圍填海生態環境整治和修復方案研究

高 琰 葉林安 俞夢男 張玉順 金余娣

一、引言

生態修復是一個橫跨各個學科需要多個部門協同合作的龐大系統性工程。生態修復是指根據受到自然或人為干擾已經退化、受損的生態系統的具體情況，采取多種工程技術的手段，使得生態系統重新具有一定的功能[1]。現有的生態修復技術主要包括生物技術與工程修復技術等。生態修復的目標是通過采取一些物理、生物等生態修復的措施，使已經退化、受損、變形的生態系統重新恢復其良性循環與功能，并重新具有為社會提供一些服務與產品的能力。

對于生態修復，國內外已有相關研究[2～8]，彭少麟等[9]從離島植被與生態恢復的工作歷史出發，分析了離島的生態情況與生態恢復的相關措施與效果，并對離島植被恢復與生態重建的經濟效益進行評估，對未來離島生態恢復的發展作出了展望。廖連招等[10]人闡述了無居民海島植被對于脆弱的海島生態系統的重要意義，分析了當前廈門市無居民海島植被現狀，總結了具體問題，提出三種針對不同海島情況的具體生態保護方案來進行海島生態保護與修復，并得到了當地政府采納。劉強等[11]闡述了海南島東海岸砂礦開采區的生態環境情況并通過分析生態退化的原因提出了生態修復的一些措施。生態修復具有巨大的生態、經濟、社會方面的效益，因此國外在20世紀就開始對生態修復進行研究，我國目前研究較多的是關于海島植被、廢棄礦區、海岸線等方面的修復，對基于生態系統的修復研究還較少。本研究以洋山深水港區圍填海所在地小洋山島為生態系統研究對象，結合目前現有的整治和修復技術，提出生態環境整治和修復方案，以期為相關生態環境管理部門提供參考依據。

二、生態環境整治修復方法

(一)自然岸線整治修復。將洋山深水港區圍填海項目作為研究對象，發現其實施后周邊的一些自然岸線不同程度上受到施工的影響，并且對圍填海項目運營后存在一定的安全隱患。所以，在圍填海項目附近存在安全隱患的海堤進行新建和修復工作，配套建設堤頂道路，并且對海岸帶周邊環境進行整治，布置沿岸綠化帶，建立防護林，進行廢石、廢磚、垃圾清理工作，滿足景觀和防災要求。同時，可以在圍填海后的人工岸線上架設由環保材料搭建的平臺，在不影響景觀和防災要求的前提下深入海面，增加從陸地到大海的層次，增強人與海洋的交互。

(二)海島植物修復。海島相較于大陸生態系統較為獨立，因此也較為脆弱，而海島的水分循環與平衡過程對于維持海島陸域生態系統的良性循環十分重要。參照生態修復的規律進行人為干預，恢復海島植被，增加海島的植被覆蓋率可以改善區域氣候，維持生態系統的良性循環。由于工程建設等需要，大烏龜島等山體進行了開山取石。經過實地考察，提出以下措施進行生態恢復：對工程導致山體破壞而出現山體滑坡的部分，采用生態石籠護坡技術并掛網加固讓山坡坡體穩定，緩和山形降低工程后的影響，穩定后采取混合噴播技術實施三級綠化山體邊緣植以灌木進行護坡工作，防止山體的滑坡和表層土壤的流失，以此達到植被恢復、防止水土流失以及穩定山坡坡體的作用。對于垂直石壁，整體應采用喬灌草復合覆蓋的方式，采取復合技術手段進行垂直綠化。

1.坡地處理。大烏龜島兩側部分山體由于工程需要進行了開山取石，山體結構遭到一定破壞，自身穩定性較差，可能會出現山體滑坡等情況。因此植物修復需要首先穩定坡體結構，具體方案如下。

(1)生態石籠護坡技術。主體結構由高強度、抗蝕耐磨合金組成鋼絲網，并照實際需求編織成不同規格的籠子，在籠子內填充石料，六角網結構在受力后會變形達到新的平衡，具有穩定坡體的效果。上覆環保土工布，能夠分散應力起到加固、防護與排水等功效。泥土會逐漸填補石塊縫隙，植物會扎根于石塊縫隙之間的泥土，增強坡面的強度，維護生態鏈的完整，同時又能夠有效減少因為水流沖刷導致的水土流失，具有環保高效的優點。

(2)邊坡掛網技術。首先對邊坡進行測量，大烏龜島兩側部分山體現場上邊坡角度為50°～70°，弱風化巖石坡面與山土混合坡面組成了邊坡主體段，又因為人為開山取石導致巖石坡面較為脆弱，因此需用鋼筋網、鋼絲網或高強塑料三維網掛在弱風化巖石坡面錨固坡體。

(3)混合噴播技術。工程上經常與邊坡掛網聯用，在邊坡上錨固三維網后，根據邊坡情況進行測量清理，噴播客土時要注意坡面情況，均勻噴播使土層厚度在8～10厘米，利用壓縮空氣機將提前混合均勻含有草灌種子、土壤穩定劑、肥料、水的混合泥土料噴射送至坡面。植被在坡面生長后發達的根系會和網體結合對邊坡達到防護的效果并減少水土流失。

2.石壁處理。經過人為工程開采后的部分開采面陡峭程度高，土壤無法附著，植物幾乎無法生長。可以因地制宜利用景觀修復技術將陡峭的石壁進行改造成人工棧道,提升景觀旅游價值的同時降低坡度，也采用爬藤綠化的方式提高植被覆蓋率。

3.植被恢復。由于海島自然條件惡劣，土層貧瘠，且易受風暴潮侵襲，需要綜合考慮能夠適應海島環境較快形成人工植物群落的植被。根據當地生態條件，羅列了以下樹種作為植被恢復的基調樹種，常綠喬木：油松、黑松；落葉喬木：麻櫟、銀杏、石榴等；常綠灌木：黃楊；落葉灌木：紫葉李、榆葉；藤本植物：紫藤、爬山虎等；草本植物應混播如高羊茅和早熟禾的混播組合，具有粗細互補、適應性互補、復綠效果快等優點。

(三)潮間帶生態修復。潮間帶是因為潮汐作用影響高于平均低潮位低于平均高潮位的海岸部分。潮間帶中處于陸地生態系統和海洋生態系統的過渡區域，有種類繁多的生物在此生活，易受到人類活動的影響。在潮間帶生態修復中，首先要恢復其物種多樣性，并加強生態系統的穩定性。由于洋山深水港圍填海工程的施工對所在海域的潮間帶直接占用，導致失去了全部潮間帶，并且施工場地也可能占用周邊潮間帶。但是，圍填海后形成的人工岸線會隨著時間的推移形成新的潮灘。因此，通過采用人工方法恢復和重建小洋山圍填海工程及其新的人工岸線附近濕地是海岸帶生態恢復的重要措施。

1.底播生物。底播養殖沙蠶、青蛤、毛蚶、雜色蛤等，提高生物物種多樣性和生物資源量，改變當前灘涂區生物結構單一、生態系統脆弱的問題。

2.設置人工魚礁。在淺海區域選擇人工魚礁、梯狀濕地技術等技術。為海洋生物提供棲息地，凈化水質，也可以減弱海浪對海灘的沖擊。

3.構建人工海藻場。通過移植珊瑚礁、構建人工海藻場等技術增加生物總量，促進生物沉積從而達到修復潮間帶生態系統的目標。

(四)周邊水域生態修復。洋山水域位于杭州灣灣口的大小洋山島島鏈附近，自然水深大。長江入海口的優越位置使洋山水域營養鹽含量較高，因此多種經濟魚類在此產卵和索餌。因此海洋生態系統修復也應該維持漁業環境。在施工完成后營運過程中污水排放受到嚴格控制，實際上對漁場水質環境影響較小。但是在橋樁鉆孔、海管鋪設、航道疏浚等施工過程中對底棲動物產生了毀滅性的影響，恢復情況遠不樂觀。這部分的生態恢復，應該是未來漁場環境恢復的工作重點之一。針對圍填海工程的特點，主要采用增殖放流和投放人工魚礁生物技術方法等進行水域生態修復。

1.增殖放流。洋山深水港圍填海工程疏浚施工對漁業資源造成一定的影響，采取人工增殖放流方式進行生態修復和補償。增殖放流品種為工程附近海域常見種類，放流的品種主要為黑鯛、日本對蝦、梭子蟹、鋸緣青蟹、青蛤和菲律賓蛤、大黃魚、海蜇、縊蟶、日本黃姑魚、曼氏無針烏賊受精卵等。以熒光色素、貼牌、飄帶、掛牌等方式標志放流，放流工作在施工完成后每年的休漁期進行，放流品種由于多為經濟品種，不應該在洋山，而應在餌料生物相對豐富的舟山海域。同時對漁業資源進行跟蹤監測，根據監測結果調整放流的種類和規模,以獲得良好的放流效果。

同時在增殖放流過程中，進行實地調查，摸清水環境的變化規律，如鹽度和水質的變化，魚類資源數量的變動，漁場的變化，漁汛的形成時間等，進行重要經濟魚類的種苗開發和利用，以為有計劃進行合理捕撈和增殖資源提供科學依據。同時規定禁漁區和禁漁期。

2.人工魚礁生物恢復。人工魚礁是人為設置在海中由鋼筋混凝土、玻璃等制成的具有多孔結構的固定設施。人工魚礁技術被國際廣泛應用于改善海域生態環境中，人工魚礁能夠改變周圍水流的流速流態，為魚類等生物提供索餌、避害、產卵、發育的場所。人工礁體的表面會在投放后一段時間內完全被生物覆蓋，增加底棲生物總量，間接起到凈化水質、防止赤潮的效果。建設人工魚礁能夠修復海洋生態環境，保持海洋生物多樣性，促進海洋經濟持續健康發展。洋山深水港區周圍海域屬于舟山漁場區域，考慮圍填海對漁業資源的影響，同時洋山水域基本上是沖淤平衡，海底沙勢穩定，具有建立人工魚礁的客觀條件，可采用投放人工魚礁的方式來改善漁場環境，增加海洋生物多樣性。人工魚礁的投放結合游釣業和旅游業的發展，在東海大橋、未來海洋公園、風景保護區、旅游景點等處進行人工魚礁投放。

(五)生態景觀資源的整治修復及保護。小洋山系嵊泗列島國家級風景名勝區洋山景區的一部分，海岸曲折，灘地類型復雜，岬角礁巖眾多，青秀山色，花崗巖地貌發育，林木茂密，其獨特的自然風光歷來被喻為“海外仙山”，目前有的景區為石龍景觀、幻石靈礁群、姐妹對峙等。對于已經建立的景觀處，根據生態多樣性特點，進行物種多樣性培育等工作。對于填海工程附近未進行保護的卻又有珍稀瀕危動、植物的區域，可以考慮設定保護區加以保護。同時，結合潮間帶生態修復，保護濕地生物，建立生態濕地公園，配套廣場、游步道等建設。通過整治修復及保護具有海島特色的生態景觀資源，全面建設海島的生態文化、特色文化，提升人民幸福指數。

三、結語

圍填海生態環境整治和修復方案主要為陸域整治和生態修復，包括自然岸線整治工程、海島植物修復工程、潮間帶生態系統生態修復工程、周邊水域生態修復工程、生態景觀資源的整治修復及保護等工程，通過具體整治和修復方案以降低對圍填海工程后生態環境的影響，全面保護圍填海工程附近區域的生態環境。