紅樹林的人工修復(fù)施工技術(shù)初探
——基于汕尾市品清湖藍(lán)色海灣整治行動(dòng)項(xiàng)目

陳 明

（中交廣州水運(yùn)工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣州520221）

1 背景

藍(lán)色海灣整治行動(dòng)為我國“十三五”規(guī)劃綱要中的重大海洋工程之一，按照《財(cái)政部、國家海洋局關(guān)于組織申報(bào)2016年藍(lán)色海灣整治行動(dòng)資金的通知》要求，汕尾市被財(cái)政部、國家海洋局確定為全國首批藍(lán)色海灣整治行動(dòng)8個(gè)城市之一。項(xiàng)目包括海灣綜合治理和生態(tài)島礁建設(shè)兩方面內(nèi)容，實(shí)施手段以人工工程措施和自然生態(tài)恢復(fù)相結(jié)合，實(shí)施項(xiàng)目類型涵蓋海岸整治修復(fù)、濱海濕地恢復(fù)和植被種植、近岸構(gòu)筑物清理與清淤疏浚整治、生態(tài)廊道建設(shè)、修復(fù)受損島體等工程。

品清湖位于汕尾市中心城區(qū)，汕尾港東部，面積約22km2，岸線長約40km，是我國沿海最大的瀉湖之一，稱之為“汕尾的母親湖”。然而隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市建設(shè)運(yùn)動(dòng)不斷擠壓海岸的生存空間，大量廢水直排、建筑垃圾直接傾倒等；由于品清湖為凹入型半封閉海灣，海域自凈能力較差，上述污染源進(jìn)入海域后不易被潮汐，海風(fēng)帶走，加劇了污染程度［1］。隨著品清湖淤泥堆積、水體富營養(yǎng)化，已經(jīng)嚴(yán)重影響到汕尾市的旅游城市形象及可持續(xù)發(fā)展。基于此，為了更好修復(fù)受損的自然環(huán)境，在品清湖進(jìn)行紅樹林的人工修復(fù)。

2 紅樹林的人工修復(fù)

紅樹林的人工修復(fù)（Artificial restoration）是借助人工干預(yù)手段加快已有次生、慘敗、低矮紅樹林生長與進(jìn)展演替的人為活動(dòng)，包括次生林改造、鄉(xiāng)土種替代改造和安全造林等［2］。

2.1 現(xiàn)場調(diào)研分析

針對(duì)品清湖的實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，品清湖位于城市中心，受到人為建設(shè)等影響非常嚴(yán)重，區(qū)域內(nèi)紅樹林狀況存在品種單一、規(guī)模小、規(guī)格小、較為分散等特點(diǎn)，較少有成規(guī)模的紅樹林，依托自身的自然修復(fù)極為緩慢。具有以下特點(diǎn)：①多數(shù)分布在江河入海口，咸淡水交界處，分析考慮河流入海口調(diào)節(jié)了潮流鹽度，有充足的養(yǎng)分及沉積物，利于紅樹林的生長發(fā)育；②分布在海浪較小，潮汐較弱的灘涂地塊；③岸灘地勢較高處，多處于潮間帶的灘涂淺灘，可以周期性地受潮水浸泡；④紅樹林品種主要有秋茄、木欖、白骨壤、紅海欖等。

2.2 選址

選址位于品清湖東北側(cè)，潮汐風(fēng)浪較小，靠近北側(cè)有小溪入海口。紅樹林種植區(qū)長800m，寬30m，面積約2.4萬m2。現(xiàn)狀選址區(qū)現(xiàn)場地勢較低，根據(jù)測量圖，靠近海堤處地形高程最高-0.5m，中低潮時(shí)已經(jīng)被全面淹沒，應(yīng)對(duì)選址區(qū)域進(jìn)行地形改造。

2.3 工程建設(shè)

理論上，在平均海平面以上的灘涂才是紅樹林的宜林潮灘［2］。結(jié)合當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)高水位1.34m（高潮累積頻率10%）；設(shè)計(jì)低水位-0.36m（低潮累積頻率90%），考慮回填標(biāo)高靠近岸側(cè)1.5，紅樹林外圍標(biāo)高1.0，滿足紅樹林周期性浸泡的生長條件。對(duì)種植區(qū)域內(nèi)地塊覆蓋淤泥土，在靠近海邊外圍設(shè)置連續(xù)的沙袋，隔擋淤泥防止土壤流失。海岸濕地工程，選擇植株較矮的紅樹林植物、半紅樹林植物作為濕地生產(chǎn)者，添加微生物菌種、魚類和底棲動(dòng)物，形成完整的海岸濕地生態(tài)系統(tǒng)，有利于維持海陸交界脆弱生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，打造品清湖海岸綠色絲帶，提升品清湖海岸景觀建設(shè)的整體檔次和品位［4-5］。

2.3.1 圍堰

在紅樹林人工修復(fù)區(qū)（圖1）外緣布置圍堰，目的是防止加高后的種植區(qū)泥沙流失，在圍堰邊界外4m設(shè)木樁及圍網(wǎng)，木樁100mm，高約5m（+3.00～-2.00m），圍網(wǎng)高約2m；攔網(wǎng)材料采用純聚乙烯材料，網(wǎng)目5cm×5cm，網(wǎng)繩徑5mm；防止各類垃圾進(jìn)入種植區(qū)。設(shè)計(jì)預(yù)沉降量為0.5m，具體由現(xiàn)場實(shí)際情況定；圍堰應(yīng)分層施工，每層接口位置錯(cuò)開，并注意觀測沙袋的沉降和位移，施工加荷控制標(biāo)準(zhǔn)：垂直沉降＜10mm/d，水平位移位移＜5mm/d，嚴(yán)禁一次吹高至1.5m。

圖1 紅樹林的人工修復(fù)

（1）充砂袋采用聚丙烯編織物，單位重量為280g/m，其性能指標(biāo)，詳見GBT 17690—1999《土工合成材料塑料扁絲編織土工布》。

（2）聚丙烯編織物經(jīng)紫外線長期照射強(qiáng)度會(huì)老化降低，故要求袋布具有一定的抗老化能力，其陽光下裸露3個(gè)月內(nèi)的強(qiáng)度指標(biāo)不應(yīng)低于80%，原材料在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中應(yīng)避免紫外線照射。對(duì)于充砂后暴露出水部分的袋體則應(yīng)采用防老化聚丙烯編織物，其在陽光下裸露20個(gè)月的強(qiáng)度不應(yīng)低于普通聚丙烯編織物強(qiáng)度的80%。抗紫外線強(qiáng)力保持率≥90%（500h）。

（3）袋布拼接可選用錦綸線縫制，拼接處折疊3層，寬度5～10cm，縫3道線；也可采用黏結(jié)劑黏結(jié)，黏結(jié)部分寬度為10cm，黏結(jié)部位的各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)大于袋布強(qiáng)度的90%。充砂袋的制作工藝簡單，不需要大型機(jī)械設(shè)備和大的場地，既可在現(xiàn)場制作，也可在后方制作。

（4）充填沙袋充填料含泥量不宜大于10%。砂袋充填飽和度不低于70%，為保證充填高度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，可進(jìn)行二次充填。

2.3.2 紅樹林種植區(qū)加高

圍堰施工好后，進(jìn)行紅樹林種植區(qū)吹填加高，減少灘面受海水淹浸時(shí)間，使被填高灘面達(dá)到紅樹植物生長對(duì)海水淹浸時(shí)間或淹浸深度的需求［6］。吹填的土方采用清淤東側(cè)的疏浚土，進(jìn)行曬干，然后篩除各類大的塊石、樹枝、各類垃圾等，拌合有益菌種回填至灘面上，回填期間注意防污染等措施，避免再次污染海域，使疏浚土的廢泥進(jìn)行資源化利用。

2.3.3 種植要求

2.3.3.1 種植密度

由于受海水高鹽度及風(fēng)浪等逆境因素影響，為了盡快顯現(xiàn)造林的生態(tài)效應(yīng)，種植區(qū)適當(dāng)密植［7］。慢生樹種的種植規(guī)格為0.5m×0.5m，速生樹種的種植規(guī)格為1.0m×1.0m。

2.3.3.2 品種選擇

選擇適于耐高鹽度的紅樹林樹種，種植區(qū)外緣比內(nèi)緣風(fēng)浪大，在外緣選擇對(duì)風(fēng)浪抗逆性較強(qiáng)的速生樹種并適當(dāng)密植，以減緩風(fēng)浪對(duì)整個(gè)修復(fù)區(qū)域的沖擊，提高整體的造林成活率［8］。選擇的造林樹種為：拉關(guān)木 （Laguncularia racemose）、無瓣海桑（Sonneratia apetala）、紅海欖（Rhizophora stylosa）、白骨 壤 （Avicennia marina）、 木 欖 （Bruguiera gymnorhiza）、秋茄（Kandelia obovata）等。

2.3.3.3 試驗(yàn)段種植

考慮綠化施工工期和植株成活情況，針對(duì)紅樹林的種植采用分段種植的形式，先做試驗(yàn)段的種植，試驗(yàn)段長度為100m，觀察植株的生長狀況，成活良好且植株長勢較好則剩余一次種植成活。通過試驗(yàn)段種植發(fā)現(xiàn)，除了秋茄正常生長以外，其他品種均很快死亡，考慮在原品清湖西岸已補(bǔ)種的紅樹林品種存活種也是秋茄，可認(rèn)為秋茄適合當(dāng)?shù)氐耐茝V種植。

2.3.3.4 推廣種植及后期養(yǎng)護(hù)

試驗(yàn)段補(bǔ)種及成活率保證半年后，其他區(qū)塊種植秋茄，并后期管理及養(yǎng)護(hù)。目前紅樹林的人工修復(fù)區(qū)秋茄種植已經(jīng)2年，成活率及生長情況正常，也在持續(xù)地跟進(jìn)與研究中，為以后的紅樹林修復(fù)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與施工提供重要參考意義。

3 結(jié)語

（1）尊重科學(xué)，加強(qiáng)技術(shù)理論指導(dǎo)。紅樹林是海陸過渡帶植被，不是單純的陸地森林，其恢復(fù)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸地造林［2］。鑒于公司以往設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，紅樹林的人工修復(fù)十分不易，在條件適合區(qū)域種植，三年成活率平均也只能達(dá)65%左右，而一些較不適合區(qū)，更難保證成林，甚至不能成林。提醒設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)施工過程中要尊重科學(xué)，加強(qiáng)技術(shù)理論指導(dǎo)，通過不斷實(shí)踐與研究相結(jié)合，探索和提高造林方案與技術(shù)。

（2）調(diào)研考察非常重要。考察能否進(jìn)行紅樹林的修復(fù)，調(diào)研分析非常重要，側(cè)重考察項(xiàng)目周邊是否存在野生分布的紅樹林，針對(duì)江河入海口，潮流較小區(qū)域等重點(diǎn)觀察，同時(shí)對(duì)存在的紅樹林灘面的最高與最低標(biāo)高進(jìn)行測定，為后期設(shè)計(jì)施工提供參考，滿足一定條件才進(jìn)行設(shè)計(jì)選址，否則貿(mào)然進(jìn)行紅樹林修復(fù)很難成功。

（3）疏浚土資源化利用。紅樹林的選址通常選在江河入海口，底泥淤積且營養(yǎng)豐富，大都為航運(yùn)交通路線，在以往進(jìn)行航道清淤疏浚時(shí)產(chǎn)生的疏浚土都是外海拋泥，費(fèi)用較高且極易引起二次污染。本次工程中，采用品清湖清淤產(chǎn)生的疏浚土進(jìn)行無害處理，回填到紅樹林修復(fù)區(qū)，既能滿足紅樹林的生長需求，又讓疏浚土變廢為寶，也為以后其他工程提供借鑒作用［9］。

（4）傳統(tǒng)的海洋生態(tài)修復(fù)和環(huán)境保護(hù)，多是以項(xiàng)目、分散的形式開展，雖然目標(biāo)明確，但卻難以形成綜合性、整體性效果［10］。目前戰(zhàn)略實(shí)施的藍(lán)色海灣整治項(xiàng)目，把整個(gè)海灣生態(tài)修復(fù)形成一個(gè)整體，同時(shí)開展諸如清淤、紅樹林修復(fù)、海堤修復(fù)等，形象系統(tǒng)化的綜合整理，有利于緩解當(dāng)前嚴(yán)峻的生態(tài)污染狀況。