最近50年来莱州湾东部典型砂岸潮上带土地利用变化研究*

仲少云 王 庆 战 超 李雪艳 王 昕

(鲁东大学海岸研究所 烟台 264025)

目前, 全球人口中的60%以上居住在海岸带, 数十年后将达75% (European Environment Agency, 1999;Airoldi et al, 2007)。在全球海岸中, 砂质海岸超过50% (Short et al, 1999)。在全球变化导致的海洋动力增强(Mather, 2008; Komar et al, 2008)、沉积动力改变(Zhang et al, 2004; Kristen et al, 2012)和人类活动(Defeo et al, 2009)等作用下, 有60%—70%砂岸处于侵蚀状态(Bird, 1996; Durgappa, 2008)。我国海岸中砂岸约占 22%, 其中有 70%处于侵蚀状态(夏东兴,2009)。在海岸地貌学意义上, 这里所谓的海岸侵蚀是指数十年至百年尺度的海岸地貌冲淤变化, 其结果是海岸线向陆迁移并对人类产生灾害性影响, 其成因多与人类活动直接或间接有关。迄今为止, 在影响海岸侵蚀后退及地貌冲淤演变的诸多因素中, 对河流入海泥沙减少、海岸挖沙、各种海岸工程构筑物和气候变化、相对海平面上升等关注较多; 在影响海岸侵蚀后退的人类活动中, 对入海河流水库修建、各种海域使用活动的重视和研究较多, 但对面源的沿岸陆域土地利用/土地覆被变化, 尤其是潮上带土地利用变化的研究相对较少。

莱州湾东部海岸为典型的砂质海岸, 为我国砂岸中被发现暨研究海岸侵蚀现象较早的岸段,其海岸侵蚀后退在山东半岛砂岸中具有代表性, 其潮上带工厂化养殖在我国海岸中具有示范性。早在20世纪80年代中期就有学者发现, 该岸段60年代开始有强烈蚀退现象(庄振业等, 1989)。关于其当时发生蚀退的主要原因, 多数学者认为 20世纪 50年代末至60年代初, 胶东半岛西北部山地水库的修建导致了河流入海输沙减少(庄振业等, 1989; 常瑞芳等, 1993; 王庆等, 2003)。作者近期的野外调查表明, 最近 30年该段海岸蚀退范围继续扩展, 沿岸线普遍形成侵蚀陡坎, 局部海蚀陡坎下部出露古泻湖泥、埋藏的基岩海蚀平台复活; 蚀退形式发生了变化, 在岸线继续后退的同时, 海滩显著变窄变陡,水下岸坡显著蚀低。因此, 除了50多年前修建水库的拦沙效应持续至今以外, 近期海岸侵蚀的持续可能还有其它的原因, 其形成机理可能比过去认为的要复杂, 其表现方式和未来趋势可能也不同于以前。本文在野外调查的基础上, 尝试集成使用不同时期测量或成像的地形图和遥感影像, 综合使用遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等技术, 对最近 50多年来莱州湾东部海岸带土地利用变化信息进行提取、统计和制图, 重点揭示潮上带土地利用/土地覆被的时空变化特征, 并简单讨论其对海岸动力地貌条件及海岸地貌冲淤的影响。

1 研究区域

莱州湾系位于现代黄河三角洲与胶东半岛之间的年轻弱潮海湾(中国海湾志编委会, 1993)。在莱州湾东部(屺坶岛—虎头崖), 沿胶东半岛西北山前堆积平原发育 NE—WS向砂质海岸, 其中以界河口—刁龙嘴岸段海岸地貌最为典型(因资料所限, 本文研究范围包括界河口东侧附近岸段, 但未包括刁龙嘴东北附近岸段)(图 1)。该岸段由若干小型基岩岬角、岬间海湾及河口构成。在全新世中期曾发育有沙坝—泻湖系统, 后经岛坝连接、泻湖淤塞而成单一砂岸(庄振业等, 1994)。当时, 沙坝外散布屺坶岛、石虎嘴、海北嘴、单山、三山岛、仓上、小石岛、芙蓉岛等小型基岩岛屿。常浪及强浪向为 NE、次常浪及次强浪向为WS, 各浪向均平行于海岸总体走向(中国海湾志编委会, 1993)。研究表明, 莱州湾东部砂岸系NE—WS向沿岸泥沙流塑造而成(蔡爱智, 1980), 而泥沙流又系胶东半岛西北部界河、王河等山地河流输沙、N向波浪与NE—WS向海岸相互作用的结果(王琦等, 1982)。

莱州湾东岸为温带季风气候影响下的弱潮海岸,平均潮差只有 1.0m, 其相对狭窄的潮间带有利于沙滩及砂岸形成。但是, 受温带气旋、热带气旋和寒潮等的共同影响, 容易出现风暴潮及增水, 从而扩大了海洋动力过程向陆侧作用的范围。不完全统计表明,在从1951至2013年的63年中, 共计有21次灾害性风暴潮影响莱州湾东部海岸, 平均3年就有1次。另外, 受温带大陆性季风气候影响, 莱州湾东部风力作用强烈, 而且风向、风速均有显著季节变化。其中, 夏季以S—SE向风为主, 冬季以NNE—N—NW向风为主; 强风向和常风向均为NE, 次常风向为S。在沿岸纵向泥沙流、风暴潮和向岸优势风力的长期共同作用下, 莱州湾东部拥有典型的砂质海岸, 除了潮间海滩、水下沙坝等堆积地貌形态非常发育外, 位于海岸线以上的潮上带很宽阔, 其上发育的沙丘、风成沙地等风沙地貌形态、沉积物均称典型。其中, 受风暴潮和风力共同影响的海岸线—最大高潮线之间部分宽达250—450m, 局部岸段宽度可达1000m; 只受风力作用、但仍以海滩为最终泥沙来源的最大高潮线以上部分也宽达200m以上, 局部岸段宽达数千米之巨。

2 研究方法

2.1 数据源

在野外实地调查基础上, 根据重点揭示潮上带土地利用变化的研究目的, 将解译范围确定为平行海岸展布的宽约 2km的条带, 包括位于海岸线两侧的部分陆域和海域。由于狭窄的砂质海岸土地利用/土地覆被解译对数据源的空间分辨率要求较高, 同时考虑到测量/成像时间和遥感影像的质量, 选择确定用于土地利用变化研究的地理数据资料包括: 1969年测量的1∶50000地形图、在1984—1985年之间先后分幅测量的1∶10000地形图、1998年10月20日成像的SPOT卫星遥感影像、2006年10月16日成像的ALOS卫星遥感影像和2013年4月7日成像的资源3号卫星遥感影像, 各数据源的测量或成像日期、数量、比例尺或分辨率如表1所列。

表1 莱州湾东部海岸不同时期测量/成像的地形图和遥感影像Tab.1 Topographic maps and remote sensing images of the coast of eastern Laizhou Bay in different years

2.2 数据处理

为了便于对不同时期、不同类型的地理数据进行比较分析, 需对原始数据进行格式转换、校正等预处理。对地形图首先用扫描仪予以数字化, 然后进行地图格式转换、图像切割、配准及镶嵌, 主要流程为: (1)地图格式转换。在ERDAS 9.2主界面调用数据输入输出模块, 选择输入Type类型为TIFF、Media为File、输出格式为img, 把TIF格式源文件转换为img格式影像文件。(2) 图像切割。在ERDAS中打开VIEWER窗口, 使用 AOI工具选择拟解译区域范围并裁剪生成子图。(3) 配准。采用 2次多项式变换, 配准时在一幅图上选择控制点 40个左右。(4) 镶嵌。对配准后的同一时期多幅地形图进行镶嵌处理, 将每一幅小图置于合适位置、合成一张大图并输出。

对卫星遥感影像进行配准、融合、掩膜等预处理,主要流程为: (1) 配准。在 ERDAS中打开 VIEWER窗口, 将同时成像的多光谱影像配准到全色影像上,配准时每幅影像均选择 40个以上的控制点。(2) 融合。在影像配准的基础上, 对1998年、2006年和2013年的全色波段影像、多光谱影像分别进行融合处理,最终所得用于土地利用信息解译、提取的三个年份遥感影像的空间分辨率分别为10m、2.5m和2.1m; (3)掩膜。在融合后的各期遥感影像上, 将用于解译、对比的同一范围影像切割出来。

2.3 土地利用类型及解译标志

根据野外调查, 莱州湾东岸土地利用以耕地、园地、林地及住宅用地为主, 商服用地、工矿仓储用地很少, 水域及水利设施用地仅有河道、海域, 没有公共管理与共同服务用地、特殊用地、其他用地等。另外, 本来就比较狭窄的砂质海岸海滩, 在经过数十年的蚀退后变得更窄, 导致潮间海滩的解译精度较低。因此, 根据潮上带土地利用解译需要, 以《土地利用现状分类》(GB/T 21010-2007)为基础, 综合考虑海岸带土地利用特点、地形图比例尺及卫星遥感影像分辨率, 把交通用地、工矿用地及住宅用地合并为居民地,将潮间海滩和其外侧的部分海域统称为海域, 不再单独区分海滩。据此, 将该岸段的土地利用类型划分为沙地、林地、园地、耕地、居民地、河道、养殖池、海域8大类, 并相应地确定了其各自的遥感解译标志(表 2)。地形图上各个土地利用类型的解译标志, 根据地形图所附注记和图例及同期相关历史资料、图件确定。

2.4 图像解译及结果处理

采用目视解译的方法, 以计算机为辅助绘图工具, 判定、提取研究区范围内各土地利用/土地覆被斑块。然后, 在ArcView 3.3软件的支持下, 对解译结果进行面积计算、数据统计。其次, 利用Excel工具, 把统计数据制作成直观的柱状图, 并求取相邻年份不同土地利用类型之间的转移矩阵。最后, 利用 Corel Draw X5软件进行土地利用制图。在全部解译结束后,有到野外进行了实地验证及修正。

表2 莱州湾东部海岸带土地利用分类及解译标志Tab.2 Land-use types and their interpretation symbols for remote sensing images of coast zone in the eastern Laizhou Bay

表3 莱州湾东岸不同时期各土地利用类型及其面积(km2)Tab.3 The land-use types and the areas of the coastal eastern Laizhou Bay in different years

图2 1969—2013年莱州湾东岸土地利用类型面积柱状图Fig.2 Histogram of the land-use types and the areas of the coastal eastern Laizhou Bay in 1969—2013

3 研究结果

3.1 土地利用类型及其面积变化

根据不同时期、不同土地利用类型的面积统计结果(表 3), 在 1969年研究区土地利用类型以林地、耕地、沙地为主, 分别占解译区域总面积的30.99%、22.08%和16.26%。到1985年, 虽然总体上还是以林地、沙地、耕地为主, 但耕地面积明显减小, 园地面积开始增加。到1998年, 沙地面积减少到9.47%; 出现了养殖池这种新的土地利用类型,占到总面积的 11.85%; 面积百分比占前三位的分别变为林地、耕地和养殖池, 居民地面积也开始增加, 此后一直保持这一变化趋势。到 2013年, 主要的土地利用类型变为林地、养殖池、耕地和居民地,分别占总面积的23.37%、19.45%、12.25%和12.86%。总体上看, 最近50多年不同土地利用类型的面积变化显示, 海域、林地分别以1998、1985年为界先增加、后减少, 居民地与养殖池面积从1985年之后开始快速增长, 而同期沙地和耕地总体呈减少趋势(图 2)。

其中, 沙地面积从 1969年(9.84km2)到 1985年(9.59km2)变化不大。但是, 沙地面积此后急剧减少,到1998年减少到5.71km2, 到2006年进一步减少到2.05km2, 2013年又减少到 1.88km2, 减幅分别为40.46%、64.10%和8.29%。5个年份的林地面积分别为 18.75km2、20.24km2、16.74km2、14.65km2和14.08km2, 相邻两个年份之间时段的平均变化率分别为7.95%、–17.29%、–12.49%和–3.89%。园地面积从1969年的0.91km2增长到1985年的2.97km2, 但1998年后园地消失殆尽。5个年份的耕地面积分别为13.36km2、7.37km2、7.4km2、10.07km2和 7.75km2, 相邻年份间的变化率分别为 44.8%、0.4%、–36.1%和23.0%, 并在2006年前后出现较大的波动。居民地面积有了较大的增加, 从 1985年后各时段增幅分别为99.35%、91.48%和26.37%。养殖池在1985年后从无到有, 而且其面积增加速度有加大的趋势, 后3个年份分别为7.14km2、9.48km2和11.72km2(表3)。因此,在各个土地利用类型中, 面积变化较大的类型分别为居民地、养殖池、沙地和林地。

3.2 不同土地利用类型之间的转移

根据不同时期、不同土地利用类型之间的转移矩阵(表 5、表 6、表 7和表 8), 最近 50年来土地利用类型之间转化的总趋势是沙地、林地、耕地向养殖池及居民地转化。其中, 1969—1985年, 沿自海向陆方向, 该岸段有2.66km2沙地净转为海域, 1.87km2林地净转为沙地, 4.33km2耕地及园地净转为林地。其结果是, 海域净增加了3.01km2、耕地净减少了5.68km2(表5)。这种情况表明, 一方面, 从 1969年到1985年该段海岸总体上处于侵蚀后退状态; 另一方面, 海岸蚀退导致风暴潮、风沙流发生作用的南界依次向陆迁移,进而导致适合防护林生长的北界也向陆退缩。考虑到该时期该岸段的海域及陆域基本保持未利用状态,在自然状态下海岸侵蚀后退对潮上带环境、生态的影响非常深刻、灵敏。

表4 莱州湾东岸1969—2013土地利用变化率(%)Tab.4 Variation rates (%) of different land-use types of the coastal eastern Laizhou Bay in 1969—2013

表5 1969—1985年莱州湾东岸土地利用类型转移矩阵(km2)Tab.5 The conversion matrix of land-use types of the coastal eastern Laizhou Bay in 1969—1985

从1985年到1998年, 主要转换方向为沙地、林地向养殖池, 分别净转入 3.29km2、3.02km2; 其次是园地向林地、耕地, 分别净转入1.45km2、1.42km2; 再次是沙地向海域、林地向沙地, 分别净转入1.20km2、1.47km2(表6)。其结果是, 海域净增加1.24km2, 但年增加速率(0.095km2/yr)较此前 1969—1985年的0.167km2/yr显著减小; 沙地净减少 3.81km2, 年减少速率则高达0.293km2/yr。

从1998年到2006年, 主要转换方向为沙地向养殖池, 净转入 2.74km2; 林地向耕地、耕地向林地的转入面积分别高达3.32km2、2.56km2, 但净转换面积只有0.76km2(表7)。其结果是, 海域净减少1.63km2,说明岸段总体上由此前的向陆后退转为向海前进。但是, 考虑到此阶段居民地、养殖池等人工直接占用海域面积 1.35km2, 因此冲淤过程导致的海域净减少约为0.28km2。沙地净减少高达3.68km2, 年均减少速率(0.46km2/yr)较此前的 1985—1998年(0.293km2/yr)显著增大。

从2006年到2013年, 主要转换方向是林地与耕地互转, 林地向耕地、耕地向林地分别转入4.3km2、2.74km2, 林地向耕地净转入1.56km2(表8)。其结果是, 海域净减少 0.74km2, 但考虑到居民地、养殖池等人工直接占用的海域 0.85km2, 因此由海岸冲淤过程导致的海域面积变化不显著, 海岸线位置总体上基本稳定。沙地净减少0.78km2。此外, 从1985年到 2013年居民地面积显著增加, 其中从 1985年到1998年主要由耕地和沙地转入, 从1998年到2006年主要由耕地和海域转入, 从2006年到2013年主要由海域、耕地转入, 反映人类活动在空间上向海迁移(表 5—表 8)。

表6 1985—1998年莱州湾东岸土地利用类型转移矩阵(km2)Tab.6 Transition matrix of land-use types of the coastal eastern Laizhou Bay in 1985—1998

表7 1998—2006年莱州湾东岸土地利用类型转移矩阵(km2)Tab.7 Transition matrix of land-use types of the coastal eastern Laizhou Bay in 1998—2006

表8 2006—2013年莱州湾东岸土地利用类型转移矩阵(km2)Tab.8 Transition matrix of land-use types of the coastal eastern Laizhou Bay in 2006—2013

3.3 土地利用类型的空间分布

为了能以较大比例尺清楚地显示海岸带土地利用空间分布格局及其变化, 将莱州湾东部海岸(界河口—刁龙嘴)划分为a、b、c、d等4个岸段, 并分别编制了其土地利用变化图(图3)。可以发现, 在20世纪 90年代前, 莱州湾东部海岸带土地利用总体上是平行于海岸的条带状格局, 1969年时自海向陆依次为海域、沙地、林地和耕地, 到 1985年林地和耕地之间园地从无到有, 大致平行于海岸但呈断续式块状分布(图3)。自1998年起, 绝大部分潮上带沙地被代之以大面积的养殖池, 并逐渐由最初的间断的块状演变成连续的带状, 成为插入在海域、林地之间出现了条带状养殖池用地, 局部养殖池甚至扩展至海域、防护林、园地、耕地(图3)。

图4 莱州湾东部砂岸局部岸段潮上带土地利用变化Fig.4 The land-use change of the supratidal zone along the coastal eastern Laizhou Bay

4 结果与讨论

4.1 土地覆被变化的驱动力

在20世纪40年代前, 莱州湾东部海岸风沙活动频繁, 沿岸风沙地、沙丘广布, 风沙流经常掩埋沿海地区的农田、房舍, 甚至造成村庄的多次举庄向陆方向搬迁。从 1943年起, 沿海人民开展了大规模的海岸沙滩造林, 到 1956年时沿海灌木林带基本形成。从1955年起开始在风沙地上栽种黑松, 从1962年起又大面积营造以黑松、槐树为主的海岸防护林, 到1974年基本建成了连续的黑松林带。海岸防护林宽度一般在 200m以上, 局部宽度可达数千米, 营造时的向海侧边缘大致为当地风暴潮时高潮线。

直到20世纪80年代中期以前, 除了局部建有小型渔码头、简易道路和个别孤立房屋以外, 莱州湾东岸潮上带均为处于未利用状态的海岸沙地, 风沙地宽阔、平坦, 风沙活动强烈, 近陆部分生长有草地及灌木, 局部发育有平行海岸的沙丘, 生长沙参等野生植物。与此同时, 近岸海域(包括海滩)的开发利用程度也很低。受20世纪60年代以来入海河流中上游水库拦沙效应导致的海岸侵蚀后退过程控制, 该段海岸土地利用/土地覆被空间演替的方向是耕地—防护林—沙地—海域, 相邻的不同类型土地覆被条带之间的边界依次向陆方向迁移。

从20世纪80年代中期以来的30年中, 莱州湾东岸潮上带沙地逐渐被开发、利用, 主要形式为对虾养殖、扇贝养殖、大菱鲆养殖和海参养殖等(图 4)。其中, 潮上带对虾养殖始于 1978年, 但是初期发展缓慢, 养殖规模很小, 产量也不高。随着我国对虾工厂化全人工育苗技术在1982年获重大突破并得到推广, 莱州湾东岸对虾养殖从 1985年起进入快速发展期。仅以莱州市为例, 1985年时只有对虾养殖面积3290hm2(产量1703t), 到1989年时已超过2×105hm2(产量 18776t)。1993年莱州湾沿岸大面积爆发虾病,潮上带对虾养殖业遭到毁灭性打击, 1994年莱州市对虾养殖面积即锐减至9451hm2(产量771t), 对虾养殖业进入低潮期和恢复期。

与此同时, 从 1993年起莱州湾东岸的海湾扇贝养殖业异军突起, 而大量的潮上带对虾养殖池则遭到闲置或废弃。此后, 随着1999年“温室大棚+深井海水”养殖大菱鲆技术在莱州试验成功, 莱州湾东岸潮上带大菱鲆工厂化养殖迅速发展。到大菱鲆养殖最盛期的 2006年, 仅莱州市沿海地区就拥有工厂化养殖大棚1300多个, 养殖水面70多万m2。2006年上海质检部门查出大菱鲆药物残留超标, 此后莱州湾东岸潮上带大菱鲆养殖业迅速萎缩并进入发展低谷。而从 2006年开始, 莱州湾东岸潮上带海参养殖迅速兴起, 主要形式包括“温室大棚+深井海水”工厂化养殖和池塘养殖。

在海水养殖业经过30多年的多次发展—扩张—萎缩和结构调整后, 莱州湾东部的海水养殖产业进入了工厂化养殖时代, 其产业的技术水平和空间集聚程度均为我国砂岸之最。相应地, 其地貌与环境代价是原来受风暴潮和风力共同影响的潮上带风沙地基本上被养殖池(塘、大棚)、波浪防护及渔民生活居住等设施所覆盖, 原来平坦、宽阔的潮上带天然风成沙地的面积越来越少, 平行于海岸线并连续分布的工厂化海洋水产养殖设施条带在海域与沿海防护林带之间从无到有(图4)。

4.2 土地利用对动力地貌条件的影响

野外调查表明, 莱州湾东岸的对虾养殖池建在潮上带风沙地上, 平面形态呈长方形, 单个面积 1—10 hm2, 水深1.5—2.5m, 外海侧建有防浪堤, 主堤堤高在当地多年大潮最高潮位1m以上, 堤顶宽6m以上, 迎海面坡度1∶3—1∶5。大菱鲆养殖大棚位于潮上带风沙地或近岸冲积、海积平原, 大部分系由原对虾养殖池改建而来。大棚墙体由红砖、水泥砌成, 棚顶由钢制简易拱形梁屋架支撑, 屋面由双层渔用大棚塑料薄膜覆盖, 顶部再覆盖一层稻草帘。每个大棚配备直径80cm的海水深井2口, 井口位于海滩上部。单个大棚内建有养鱼池数十个不等, 单个养鱼池面积30—50m2, 池深60—100cm。位于潮上带的海参养殖池(塘)系用混凝土或石块修建, 有些系原对虾养殖池塘或以其为基础改造而来, 池内平均水深不小于1.5m。海参养殖大棚的工程结构与大菱鲆养殖大棚相同, 有些是原来的大菱鲆养殖大棚改建而成, 有些是在对虾养殖池(塘)或未利用潮上带风沙地新建而成。目前, 局部地区开始占用海滩、近岸海域、防护林修建养殖设施。

出于避浪、防灾等人员、财产的安全目的, 潮上带的土地利用空间扩展遵循自陆向海的原则, 即最早出现的养殖池等养殖设施首先建于潮上带靠陆地一侧, 后来根据养殖规模增加的需求, 逐渐向海岸线方向扩展。在修建养殖设施时, 在其向海侧同步建设防浪堤护岸。随着养殖规模的扩大, 养殖池及防浪堤不断向岸线移建, 并逐渐沿海岸走向变得连续。野外调查表明, 到 1992年时, 莱州湾东岸潮上带风沙地大部分已经为海水养殖池(塘)、大棚等所覆盖, 在沿海陆域防护林与海域(含海滩)之间形成了一条平行于岸线、宽达数百米、长达数十千米并基本连续分布的水产养殖池(塘、大棚)条带, 其外侧均建有高出当地最高潮位约1.0m的防浪堤。

如前所述, 莱州湾沿岸是世界上风暴潮最频发和最严重的区域之一。在风暴潮作用期间, 海岸会出现长时间持续增水, 大大加强了波浪的破坏力和输沙能力, 泥沙搬运量比平时增大几十倍, 一次风暴潮的泥沙搬运量, 可能超过常浪数月、数年甚至十年的搬运量。而在沿海陆域防护林与海域之间的水产养殖设施带, 切断了潮上带与潮间带及水下岸坡之间的物质、能量交换, 使原来最为风暴潮消能空间的潮上带风沙地面积迅速减少乃至消失, 风暴潮作用时的海岸水动力边界发生了显著变化, 导致风暴潮向岸传播过程中沿水下岸坡—海滩—潮上带的能量消耗空间分布发生调整, 必然会对海岸地貌及冲淤发生的范围、强度、性质和形式等带来变化。与此同时, 该段海岸最近 30年中继续发生岸线侵蚀后退, 除了局部因人工丁坝向海淤积前进外, 大部分岸段海域范围向岸扩展(图4)。据此判断, 最近30年来莱州湾东部砂岸的地貌冲淤演变的影响因素, 除了在距今 60年前的1960年前后集中修建的山地水库导致的入海泥沙拦截效应可能持续至今外, 大面积潮上带土地利用的海岸动力地貌效应应予考虑。这为深入研究并预测今后该段海岸地貌冲淤变化提供了新的视角。

5 结论

最近50多年来, 莱州湾东岸土地利用变化显著,海域、林地面积分别以1998、1985年为界先增加后减少, 养殖池与居民地面积从 1985年之后开始快速增长, 而同期沙地和耕地面积呈减少趋势。1985年以前, 土地利用类型转化的总趋势是耕地—林地—风沙地—海域的依次转入及其间界线的向陆迁移。在此后的近 30年中, 最主要的转换趋势则是人类活动控制下的沙地向养殖设施用地转化。从空间分布格局看,从20世纪90年代以来, 潮上带风沙地大部分已为养殖池(塘、大棚)等养殖设施所覆盖, 在沿海陆域与防护林之间形成了一条平行于岸线、宽达数百米, 并基本连续展布的水产养殖设施带, 其外侧均有高出当地最高潮位约1.0m的防浪堤。潮上带土地覆被的如此深刻变化, 必然深刻地改变风暴潮作用时的水动力边界条件, 导致风暴潮作用过程中沿水下岸坡—海滩—潮上带方向的能量分布发生调整, 进一步会对海岸地貌及冲淤发生的范围、强度、性质和形式等带来变化。因此, 大面积的潮上带土地利用可能是莱州湾东部砂岸, 最近 30年来海岸地貌冲淤演变的重要影响因素之一, 这为今后深入研究并预测今后该段海岸地貌冲淤变化提供了新的视角。

王 庆, 杨 华, 仲少云等, 2003. 山东莱州浅滩的沉积动态与地貌演变. 地理学报, 58(5): 749—756

王 琦, 周 莉, 吕亚男, 1982. 莱州湾东缘沿海沉积物的特征及运移趋势. 海洋通报, (1): 32—42

中国海湾志编委会, 1993. 中国海湾志(第三分册). 北京: 海洋出版社, 1—81

庄振业, 陈卫民, 许卫东, 1989. 山东半岛若干平直砂岸近期强烈蚀退及后果. 青岛海洋大学学报, 19(1): 90—98

庄振业, 鞠连军, 冯秀丽等, 1994. 山东莱州三山岛—刁龙嘴地区沙坝泻湖沉积和演化. 海洋地质与第四纪地质, 14(4):43—52

夏东兴, 2009. 海岸带地貌环境及演化. 北京: 海洋出版社,122—123

常瑞芳, 庄振业, 吴建政, 1993. 山东半岛西北海岸的蚀退与防护. 青岛海洋大学学报, 23(3): 60—68

蔡爱智, 1980. 刁龙咀海岸的发育. 海洋与湖沼, 11(3): 204—210

Airoldi L, Beck M W, 2007. Loss status and trends for coastal marine habitats of Europe. Oceanography and Marine Biology: An Annual Review, 45: 345—405

Bird E C F, 1996. Beach Management. New York: John Wiley, 1—281

Defeo O, McLachlan A, Schoeman D S et al, 2009. Threats to sandy beach ecosystems: a review. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 81: 1—12

Durgappa R, 2008. Coastal Protection Works. In: Proceedings, 7thInternational Conference of Coastal and Port Engineering in Developing Countries, COPEDEC VII, 2008, Dubai, Paper No.97: 1—15

European Environment Agency, 1999. Coastal and marine zones.Environment in the European Union at the Turn of the Century. State of Environment Report No.1/1999.Copenhagen: EEA (Chapter 3.14). Available from:＜http://reports.Eea.Eu.int/92-9157-202-0/en＞

Komar P D, Allan J C, 2008. Increasing hurricane-generated wave heights along the U.S. east coast and their climate controls. Journal of Coastal Research, 24(2): 479—488

Kristen D S, Mark A D, Aliasghar G et al, 2012. Climate controls on longshore sediment transport. Continental Shelf Research,48: 146—156

Mather A A, 2008. Sea Level Rise for the East Coast of Southern Africa. In: Proceedings, 7thInternational Conference of Coastal and Port Engineering in Developing Countries,COPEDEC VII, Dubai, UAE, Paper No. M-04: 1—11

Short A D, Masselink G, 1999. Embayed and Structurally Controlled Beaches. In: Short A D ed. Handbook of Beach and Shoreface Morphodynamics. Wiley, New York, 230—249

Zhang K Q, Douglas B C, Leatherman S P, 2004. Global warming and coastal erosion. Climate Change, 64: 41—58