沿海滩涂生态型围垦指标体系研究

朱骁晓，褚克坚1，，华祖林1，

(1.河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，南京 210098;2.河海大学环境学院，南京 210098)

1 引言

滩涂围垦在缓解当地土地供需矛盾、实现土地占补平衡等方面发挥着重要作用。世界上许多沿海国家与地区，都采取围海造地策略，荷兰的围海造田工程有近800年的历史，累计围海造地约9000 km2;日本、新加坡等土地资源匮乏的国家利用滩涂围垦开展港口、城镇建设［1］。据统计，上个世纪我国沿海省市共围海造地约119万hm2，近几年来我国各大沿海省市更是加大了围垦规模。然而，滩涂围垦造地难免与生态环境保护产生矛盾，其负面性便逐渐显露出来:滩涂面积减少、生物多样性降低、海湾通道淤浅引起航运不畅、海湾和河口纳污能力减弱、海岸侵蚀和海底冲刷与淤积等［2～5］。因此，如何在保护生态系统完整性的基础上，科学合理地实施滩涂围垦工程，“生态型围垦”的概念便应运而生。建立一套科学的生态型围垦评价指标体系，可以为制订合理的发展规划以及环境保护对策提供依据，对提高沿海滩涂生态环境管理水平提供技术支撑。

国外对于围垦的研究较早，最初由于土地需求与城镇、港口建设的需要，现阶段注重对滩涂围垦环境影响、生态效应以及环境保护、生态修复措施的研究［1，6～11］。国内学者在滩涂围垦的实践过程中提出了“生态型围垦”的概念并展开研究，针对围垦的特征，从社会、经济、环境、生态等方面提出相应的指标，构建了一系列各具特色的评价指标体系［3～5，12～14］。

然而迄今为止，前人构建指标体系大多从围垦工程实施的要求出发进行评价，而事实上沿海滩涂围垦在规划前期、工程实施和运行管理3个不同阶段，对区域生态环境影响的行为及其特征均有显著差异，目前针对滩涂围垦不同阶段特点，进行生态型围垦评价指标体系的探讨尚鲜见报道。本文对“生态型围垦”的内涵进行辨析，发展提出了概念模型，并结合围垦工程规划前期、工程实施和运行管理3个阶段的特点，尝试性地建立了涵盖沿海滩涂围垦不同阶段的生态型围垦指标体系，以期为沿海滩涂围垦的可持续及匡围区域生态环境管理在各个阶段的实践途径提供技术支撑。

2 生态型围垦内涵及概念模型

“生态型围垦”是人们在围垦工程实践活动中总结出来的将生态环境保护与围垦活动相结合的理念，是滩涂围垦生态系统可持续发展的必然要求。

国内专家就“生态型围垦”的内涵做出了相关研究，普遍认为生态型围垦应与可持续围垦相结合。裘江海将“生态优先”的概念与围垦相结合，构建了以生态优先为核心原则，社会、经济、资源为子系统的“生态优先立方”模型［3］。徐承祥总结了“生态围垦”的特点，即在滩涂围垦活动中，科学有序地围垦、开发和利用滩涂资源，保持其再生和恢复能力，按生态环境可持续发展指标体系，使资源开发和环境保护协调一致［12］。刘瑶等详细分析了围垦工程对生态环境的主要影响以及因沿海城市建设和港口开发等造成的环境负面影响，从宏观角度提出了滩涂围垦的可持续发展策略［5］。陈秀良、吴宝旗等提出了“生态围垦”应针对围垦工程不同阶段的特殊性提出相应的生态要求［13］。表1列出了国内专家对生态型围垦内涵的研究进程和侧重点，主要包括其涉及范围、根本原则、关键技术、总体目标等方面的相关建议［3～5，12～14］。

国外的学者并未明确提出“生态型围垦”的概念，但已将“生态性”的理念融入进围垦活动中。国外许多国家的围垦在经历了从为缓解土地矛盾到为满足生物生存需求、提高人类生活环境的围垦措施，如建立滩涂自然保护区、发展滩涂旅游等。对于生态建设的举措也逐渐深入，其中具有代表性的荷兰围海造田工程，从最初的仅是景观设计到60年代后的通过人工种植树木及其他植物等方式进行生态设计，提高生物多样性，现阶段强调依靠生态系统自身的发育，经历若干年，建立成为一个健康的湿地生态系统［6］。国外对围垦的研究的主要注重围垦对环境和生态的影响，重视滩涂的生态效应与生态维持，具有实用性与可操作性［1，7～11］。欧美等国家更是提出了海岸带综合管理，把海岸带的资源、海况以及人类活动加以统筹考虑［15，16］。

表1 国内专家对生态型围垦内涵的研究Tab.1 Research for the connation of ecological reclamation by national experts

图1 生态型围垦概念模型Fig.1 Conceptual model of ecological reclamation

如表1，通过对国内外专家生态型围垦的研究探索，笔者认为“生态型围垦”是指人类在进行围垦规划前期、工程实施和围区开发运行管理过程中，以生态环境保护的理念为指导，科学合理地开发利用滩涂资源，做到围垦开发与生态环境保护相协调，最终实现滩涂资源的可持续利用，垦区生态系统的健康发展。由此构建了基于规划前期、工程实施和围区开发运行管理3个阶段，以期最终实现社会、资源、环境3者综合可持续发展的生态型围垦概念模型，如图1所示。

3 生态型围垦指标体系建立

3.1 “生态型围垦”评价范围的界定

“生态型围垦”的评价范围包括围垦区域陆地及周边滩涂、海域。与此同时，围垦工程包括规划前期、工程实施和运行管理3个阶段，因此，对于“生态型围垦”的评价也应该包括这3个时期。

围垦工程对滩涂生态系统的负面影响主要包括以下两个方面:自然资源消耗和环境污染。在“生态型围垦”实践活动中，强调滩涂资源的可持续利用与滩涂生态环境的保护，尽量少地破坏原来的生态系统。与此同时，通过生态重建和生态修复工程等措施，提高生物多样性，使滩涂自然资源再生，改善围垦滩涂生态系统。其中，自然资源消耗和生态修复从生态系统源头阐释了围垦对自然资源的利用与再生，环境污染则是表现了滩涂围垦活动中产生的废弃物对生态及环境造成的污染。图2阐述了滩涂围垦生态系统受围垦活动的影响。

图2 滩涂围垦生态系统受围垦活动影响Fig.2 Ecosystems of coastal beach affected by reclamation activities

3.2 “生态型围垦”评价指标

借鉴已有研究成果［3～5，17～18］，通过对 “生态型围垦”内涵的研究，结合概念模型以及对“生态型围垦”在规划前期、工程实施和运行管理阶段对生态及环境影响的分析，确定“生态型围垦”评价指标。指标的确定主要遵循了以下原则:第一、全面性原则，能够比较全面地反映围垦工程对生态及环境的影响;第二、代表性原则，选择最能表征“生态型围垦”本质特征的指标;第三、可操作原则，兼顾定性与定量的同时，尽量使指标量化，便于计算和分析。

生态型围垦规划前期注重围垦区的生态服务功能现状评估及环评、海域使用论证，并确定围垦后生态用地比例及生态修复设施，其评价指标主要围绕环境影响评价、海域使用论证、环境及生态保护方面的投入等;工程实施阶段产生的悬浮泥沙和污染物等对环境产生了直接影响，从而也间接地对生态系统中的生物造成一定的危害，该阶段重点在于创新施工工艺，防控施工期污染及生态破坏，开展生态监理、监控、生物救护等措施，其指标参数主要围绕表征环境及生态状况、防控环境污染与生态破坏措施执行力的参数等;运行管理阶段应注重三同时验收工作及规划生态、环境保护措施的落实，做好生态修复工作，营造人工湿地、构建垦区人工水面，与此同时该阶段人类的生产生活对环境和生态的影响占主要地位，故其评价指标主要围绕环保措施的落实程度、人口活动强度以及表征环境及生态状况的参数等。

因此，本文生态型围垦指标框架的构建基于规划前期、工程实施和运行管理阶段不同的特点，并按全面性、代表性、可操作原则从管理、环境和生态3个方面提出相应指标。表2阐释了“生态型围垦”评价指标框架。

表2 “生态型围垦”评价指标框架Tab.2 Evaluation framework for ecological reclamation

以下是关于具体指标的解释:

(1)管理指标

通过对该指标的评价反映“生态型围垦”过程中对生态及环境的保护和建设力度。

A1/环境影响评价:反映在规划前期分析评估垦区环境现状及围垦活动可能对环境产生的影响，并提出污染防治对策和措施，由环境影响评价的实施情况表征。

A2/海域使用论证:体现在规划前期围垦活动对海域进行用海可行性分析，由其实施情况表征。

A3/生态用地比例:由规划生态用地占垦区用地面积比表征，反映对生态保护力度。

A4/生态修复设施投入:由规划生态修复设施的投入来表征，反映对生态修复力度。

A5/生态环境保护及建设投资力度:从经济角度表征对生态环境保护及建设的规划投资力度。

A6/生态监理监控力度:反映在工程实施过程中对生态破坏的监理、监控，由其实施情况表征。

A7/生物救护措施:由工程实施过程中对生物救护措施的执行力来表征，反映对生态保护力度。

A8/“三同时”验收:反映在围垦工程实施后、试运营阶段对“三同时”的验收工作，反映围垦过程中对规划的环境保护工作的执行力。

A9/规划生态保护措施落实:由围垦工程实施后规划生态保护措施的落实情况表征，反映围垦过程中对环境保护工作的执行力。

A10/人口活动强度指数:反映在运行管理阶段人类活动强度的大小，将直接对生态环境产生一定的影响。

A11/围区内绿化覆盖率:反映在运行管理阶段绿化的建设，间接反映对生态修复的贡献。

(2)环境指标

通过对该指标的评价反映“生态型围垦”在由围垦活动造成的环境污染和环境保护措施下的环境质量改善双重作用下的综合指数。

B1/水质状况指数:用于反映在被评价区域内围垦前后，自然水质的理化状况受人类活动影响的变化。其评价范围包括围垦区域周边海水的水质状况以及围垦区域内水系的水质状况。评价指标包括，氧平衡和耗氧指标主要考虑溶解氧 (DO)、化学需氧量 (COD)、生化需氧量 (BOD5)、高锰酸盐指数 (IMn)等;营养状态指标主要考虑氨氮(NH3-N)、总氮 (TN)、总磷 (TP)、叶绿素 a(chla)、悬浮物 (SS)等;无机毒害物质指标主要考虑氰化物、砷 (As)、汞 (Hg)、铜 (Cu)、铅 (Pb)、镉 (Cd)、锌 (Zn)、总铬 (Cr)等;有机毒害物质指标主要考虑石油类、阴离子表面活性剂、挥发酚等。

B2/底泥质量:反映在被评价区域内土地围垦前后，人类活动因素对底泥质量的影响。底泥是各种污染物累积、富集比较稳定的场所，并且代表一定时间段的污染平均值，用内梅罗综合污染指数进行表征。

B3/大气环境质量:反映在被评价区域内土地围垦前后，人类活动因素对大气质量的影响程度。

B4/土壤污染指数:反映在被评价区域内土地围垦前后，人类活动因素对土壤污染的影响程度。

B5/水面积保留率:水面积是维系湿地生态系统健康的重要因素，反映围垦工程实施前后在营造垦区人工水面等措施作用下的水面积保留率。

(3)生态指标

通过对该指标的评价反映“生态型围垦”在由围垦活动对生物种群及生态环境造成的负面影响和生态重构改善生态系统健康程度双重作用下的综合指数。

C1/生物多样性指标:围垦区域周围的海洋生态系统包含鱼类、潮间带生物、底栖生物、浮游动植物、湿地水鸟等。垦区生物多样性能直接满足人类社会的各种需要而且调节着整个生态系统的平衡，是反映生态系统生物性的重要指标参数，由生物丰富度、生物均匀度以及生物多样性指数来表征。

C2/物种威胁指数:通过对受威胁物种占本地物种总数的比例计算，反映了在被评价区域内土地围垦前后，生物所受到的影响。

C3/底栖动物耐污能力:选用Good-night修正指数 (G.B.I.)来表征底栖动物的耐污能力。

C4/土壤有机质含量:反映被评价区域内围垦前后的土壤固碳能力的变化。

C5/土地生产力:利用土壤氮素含量、土壤含盐量等指标评价围垦区土壤环境，间接反映被评价区域内耕地的生产能力。

C6/水土流失指数:反映在被评价区域内土壤物理性状在自然条件和人为因素影响下的变化。

C7/湿地面积保留率:反映垦区湿地面积在围垦前后在生物促淤等措施作用下的保留率。

C8/生态能值变化:反映生态系统健康性的综合指标。

4 结论

本文基于国内外专家对“生态型围垦”以及围垦工程“生态性”的研究，深入剖析了“生态型围垦”的内涵，提出了生态型围垦概念模型，构架了一套较为完整的生态型围垦指标体系，有针对性地结合围垦工程规划前期、工程实施和运行管理3个阶段的特点，从管理、环境和生态3个方面提出相应指标。

根据本文构建的生态型围垦指标体系，可以有针对性地从围垦工程规划前期、工程实施和运行管理3个阶段采取相应的环境及生态保护措施，为确保在围垦过程中可持续地利用滩涂资源，将对环境的负面影响控制在可以承受的范围内提供技术支撑。

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