生態(tài)修復(fù)工程在港口建設(shè)中的應(yīng)用

李亞娟 馬 春 毛天宇

（交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所水路交通環(huán)境保護(hù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，中國 天津300456）

1975年，美國召開“受損生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)”國際會(huì)議，專門討論了受損生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)與重建等諸多重要生態(tài)問題。自此開始，學(xué)術(shù)界將生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)提上生態(tài)學(xué)的研究日程，并逐漸成為生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)分支[1]。近年來，生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)與重建方面的研究已經(jīng)將林地、草原等多種系統(tǒng)納入研究范疇。20世紀(jì)50～70年代，美國、加拿大等國在生態(tài)修復(fù)與重建技術(shù)的研究領(lǐng)域開始向海岸帶擴(kuò)展。在美國路易斯安娜薩賓自然保護(hù)區(qū)和德克薩斯海岸帶地區(qū)，利用“梯狀濕地技術(shù)”（marsh terracing technique），在淺海區(qū)域修建緩坡狀濕地，即可以減弱海浪沖擊、促使泥沙沉積、保護(hù)海灘，同時(shí)也可以為其他生物提供棲息地[2]。我國在近海海域生態(tài)修復(fù)和重建的研究和實(shí)踐集中于對(duì)海域現(xiàn)狀的生態(tài)調(diào)查以及對(duì)歷史數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)，在生境修復(fù)和重建技術(shù)的研究尚處于起步階段[3-5]。鮮見相關(guān)的系統(tǒng)報(bào)道。

1 生態(tài)修復(fù)工程介紹

東疆港區(qū)位于天津港港區(qū)陸域的東北部，北臨永定新河口南治導(dǎo)線，東臨渤海灣海域。系淺海灘涂人工造陸形成的半島式港區(qū)，其中在人工沙灘中選取部分岸線，建設(shè)東疆生態(tài)修復(fù)示范區(qū)工程。沙灘修復(fù)是當(dāng)前防護(hù)海岸與海灘侵蝕最自然而簡(jiǎn)單有效的保護(hù)手段[5]。人工沙灘作為軟護(hù)岸措施被認(rèn)為回歸自然且有效的海岸防護(hù)措施。防波堤工程作業(yè)將作業(yè)段內(nèi)的底棲生物完全破壞。采取生態(tài)修復(fù)技術(shù)，可將海洋生態(tài)的負(fù)面影響降至最低。

2 增殖放流方法和過程

2.1 選擇先鋒物種

根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)理論、生物群落演替理論、生態(tài)適宜性原理、生態(tài)位理論、生物多樣性原理和自我設(shè)計(jì)與人為設(shè)計(jì)等生態(tài)修復(fù)原理，選擇本地常見、生長迅速且對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)意義重要的幾個(gè)物種作為先鋒物種[6]。選擇了毛蚶、菲律賓蛤仔、縊蟶、青蛤等常見底棲生物。

2.2 重建生態(tài)系統(tǒng)

人工沙灘基本上屬于無生命區(qū)。在該沙灘處底播菲律賓簾蛤500kg，平均個(gè)體大小2.38g/個(gè)；毛蚶300kg，平均個(gè)體大小0.61g/個(gè)。人工沙灘外側(cè)由于圍海造陸疏浚工程的實(shí)施幾乎成為無生命區(qū)。增殖適合沙灘生活的底棲貝類，底播菲律賓簾蛤500kg，平均個(gè)體大小2.38g/個(gè)；毛蚶700kg，平均個(gè)體大小0.61g/個(gè)；底播青蛤150kg，平均個(gè)體大小1.25 g/個(gè)；縊蟶75kg，平均個(gè)體大小1.04g/個(gè)。

3 修復(fù)效果分析

表1 2011年4月8日采樣站位表

3.1 修復(fù)前生態(tài)環(huán)境調(diào)查

2011年4月8日在東疆灣半圓形防波堤外側(cè)潮間帶布設(shè)3個(gè)站位采集底棲生物樣品，每個(gè)采樣點(diǎn)采集4個(gè)樣方；防波堤內(nèi)人工沙灘布設(shè)1個(gè)站點(diǎn)。采樣結(jié)果表明，東疆灣半圓形防波堤外側(cè)潮間帶僅采集到1個(gè)雙齒圍沙蠶（Perinereisaibuhitensis）和1個(gè)沙雞子（Phyllophrousordinatus），沒有任何底棲生物。

3.2 修復(fù)后生態(tài)狀況調(diào)查

2011年8月14日在東疆灣半圓形防波堤外側(cè)潮間帶布設(shè)3個(gè)站位采集底棲生物樣品，每個(gè)采樣點(diǎn)采集4個(gè)樣方；防波堤內(nèi)人工沙灘采集一個(gè)樣點(diǎn)。調(diào)查共獲得底棲生物標(biāo)本7種，其中，螠門1種，軟體動(dòng)物3種，節(jié)肢動(dòng)物3種。調(diào)查區(qū)域底棲動(dòng)物各類群密度、生物量及不同站位的分布見表3～5。調(diào)查區(qū)域底棲生物總平均密度為84 ind./m2，變動(dòng)范圍在0～120 ind./m2；總平均生物量為279.49g/m2，變動(dòng)范圍在0～127.35 g/m2。

根據(jù)《近岸海域環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ 442-2008）中提供的生物多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，本次調(diào)查大多數(shù)測(cè)站底棲生物的多樣性指數(shù)、豐度值和均勻度很低，優(yōu)勢(shì)度高，表明調(diào)查海域底棲生物群落處于非健康環(huán)境。底棲動(dòng)物的Shannon-weaver生物多樣性指數(shù)平均為1.50，與2011年4月份增殖放流之前相比，已初步建立起新的生態(tài)系統(tǒng)。

表2 2011年8月14日底棲動(dòng)物群落特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)論

天津港港口海域因?yàn)槿祟惢顒?dòng)頻繁，海洋生態(tài)系統(tǒng)脆弱。天津港東疆港區(qū)人工沙灘將人工岸線修復(fù)成沙灘海岸，輔以增殖放流方式，可明顯的回復(fù)生態(tài)環(huán)境。通過投放青蛤、縊蟶、菲律賓蛤仔和毛蚶等先鋒物種，使得東疆灣示范區(qū)的大型底棲動(dòng)物生境得以修復(fù)，生物量增加了103.1%；重建了防波堤周圍的巖石質(zhì)海岸生態(tài)系統(tǒng)-牡蠣-藤壺生態(tài)系統(tǒng)、人工沙灘菲律賓簾蛤-四角蛤蜊-毛蚶生態(tài)系統(tǒng)和防波堤外潮間帶灘涂青蛤-縊蟶-四角蛤蜊-毛蚶生態(tài)系統(tǒng)，區(qū)域環(huán)境狀況開始得到改善。

［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］馬春,張光玉,張曉春,李洪遠(yuǎn),鞠美庭,周斌,張騄.天津?yàn)I海新區(qū)濕地生態(tài)恢復(fù)模式[J].南水北調(diào)與水利科技，2012(04).

［4］崔麗娟,張曼胤,張巖,趙欣勝,王義飛,李偉,李勝男.濕地恢復(fù)研究現(xiàn)狀及前瞻[J].世界林業(yè)研究，2011(02).

［5］閆維,李洪遠(yuǎn),孟偉慶,莫訓(xùn)強(qiáng),郝翠,蔡喆.基于生物多樣性保護(hù)的天津濕地生態(tài)旅游研究[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2009(12).

［6］章家恩,徐琪.恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究的一些基本問題探討[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，1999(01).