劉金然++于曉輝++張銀曉
摘 要:該文研究了貝殼堤具有的層理結構及其形成的沉積構造條件,并分析了無棣沿海貝殼堤發育的基本條件,分別討論了在2種動力條件下無棣貝殼堤島的形成過程,利用CorelDraw等軟件做出了它的形成剖面圖,分析討論了造成該現狀的自然和人為因素。
關鍵詞:貝殼堤島;CorelDraw;形成剖面圖;保護對策
中圖分類號 K903 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2017)11-0024-04
1 研究區概況
無棣貝殼堤島位于山東省無棣縣北部(如圖1),地理坐標為38°02′51″~38°31′06″,117°46′58″~118°05′43″。渤海西岸共發育了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四列貝殼堤,其中Ⅱ、Ⅳ列位于無棣境內。Ⅳ列位于北部沿海地區,長約22km,由40余個貝殼島組成,島寬100~500m,貝殼厚3~5m,屬裸露開敞型,是一列年輕的貝殼堤,現在仍不斷發育。本文主要是研究該區北部年輕的貝殼堤。
圖1 無棣貝殼堤島分布示意
2 無棣貝殼堤島的成因分析
對于貝殼堤島的形成,國內外學者進行了研究,其中最早的是美國路易斯安娜州西海岸貝殼堤平原的研究[1]。[20]世紀[60]年代初,李世瑜和王穎提出貝殼堤是古海岸線的論斷[2]。此后有關學者對該區貝殼堤的物質組成、沉積特征、空間分布、形成年代等進行了一系列的研究。
2.1 無棣貝殼堤形成的條件 貝殼堤島是在海浪和潮汐等動力作用下,特別是特大風暴潮的影響下,潮間帶貝殼碎屑向高潮線處堆積,與陸地沖刷下來的泥沙共同形成以貝殼堤為主要形態的島嶼(圖2)[6]。根據實地調查和綜合前人研究分析主要與以下3個條件有關:
2.1.1 豐富的貝殼等物質來源 無棣貝殼堤位于山東省北部,瀕臨渤海。渤海水質肥沃,適合貝類生物的生長,渤海中擁有豐富的貝殼等物質,為無棣貝殼堤島的形成提供了物質來源。
2.1.2 動力條件 風暴潮可以將大量的貝類物質搬運到海灘,但作用時間短,如1985年9號臺風引起的增水和暴浪,使套兒河口和大口河口的貝殼堤均被加高加寬,其中套兒河口趙沙子貝殼堤加高達20cm(如圖3)。潮汐海浪每次可將少量的貝殼及其碎屑、細砂等物質搬運到海灘,但作用時間長。在長時間的這種作用下,貝殼物質在海岸不斷堆積,形成貝殼堤。
渤海灣地區冬季受冷高壓控制,春秋多溫帶氣旋過境,風暴潮作用頻繁。1945—1985年共發生了[117]次風暴潮。在風暴潮作用下,大量的貝類物質搬運到海岸。另外貝殼堤島處的海水定期漲落潮,在海浪潮汐的作用下,貝類碎屑物質被搬運至海岸,這些都為無棣貝殼堤的形成提供了動力條件。
2.1.3 適合貝殼堤發育的海岸環境 貝殼堤島的形成還應該有適合它發育的海岸環境,這也是形成貝殼堤島的關鍵條件。這類海岸應該滿足兩點:(1)海岸廣闊,坡度在2‰~10‰這個范圍內的淺灘比較適于貝類繁殖[8]。其中淤泥質海灘最適合貝殼堤發育。無棣北部地區主要是淤泥質海灘,地勢平坦廣闊,坡度在5‰左右,十分利于貝殼的堆積。(2)海岸受到的沖刷較小。貝殼堤和西北邊界的大口河之間有大壩隔絕,受到的河流的沖刷作用十分微弱。且與海水之間存在著廣闊的淤泥質海灘,海水對貝殼堤的侵蝕作用微弱。
2.2 無棣貝殼堤的沉積構造對動力過程的指示 對無棣貝殼堤島大口河段選取具有代表性的一點,做剖面分析(見圖4),研究貝殼堤的沉積構造,通過沉積構造可以揭示出貝殼堤發育的動力過程。通過剖面結構可以看出,貝殼堤呈現明顯的層理結構,將其分為A層和B層。A層有大量的貝殼、貝殼碎塊及貝殼碎屑組成,是風暴潮作用下的產物。在該層理,大部分的貝殼凸面向上,構成疊瓦狀結構,使層理更加穩定,也增強了抵御風暴潮和海水沖刷的能力。B層有貝殼碎屑和細粉沙或有貝殼碎塊組成,偶有較為完整的貝殼,物質組成較A層偏細,是潮汐海浪作用下的產物。
2.3 無棣貝殼堤島的形成 在較為深的剖面結構(圖5)中可以發現,A層理與B層理交替出現,這也是不同的時期風暴潮和潮汐海浪作用交替出現的結果。在風暴潮的作用下,大量貝殼物質隨海水被搬運至海岸,在海岸堆積,形成厚厚的貝殼層。在海浪潮汐的作用下,漲潮時,貝殼物質在潮汐和海浪的作用下被搬運至海水的高潮線附近,并在此處擱置,并堆積。退潮時,未被搬運至高潮線附近的貝殼隨海水一起回到了大海中去。依次反復,貝殼及其碎片和細砂、粉砂等物質不斷在高潮線附近堆積,形成貝殼堤。
3 無棣貝殼堤島的現狀及原因分析
3.1 無棣縣貝殼堤島的破壞現狀
3.1.1 貝殼堤的面積急劇減少 20多年來,無棣貝殼堤島的面積由33.79km2銳減到2.57km2。雖然2004年、2006年無棣縣貝殼堤島分別被批準設為為省級和國家級自然保護區,但是貝殼堤島的面積仍在縮減(表1)。
3.1.2 貝殼堤島的貝殼殘破不堪,生物多樣性減少 (1)在實地考察過程中,發現在貝殼堤島表層的貝殼已經破碎,很難找到完整的貝殼,而且發現許多被挖的沙坑。對目前貝殼堤上貝殼景觀拍照,并與2002年的旅游照片做了對比,可以看出大部分貝殼已變成貝殼碎屑等物質(圖6、7)。
(2)無棣貝殼堤島近年來生物多樣性銳減,動植物的種類數量都在減少,具體的變化情況如圖8所示。由圖8可知:(1)植物方面:[1996]年,黃河三角洲貝殼堤島共有種子植物[448]種,其中,草本植物[421]種,木本植物[27]種,隸屬于[65]科285屬。大口河島和棘家堡子島植物種類比較豐富,共有種子植物[420]種,分隸于[59]科[276]屬,分占黃河三角洲貝殼堤島植物總科數、總屬數、總種數的93.75%、96.84%、90.77%。而[2008]年4—月份調查,貝殼堤島種子植物僅有[350]種,比[1996]年減了[98]種,種類減少了[18.97%];大口河島與棘家堡子島種子植物種類僅有[307]種,比[1996]年減少了[113]種,種類減少了26.90%。由于人為經濟活動影響,平島挖砂,亂砍濫伐,貝殼堤島植被的關鍵種酸棗、五加、黃荊形成的灌木林已被砍伐貽盡。(2)動物方面:動物的種類也有所減少。[1996]年黃河三角洲貝殼堤島共發現動物[133]種,其中兩棲動物[1]目[3]科3屬計[6]種,爬行類動物[3]目5科[8]屬10種,鳥類[17]目[37]科95種,哺乳類動物5目11科22種;[2008]年只發現動物[78]種,其中兩棲動物[5]種,爬行類動物[8]種,鳥類[45]種,哺乳類動物[20]種,分別比[1996]年減少[1、2、50、2]種,共減少了[41.4%][10]。
3.2 貝殼堤島遭受破壞的原因分析
3.2.1 自然因素 (1)風暴潮的襲擊;(2)黃河改道,海水侵蝕。
3.2.2 人為因素 從Google Earth上截取濱州市無棣縣大口河堡2005年11月16日與2013年12月6日的遙感影像(見圖9,圖10)。通過圖像對比可以觀察出,在2005年被綠色植物和水體覆蓋的地區到2013年12月已經被裸地裸巖覆蓋,可以觀察到該地區在[2013]年已經在著手建設旅游景點(圖[10]中右下角的“魚”狀建設區)。
在上述研究基礎上,進一步分析了以下幾方面人為因素。
(1)無序發展鹽業生產、盲目發展灘涂養殖。無棣縣境內的沿海地帶是大口河諸河尾閆,廣闊的灘涂及及穩定的海岸環境益于多種底棲和浮游動物的生長繁殖。無棣縣境內的套兒河口西側至大口河東側,養殖面積由1987年的5439.2hm2,增至2014年的3.5萬hm2(不包括淺海增養殖區)。據2008年統計數據,池塘養殖區(下轉39頁)(上接26頁)面積占1.25萬hm2,淺海增養殖區域面積占8.4萬hm2,捕撈區面積約有10萬hm2。制鹽單位主要有魯北企業集團鹽場、埕口鎮車王城鹽場,目前鹽業生產面積約有1萬hm2。
(2)修建沿海防潮堤壩、濫采濫挖貝殼砂資源。2003年濱州市開始興建沿海防潮工程,該工程到目前為止,已經挖掉和填埋了8個貝殼堤島,嚴重破壞了貝殼堤島的生態系統穩定性。
另外,無棣縣的貝瓷生產企業逐漸興盛,利益驅動下周邊的群眾濫挖貝殼砂,且屢禁不止,導致貝殼堤島面積銳減。無棣縣大口河堡貝殼堤島1993年面積為0.35km2。2008年僅有0.23km2,面積減少了34%,貝殼堤島原高程7m左右,現在高程4.7m,其他的貝殼堤島也是損失嚴重。
(3)盲目開發旅游業。
4 無棣貝殼堤島的保護對策
4.1 強化貝殼堤島與濕地自然保護區的建設和管理 雖然2006年無棣縣貝殼堤島作為濱州貝殼堤島一部分已經被批準為國家級貝殼堤與濕地自然保護區,但是我們調查發現,自然保護區內的工作至今并沒有步入正軌,更甚者在2014年5月份期間有關部門卻因利益驅使將自然保護區開放,在缺乏完善的保護措施的條件下任由旅游的人們進入踐踏破壞,通過調查我們發現沾化縣的貝殼堤島已經由于缺乏有效保護而不復存在。因此,必須強化自然保護區的建設與管理,在建設性的保護措施完成之前應該直接禁止游客的進入,或者至少限制游客數量,以有效的保護貝殼堤島的生態環境。
4.2 加強監督力度,杜絕濫采濫挖貝殼砂 貝殼堤內的無序開采無疑成為貝殼堤島滅絕的最大殺手。對此,政府要加大監管力度,禁止濫挖貝殼砂,亂建鹽場、養殖場等。要合理規劃貝殼堤島的開發利用度,在其生長的速度內適度適量的開采,保持貝殼堤的可持續循環。
4.3 修復貝殼堤島和濕地生態系統 建立貝殼堤島工程前期論證和綜合決策機制,強化建設工程的公共監督和后評估制度,保證開發貝殼堤島建設工程的有效實施和健康發展。開展貝殼堤島開發管理的教育與培訓工作,將合理開發與管理貝殼堤島的理念引入學校教育教材中,提升全社會對貝殼堤島保護理念的認識,并通過各級黨校等渠道向各級領導干部提供相關培訓。
4.4 提高生態系統管理的科技支撐能力 要充分利用電視、互聯網、廣播和報紙等各種宣傳手段,大力宣傳貝殼堤島保護的必要性和迫切性,宣傳國家有關的法律法規,號召全民參與保護,讓全社會形成一種自覺保護貝殼堤島的氛圍。對貝殼堤島附近的居民進行定期的宣講,通過宣傳單、圖片等形式向附近居民揭露濫挖貝殼砂、亂建鹽田、養殖場等的行為,嚴厲打擊違法分子,使當地群眾不敢破壞,不能破壞,最終實現自覺保護的目標。
參考文獻
[1]李世瑜.古代渤海灣西部海岸遺跡及地下文物的初步調查研究[J].考古,1962:652-657.
[2]王穎.渤海灣西部貝殼堤與古海岸線問題[J].南京大學學報,1964,8(3):424-443.
[3]王宏,李鳳林,張玉發,等.渤海貝殼堤的另一種成因[J].第四紀研究,2000,20(5):488.
[4]王宏,李建芬,張玉發,等.渤海灣西岸年輕貝殼堤:形態、結構及多成因過程[J].地質評論,2000,46(3):276-287.
[5]賈艷杰.海平面變化、黃河改道與貝殼堤發育的對應關系[J].天津師大學報:自然科學版,1996,16(4):58-61.
[6]山東省科學技術委員會.山東海島研究[M].濟南:山東科學技術出版社,1995:321-331
[7]李紹全、李廣雪.黃河三角洲上的貝殼堤。海洋地質與第四紀地質,1987,7(增刊):103-111.
[8]蔡明理.貝殼堤的成因及其在古海面變化研究中的意義[J].河南大學學報:自然科學版,1993,23(1):21-24.
[9]田家怡,謝文軍,孫景寬.黃河三角洲貝殼堤島脆弱生態系統破壞現狀及保護對策[J].環境科學與管理,2009,34(8):138-143.
[10]田家怡,謝文軍,孫景寬.黃河三角洲貝殼堤島脆弱生態系統破壞現狀及保護對策[J].環境科學與管理,2009,08:138-143.
[11]杜廷芹,黃海軍,王珍巖,等.黃河三角洲北部貝殼堤島的近期演變[J].海洋地質與第四紀地質,2009,03:23-29.
[12]趙希濤.中國貝殼堤發育及其對海岸線變遷的反映[J].地理科學,1986,04:293-304.
[13]劉志杰,張曉龍,李萍,等.濱州貝殼堤島與濕地系統保護現狀及其管理對策[J].海洋開發與管理,2010,01:65-68.
(責編:張宏民)