我國北方小型基巖型生態島礁建設策略及應用研究
——以大連圓島為例

李方，康婧，宮云飛，張志鋒，袁蕾，付元賓，杜宇

(國家海洋環境監測中心 大連 116023)

?

我國北方小型基巖型生態島礁建設策略及應用研究
——以大連圓島為例

李方，康婧，宮云飛，張志鋒，袁蕾，付元賓，杜宇

(國家海洋環境監測中心 大連 116023)

文章結合大連圓島生態建設實驗基地建設工作,對我國小型基巖海島的特點、功能以及存在的主要生態問題進行系統論述,提出對其適用的生態島礁建設策略,并在大連圓島開展實踐應用,可為解決我國北方小型基巖海島長期積累的生態環境問題、提升其對海洋發展的服務功能提供理論和實踐指導。研究表明，小型基巖海島主要存在生態問題突出、自然資源利用不合理等問題，亟須采取明確海島主體功能、做好生態資源詳細調查、保護海島典型生態資源、加強建設過程監管等策略，強化小型基巖海島生態保護。

生態建設;基巖海島;海島保護;海島生態；生態島礁

我國沿海分布有萬余個基巖海島，占我國海島總數的93%以上，其中98%以上的面積小于2 km2，是典型的小型基巖海島。這些海島雖面積狹小，但兼具海洋和陸地雙重特點，擁有獨特資源環境，其區位優勢和戰略地位在支撐沿海經濟社會發展、保護海岸帶生態環境和維護國家海洋權益等方面發揮著重要作用[1-2]。目前這類海島已開發利用的有千余個，主要用于旅游開發、漁業養殖和看護、港口碼頭建設、交通航運助航以及工礦建設等。由于長期缺乏有力的管束和科學的指導，大部分已被開發利用的小型基巖海島已積累大量生態環境問題，如環境污染、物種損失、島體破壞、生態脆弱等[3]；由于對海島功能認識有限，大部分海島有利的區位條件未能充分有效發揮，而我國北方小型海島大部分為基巖海島，受制于惡劣氣候和有限資源，其功能發揮尤其受限。

《中華人民共和國海島保護法》明確規定保護海島及其周邊海域生態系統，合理開發利用海島自然資源，維護國家海洋權益；支持利用海島開展科學研究活動；支持在海島建立可再生能源開發利用、生態建設等實驗基地；安排海島保護專項資金，用于海島的保護、生態修復和科學研究活動[4]。《全國海島保護規劃》也明確支持利用海島開展科研、教育、監測等具有公共服務性質的活動；建立10～20個海島生態建設實驗基地，倡導和引導生態型開發模式；完成50個較為典型的生態受損海島的生態修復工作，根據試點經驗，沿海各省(自治區、直轄市)結合實際情況，組織開展海島生態修復工作[1]。自2010年起，國家持續推進受損海島生態修復工作，截至2015年年底，中央財政和地方累計投入資金超過60億元，在169個海島[5]開展以海島沙灘修復、海島污染治理、植被改良、景觀改造等為主要內容的海島修復工程。與此同時，由于缺少系統分析和理論指導，海島生態建設項目的系統性仍不強，建設效果有限等問題仍較突出。

目前已有國內外學者開展生態海島理論、生態建設關鍵技術和有關案例的整理工作[6-8]，但以我國廣泛分布的小型基巖海島為對象的、有針對性的生態建設策略和案例研究并不多見，因此亟須針對此類海島開展生態建設策略研究和實踐，為科學保護和利用小型基巖海島提供指導。

1 小型基巖海島的特點和功能

我國小型基巖海島分布范圍廣、個體面積小，大部分生態脆弱、環境惡劣、功能單一。以遼寧為例，全省有600余個海島，其中面積小于2 km2的小型基巖海島占其海島總數的80%以上，散布于黃、渤海之濱，空間分布多形成以大、中島為中心，周邊聚集小島和微型島的格局；大部分小型基巖海島無土壤或土壤稀薄，淡水缺乏，植被覆蓋率低，生物多樣性差。對單個海島而言，作為相對獨立的單元，雖然在發展空間、資源總量等方面受限較大，但因其特有的區位條件和資源環境，在海洋保護與開發中具有重要作用。

1.1 為各類海洋活動提供綜合服務

截至2015年年底，我國海島上已查明的公益設施有3 134個，其中助航導航設施1 350個、測量點1 239個、氣象觀測設施292個、海洋監測站150個、地震監測站103個[5]。作為廣闊海域中的陸基平臺，大部分小型基巖海島在保障海上交通安全、保護海洋環境、促進海洋產業發展等方面發揮著較為綜合的服務功能。

1.2 為沿海地區經濟社會發展提供拓展空間

小型基巖海島多為大陸島，主要沿大陸岸線或環繞鄰近大島分布，約有60%的小型基巖海島離岸距離不大于10 km。這些海島雖單體面積不大，但其周邊灘涂和淺海范圍寬廣，擁有良好的漁業資源條件，具備深水岸線、防風、遮浪等天然優勢，為沿海工農業、城鎮拓展以及漁業基礎設施和港口航運基礎設施建設提供有利條件，成為經濟社會向海發展的重要空間。

1.3 為特色產業的發展提供獨特的資源環境

小型基巖海島本身就是獨特的地質遺跡，其與周邊海域共同形成獨特的海島生態系統和海島景觀，為濱海旅游業的發展提供優質資源。截至2015年年底，全國已建成各級涉島旅游區67個、涉及海島386個，全國海島上共有自然景觀979處[5]；大多數小型基巖海島上擁有海蝕柱、海蝕平臺、海蝕崖、海蝕洞等自然景觀，為沿海旅游區提供獨特的景觀資源。

1.4 為海島及其周邊海域重要物種提供生存空間

較為封閉孤立的地理環境、豐富的淺海灘涂資源、相對較少的人為干擾等條件，使小型基巖海島成為各類珍稀、瀕危動植物物種的重要庇護所，在保持海洋生物多樣性、維持近岸海域生態平衡等方面發揮著重要作用。我國海島及其周邊海域有國家一級保護野生動物23種、國家一級保護植物5種、國家二級保護野生動物84種、國家二級保護植物32種[5]；部分地區海島及其周邊海域生物資源獨特，如遼寧的黑臉琵鷺、斑海豹，山東千里巖的耐冬，廣西壯族自治區的紅樹林，海南省的珊瑚礁等[5]。

隨著我國藍色經濟的發展和海洋強國戰略的實施，在未來一段時期，以小型基巖海島為主的無居民海島對海洋開發和保護的支撐功能將日益顯現。

2 小型基巖海島開發與保護存在的主要問題

自《中華人民共和國海島保護法》實施以來，我國大部分小型基巖海島已得到較好的保護。與法前較為劇烈和無序的開發利用相比，法后用島趨于理性和有序。但由于長期缺乏科學指導和生態建設觀念淡漠，已被開發利用的小型基巖海島在長期發展中也積累了大量問題。

2.1 海島生態問題依然突出

從全國范圍看，自2010年以來，填海連島、炸島炸礁造成海島地形地貌嚴重改變的現象仍時有發生，且大部分為小型基巖海島。部分海島周邊的圍填海和連島實體壩建設不僅增加海島島陸生態系統壓力和人為干擾，而且顯著改變了海島周邊海域的水動力條件和沉積環境，直接影響海島周邊潮間帶和淺海生物的生境，造成海島生態系統的退化和損失。由于長期疏于管理，很多已被開發利用的小型基巖海島的生活垃圾不經處理隨意堆放、拋灑，生活污水不經處理直排島陸或周邊海域，造成海島環境惡劣、生境惡化。部分污染嚴重的海島進一步加劇周邊海域水環境、沉積物環境的惡化。2014年由國家海洋局組織實施的常態化海島監視監測工作對無居民海島污染情況進行初步調查，結果顯示，大部分已開發利用無居民海島缺乏污水和固廢處理設施，海島污水和固廢對海島及其周邊海域環境形成一定威脅。

由于海島人為活動的加劇和周邊環境的污染，外來生物入侵現象日益嚴重，脆弱的原生海島生態系統面臨的風險日益增大。此外，各類不規范的旅游、停駐和空間利用活動或多或少給海島生態系統帶來干擾，影響海島封閉、孤立和極其脆弱的獨特生境。

2.2 海島自然資源利用不合理，功能受限

從全國范圍看，多數小型基巖海島的開發利用尚處于粗放經營階段，過度開發和開發程度低下等現象并存。一些旅游型海島在旅游旺季超規模接待游客，給海島資源、生態和相關服務設施增大壓力。因條件有限，多數小型基巖海島的基礎設施和垃圾污水處理設施不健全，過量游客往往造成海島環境污染，還會嚴重干擾海島上生物的繁衍、棲息和生存。

目前我國小型基巖海島的使用案例相對較少，而歷史遺留用島大量存在。有些海島成為沿海企業、用海單位和個人的“私有領地”，有些海島在經歷20世紀90年代到21世紀前10年的開發熱潮后歸于沉寂，有些海島由于開山、采石、植被破壞和用后閑置等活動而變得滿目瘡痍。由于缺乏海島開發利用規劃，盲目占用空間和建設基礎設施，在破壞海島資源的同時，利用效率較為低下。已開發利用無居民海島多為漁業養殖用島，規模和層次較低，部分設施甚至已經荒廢，造成資源浪費。

3 我國北方小型基巖海島生態建設的策略

自《中華人民共和國海島保護法》、各級海島保護規劃、生態島礁建設規劃等法律、法規、政策出臺以來，海島生態建設日益受到重視，國家海洋局引導地方開展包含沙灘修復、植被恢復、海水淡化、能源電力建設、景觀改良等多種內容在內的海島整治修復和生態建設工程。結合目前已開展的項目和筆者參與的大連圓島整治修復與生態建設實驗基地項目在實施中積累的經驗和教訓，為我國北方小型基巖海島的生態建設制定適宜策略。

3.1 明確功能，做好銜接

我國北方小型基巖海島的資源量有限，應結合海島區域、資源條件及其周邊海域功能，以海島保護規劃和有關生態島礁建設規劃為依據，明確海島功能定位，確定開發利用范圍，避免海島資源的浪費和低效利用。做好小型基巖海島整治修復和生態建設項目與地區有關規劃、政策的銜接協調，確保項目切實可行。

3.2 詳細調查，深入分析

小型基巖海島的生態系統十分脆弱，開展生態建設前，應對海島生態本底和資源條件進行詳細調查，摸清海島生態系統和資源環境狀況，尤其對島陸原生植被和依賴海島生存的各類生物物種進行細致調查，掌握海島生態系統的關鍵構成要素。對瀕危珍稀、特色物種及其依賴的生境進行深入分析，從而確定生態建設工程的范圍和方式等。

3.3 問題導向，突出重點

小型基巖海島的利用長期以來積累大量問題，開展生態建設前，應明確生態建設和整治修復要解決的問題，尤其對海島開發利用長期積累的問題進行深入分析，充分了解海島人為活動形式及其對海島生態系統的影響。重點關注海島環境污染、生態系統受損、地形地貌破壞等問題，以問題為導向，明確整治修復和生態建設的重點，制定有效應對措施。

3.4 綠色環保，保持原生

小型基巖海島的生態系統極其脆弱，生態建設理念應貫穿工程建設始終。無論是建設材料和施工方式的選取，還是施工人員的管理，都應堅持綠色環保，保持海島原生態。施工材料應以節能環保材料為主，能源、淡水等設施建設應堅持循環清潔理念，施工過程應避免二次污染。海島的各類設施建設和綠化類工程應充分適應海島原有地形地貌和原生植被，緊湊利用空間，避免引入有害物種。加強人員管理，限制活動范圍，避免對海島生態系統造成不可逆的損害。

3.5 過程監管，優化方案

小型基巖海島及其周邊海域生態系統復雜，目前尚缺乏對有關要素和系統運行機制的深入研究。因此，海島生態建設應加強對施工過程的監管，重點關注生態建設過程對海島生態環境造成的影響和海島生態系統的響應，不斷優化調整施工方案，減少或避免對海島生態系統造成不良影響，保持和提升海島生態系統的服務功能。針對海島施工條件困難、限制條件和突發情況較多的問題，須加強對施工過程的檢查管理，根據實際情況適時調整方案，在確保海島有關功能正常發揮的前提下，降低施工難度，減少不良影響。

3.6 全程記錄，做好運維

我國北方小型基巖海島生態資源獨特，海島建設施工不可避免地會對部分生態資源要素造成不可逆的影響。因此，在做好保護的前提下，應對海島各類生態資源要素做好資料記錄工作，全程記錄施工過程中海島生態資源要素的變化情況，為海島生態系統研究、修復和后期維護提供翔實的基礎資料。

4 大連圓島生態建設案例

4.1 主要內容

大連圓島是位于我國北黃海的一座小型基巖海島，總面積僅2 hm2。2012—2015年，大連市海洋與漁業局組織實施大連圓島整治修復與生態建設實驗基地項目，主要內容包括海島綠化和植被改良工程、基礎設施(含交通運輸設施和生活保障設施)升級改造工程以及生態建設實驗基地功能性設施建設工程。

4.1.1 海島綠化和植被改良工程

適度改良地形，實施客土回填，增加海島土壤總量，引入耐鹽、耐旱、抗風的本土植物種類，豐富海島植物物種，改善海島生態環境，營造優美的海島景觀。

4.1.2 基礎設施升級改造工程

交通運輸設施升級改造工程主要包括改善碼頭平臺和2處臨時靠泊點的條件，提高物資和人員運送的安全性；修復島陸運輸鐵軌，配置絞車設備，方便大宗物資的運輸；改造海島沙石路路面，拓寬部分過窄的道路，修復崩塌損毀的道路；增設沿路護欄和自供能源路燈，改善道路安全條件。

生活保障設施升級改造工程主要包括對淡水供應、電力供應、污水處理、固廢垃圾處理等設施的升級改造。以雨水、海水作為海島主要水源，配備海水淡化設備和儲水設施，增設飲用水凈化設備，滿足海島常駐人員的生產生活用水和海島植被的灌溉用水需求；改變以太陽能-燃油發電組成的電力系統供電模式，建設以太陽能系統滿足日常用電、以燃油發電為應急能源的供電模式，基本實現全島電力供應零排放、零污染；污水集中處理，提高污水利用效率，基本實現污水零排放；改造海島垃圾收集、分類、處理設施，配備難處理品和危險品的收集、儲存和轉運設備，改造衛生間，配置生物處理設備，實現海島生活垃圾和其他固體廢物的零排放。

4.1.3 生態建設實驗基地功能性設施建設工程

充分發揮圓島在北黃海海域生態環境本底監測、海洋災害監視監測和預警、渤海海峽水文動力狀況全天候監控等方面的技術研發和管理支撐中的公益服務效能，建設海島生態實驗基地，主要內容包括改造利用海島原有石砌、磚砌房屋，利用環保新型材料建設房屋，作為島基生態建設實驗基地用房；平整島陸較平坦地面，改造利用屋頂平臺，配置避雷、抗風等基礎設施，布局通信、電力、供排水管網，建設島基大氣和海洋環境監測平臺。

4.2 海島生態建設策略在圓島項目中的應用

4.2.1 海島功能定位

圓島是典型的小型基巖海島，因離岸較遠且地處重要航道附近，海島及其周邊海域環境受擾動較小，是保障航運安全和開展區域海洋環境本底監測的首選之地。經過實地調查，結合圓島資源環境狀況，明確導航助航和海洋生態環境監測等公益服務為海島的主體功能。

為確保海島功能的充分發揮和海島綜合服務能力水平的有效提升，圓島項目方案確定對原有導航助航設施進行修復維護，建設各類監測平臺并配套能源和防護措施，增加海洋生態環境綜合監測功能。這些功能的確定緊密銜接海島原有的導航助航功能和國家海洋環境監測需求。

4.2.2 海島生態摸底調查

在項目實施前，國家海洋環境監測中心作為項目技術單位對海島及其周邊海域生態環境進行長期跟蹤監測，重點對海島周邊海域水質、沉積物環境質量以及生物資源情況等進行為期2年、每年2次的監測，為進一步開展以圓島為基地的海洋環境監測以及有關工程施工和施工期監管提供本底數據。為保護海島生態環境、充分發揮海島原有設施作用，技術單位組織對海島島陸的植被、動植物、岸線、開發利用狀況等進行調查，并依據調查結果編制圓島保護規劃和具體開發方案，明確海島重點保護對象和保護范圍，為后續項目建設提供依據。

4.2.3 海島生態問題總結

圓島雖然面積狹小，但由于戰略位置重要，島上人為活動的密度和強度較高。開發利用活動顯著改變海島地形地貌，留存的駐軍營房和生活設施大部分已經廢棄和破損，部分山體受損并挖有坑道，垃圾堆積和污水排放等問題突出。此外，海島為基巖海島，缺少土壤，現有土壤均為駐島人員隨身攜帶上島，島上植被稀疏，除紫杉、椿樹等喬木，主要為大連沿岸常見的各類雜草，海島生物多樣性低、生態脆弱、景觀水平低。

4.2.4 海島生態建設資料和建設方式選擇

圓島面積狹小，可利用空間十分有限，環境容量小。海島生態建設的主體建筑采用環保輕體材料，主要考慮海島的氣候條件，需耐潮、耐鹽、抗風且不產生二次污染，有關材料可回收使用。海島植被改良主要選擇本土物種，主要考慮島上生態條件惡劣，以提高和改善海島生態條件為主，在回填種植土的基礎上優選適宜海島高濕、高鹽、大風等惡劣條件的植物物種，豐富海島植物種類，并配合地形地貌的適度改造營造良好海島景觀。作為小型基巖海島，圓島雖然生境惡劣，但由于人為干擾較少、地理環境特殊，為各種鳥類提供特有棲息環境，如黑尾鷗、黑叉尾海燕、戴勝、藍磯鶇、燕隼、灰椋鳥等；為保護海島鳥類，在圓島建設過程中，項目承擔單位制定嚴格的施工管理規定，限定人員活動范圍，禁止撿拾鳥蛋、驅趕海鳥等行為。

4.2.5 海島生態建設過程監管

海島施工不同于陸地，由于空間和基礎設施限制，大多數工程基本是從零開始。因此，在施工起始階段應做好充分準備，對海島基礎條件進行詳細調查，確定合理高效的施工方案；在施工過程中應對施工方案的執行情況進行跟蹤，及時針對遇到的問題調整優化施工方案。圓島生態建設在海島道路修建、場地平整、綠化施工和房屋修繕等工程進展中，根據實際問題進行調整。如，道路修建、場地平整放棄原有的對地形地貌改變較大的方案，調整后主要依托地形和原有設施而建；綠化施工放棄原有的較大喬木的引種，調整后主要引種耐鹽、耐寒、耐旱、抗風的小喬木和灌木；地形改良放棄大規模開鑿海島基巖工程，調整后主要依托原有地形進行各種設施的架設并輔以外觀裝飾，既降低施工難度、減少破壞地形地貌，又將各種設施融入景觀、保留海島原始風貌；房屋修繕放棄原有外墻漆裝方案，調整后采用更加耐腐蝕和抗風防雨的石質墻面裝飾，既增加外墻堅固程度，又較好融入海島原有景觀。

由于海島離岸較遠，與陸上項目相比，常駐專業人員較少，項目監管難度較大；為保證工程質量，應定期對海島項目進展情況進行檢查，適時調整方案。以黑叉尾海燕為例，該種鳥類主要在傍晚和夜間活動，其他時間多棲息于海島巖峰和人工護坡的石縫中；圓島建設之初，為加固護坡對部分石縫和巖峰進行水泥填充，破壞黑叉尾海燕的棲息環境，造成部分黑叉尾海燕死亡和走失；當發現這一現象后，迅速調整施工方式，保留原有石縫并在新建護坡時有意留出石縫，增加黑叉尾海燕的棲息環境。

4.2.6 全程記錄海島建設過程

在圓島生態建設過程中，對海島施工前、施工中和竣工后的情況進行詳細的照片和視頻記錄，客觀記錄海島生態環境改變的全過程，不僅展示生態建設成果，而且為應對可能帶來的海島生態環境惡化、生態受損等問題提供基礎資料。

5 結語

小型基巖海島在我國海島中占絕大多數，地處北方的這類海島分布范圍廣、個體面積小，大部分生態脆弱、環境惡劣。這類海島雖然在發展空間、資源總量等方面受限較大，但因其特有的區位條件和資源環境，在海洋保護與開發中具有重要作用。目前我國大部分小型基巖海島已得到較好保護，但北方小型基巖海島受限于自然條件，在人為開發利用活動的影響下，部分面臨地形破壞、植被損失、水土流失、生物多樣性喪失等生態問題，由于資源開發利用不合理、基礎設施缺乏等因素，這類海島對海洋開發與保護的支撐服務功能受到顯著制約。

針對北方小型基巖海島的特點和存在的主要問題，為改善海島生態環境、提升海島對海洋發展的服務功能，生態建設的理念應貫穿海島各類工程實施的始終，主要策略包括：明確海島主體功能，做好與相關規劃政策的銜接；做好生態資源的詳細調查，深入分析海島生態系統運行機制；準確把握海島生態問題，以問題為導向制定建設內容；保護海島典型生態系統，堅持綠色環保，節約利用資源；加強建設過程的監管，針對發生的問題及時優化調整方案；做好施工全程記錄，為保護和利用海島提供翔實資料。

應用以上策略，大連市海洋與漁業局在大連圓島開展生態建設實踐，完成海島綠化和植被改良工程、基礎設施(含交通運輸設施和生活保障設施)升級改造工程以及生態建設實驗基地功能性設施建設工程等，為以改善我國北方小型基巖海島生態環境、提升海島服務功能為目的的生態建設項目提供經驗和借鑒。

[1] 國家海洋局.國家海洋局關于印發《全國海島保護規劃》的通知[Z].2012.

[2] 張耀光.中國海島開發與保護：地理學視角[M].北京：海洋出版社，2012.

[3] 國家海洋局.全國生態島礁“十三五”規劃[Z].2016.

[4] 全國人大常委會.中華人民共和國海島保護法[Z].2009.

[5] 國家海洋局.2015海島統計調查公報[Z].2016.

[6] 楊義菊，王小波，仲崇峻，等.海洋生態島建設概論[M].北京：海洋出版社，2011.

[7] 朱艷.我國海洋保護區建設與管理研究[D].廈門：廈門大學，2009.

[8] 毋瑾超，仲崇峻，程杰，等.海島生態修復與環境保護[M].北京：海洋出版社，2013.

Ecological Construction Strategies and Practices of Small Rock Island in North China:A Case Study in Yuandao Island，Dalian

LI Fang，KANG Jing，GONG Yunfei，ZHANG Zhifeng，YUAN Lei，FU Yuanbin，DU Yu

(National Marine Environmental Monitoring Center，Dalian 116023，China)

Combined with the practice of Dalian Yuandao Island experimental ecological construction,the study comprehensively discussed the characteristics,functions and the main ecological problems of small rock island in northern China,put forward the ecological rock islands construction strategies for North China small rock island,and carried out the practical application in the Dalian Yuandao island,which would provide theoretical and practical guidance to solve the ecological environment problems and enhance the development of marine services of North China small rock islands.The study showed that there are important problems such as ecological problems and irrational use of natural resources in the small rock islands.It is urgent to take a clear idea of the main functions of the islands,to carry out detailed investigation of ecological resources,to protect the island’s typical ecological resources,to strengthen the construction process supervision and ecological protection.

Ecological construction，Rock island，Island protection，Island ecology,Eco-rock-islands

P7

A

1005-9857(2017)06-0051-06

2017-02-15；

2017-05-26

李方，副研究員，博士，研究方向為海洋空間規劃、海島保護與利用、3S應用等，電子信箱：13967596@qq.cn