我国海岸侵蚀灾害的适应性管理研究*

黎树式，戴志军

（1.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室 上海 200062；2.钦州学院资源与环境学院 钦州 535099）

我国海岸侵蚀灾害的适应性管理研究*

黎树式1，2，戴志军1

（1.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室 上海 200062；2.钦州学院资源与环境学院 钦州 535099）

在全球气候变化下，海平面上升、台风和风暴潮频率增加以及强度增大等问题致使世界沿海地区海岸侵蚀加剧，我国的海岸人口、资源与环境亦面临严峻挑战。文章应用适应性和适应性管理理论，通过分析中国海岸侵蚀的影响因素、时空演变和侵蚀机制的复杂性和不确定性，由此研究海岸侵蚀的适应性类型，尝试提出“现场观测—数据库建立—综合评价—概念模型—措施制定”的海岸侵蚀灾害适应性管理模式流程，并探讨了4点具体管理措施：①完善海岸侵蚀基础信息数据库，建立侵蚀海岸监测预报预警系统；②实施相关部门会商制度；③评估和正确引导海岸人类活动；④构建公共参与长效机制。

适应性管理；海岸侵蚀；侵蚀海岸复杂系统；公众参与

海岸位于陆地和海洋的交汇地带，区位优势明显。随着全球经济由大陆转向海洋，人口从内陆向沿海的迁移，沿海地区目前已集中世界约60%的人口和2／3的大中城市，如在澳大利亚约85%的人口居住在海岸带50 km以内，在美国约有55%～60%的人口居住沿岸地区［1－3］。然而，海岸是陆地、海洋和大气交互作用的敏感地带，海岸“侵蚀—搬运—堆积”的自然过程不断进行。在全球气候变化下，海平面上升、气候极端事件频繁、沿海人口剧增和不合理的人类活动，环境十分脆弱，我国岸线上的许多岸段已遭受强烈的侵蚀。中国海岸带北起鸭绿江口，南至北仑河口，大陆岸线长约18 000 km，侵蚀海岸占总岸线长度的1／3以上，初步统计其侵蚀率：在渤海沿岸为46%，黄海沿岸为49%，东海沿岸（包括台湾岛）为44%，南海沿岸（包括海南岛）为21%［4－5］。尽管全球变化下的海岸侵蚀已引起较多研究者的关注，并积累了不少海岸侵蚀的研究成果［4－9］，但主要集中在海岸侵蚀的原因、危害和海岸侵蚀过程、海岸侵蚀模式等，而较少涉及对海岸侵蚀的综合评价和管理措施。目前，我国海岸侵蚀下一步的研究重点将集中在对非周期性事件的野外现场观测、海岸侵蚀影响因素的定量研究、数字海洋、淤泥质海岸侵蚀计算模式和海岸侵蚀综合评价等方面［7］，但仍应探讨如何利用新的方法来管理中国海岸侵蚀问题，这对于我国的海岸侵蚀从研究上升到管理层面具有重要的价值。鉴于中国海岸侵蚀问题日益复杂化和不确定性，本研究尝试从适应性管理的角度对中国海岸侵蚀灾害的管理进行初步研究。

1 适应性管理在海岸带的应用现状分析

1.1 适应性管理

IPCC（政府间气候变化专门委员会）于2012年定义适应性为“针对现实发生或预计到的气候变化及其影响，人类系统为减少损失或趋利选择而进行的调整”［10］。适应性概念来源于自然科学领域，适应是指个体或者系统通过改善遗传或者行为特征从而更好地适应变化，并通过遗传保留下相应的适应性特征，其后该概念相继被用于生物、人文领域［11］。适应性管理是加拿大学者C.S.Holling和C.J.Walters于20世纪60年代末提出的［12］，旨在克服静态评价和环境管理的局限，通过对全体的管理，促进其学习和自身提高而增强有效适应不确定性的方式。目前适应性管理已引起来自生物、经济、生态、教育、心理等众多领域学者的关注和研究兴趣［13］。

1.2 适应性理论在海岸带管理的应用现状

在国外，K.Natalie等［14］应用共同管理和自适应共同管理理论，探讨了洪都拉斯的海洋保护区治理模式。S.Taljaard等［15］研究了海岸带综合管理的双自适应周期，提出集成了水资源管理和社会生态系统适应性管理的新模型。J.Lawrence等［16］根据气候变化的不确定性，研究自适应改变洪水风险管理等问题。

在国内，适应性理论在海岸带的应用成果不多，主要有：长江河口地貌发育的自适应研究［17］、胶州湾海岸带适应性管理机制的研究［18］、基于生态系统的海湾适应性管理［19］、海岸带环境蠕变问题适应性研究体系研究［20］和基于模糊自适应Hough变换的海洋环境特征提取方法设计［21］。主要集中在地貌发育、海岸带管理和海岸带环境变化等方面的应用研究，海岸侵蚀灾害方面的研究很少。

2 全球气候变化背景下中国海岸侵蚀灾害的复杂性和不确定性分析

海岸侵蚀灾害的复杂性显然跟海岸所处的海、陆和气的能量交换区域有关（图1），本研究将海岸侵蚀灾害发生的不确定性理解为海岸侵蚀要素、海岸时空演变和变化机制等问题的自然和人文因素复杂交织，其准确把握和可预测的难度显然很大。全球气候变化下，海平面上升以及由此引起的风暴、台风等自然灾害频率增加对海岸侵蚀亦有不可估摸的影响。更值得关注的是，随着沿海人口的剧增，海岸环境受到空前的挑战，海岸也遭受强烈的破坏。在自然和人文的双重压力下，中国海岸侵蚀因素日趋复杂化。20世纪50年代我国海岸向海淤进或稳定状态；50年代末至60年代初沙质海岸发生侵蚀；70－80年代，全国海岸侵蚀普遍；80年代至今，海岸侵蚀将长期延续且地域逐渐扩大［8］。与此同时，海岸带作为典型的海洋生态系统和陆地生态系统之间的生态过渡带，是一个能量交换频繁的生态交错景观区［22］，海岸侵蚀时空变化更显复杂化、且不确定性较大。

图1 侵蚀性海岸系统要素之间的复杂关系

海岸带是人－地交互作用力最明显、历史最漫长的典型区域［20］。位于岩石圈、水圈、大气圈和生物圈交汇带的海岸侵蚀机制极其复杂。侵蚀性海岸系统主要由岩石圈、大气圈、生物圈和水圈子系统组成，海蚀、风化、海滩和泥沙等是组成岩石圈子系统的主要因素；二氧化碳、气温、风暴台风、降水为大气圈子系统主要因素；海岸工程、围垦养殖和城市建设为生物圈子系统主要因素；河流、潮汐、地下水和波浪等是组成水圈子系统的主要因素。子系统之间以及子系统要素之间相互联系、共同作用（图1）。我国大陆海岸线自鸭绿江口至北仑河口，长达1.8万km余，可分为基岩海岸、沙质海岸、淤泥质海岸和生物海岸等类型，不同类型、不同地区海岸侵蚀发生的机制都有很大的复杂性和不确定性。

复杂的和不确定性的海岸侵蚀要素给海岸生态－经济－社会系统带来各种威胁，如滨海旅游景点破坏、沿海防护林破坏、红树林面积减少、港口码头破坏、沿海地区人口生命财产受到威胁以及各种经济社会活动受阻等。然而，海岸带涉及多方利益和多部门管理，传统管理模式很难从根本上解决问题。适应性管理是解决海岸侵蚀灾害管理问题的一种新尝试，它是指围绕系统管理的不确定性展开的一系列设计、规划、监测、管理资源等行动［13］。

3 海岸侵蚀灾害的适应性管理

3.1 海岸侵蚀灾害的适应性类型及其适应性管理

徐广才等［23］将适应的对象划分为自然生态系统的自发适应与人为适应。就海岸侵蚀灾害而言，自发适应是海岸自然生态系统通过自组织和自适应来自我调节和主动适应。如，海岸均衡剖面，指在波浪的侵蚀、搬运和堆积作用下，最终使水下岸坡上的组成物质从发生位移到只发生振荡运动而并不改变原有位置的过程和结果［24］。属砂质海岸的华南弧形海岸，在上、下岬角控制下由于泥沙供给不足，在常波向浪作用下形成一种较为稳定和平衡的海岸［25］，也是海岸自我调整、自适应的典型例子。海岸系统的自我调整和自适应给我们的启示，既要充分利用、更要遵循自然规律保护海岸系统，对海岸侵蚀，要把充分认识其自我调整和自适应的机制作为海岸管理的出发点和基础。我国海岸环境复杂，必须发挥人的主观能动性来创造性地管理海岸侵蚀灾害。海岸侵蚀灾害的人为适应是指通过增强人类海岸环境保护意识、改变人类利用海岸环境资源方式、调整海洋经济产业结构和利用高新技术等手段来管理海岸侵蚀，以达到将损失降至最低的目的，这是本研究探讨的重点所在。

海岸侵蚀灾害适应性管理，是指根据海岸侵蚀管理目标，尊重海岸自然适应规律，充分认识海岸侵蚀灾害的复杂性和不确定性，全程监控海岸侵蚀过程，实施海岸侵蚀灾害动态评价和管理的公众参与度高的一种管理模式。它是海岸带管理的重要组成部分，也是海岸侵蚀灾害管理模式的一种新尝试。

3.2 海岸侵蚀灾害适应性管理模式流程

针对中国海岸侵蚀灾害的高度复杂性和不确定性，在分析我国海岸侵蚀灾害的适应类型的基础上，尝试提出“现场观测－数据库建立－综合评价－概念模型－措施制定”的中国海岸侵蚀灾害适应性管理模式流程（图2）。对海岸侵蚀的不断学习过程就是海岸侵蚀的逐步认识过程。首先对海岸侵蚀区域进行长期连续现场观测，获得大量第一手资料后，建立海岸侵蚀灾害基础信息数据库，再利用“3S”（GIS、GPS、RS）和数学建模等先进技术手段对海岸侵蚀进行综合评价。根据评价情况，对照海岸侵蚀管理的目标，及时反馈有效信息。进而建立该地区海岸侵蚀管理概念模型，详细、系统分析海岸的侵蚀过程与机制，并提供海岸侵蚀的具体管理措施建议，同时做到及时反馈，如发现某环节有问题，及时做出调整。在执行具体措施时，更要及时返回信息，并制订详细的工作预案，使整个管理模式处于有序循环状态，实现可持续发展。

以上是“现场观测－数据库建立－综合评价－概念模型－措施制定”即“自下而上”（from down to top）的集成模式运行流程，其最大的特点是充分考虑海岸侵蚀灾害发生的复杂性和不确定性，引入适应性管理理念，强调管理过程的各个环节的反馈，为中国海岸侵蚀灾害防治提供新思路。

图2 海岸侵蚀灾害适应性管理模式流程

3.3 海岸侵蚀灾害适应性管理措施建议

适应性管理的关键环节是根据反馈情况制定相关措施并探索有效方式进行有序实施。应用适应性管理有关原理，结合我国海岸侵蚀灾害的管理实际，提出以下海岸侵蚀灾害适应性管理建议。

3.3.1 完善海岸侵蚀基础信息数据库，建立侵蚀海岸监测预报预警系统

海量数据的收集与分析是适应性管理的基础和关键。采用“3S”等技术支持的立体监测手段，利用现代传感技术、通信技术和计算机技术，如通用分组无线业务（general packet radio service，GPRS），在全国重点岸线开展大量海岸侵蚀现场定点长期观测，并实时收集和分析数据，建立完善海岸侵蚀信息数据库，运用数学建模等方法，建立侵蚀海岸监测预报预警系统，为相关部门提供海岸侵蚀灾害治理提供决策依据，同时为海岸科学基础理论、应用研究和海岸工程需要奠定基础。

3.3.2 实施相关部门会商制度，为海岸侵蚀适应性协调管理提供组织保障

海岸侵蚀灾害是发生在“海－陆－气”相互作用界面——海岸带，涉及海洋、水文、环境保护、海事、农业、工业等部门的管辖区域和范围。海岸侵蚀灾害适应性管理的实施需要以上部门提供基础监测数据、反馈信息、建言献策和整改措施建议等。从国家层面到地方政府，构建涉及海岸侵蚀管理部门的会商制度，将提供良好的沟通和会商平台，有助于综合协调海岸侵蚀的各种适应性管理工作，如探讨特殊海岸侵蚀的人类适应和特殊事件（如，风暴潮等）影响下的海岸侵蚀灾害应急措施等。涉及海岸侵蚀管理部门会商制度，将是海岸侵蚀适应性协调管理的重要组织保障。

3.3.3 评估和正确引导海岸人类活动

从某种程度上说，主要是人类活动造成的河流供沙减少、海岸带采砂、海岸工程等因素是海岸侵蚀的主要原因［8］。因此，除了长期观测和部门会商，组织专家和团队对海岸人类活动进行评估和引导也是非常重要的。首先，要通过宣讲、培训等方式对广大民众进行宣传教育，统一保护海岸思想，转变利用海岸观念，规范海岸利用行为。其次，是切实转变沿海地区的经济发展模式，优化工业布局和调整产业结构，淘汰“高能耗、好污染、高排放”产业，积极发展清洁能源和生态经济。最后是做好港口发展规划，制定具体详尽的海岸保护措施，集约利用海岸土地，合理开发海岸线。

3.3.4 构建公共参与长效机制

公共参与是适应性管理区别于传统管理的特征之一，是适应性管理顺利实施的有效保障。海岸侵蚀灾害管理工作必须吸收利益相关的公众和部门作为管理者之一，参与海岸侵蚀管理工作的现场观测、调整方案确定、政策制定和信息反馈等环节，并形成长效机制，充分发挥公众在海岸侵蚀灾害防治的积极性和智慧，进一步强化海岸侵蚀管理的适应性。

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国家自然科学基金（41376097和40761023）；2010年广西教育厅科研资助项目（201012MS195）；2011年度“广西高等学校优秀人才资助计划”资助（桂教人〔2011〕40号）；2014年度广西高校科学技术研究项目（YB201406）；钦州学院科研项目（2013XJKY－19B）.