我國(guó)濱海鹽堿地生態(tài)綠化的重要性*

賀志雄，趙秀芳，李婭莉，李 鵬，王振宇，嚴(yán)增瑞

（1.天津市南港工業(yè)區(qū)開發(fā)有限公司，天津 300280；2.天津泰達(dá)鹽堿地綠化研究中心有限公司，天津 300457；3.天津泰達(dá)綠化集團(tuán)有限公司，天津 300457）

1 我國(guó)濱海鹽堿地概況與開發(fā)

濱海鹽堿地是直接或間接受海水或海潮影響的地區(qū)［1］。我國(guó)海域遼闊，北起鴨綠江口、遼東半島沿海灣經(jīng)山東半島、黃海蘇北濱海平原、東海的江滬浙閩濱海和海灣及南海的欽州灣至越南交界，還有臺(tái)灣西部沿海和海南島沿海等，從北向南分別屬于渤海、黃海、東海和南海海域，海岸線長(zhǎng)達(dá)1.8萬多km，灘涂資源豐富，現(xiàn)有鹽灘面積約2.2萬km2［2-3］，是我國(guó)重要的后備土地資源［4］。

當(dāng)今世界隨著人類工程活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的增強(qiáng)，對(duì)土地資源的需求日益迫切，人類面臨的生存空間壓力異常嚴(yán)峻，特別是對(duì)于臨海的國(guó)家和城市，土地稀缺性日趨明顯［5］，開發(fā)利用鹽土資源已成為沿海地區(qū)獲得新土地資源的重要途徑。近年來，我國(guó)核電、鋼鐵、重化等國(guó)家重大項(xiàng)目紛紛向沿海聚集。遼寧做出了“沿海五點(diǎn)一線”戰(zhàn)略部署，河北提出建設(shè)“曹妃甸和滄州渤海新區(qū)”，天津加快實(shí)施“濱海新區(qū)開發(fā)開放”，山東努力推進(jìn)“一體兩翼加海洋經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展模式，江蘇提出“蘇北沿海開發(fā)”，福建提出“建設(shè)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)”，廣西提出“環(huán)北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)開發(fā)開放”，以及浙江、廣東和海南省做出建設(shè)海洋經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省的戰(zhàn)略部署［6］，使我國(guó)濱海鹽灘后備資源的開發(fā)、利用發(fā)展到了一個(gè)新的歷史時(shí)期。

2 濱海鹽堿地的生態(tài)綠化

2.1 濱海鹽堿地開發(fā)利用中生態(tài)綠化的必要性

城市建設(shè)，綠化先行。綠化在濱海城市建設(shè)中具有不可替代的重要作用［7-9］。由于區(qū)位優(yōu)勢(shì)，濱海城市是工業(yè)最主要的聚集地，工業(yè)的發(fā)展在創(chuàng)造巨大物質(zhì)、精神財(cái)富的同時(shí)，使城市變成各種污染物的集中排放區(qū)［10］，盡管先進(jìn)的生產(chǎn)工藝降低了污染物的排放量，但殘余的工業(yè)廢氣、有害煙霧、粉塵、污水和各類噪聲污染的累積仍嚴(yán)重危害城市的形象和人民的身心健康，使環(huán)境日益惡化，如近期的霧霾，已波及我國(guó)15個(gè)省，面積達(dá)181萬km2，其中較重面積超過了98萬km2。我國(guó)城市大氣污染程度北方普遍重于南方，廢氣、煙霧和粉塵中常含有大量有毒物質(zhì)，特別是有機(jī)致癌物。污染物沉積后進(jìn)入土壤的數(shù)量累積超過土壤的自凈能力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降，甚至惡化，影響土壤生產(chǎn)能力；通過地下滲漏、地表徑流還會(huì)進(jìn)入地表水和地下水，對(duì)水體造成污染。工業(yè)污水、固體廢物、噪聲污染、光污染和電磁波輻射污染等也是濱海城市化進(jìn)程中的重要問題，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)33個(gè)城市77個(gè)水源地的水質(zhì)監(jiān)測(cè)，污染超標(biāo)率達(dá)44.2%，污染主要表現(xiàn)為江河沿岸大中城市排污口附近岸邊污染帶和局部水體［11］；約70%城市人口遭受到高噪聲的影響［12］。

城市生態(tài)綠化是有效防治和減輕污染、美化環(huán)境的重要手段［13-14］，是實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要保障。針對(duì)工業(yè)區(qū)污染物排放特征，選擇適宜的抗污染植物，并科學(xué)地安排種植結(jié)構(gòu)，這對(duì)工業(yè)區(qū)減少污染、美化環(huán)境、提升城市形象具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。濱海城市綠化不單單是普通的綠化，更要實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)效益的最大化，植物的選擇與配置要在科學(xué)、高效提升生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的同時(shí)兼具較高觀賞性，同時(shí)還要適應(yīng)強(qiáng)鹽堿土的逆境生長(zhǎng)環(huán)境，綠化建設(shè)任務(wù)異常艱巨，因此，開展濱海鹽堿地區(qū)生態(tài)綠化的研究是十分重要和必要的。

2.2 生態(tài)綠化在濱海城市建設(shè)中的重要作用

首先，生態(tài)綠化可有效改善濱海城市的環(huán)境質(zhì)量。在社會(huì)環(huán)境綜合治理上，城市園林綠化是其他任何項(xiàng)目所不能替代的［15］。它能利用光合作用，吸收二氧化碳，制造氧氣，不斷地更新空氣?？茖W(xué)植物配置下還能有效滯留、分散、吸收空氣中的各種有毒氣體，凈化空氣，同時(shí)憑借巨大的葉面積和濃密的枝干，阻滯、過濾、吸附空中的灰塵、飄塵和霧霾等?？諝庵械幕覊m懸浮物和工廠中散發(fā)出的微粒是污染環(huán)境的主要物質(zhì)，長(zhǎng)久集聚，在適當(dāng)時(shí)候易形成“霾”，在特定氣象條件下，當(dāng)水汽凝結(jié)加劇、空氣濕度增大時(shí)，霾就會(huì)轉(zhuǎn)化為霧。當(dāng)前我國(guó)各大城市均患上了“霧霾癥”，2013年1月，4次霧霾過程籠罩30個(gè)省（區(qū)、市），在北京，僅有5 d不是霧霾天，這些微塵顆粒攜帶大量的病原菌和有毒有害物質(zhì)，對(duì)人體造成極大的危害。園林植物不僅能有效降低風(fēng)速，加速氣流中攜帶的灰塵微粒沉降，而且可以利用樹木枝干和葉子表面粗糙不平、多絨毛及可以分泌黏性油脂或汁液，吸附空氣中大量的灰塵和顆粒。已有研究證明，在水泥廠栽植2行并列的大楊樹，能使空氣中的降塵量減少33%～52%［16］。此外，綠化植物還能有效吸收和降低環(huán)境噪聲，1條10 m寬的綠化帶可降低噪音20%～30%［17］。

其次，生態(tài)綠化可以美化環(huán)境，有效改善濱海城市投資環(huán)境，有效調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)貧夂颍?8-19］。園林植物具有調(diào)節(jié)氣溫和空氣流動(dòng)、減弱風(fēng)速、凈化水源、抑殺細(xì)菌和防火減災(zāi)等功效［20］。炎熱夏季，各類綠地可通過葉面反光和蒸發(fā)水分作用，降低自身溫度，提高附近空氣濕度，通常綠化區(qū)濕度比非綠化區(qū)高10%～20%［21］；由于綠化區(qū)和非綠化區(qū)之間的溫度存在差異，冷、熱空氣流動(dòng)，可形成微風(fēng)，使人感到?jīng)鏊袝r(shí)流動(dòng)速度可達(dá)1 m/s［16］。因海洋和陸地受熱的不均勻，濱海城市常吹海陸風(fēng)，風(fēng)涼、勁強(qiáng)，且往復(fù)風(fēng)易使污染范圍擴(kuò)大、強(qiáng)度加劇，園林植物能夠有效降低風(fēng)速［17］，冬季能降低風(fēng)速的20%。同時(shí)，綠化植物能通過根部的吸收、土壤微生物的降解及土壤的吸附、沉淀、離子交換、黏土礦物固定等，在很大程度上凈化水源、保護(hù)水質(zhì)；植物的根、莖、葉、花等器官，還能分泌某些揮發(fā)性物質(zhì)，殺死或抑制微生物和病菌。另外，許多園林綠化樹木具有強(qiáng)大的耐火性，具有突出的防火功能［22］。例如，葉片密集而均勻的松柏可阻擋95%左右的輻射熱通過，珊瑚樹可阻擋83%～93%的熱量通過，其作用可與防火墻相媲美。

再次，合理的綠化在使城市變得色彩斑斕、生機(jī)盎然、賞心悅目的同時(shí)，還可監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境，對(duì)污染大氣具有指示作用［23-24］。植物對(duì)大氣污染的反應(yīng)，比人類敏感很多，會(huì)以各種形式表現(xiàn)出來，人類可以利用植物對(duì)環(huán)境污染的這種反應(yīng)“信號(hào)”進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，范圍廣泛、方法簡(jiǎn)單、成本低廉。利用園林植物“綠”的自然環(huán)境，還可以開展園藝療法［25-29］，治療人們所患的某些疾病。美國(guó)越來越多的衛(wèi)生醫(yī)療機(jī)構(gòu)，從醫(yī)院到老年護(hù)理院再到精神病院等，都在青睞“園藝療法”，用園藝活動(dòng)來作為治療病人的一種手段。研究發(fā)現(xiàn)“園藝療法”能夠減緩心跳速度，改善情緒，減輕疼痛，對(duì)病人康復(fù)具有很大的幫助作用，淺藍(lán)色的花對(duì)發(fā)燒病人具有良好的鎮(zhèn)靜作用，紅色的鮮花能增加病人的食欲，紫色的鮮花可使孕婦心情恬靜，赤紅色的花對(duì)低血壓患者穩(wěn)定血壓大有裨益。

另外，很多園林植物有多種用途，既具有很高的觀賞價(jià)值，又是重要的經(jīng)濟(jì)植物，綠化的同時(shí)為工業(yè)儲(chǔ)備提供了生產(chǎn)原料，如玫瑰可調(diào)制香精，蘆葦、竹類、楊樹可作造紙?jiān)?，連翹、金銀花、芍藥、菊花等均為重要的藥用植物，某些園林樹種的根還可加工成盆景或根雕等，發(fā)展藝術(shù)產(chǎn)業(yè)。生態(tài)綠化在美化環(huán)境、改善環(huán)境質(zhì)量，提升城市形象的同時(shí)，還能夠促進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展，吸引更多的外來務(wù)工人員和外商投資辦廠，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的持續(xù)良性循環(huán)。

3 濱海鹽堿地生態(tài)綠化的艱巨性

3.1 濱海鹽堿地生態(tài)綠化的障礙因素

濱海鹽堿地生態(tài)綠化是當(dāng)前我國(guó)沿海城市化進(jìn)程中一項(xiàng)異常艱巨的重要難題，因?yàn)槠洳粌H要解決植物兼顧污染修復(fù)、生態(tài)價(jià)值和高觀賞性的科學(xué)合理配置問題，更要在解決植物配置難題前，首先攻克濱海鹽堿地高鹽堿、易反復(fù)的綠化技術(shù)頑疾。對(duì)于沿海地區(qū)，由于緊鄰海域，地下水位高，在海潮和海水型地下水的雙重影響下，濱海陸域土壤含鹽量高［30］，水-鹽交互強(qiáng)烈，季節(jié)性返鹽嚴(yán)重，次生鹽漬化頻發(fā)，且由于該區(qū)域地處大陸、海洋的過渡帶，常年受海陸風(fēng)、風(fēng)暴潮和鹽塵、煙霧的影響［31］，離地條件差，綠化植物難以成活。

3.2 主要障礙因素的分布特征與綠化的緊迫性

我國(guó)海岸線長(zhǎng)，灘涂跨度大，但鹽漬土類型差異不大，除了閩江口以南零星分布的酸性硫酸鹽鹽漬土和遼、灤河口地段局部出現(xiàn)蘇打土之外，其余濱海均以氯化物為主，且均為離海岸越近，成陸越晚，鹽漬化越重。分布上，受區(qū)域氣候帶的影響，降水量從南到北逐漸減少，如廣東珠江三角洲地區(qū)降水量1600～2000 mm，閩、浙沿海地區(qū)減少為1100～1800 mm，江蘇北部沿海為850～1100 mm，渤海灣區(qū)僅為500～800 mm，但蒸發(fā)量與降水量則恰好相反，自南向比遞增，這種氣候帶蒸降比差異導(dǎo)致了我國(guó)北方沿海鹽堿害重于南方。近年來，隨著全球溫室效應(yīng)的增強(qiáng)，我國(guó)北方年均降水量有所減少，但年均氣溫在逐年升高，高溫天數(shù)也在增加，年蒸降比逐年增大，導(dǎo)致北方濱海鹽漬害越發(fā)嚴(yán)重，尤其是渤海灣地區(qū)最為嚴(yán)重［3］。

同時(shí)，為解決土地稀缺問題和有效利用沿海灘涂的豐富資源，環(huán)渤海灣近年積極開展圍海造陸工程，灘涂面積急劇增大，截至目前，天津、河北、山東等地吹填新增陸域面積已超過1000 km2，其中天津占45%以上。圍海吹填造陸在解決大量疏浚土、緩解我國(guó)濱海地區(qū)土地資源緊缺局面的同時(shí)，也帶來了新的難題，新吹填土含鹽量高、土質(zhì)黏緊、滲透性極差、脫鹽周期極其漫長(zhǎng)［32-33］，自然條件下，吹填3 a以內(nèi)，地表基本無植物存活，呈光板地狀態(tài)；吹填5 a以上，鹽地堿蓬才能得以成片生長(zhǎng)，在降水和植物共同作用下，吹填土表土才開始脫鹽，但脫鹽速率極低，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)綠化建設(shè)帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。而當(dāng)前各地濱海城市化進(jìn)程快（一般3～5 a），且都以“生態(tài)、環(huán)保、可持續(xù)”為發(fā)展目標(biāo)［34］，如此高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)的綠化要求，要在幾年內(nèi)完成，時(shí)間極其緊迫，綠化問題尤為突出［35］。

3.3 濱海鹽堿地生態(tài)綠化的鹽堿防控技術(shù)

濱海鹽漬土和吹填土綠化主要采用“客土”即人工換土法，這種方法建設(shè)速度快、周期短［36-40］，但對(duì)土源地土壤及生態(tài)環(huán)境的破壞性極大，近年來，隨著客土綠化面積的急劇增大，土源越來越貧乏，已經(jīng)幾近無土可客的局面，即使高成本客來的所謂的“好土”，也不滿足綠化要求，需進(jìn)行二次改良，成本極高?？陀^形勢(shì)要求我們必須采用原土改良方法，開展濱海鹽土的原土綠化。

在濱海鹽土改良方面，我國(guó)自20世紀(jì)50年代以來，開展了大量的研究工作，60年代中期，熊毅等試驗(yàn)成功并推廣應(yīng)用具有中國(guó)特色的機(jī)井的井溝渠相結(jié)合的灌排措施，在土壤鹽漬化綜合防治方面取得了突破性的進(jìn)展；遼寧省林業(yè)土壤研究所鹽土組采用種稻壓鹽措施，經(jīng)多年種稻后，1 m土體含鹽量由原來的0.72%降到了0.20%，脫鹽顯著［41］；蔡廣武提出了一套以開溝淋鹽種植綠肥為中心的綜合性鹽土改良技術(shù)措施［42］；林學(xué)政等利用鹽地堿蓬對(duì)天津?yàn)I海河口鹽堿地進(jìn)行了生物修復(fù)，堿蓬根際電導(dǎo)率下降了13%［43］；王利民研究了濱海鹽土培肥利用技術(shù)及植物耐鹽性研究，確定了黃麻連作、稻-菜輪作和稻-麥輪作等多種種植方式及培肥技術(shù)［44］。

但由于綠化自身的特點(diǎn)，植被類型多樣，涵蓋喬、灌、花卉、草坪等多種類型，且植物根系深、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，少則十幾年，多則上百年，農(nóng)業(yè)上，作物根系淺、生長(zhǎng)季短，單茬或單季，與綠化植物的栽植截然不同；現(xiàn)有的濱海鹽堿地利用主要集中在低鹽漬化的灘涂區(qū)，土壤含鹽量一般都在10 g/L以下，而當(dāng)前亟待解決的生態(tài)綠化區(qū)多在近海陸域，含鹽量高，基本在20 g/L以上，吹填陸域區(qū)更高在30 g/L以上，現(xiàn)有的濱海鹽堿地農(nóng)業(yè)防治技術(shù)根本不能滿足綠化防治的需求；另外，沿海土壤含鹽量高，綠地生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)過程中需要大量的淡水脫鹽，且后期養(yǎng)護(hù)過程中仍需大量淡水灌溉防止土壤返鹽和進(jìn)行植物補(bǔ)水，而沿海地區(qū)淡水貧乏、咸水豐富，如何尋求科學(xué)的咸水替代技術(shù)和節(jié)水灌溉方法有待于深入研究。

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