廣西海岸帶研究現狀及展望

鄧曉玫,宋書巧

(廣西師范學院 南寧 530000)

廣西海岸帶研究現狀及展望

鄧曉玫,宋書巧

(廣西師范學院 南寧 530000)

海岸帶生態系統具有復合性、邊緣性和活躍性的特征,加上其豐富的動植物資源以及重要的經濟地位,成為海洋環境科學研究的熱點。文章從廣西海岸帶動力地貌過程及特征、河口三角洲沉積及沉積物、海灣潮流運動及廣西海岸帶地區人地關系等方面,總結了廣西海岸帶地區研究的現狀,并提出了廣西海岸帶地區今后研究的重點,指出:在廣西北部灣經濟區經濟社會快速發展的同時,可持續發展是解決生態環境問題的必由之路。

廣西海岸帶;動力地貌;沉積物;海岸帶評價

海岸帶是海洋和陸地相互作用的地帶,是陸地生態系統和海洋生態系統的結合部,是河流、風沙和生物作用等陸地上的營力和波浪、潮汐作用等海洋營力共同作用的一個極度敏感的和過渡性的地帶。

海岸的組成部分包括:海岸(緊鄰海濱,在海濱向陸一側)、海濱、內濱和近岸帶。中國在進行海岸帶調查時,規定調查范圍為:由海岸線向陸延伸10 km左右,向海至水深10～15 m等深線處;在河口地區,向陸延伸至潮區界,向海延至渾水線或淡水舌。海岸作為海洋和陸地多個生態系統交錯的地帶,具有以下的特征:①海岸地貌從形態、成因、物質組成、合法與演變階段(年齡)考慮,我國的海岸共劃分為五大類,即基巖海岸、砂礫質海岸、淤泥質海岸、珊瑚礁海岸和紅樹林海岸[1]。②海岸帶有著豐富多樣的資源,主要包括灘涂資源、油氣資源、水產資源、礦產資源、港口資源、旅游資源以及區位資源等。③由于海陸物理性質的不同,該地區最顯著的氣候特征是季風氣候。④受入海河流上游地區地形、土壤、植被的影響,在河口近岸海域形成了河口灣、潟湖和三角洲。

沿海地區還是人口最為集中、人類活動最為頻繁的地區。隨著近年廣西沿海地區經濟、人口的快速增長及開發利用程度的加大,廣西的海岸帶保護與開發矛盾日益凸顯。如何利用和保護現有的海岸帶資源,對發揮廣西北部灣地區的區域經濟優勢、海岸帶生態功能和促進可持續發展具有重要意義。

1 廣西海岸帶概況及特點

廣西大陸海岸東起廣東、廣西交界的洗米河口,西至中越交界的北侖河口,全長1 595 km,沿海島嶼697個,島嶼岸線461 km,屬南亞熱帶季風氣候,年平均氣溫在19℃～23℃之間。廣西近海灘涂面積約為1 005 km2。獨流入海水系流域總面積24 111 km2,占全區土地面積10.2%。多年平均徑流深1 086 mm,多年平均徑流量262億m3,占全區徑流總量的13.9%。流域面積在50 km2以上的河流有123條,主要有南流江、欽江、防城河、北侖河、大風江、茅嶺江和九洲江等。

廣西海岸帶具有以下幾個特點:①廣西海岸帶的主要類型為基巖海岸、砂礫質海岸、紅樹林海岸及珊瑚礁海岸。該區基巖海岸主要由片麻巖、片巖和變粒巖等各種不同山巖組成。根據2008年《北部灣(廣西)經濟區海岸帶野外調查紀實》廣西北部灣地區的基巖海岸主要分布在晚三疊世及早侏羅世沉積地層及中新生代輝長巖、橄欖巖和玄武巖等基性、超基性巖處[2]。防城大港和北海銀灘等地則為廣西典型的砂礫質海岸,沿岸發育沙堤、沙壩、沙嘴。廣西紅樹林海岸主要分布于山口紅樹林自然保護區、黨江紅樹林自然保護區和茅尾海紅樹林自然保護區等。珊瑚礁海岸主要分布于潿洲島。②廣西濱海濕地、河口濕地以其獨特的生境,是瀕危生物保存和發展的重要基地,在跨國鳥類保護中起著重要作用[3]。因紅樹林生長在亞熱帶和溫帶地區,是物種最多樣化的生態系統之一,僅在廣西山口紅樹林區就有111種大型底棲動物,104種鳥類、133種昆蟲。③潿洲島是中國海區珊瑚礁分布的北緣,研究潿洲島地區珊瑚礁生態系統的變化,對恢復和保護廣西的珊瑚礁資源有著重要的意義[4]。④廣西沿海地區已成為廣西乃至整個東南亞經濟發展最為活躍的地區,這一地區正在并相繼建設煉油、天然氣、林漿紙和核電海洋化工等一系列項目,對海岸帶開發程度的提高必將影響這一地區的環境承載力,在快速發展的經濟與保護脆弱的生態環境之間找到平衡將是近段時間該地區面臨的最迫切的問題之一。

2 廣西海岸帶研究現狀

2.1 廣西海岸帶動力地貌過程及特征

海岸地貌的形成過程,是在波浪、潮汐、海流和風等動力因素作用下的演變過程。這些動力因素是作用于海岸的作用變量,能引起海岸地貌和海岸沉積物的變化,稱為反應變量。海岸動力地貌既要研究這些變量的本身,同時也要分析這些變量對動力因素的反饋作用[5]。除了這些自然的因素,人為的活動還是影響海岸地貌過程非常重要的非自然因素。分析和研究海岸帶的地貌特征、地層、古生物以及14C年齡,是認識該地區地貌發育與演變過程的重要手段。廣西海岸帶動力地貌的研究多集中在河口三角洲地區、珊瑚礁地貌成因的研究上。林寶榮和莫永杰[6-7]分別通過研究北部灣北岸防城灣地區河口的地層以及防城港內灣區和外灣區鉆孔資料認為,兩次海侵和海退的交替發生形成了該地區的兩期三角洲,而防城港灣現在的岸線形態,是經歷了第四紀海陸變遷之后,直到距今6 000年左右時期才逐步形成的[6-7]。高振會和黎廣釗[8]分析了北侖河口各種動力地貌特征,鉆孔沉積層序及其沉積環境變化特點,結合14C年齡測定數據和微體古生物分析結果,認為北侖河口的地區各種動力地貌形成和演變過程大體為風化剝蝕→形成古河道→海平面上升→海水侵入古河道→形成河口灣→全新世中晚期河口灣被充填→形成灣內沙壩→形成海積平原、濱海沙堤、河口沙壩、潮流沙脊、潮流溝槽→現今北侖河口區地貌態勢。北海鐵山港的水下動力地貌特征為潮流沙脊與深槽相間排列,鄧朝亮[9]認為,在鐵山港水下槽、脊相間的地貌形態中,定向往復潮流的沖刷形成了潮流沖刷槽,而0.7 m/s的漲潮流速、0.93m/s的落潮流速也是潮流沙脊的主要營力。在縱軸橫向環流的作用下,逐漸形成深槽和沙脊相間排列的地貌形態[10]。潿洲島是中國最大也是地質年代最新的火山島,是中更新世到全新世中期地殼運動、巖漿運動的結果,加上受季風控制,潮汐作用較強,造成南、西部海岸的強烈侵蝕作用,而北部和東北部波影區產生堆積作用,從而形成潿洲島南侵北堆的地貌特征[11]。

2.2 廣西海岸帶河口三角洲沉積及沉積物的研究

影響沉積物類型分布的因素比較多,諸如水動力條件、物源、成因、地貌環境和海平面變化等[12]。一般來說,水動力條件越強,沉積物粒度越粗,水動力條件越弱,沉積物粒度越細。梁文和黎廣釗等[13]分析了南流江水下三角洲沉積物類型特征及其分布規律,發現該地區近似南北向排列的沉積物粒級分區與該地的南北向往復流相同,且海流沿岸線轉向的地區兩條帶狀沉積物粒級分布,與海流轉向方向一致。1984—1986年,廣西進行了海岸帶和海涂資源綜合調查,其中對廣西紅樹林海岸類型、沉積特征等開展過研究工作,發現廣西紅樹林多為軟底型紅樹林,沉積物以粉砂質黏土、砂—粉砂質黏土為主,主要分布于溺谷灣及三角洲海岸的潮間帶上部[14]。紅樹林灘涂是高腐殖質的還原環境,腐殖質具有較強的吸附重金屬的能力,何斌源等[15]于1994年測定了廣西英羅港紅樹林區沼澤沉積物和大型底棲動物中重金屬銅、鉛、鋅和鎘的含量,發現沉積物重金屬含量比潮溝的高;英羅港紅樹林區部分沉積物已受到鎘和鉛的污染。

2.3 海灣潮流的研究

潮流是近岸淺水海域的基本流動,通過對潮流的研究可以計算海水運動以及入海污染物隨潮輸移及擴散的路線。廣西海岸線中分布有大小海灣20多個,在這些海灣內,島嶼、沙洲、岸礁密布,河流、淺灘、水道交錯,構成了各自獨特的地理環境單元,潮流特征十分明顯[16]。梁文和黎廣釗[17]依據美國陸地衛星(Landsat)所接收的M SS、TM資料,得到欽州灣海區表層懸沙分布的解譯圖,分析欽州灣及灣外海區水流流場特征、懸沙分布及輸移擴散特征。鮑獻文和陳波等通過建立欽州灣三維潮流數值模型來重現計算欽州灣的潮位和潮流變化狀況。模擬結果與同步進行的岸邊潮位及海上潮流的觀測值校驗,模擬計算結果真實地反映欽州灣的潮位變化和潮流運動狀況。

2.4 人地關系的研究

隨著廣西北部灣經濟區建立和發展,這一地區的資源開發與海岸帶環境保護之間的矛盾正逐漸的凸顯出來,如何協調這種關系,使之達到一種平衡的狀態已經成為海岸帶人地關系研究的重點。何碧娟[18]以北海銀灘海岸為例,研究了該地區人類活動和海岸景觀格局變化的關系,并就人類活動與該地區海灘旅游資源的保護提出了一系列有效的措施。還對鐵山港石頭埠至老鴉以北海域、營盤至三合以北海域的化學需氧量(COD)環境容量進行估算,得出這兩個地區的化學需氧量(COD)環境容量極限,認為在這個水交換能力較差,不利于污染物的遷移擴散的地區,正確的選擇工業排污口是水域保持良好水質關鍵[19]。范航清和黎廣釗等[20]研究了海堤對廣西沿海紅樹林的數量、群落特征和恢復的影響,認為海堤的修建阻截了紅樹林灘涂的自然海岸地貌,不少瀕危物種因為海底的修建而消失,紅樹林種群的單一化,為此提出了保護紅樹林種子庫、組織紅樹林海堤生態養護研究和探索生態減災持續發展的模式等一系列建議。

3 廣西海岸帶研究展望

綜上所述,廣西海岸帶研究的成果比較豐富,但與國內外發達地區相比還是有一定的差距,結合已獲批準實施的《廣西北部灣經濟區發展規劃》,筆者認為廣西海岸帶未來研究的重點如下。

3.1 人地關系

《廣西北部灣經濟發展規劃》對促進人口集聚、加快城鎮化進程提出了新要求。提出總人口目標由2005年的1 230萬人增加到2020年的1 900萬人。2010年和2020年的城鎮化目標分別達到45%和60%;2020年,人均地區生產總值超過全國平均水平,經濟總量占廣西的比重提高到45%左右;建成欽州港工業區、企沙工業區和鐵山港工業區等3個臨海重化工業集中區,主要發展石化、能源、重型機械、化工、制造機海洋產業及其配套關聯產業。人口的增加為產業的發展提供了一個很好的基礎,而海岸帶受到人類的影響也非常大,建設用地的增加、工業的發展、耕地的減少、海岸帶紅樹林被速生桉樹林代替保護和開發的矛盾已逐漸凸顯,如過人地關系得不到很好的調節,必然會導致海岸帶生態環境的惡化、河口濕地的消失。研究不同時間尺度上人類活動對海岸帶的干擾或影響以及海岸帶景觀格局的變化對人類生存環境的影響等。

3.2 恢復紅樹林和珊瑚礁等濱海生態系統

紅樹林濕地和潿洲島珊瑚礁生態系統的恢復是廣西海岸帶研究的熱點,對于紅樹林生態系統的恢復范航清和何斌源[21]以北侖河口紅樹林地區為例說明了作為中越的界河,北侖河口紅樹林的恢復對當地海岸生態安全建設的重要性。潿洲島是中國海區珊瑚礁分布的北緣,具有特殊的研究價值。今后應加強紅樹林濕地和珊瑚礁生境恢復技術研究,包括基底恢復、水文狀況恢復、土壤恢復以及植被恢復等。

3.3 海岸帶綜合信息系統的建立

從20世紀80年代開始,廣西進行了多項關于廣西海岸帶的研究,包括1983—1986年的“廣西海岸帶地貌與第四紀地質調查研究”、1989—1991年的“廣西沿海港灣環境綜合調查研究”、2001年的廣西海洋局對珊瑚屬種進行了初步調查和采樣以及國家“908”計劃等,這些調查數據都有利于建立海岸帶綜合信息系統。

海岸帶信息綜合信息系統應包括基礎數據庫和基于不同需求的應用平臺。基礎數據庫包括海岸帶地區的動植物資源數據庫、海岸地區動態影像數據庫、河口和海岸地區水溫地質數據庫、植被和土壤數據庫等,用以建立海岸帶發育與形成機制、海岸帶景觀格局與演變、生物多樣性和人地關系等評價系統,為海岸帶經濟發展、資源配置、紅樹林和珊瑚礁生態系統的保護、農業活動及災害應急管理等提供各種信息和動態監測。

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