生态修复工程在港口建设中的应用

李亚娟 马 春 毛天宇

（交通运输部天津水运工程科学研究所水路交通环境保护技术实验室，中国 天津300456）

1975年，美国召开“受损生态系统修复”国际会议，专门讨论了受损生态系统的修复与重建等诸多重要生态问题。自此开始，学术界将生态系统的修复提上生态学的研究日程，并逐渐成为生态学研究领域的一个分支[1]。近年来，生态系统的修复与重建方面的研究已经将林地、草原等多种系统纳入研究范畴。20世纪50～70年代，美国、加拿大等国在生态修复与重建技术的研究领域开始向海岸带扩展。在美国路易斯安娜萨宾自然保护区和德克萨斯海岸带地区，利用“梯状湿地技术”（marsh terracing technique），在浅海区域修建缓坡状湿地，即可以减弱海浪冲击、促使泥沙沉积、保护海滩，同时也可以为其他生物提供栖息地[2]。我国在近海海域生态修复和重建的研究和实践集中于对海域现状的生态调查以及对历史数据的评价，在生境修复和重建技术的研究尚处于起步阶段[3-5]。鲜见相关的系统报道。

1 生态修复工程介绍

东疆港区位于天津港港区陆域的东北部，北临永定新河口南治导线，东临渤海湾海域。系浅海滩涂人工造陆形成的半岛式港区，其中在人工沙滩中选取部分岸线，建设东疆生态修复示范区工程。沙滩修复是当前防护海岸与海滩侵蚀最自然而简单有效的保护手段[5]。人工沙滩作为软护岸措施被认为回归自然且有效的海岸防护措施。防波堤工程作业将作业段内的底栖生物完全破坏。采取生态修复技术，可将海洋生态的负面影响降至最低。

2 增殖放流方法和过程

2.1 选择先锋物种

根据生态系统的结构理论、生物群落演替理论、生态适宜性原理、生态位理论、生物多样性原理和自我设计与人为设计等生态修复原理，选择本地常见、生长迅速且对于生态系统意义重要的几个物种作为先锋物种[6]。选择了毛蚶、菲律宾蛤仔、缢蛏、青蛤等常见底栖生物。

2.2 重建生态系统

人工沙滩基本上属于无生命区。在该沙滩处底播菲律宾帘蛤500kg，平均个体大小2.38g/个；毛蚶300kg，平均个体大小0.61g/个。人工沙滩外侧由于围海造陆疏浚工程的实施几乎成为无生命区。增殖适合沙滩生活的底栖贝类，底播菲律宾帘蛤500kg，平均个体大小2.38g/个；毛蚶700kg，平均个体大小0.61g/个；底播青蛤150kg，平均个体大小1.25 g/个；缢蛏75kg，平均个体大小1.04g/个。

3 修复效果分析

表1 2011年4月8日采样站位表

3.1 修复前生态环境调查

2011年4月8日在东疆湾半圆形防波堤外侧潮间带布设3个站位采集底栖生物样品，每个采样点采集4个样方；防波堤内人工沙滩布设1个站点。采样结果表明，东疆湾半圆形防波堤外侧潮间带仅采集到1个双齿围沙蚕（Perinereisaibuhitensis）和1个沙鸡子（Phyllophrousordinatus），没有任何底栖生物。

3.2 修复后生态状况调查

2011年8月14日在东疆湾半圆形防波堤外侧潮间带布设3个站位采集底栖生物样品，每个采样点采集4个样方；防波堤内人工沙滩采集一个样点。调查共获得底栖生物标本7种，其中，螠门1种，软体动物3种，节肢动物3种。调查区域底栖动物各类群密度、生物量及不同站位的分布见表3～5。调查区域底栖生物总平均密度为84 ind./m2，变动范围在0～120 ind./m2；总平均生物量为279.49g/m2，变动范围在0～127.35 g/m2。

根据《近岸海域环境监测技术规范》（HJ 442-2008）中提供的生物多样性指数评价标准，本次调查大多数测站底栖生物的多样性指数、丰度值和均匀度很低，优势度高，表明调查海域底栖生物群落处于非健康环境。底栖动物的Shannon-weaver生物多样性指数平均为1.50，与2011年4月份增殖放流之前相比，已初步建立起新的生态系统。

表2 2011年8月14日底栖动物群落特征参数统计表

4 结论

天津港港口海域因为人类活动频繁，海洋生态系统脆弱。天津港东疆港区人工沙滩将人工岸线修复成沙滩海岸，辅以增殖放流方式，可明显的回复生态环境。通过投放青蛤、缢蛏、菲律宾蛤仔和毛蚶等先锋物种，使得东疆湾示范区的大型底栖动物生境得以修复，生物量增加了103.1%；重建了防波堤周围的岩石质海岸生态系统-牡蛎-藤壶生态系统、人工沙滩菲律宾帘蛤-四角蛤蜊-毛蚶生态系统和防波堤外潮间带滩涂青蛤-缢蛏-四角蛤蜊-毛蚶生态系统，区域环境状况开始得到改善。

［1］Margaret Seluk Race.Critique of present wetlands mitigation policies in the united states based on an analysis of past restoration projects in San Francisco Bay[J].Environmental Management，1985(01).

［2］D.Moreno-Mateos,F.A.Comin.Integrating objectives and scales for planning and implementing wetland restoration and creation in agricultural landscapes.Journal of Environmental Management，2010.

［3］马春,张光玉,张晓春,李洪远,鞠美庭,周斌,张騄.天津滨海新区湿地生态恢复模式[J].南水北调与水利科技，2012(04).

［4］崔丽娟,张曼胤,张岩,赵欣胜,王义飞,李伟,李胜男.湿地恢复研究现状及前瞻[J].世界林业研究，2011(02).

［5］闫维,李洪远,孟伟庆,莫训强,郝翠,蔡喆.基于生物多样性保护的天津湿地生态旅游研究[J].环境保护与循环经济，2009(12).

［6］章家恩,徐琪.恢复生态学研究的一些基本问题探讨[J].应用生态学报，1999(01).