生態修復工程在港口建設中的應用

李亞娟 馬 春 毛天宇

（交通運輸部天津水運工程科學研究所水路交通環境保護技術實驗室，中國 天津300456）

1975年，美國召開“受損生態系統修復”國際會議，專門討論了受損生態系統的修復與重建等諸多重要生態問題。自此開始，學術界將生態系統的修復提上生態學的研究日程，并逐漸成為生態學研究領域的一個分支[1]。近年來，生態系統的修復與重建方面的研究已經將林地、草原等多種系統納入研究范疇。20世紀50～70年代，美國、加拿大等國在生態修復與重建技術的研究領域開始向海岸帶擴展。在美國路易斯安娜薩賓自然保護區和德克薩斯海岸帶地區，利用“梯狀濕地技術”（marsh terracing technique），在淺海區域修建緩坡狀濕地，即可以減弱海浪沖擊、促使泥沙沉積、保護海灘，同時也可以為其他生物提供棲息地[2]。我國在近海海域生態修復和重建的研究和實踐集中于對海域現狀的生態調查以及對歷史數據的評價，在生境修復和重建技術的研究尚處于起步階段[3-5]。鮮見相關的系統報道。

1 生態修復工程介紹

東疆港區位于天津港港區陸域的東北部，北臨永定新河口南治導線，東臨渤海灣海域。系淺海灘涂人工造陸形成的半島式港區，其中在人工沙灘中選取部分岸線，建設東疆生態修復示范區工程。沙灘修復是當前防護海岸與海灘侵蝕最自然而簡單有效的保護手段[5]。人工沙灘作為軟護岸措施被認為回歸自然且有效的海岸防護措施。防波堤工程作業將作業段內的底棲生物完全破壞。采取生態修復技術，可將海洋生態的負面影響降至最低。

2 增殖放流方法和過程

2.1 選擇先鋒物種

根據生態系統的結構理論、生物群落演替理論、生態適宜性原理、生態位理論、生物多樣性原理和自我設計與人為設計等生態修復原理，選擇本地常見、生長迅速且對于生態系統意義重要的幾個物種作為先鋒物種[6]。選擇了毛蚶、菲律賓蛤仔、縊蟶、青蛤等常見底棲生物。

2.2 重建生態系統

人工沙灘基本上屬于無生命區。在該沙灘處底播菲律賓簾蛤500kg，平均個體大小2.38g/個；毛蚶300kg，平均個體大小0.61g/個。人工沙灘外側由于圍海造陸疏浚工程的實施幾乎成為無生命區。增殖適合沙灘生活的底棲貝類，底播菲律賓簾蛤500kg，平均個體大小2.38g/個；毛蚶700kg，平均個體大小0.61g/個；底播青蛤150kg，平均個體大小1.25 g/個；縊蟶75kg，平均個體大小1.04g/個。

3 修復效果分析

表1 2011年4月8日采樣站位表

3.1 修復前生態環境調查

2011年4月8日在東疆灣半圓形防波堤外側潮間帶布設3個站位采集底棲生物樣品，每個采樣點采集4個樣方；防波堤內人工沙灘布設1個站點。采樣結果表明，東疆灣半圓形防波堤外側潮間帶僅采集到1個雙齒圍沙蠶（Perinereisaibuhitensis）和1個沙雞子（Phyllophrousordinatus），沒有任何底棲生物。

3.2 修復后生態狀況調查

2011年8月14日在東疆灣半圓形防波堤外側潮間帶布設3個站位采集底棲生物樣品，每個采樣點采集4個樣方；防波堤內人工沙灘采集一個樣點。調查共獲得底棲生物標本7種，其中，螠門1種，軟體動物3種，節肢動物3種。調查區域底棲動物各類群密度、生物量及不同站位的分布見表3～5。調查區域底棲生物總平均密度為84 ind./m2，變動范圍在0～120 ind./m2；總平均生物量為279.49g/m2，變動范圍在0～127.35 g/m2。

根據《近岸海域環境監測技術規范》（HJ 442-2008）中提供的生物多樣性指數評價標準，本次調查大多數測站底棲生物的多樣性指數、豐度值和均勻度很低，優勢度高，表明調查海域底棲生物群落處于非健康環境。底棲動物的Shannon-weaver生物多樣性指數平均為1.50，與2011年4月份增殖放流之前相比，已初步建立起新的生態系統。

表2 2011年8月14日底棲動物群落特征參數統計表

4 結論

天津港港口海域因為人類活動頻繁，海洋生態系統脆弱。天津港東疆港區人工沙灘將人工岸線修復成沙灘海岸，輔以增殖放流方式，可明顯的回復生態環境。通過投放青蛤、縊蟶、菲律賓蛤仔和毛蚶等先鋒物種，使得東疆灣示范區的大型底棲動物生境得以修復，生物量增加了103.1%；重建了防波堤周圍的巖石質海岸生態系統-牡蠣-藤壺生態系統、人工沙灘菲律賓簾蛤-四角蛤蜊-毛蚶生態系統和防波堤外潮間帶灘涂青蛤-縊蟶-四角蛤蜊-毛蚶生態系統，區域環境狀況開始得到改善。

［1］Margaret Seluk Race.Critique of present wetlands mitigation policies in the united states based on an analysis of past restoration projects in San Francisco Bay[J].Environmental Management，1985(01).

［2］D.Moreno-Mateos,F.A.Comin.Integrating objectives and scales for planning and implementing wetland restoration and creation in agricultural landscapes.Journal of Environmental Management，2010.

［3］馬春,張光玉,張曉春,李洪遠,鞠美庭,周斌,張騄.天津濱海新區濕地生態恢復模式[J].南水北調與水利科技，2012(04).

［4］崔麗娟,張曼胤,張巖,趙欣勝,王義飛,李偉,李勝男.濕地恢復研究現狀及前瞻[J].世界林業研究，2011(02).

［5］閆維,李洪遠,孟偉慶,莫訓強,郝翠,蔡喆.基于生物多樣性保護的天津濕地生態旅游研究[J].環境保護與循環經濟，2009(12).

［6］章家恩,徐琪.恢復生態學研究的一些基本問題探討[J].應用生態學報，1999(01).