪使汪子島外的貝殼灘脊增高20cm(無棣水產局內部資料)。在物源充足的條件下,風暴潮造成潮灘中下帶強烈侵蝕,粗粒的貝殼及貝殼碎塊經過波選,被搬運至高潮線,堆積成堤。由于一般波浪和潮流作用不到潮上帶,因而潮上帶風暴沉積比較容易保存下來,對堤后的沼澤濕地起到了阻擋和保護作用。

2.2 污染與過度捕撈

灘涂濕地是貝類生長繁殖的主要場所,也是陸源污染物質的承瀉區和轉移區。污染與過度捕撈對當前濱海環境造成很大威脅,是導致濱海生態系統結構變化、生產力下降的重要原因。沿岸河流攜帶大量工業廢水和生活污水排入河口,可引起濕地生物死亡,破壞濕地的原有生物群落結構,并通過食物鏈逐級富集進而影響其他物種的生存,嚴重干預了濕地生態平衡[5]81。過度捕撈直接造成生物數量和種類的變化,潮間帶海洋生物出現了低齡化、小型化和單一化趨勢,濱海生物群落組成和生態結構遭到毀壞。那些有經濟價值的生物,由于不斷的捕撈,數量逐漸減少,甚至滅絕。物質來源大大減少,阻礙了貝殼堤的生長發育。

2.3 圍墾與沿岸工程

圍墾與沿岸工程的建設對海岸濕地周圍環境也產生了很大的影響。圍墾后的濱海濕地主要被改造為稻田、鹽田和蝦蟹養殖池。伴隨著經濟的快速發展,鹽業與養殖業已發展成為當地的支柱產業。濱海濕地一旦被圍墾就等于切斷了與海水的直接聯系,其水動力條件和水文環境特征就會發生顯著改變,濕地類型和景觀也會發生根本變化。由于人類的直接圍墾,全球海岸濕地正以每年1%的速率消失[5]80。自然濕地面積銳減,使水生動物失去天然的棲息地、產卵場和索餌場,生物多樣性嚴重喪失;人工濕地從無到有面積迅速增加,自然濕地面積急劇減少威脅著濱海濕地資源的永續利用[6]。防潮堤、漁港碼頭和港口等一系列沿岸工程的建設,改變了動力地貌環境,海岸輸沙平衡遭到破壞,加重海岸侵蝕和淤積,濱海濕地隨之萎縮退化。如港口的建設影響到波浪、流速和流向從而改變物質輸運的方向和物質平衡,導致岸灘剖面發生變化。

3 可持續發展管理對策

3.1 建立健全濱海濕地保護和管理相關的法律制度體系

近10多年來,我國頒布了一系列有關環境保護的法律法規,其中有許多涉及濕地保護的內容。但迄今為止尚未制定專門針對濱海濕地保護的法律制度。法律是行動的指南和依據,因此,應加快我國濱海濕地保護的立法工作,并制訂配套的管理實施辦法,使濱海濕地環境保護和管理有法可依。從而加強執法力度,通過法律和經濟手段,制裁過度和不合理地利用濱海濕地資源的行為。

3.2 建立有效的保護管理協調機制

濱海濕地資源保護和管理是一個系統工程,涉及多個政府部門和行業,關系多方的利益,在管理過程中難免會出現矛盾,因此,保護管理部門與政府其他部門之間亟須加強管理方面的協調與合作。濱海濕地的保護和管理,要納入地方政府長期規劃中,并得到相應的保障和支持。通過制定法律法規,明確各部門管理職責,建立部門協調機制和聯合執法監督體制,理順各部門之間的關系,使保護工作順利開展。

3.3 開展濱海濕地恢復重建工程

根據貝殼堤島與濕地系統退化現狀,設計恢復和重建目標,加大資金投入,開展濱海濕地恢復和重建工程建設,實現濕地生態系統的可持續發展。主要通過控制污染源和清除污染,改善水體質量;疏通潮汐通道,納潮沖淤,延緩潟湖衰竭過程,并部分恢復其功能;將部分圍墾人工濕地退為自然濕地,恢復濕地動植物的生存環境。

3.4 加強群眾宣傳和教育

濱海濕地的資源管理與環境保護是一項長期戰略任務,也是每一個公民的義務。為此,應將其作為教學實習基地和環境保護的宣教基地,加強濕地科學的研究,大力開展群眾性的宣傳教育活動,鼓勵群眾積極參與,提高沿海地區居民對濱海濕地生態系統結構及功能的認識,轉變其對資源利用的觀念,減少不合理的開發和利用。

4 結束語

通過上述分析可以看出,自然因素與人為因素的共同作用使渤海西南岸貝殼堤及其周圍濕地生態環境面臨嚴重威脅,甚至部分濕地已經消失。這一問題應引起有關部門和研究學者的高度重視。區域經濟的發展不應以犧牲環境為代價,貝殼堤與濕地系統具有緩解海潮、降解污染、凈化空氣、調節氣候和保護生物多樣性等功能,是周邊地區社會經濟可持續發展的重要保障。其生態環境一旦遭到破壞,后果可想而知。因此,生態環境的保護需要融入經濟發展的決策中,使環境保護與經濟發展相協調,才能實現生態效益、經濟效益和社會效益的最大化。

[1] ZHAO Xitao.Cheniers in China:An overview[J].Marine Geology,1989,90:311-320.

[2] Augustinus,P.G.E.F.Cheniers and chenier plains:a general introduction[J].Marine Geology,1989,90:219-229.

[3] 佚名.濱州貝殼堤島與濕地國家級自然保護區[J/OL].[2009-09-03].http://www.stydyku.cn/baike/x12445.

[4] 張曉龍,李培英,劉月良.黃河三角洲風暴潮災害及其對濱海濕地的影響[J].自然災害學報,2006,15(2):11-13.

[5] 谷東起,趙曉濤,夏東興.中國海岸濕地退化壓力因素的綜合分析[J].海洋學報,2003,25(1).

[6] 楊會利.河北省典型濱海濕地演變與退化狀況研究[D].河北師范大學,2007:41-45.