渤海灣牡蠣礁的研究現(xiàn)狀與保護(hù)建議

李建芬 ，商志文 ，陳永勝 ，田立柱 ，姜興鈺 ，王福 ，胡云壯 ，李勇 ，楊朋 ，文明征 ，袁海帆 ，施佩歆 ，王宏 *

（1.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心,天津300170；2.中國地質(zhì)調(diào)查局海岸帶地質(zhì)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300170；3.中國地質(zhì)調(diào)查局華北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，天津300170）

渤海灣沿海平原若大致以海河下游（天津市中心城區(qū)以東）為界，其北側(cè)的一部分可稱作“牡蠣礁平原”、南側(cè)可稱作“貝殼堤平原”。北側(cè)的天津市寧河區(qū)、寶坻區(qū)、東麗區(qū)、濱海新區(qū)（原塘沽區(qū)、漢沽區(qū)部分）及河北省唐山市豐南區(qū)等面積近5 000 km2的沿海低地，迄今已發(fā)現(xiàn)了50余處埋藏于地下的牡蠣礁。中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心自1980年代末陸續(xù)開展了大量的渤海灣牡蠣礁調(diào)查與研究工作，經(jīng)過三十余年來的努力，通過對礁體的沉積學(xué)、微體古生物學(xué)、年代學(xué)、穩(wěn)定同位素化學(xué)及牡蠣個(gè)體及礁體的生態(tài)特征研究，在牡蠣礁的結(jié)構(gòu)特征、時(shí)空分布、古環(huán)境重建等方面，積累了較為豐富的資料。本文對此做了綜述并提出牡蠣礁保護(hù)及海岸修護(hù)的建議。

1 牡蠣礁的概念、分布及研究背景

1.1 牡蠣礁的概念

牡蠣科（Ostreidae）屬軟體動(dòng)物門、雙殼綱、珍珠貝目，具有廣棲性，為世界性廣布種。牡蠣可在近海沿岸的復(fù)雜生境中大量繁殖，外部形態(tài)常隨其生活環(huán)境的不同而發(fā)生極大的變化。因此，牡蠣中多數(shù)種類單純依靠貝殼的外部形態(tài)是很難區(qū)分的。地理分布曾是牡蠣物種鑒定的主要依據(jù)之一，但有不少研究表明，一些曾因地理分布不同而被定為不同種的牡蠣，很容易雜交，產(chǎn)生可存活的并且具有繁育能力的后代。由于缺少有效的研究手段，在相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)，牡蠣的種名混亂，同種異名和異種同名現(xiàn)象十分嚴(yán)重[1-2]。

渤海灣牡蠣礁平原的牡蠣，是長重牡蠣Crass ostrea gigas（Thunberg，1793）[1，3-12]①關(guān)于渤海灣牡蠣的定名，仍有爭論。例如農(nóng)業(yè)農(nóng)村部東海水產(chǎn)研究所的全為民研究員認(rèn)為是近江牡蠣Crassostrea ariakensis（C.rivularis），但包括天津市水產(chǎn)部門在內(nèi)的研究者認(rèn)為是長重牡蠣（與劉克奉等的討論，2019）。②商志文,姜興鈺.渤海灣西岸貝殼堤、牡蠣礁與全新世環(huán)境變遷，濱海新區(qū)博物館“渤海講堂”科普宣傳材料（多媒體），2019。（圖1），為一種生長在咸、淡水混合的河口-海灣淺海區(qū)的水生軟體雙殼類，由此種貝類形成的礁體稱為牡蠣礁（oyster reef）。它的基底坐落在泥質(zhì)（泥砂質(zhì)）沉積物或貝殼（以及其它固定的硬質(zhì)基底）上，單個(gè)個(gè)體甚至可在任何“硬底”上固著生長，例如木片、塊石等。在最近三、四年里，已在北疆電廠、南疆圍海造陸區(qū)、歧口河河口及黃驊港圍海造陸區(qū)的海邊砌石、海堤上發(fā)現(xiàn)了活牡蠣③過去數(shù)千年里，牡蠣礁曾廣泛分布于海河以北的“牡蠣礁平原”，現(xiàn)代活牡蠣礁還分布于渤海灣西北岸大神堂近海。海河以南的“貝殼堤平原”上，在貝殼堤內(nèi)和地層中也有零星牡蠣殼個(gè)體的存在，但從未有牡蠣礁的報(bào)道（僅在民訪時(shí)得知黃驊市南部板堂河在1970年代疏浚河道時(shí)有發(fā)現(xiàn)）。但是，近三、四年來在渤海灣西岸從歧口河河口直至黃驊港北側(cè)人工堤岸多處發(fā)現(xiàn)活牡蠣，期望善加保護(hù)以形成礁體。。牡蠣幼體固著在先期成體之上并向上生長，堆積成直立狀態(tài)、向上生長的牡蠣礁體。礁內(nèi)死亡個(gè)體雙殼間被泥質(zhì)沉積物充填，牡蠣殼體和泥砂質(zhì)沉積物記錄了礁體生長時(shí)的環(huán)境信息。

圖1 渤海灣西北岸“牡蠣礁平原”一個(gè)埋藏牡蠣礁中的牡蠣個(gè)體Fig.1 An individual oyster from one buried oyster reef in the Oyster Reef Plain on the northwest coast of the Bohai Bay

原生狀態(tài)：直立、雙殼閉合。該個(gè)體殼高約25 cm，在沒有人類干擾的自然環(huán)境中可從容地生長至數(shù)十厘米、甚至近50 cm高，而現(xiàn)代養(yǎng)殖牡蠣在2～3年內(nèi)長至10 cm高即可上市。

1.2 全新世牡蠣礁的分布

全新世牡蠣礁廣泛分布于東亞環(huán)太平洋沿岸地區(qū)（圖2～5）。泰國曼谷中央平原Wat Hoi地區(qū)的牡蠣礁體被發(fā)現(xiàn)于海拔-1 m以下，上覆泥層反映海退環(huán)境[13]（圖3）。湄公河三角洲的安江群上部泥層掩蓋了牡蠣礁及沿海森林[14]。紅河三角洲平原的全新世牡蠣礁被發(fā)現(xiàn)于距現(xiàn)代岸線～80 km的內(nèi)陸平原，上覆1.5 m 厚的泥層（圖3）。越南沿海地區(qū)從南向北，至少發(fā)現(xiàn)7 處礁體及上覆泥層的“二元結(jié)構(gòu)”現(xiàn)象。臺灣西海岸原生礁體因高能波浪作用難于保存，但全新世地層中常有厚數(shù)十厘米的牡蠣層。俄羅斯遠(yuǎn)東從符拉迪沃斯托克到薩哈林島，也有現(xiàn)生牡蠣及全新世牡蠣礁的發(fā)現(xiàn)[15]。

圖2 太平洋西岸與渤海灣西北岸全新世牡蠣礁分布示意圖（據(jù)文獻(xiàn)[2]）Fig.2 Distribution of Holocene oyster reefs on the west coast of the Pacific Ocean and the northwest coast of Bohai Bay

圖3 泰國和越南的古牡蠣礁（埋藏牡蠣礁）Fig.3 Ancient (Buried) oyster reefs in Thailand and Vietnam

圖4 全球現(xiàn)代活牡蠣礁分布現(xiàn)狀（據(jù)文獻(xiàn)[16]）Fig.4 Global distribution status of living oyster reefs (according to reference [16])

圖5 現(xiàn)代活牡蠣礁實(shí)例Fig.5 Examples of living oyster reefs

1.3 牡蠣礁在國內(nèi)的分布及研究背景

在中國大陸牡蠣礁分布于南海、東海及黃海沿岸[17，18]、萊州灣[19]和渤海灣。中國大陸的牡蠣礁研究，主要集中在以下幾個(gè)地點(diǎn)：

（1）福建深滬灣末次冰期牡蠣礁。深滬灣潮間帶存在牡蠣礁和沉溺古樹林兩種沉積體。徐起浩等強(qiáng)調(diào)新構(gòu)造（古地震）活動(dòng)、并對古地震作了定量化分析[20，21]，而王紹鴻等[22]則認(rèn)為冰期-間冰期轉(zhuǎn)換引起的海面升降是制約當(dāng)?shù)丨h(huán)境變化的主要因素。俞鳴同、黃向華[23]等綜合了上述兩種觀點(diǎn)，認(rèn)為冰期時(shí)降低的海面使礁體所在層位成為陸地，新構(gòu)造抬升又使古河道沉積物生長油杉林，二者同時(shí)在中全新世時(shí)被高海面淹沒。該處礁體的14C直接測定值的合理范圍被認(rèn)為是20 000～25 000年前[24]。

（2）江蘇小廟洪現(xiàn)代牡蠣礁。張忍順[25]對江蘇小廟洪生活于現(xiàn)代潮間帶的現(xiàn)生牡蠣礁體及周邊環(huán)境進(jìn)行了形態(tài)學(xué)、生態(tài)學(xué)、地貌學(xué)和水文學(xué)研究。礁體頂部起伏，最高處接近海平面高度。對于礁體中的水平層成因，認(rèn)為并非僅有外部強(qiáng)力沖蝕（例如風(fēng)暴潮）一種，還可能是在低潮時(shí)礁體頂部低凹部位的積水沿小水道外瀉而形成的再搬運(yùn)牡蠣和泥砂沖刷層④近年來該地牡蠣礁中的牡蠣出現(xiàn)大量死亡現(xiàn)象，沉積學(xué)和貝類生態(tài)學(xué)的初步研究均認(rèn)為是沉積物過快堆積所致（南京大學(xué)于謙，2020）。。

（3）山東小清河現(xiàn)代牡蠣礁。耿秀山等[26]測量了小清河、淄脈溝河口牡蠣礁分布位置、礁頂?shù)钠鸱螒B(tài)及礁頂在海平面以下的深度。認(rèn)為1955～1980年間的三次分米級的海面下降引起牡蠣礁體向海方向的水平遷移。

（4）渤海灣西北岸全新世牡蠣礁研究始于20世紀(jì)初期，Licent和de Chardin報(bào)道了海河下游北岸的Yenzhuang⑤查順直地形圖（順直水利委員會(huì)，1928），似應(yīng)為該圖上的“一人莊”，其地理位置在現(xiàn)今海河北無瑕街的行政范圍內(nèi)。地下20～25英尺（約合6.1～7.6 m）處發(fā)現(xiàn)的大量被埋藏的牡蠣[27]。對渤海灣牡蠣礁的早期科學(xué)研究，緣起于1970年代冬季興修農(nóng)田水利時(shí)發(fā)現(xiàn)的“千層蛤”（牡蠣殼），當(dāng)時(shí)引起了翟乾祥先生的關(guān)注，他首次調(diào)查了渤海灣牡蠣礁的分布，并做了初步的貝類學(xué)和生態(tài)學(xué)研究，將其定名為長牡蠣Ostrea gigas，認(rèn)為是氣候溫暖時(shí)受海水影響的產(chǎn)物，并獲得了第一批14C年齡[28,29]。此后，眾多研究者開始從牡蠣定名與生態(tài)習(xí)性、礁體分布及與海面關(guān)系、年代學(xué)、古氣候與古環(huán)境諸多方面開展研究[30-34]。

2 渤海灣牡蠣礁的調(diào)查與研究現(xiàn)狀

2.1 牡蠣礁礁群的確立及時(shí)空分布特征

渤海灣西北岸的天津市寧河區(qū)、寶坻區(qū)、濱海新區(qū)和河北省唐山市豐南區(qū)等總面積近5 000 km2的沿海平原上，迄今為止已發(fā)現(xiàn)了50余處埋藏牡蠣礁體，這一地區(qū)因而又被稱為“牡蠣礁平原”。其中，屬于天津古海岸與濕地國家級自然保護(hù)區(qū)的牡蠣礁，主要分布在寧河區(qū)境內(nèi)，其核心區(qū)、緩沖區(qū)集中于寧河區(qū)俵口鄉(xiāng)。這些礁體埋藏于地下2～6 m處，呈斑狀或帶狀分布，單個(gè)礁體面積數(shù)千至數(shù)萬平方米，分別形成于距今約7 670～900年間。在渤海灣西北的近岸淺海區(qū)，還埋藏著迄今所發(fā)現(xiàn)的最老礁體（約8 270年前）以及現(xiàn)代活牡蠣，經(jīng)過原天津市海洋局和水產(chǎn)局的努力，近年來該海區(qū)已被劃為“大神堂牡蠣礁國家級海洋特別保護(hù)區(qū)”⑥2019年，在曹妃甸泝河河口淺海區(qū)發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)代牡蠣礁，但遭到哄搶而未能保護(hù)起來。。

在過去約8 300的時(shí)間里，近5 000 km2的牡蠣礁平原的50余處礁體，按它們的時(shí)空分布范圍，自西北向東南可大致劃分為10～14道礁群（其中有4道可視作亞礁群）（圖2、6，表1）[2，12，35-37]。迄今發(fā)現(xiàn)的最老礁體，是埋藏于大神堂近海CH79孔的現(xiàn)代85高程-12.20 m處、距今約8 270年（8 270 cal BP）的水下埋藏牡蠣礁，定名為Pro-I礁群[36-38]，距現(xiàn)代海岸線最遠(yuǎn)的陸地上第I礁群（距現(xiàn)代海岸線約60 km，礁體死亡年齡約7 670年前），分布于天津市寶坻區(qū)黃莊-東老口一線；最年輕的埋藏礁群IX位于薊運(yùn)河河口（礁體死亡時(shí)間約1 070年前）；現(xiàn)代活牡蠣分布于大神堂特別保護(hù)區(qū)。

圖6 渤海灣西北岸牡蠣礁平原礁群時(shí)空分布圖Fig.6 Temporal and spatial distribution map of oyster reefs in the Oyster Reef Plain on the northwest coast of the Bohai Bay

表1 渤海灣西北岸牡蠣礁平原各牡蠣礁群的基本參數(shù)一覽表[2, 8-9,12, 35-37]Tab.1 Basic parameters of each oyster reef in the Oyster Reef Plain on the northwest coast of the Bohai Bay[2, 8-9,12, 35-37]

續(xù)表1

續(xù)表1

2.2 牡蠣礁礁群的結(jié)構(gòu)特征

每個(gè)牡蠣礁均由礁體與上覆泥層兩部分組成，具有“二元結(jié)構(gòu)”（圖7～13），有些礁體還特別確定了一個(gè)厚達(dá)數(shù)十厘米的“礁泥轉(zhuǎn)換層”[2]。這種現(xiàn)象類似于“貝殼堤平原”堤與堤間低地的轉(zhuǎn)換，被視為牡蠣礁平原“第一等級”的環(huán)境變化。此外，50余個(gè)礁體內(nèi)部也是由環(huán)境相對平靜的、個(gè)體垂直分布的正常建礁層與不利牡蠣生長的、由再搬運(yùn)混雜堆積構(gòu)成的水平夾層（里面的牡蠣個(gè)體水平展布）兩部分組成。目前在同一個(gè)礁體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的這種轉(zhuǎn)換最多可達(dá)6、7次之多。粗略統(tǒng)計(jì)，近8,000余年來，已發(fā)現(xiàn)這樣的交替近20次，此為“第二等級”的環(huán)境變化。

自I道礁群開始的約7 840年前至VIII道礁群被覆蓋的約950年前（VIII道死亡時(shí)期約1068年前，若考慮其被上覆泥層覆蓋的隨后約100年的轉(zhuǎn)換期，實(shí)應(yīng)為約950年前）的約6 900年里，正常建礁所代表的平靜期約1 500年，“緩變型”環(huán)境惡化期約3 500年，共計(jì)約5 000年，另有約1 900年是不存在牡蠣的泥質(zhì)沉積期、或年代學(xué)數(shù)據(jù)和解釋有誤所致（對礁體歷時(shí)認(rèn)識的不斷修訂，參見表4的注）。

全新世牡蠣礁內(nèi)的水平夾層和礁頂之上的轉(zhuǎn)換層，各有約13次（層）和9次（層）之多，二者約占全新世1.17萬年的三分之一（表1、圖14）。這些，表明了它們在渤海灣西北岸海岸帶全新世進(jìn)程中的不容忽視的地位。

2.3 牡蠣礁地質(zhì)環(huán)境意義的研究

上面已經(jīng)初步論述了牡蠣礁平原的兩個(gè)不同級別的環(huán)境轉(zhuǎn)變。與貝殼堤一樣，牡蠣礁也可能包含更短尺度的變化。一個(gè)礁體從最初形成到向上建造、再到最后死亡（被泥層覆蓋），至少要持續(xù)數(shù)百年甚至上千年。經(jīng)調(diào)查，50余處礁體無一例外地均經(jīng)歷了被泥層覆蓋的自然過程。然而造成這種轉(zhuǎn)換的原因是什么、蘊(yùn)含著怎樣的氣候信息？要回答這些問題，首先需要查明這種轉(zhuǎn)換的細(xì)節(jié)。

圖7 河北省唐山市豐南區(qū)大吳莊牡蠣礁(礁群II)Fig.7 Dawuzhuang oyster reef (reef group II) in Fengnan district of Tangshan city, Hebei province

圖8 天津市寧河區(qū)俵口牡蠣礁（礁群III），俵口村東南角原俵口小學(xué)附近Fig.8 Biaokou oyster reef (reef group III), near Biaokou primary school in the southeast of Biaokou village, Ninghe district, Tianjin

圖9 天津?qū)幒訁^(qū)罾口河牡蠣礁（礁群III）Fig.9 Zengkouhe oyster reef（reef group III）, Ninghe district, Tianjin

圖10 河北省蘆臺農(nóng)場嶺頭牡蠣礁（礁群III）Fig.10 Lingtou oyster reef (reef group III), Lutai Farm, Hebei province

圖11 天津市東麗區(qū)空港牡蠣礁（礁群III-2）Fig.11 Konggang oyster reef (reef group III-2), Dongli district, Tianjin

圖12 天津?qū)幒訁^(qū)北淮淀礁體（礁群V）Fig.12 Beihuaidian oyster reef (reef group V), Ninghe district, Tianjin

圖13 天津?yàn)I海新區(qū)濱海湖（黃港水庫）牡蠣礁（礁群V-1）Fig.13 Binhaihu oyster reef (reef group V-1), Binhaixinqu district, Tianjin

圖14 渤海灣西北岸牡蠣礁平原牡蠣礁群時(shí)空分布示意圖（據(jù)參考文獻(xiàn)[2, 12]）Fig.14 Schematic map of temporal and spatial distribution of oyster reefs in the oyster reef plain on the northwest coast of Bohai Bay(according to reference [2, 12])

2.3.1 牡蠣礁體與上覆泥層的轉(zhuǎn)換—“第一等級”的環(huán)境變化

由50余個(gè)牡蠣礁體組成的十個(gè)牡蠣礁群的礁泥轉(zhuǎn)換分為兩大類：第一類包括礁群I-IX，是在海水退積過程中形成的；第二類指礁群Pro-I，是海水進(jìn)積過程中形成的。兩大類的環(huán)境轉(zhuǎn)換是完全不同的。

第一類研究表明，礁體被泥層覆蓋也存在漸變和突變兩種情況（圖14～16）。一種轉(zhuǎn)換方式是礁體頂部先出現(xiàn)封閉停滯、還原狀態(tài)的小水體環(huán)境（圖15（d，e）和圖16（i））（也可能為牡蠣礁群中相對低洼的部分，由于周圍高出的礁體遮擋，形成相對封閉的受漲落潮流和波浪影響較弱的環(huán)境）。礁體頂部的牡蠣個(gè)體腹緣遭受的侵蝕不明顯，上覆沉積物最底部（礁-泥轉(zhuǎn)換層）主要由粘土、粉砂組成，含有機(jī)質(zhì)，厚約20～30 cm，黑棕色，塊狀構(gòu)造（不具有潮汐環(huán)境的粉細(xì)砂質(zhì)透鏡層理），內(nèi)含零星的雙殼閉合牡蠣個(gè)體。再向上，水動(dòng)力逐漸增強(qiáng)，開始堆積開放潮坪相泥質(zhì)沉積，含大量不規(guī)則的細(xì)砂-粉砂質(zhì)紋層透鏡體。最后才轉(zhuǎn)為鹽沼-河流溢流扇環(huán)境[2]，俵口、大吳莊礁體即此種情況。筆者將此稱作“緩變型”轉(zhuǎn)換。

圖15 牡蠣礁平原上的三處重要的埋藏礁體Fig.15 Three important buried oyster reefs in the oyster reef plain

圖16 礁體向泥層的兩種轉(zhuǎn)換模型Fig.16 Two models of the transition from reef to overlying mud

另一種轉(zhuǎn)換是如北淮淀礁體所顯示的，那里的礁體頂部的個(gè)體腹緣多被明顯侵蝕（削頂，像被用刀削去一樣，truncated），甚至有較多的再搬運(yùn)的、水平狀的牡蠣個(gè)體覆蓋在礁頂侵蝕面之上。上覆泥層發(fā)育層理，濁黃棕色，顯然是從礁體立即轉(zhuǎn)為開放氧化、動(dòng)蕩環(huán)境，水流流速較快、流量較大。屬于對下伏礁頂造成侵蝕的較為突然、快速的轉(zhuǎn)換過程[37]。我們將此稱作“突變型”轉(zhuǎn)換。這種突發(fā)性的變化，僅存在于很短時(shí)間內(nèi)，類似貝殼堤記錄的第三等級的變化。因此，礁體自身及它們與礁間泥質(zhì)低地轉(zhuǎn)換所蘊(yùn)含的可能的周期性變化信息，大致可分為近千年級別的、數(shù)百年級別（或百年左右）的和數(shù)小時(shí)-數(shù)日級別的三大類。當(dāng)然，這僅是粗略的劃分，礁與泥質(zhì)低地所記錄的古環(huán)境變化，仍有待于今后的進(jìn)一步深入探索。

2.3.2 確定了牡蠣礁作為海面變化標(biāo)志點(diǎn)的條件

渤海灣牡蠣礁由Crassosrtea gigas（長重牡蠣）組成，礁體頂板可達(dá)到海平面的高度[2]。渤海灣牡蠣礁礁體均被潮間帶泥層覆蓋，經(jīng)對6處礁體的統(tǒng)計(jì)[8]，它們頂板之上的潮間帶泥層平均厚1.6 m，近似等于渤海灣平均大潮潮差的一半，是大致位于海平面的礁頂與MHWS之間所能提供的最大調(diào)適空間。這一點(diǎn)，亦為礁頂可達(dá)海平面提供了佐證。因此，以牡蠣礁頂板作為海面標(biāo)志點(diǎn)，不必再做高度補(bǔ)償。但是，礁體頂板常有起伏。對大吳莊、濱海湖和空港3處牡蠣礁礁頂19個(gè)點(diǎn)的高程實(shí)測發(fā)現(xiàn)，同一處礁體頂部起伏幅度在0.4～1.4 m之間，最大1.4 m[8]。另外，蘇北小廟洪活體牡蠣礁的研究也證實(shí)礁頂可達(dá)到海平面，礁頂起伏0.5～1.0 m[25]。因此，牡蠣礁頂板可以作為海面標(biāo)志點(diǎn)，在重建海平面時(shí)，以礁頂?shù)膶?shí)測高度，再增加“±0.7 m”礁頂起伏誤差范圍，重建當(dāng)時(shí)的海平面[36,37]。

2.3.3 牡蠣殼體的生態(tài)環(huán)境信息研究

牡蠣殼體是生物碳酸鈣（CaCO3）、晶型是自生方解石，它的氧、碳和鍶等穩(wěn)定同位素組成記錄了礁體生長時(shí)的環(huán)境信息。氧、碳同位素組成揭示了牡蠣殼體生長層有明顯的季節(jié)性、年際變化和個(gè)體同位素年齡，C.gigas 在自然狀態(tài)下殼體的平均生長速率為 1 cm/a[3，5，45]。另外，范昌福等[46]討論了大吳莊和嶺頭兩個(gè)牡蠣礁的殼體形態(tài)與沉積環(huán)境的關(guān)系，認(rèn)為寬厚的殼體與較粗的沉積物和較低的粘土含量有關(guān)，而細(xì)窄的殼體與細(xì)粒的沉積物和較高的粘土含量有關(guān)。

2.3.4 人類活動(dòng)與牡蠣礁及嶺地確定的海岸線

迄今為止尚未在牡蠣礁中發(fā)現(xiàn)人類活動(dòng)留下的痕跡。但是，與牡蠣礁群相間分布的、凸起于地表之上的嶺地，卻有大量先民活動(dòng)的遺存。這些嶺地，在牡蠣礁平原有地方性名稱，如頭、坨和臺等。從距現(xiàn)代海岸線最遠(yuǎn)的一道嶺地向南東方向直至現(xiàn)代海岸線，分布著數(shù)道嶺地。依次是：（1）普賢坨-東老口嶺地；（2）爾王莊-史莊子-東棘坨嶺地；（3）大賈莊-豬頭甸-潘莊-大海北-小海北-桐城嶺地；（4）北側(cè)的后七里海（后海）和南側(cè)的前七里海兩個(gè)古瀉湖之間的近東西向嶺地，從西向東分布著西塘坨-東塘坨-俵口-洛里坨-興坨-嶺頭等村落；（5）在前七里海（即現(xiàn)在的西七里海和東七里海）的南西側(cè)和南側(cè)，同樣有一道近東西向的嶺地，歡坨-西堤頭-東堤頭-造甲城-傅家臺-王家臺-樂善莊-大八畝坨-小八畝坨等村落分布其上；（6）胡家園一帶，從順治地形圖和民訪可推斷，也分布著一道嶺地（圖17）。

這些古嶺地，與貝殼堤平原泥質(zhì)堤的成因相同。相對高亢的地勢，為先民提供了居停的場所。上述嶺地向南西方向折轉(zhuǎn)，漸次分別與海河南側(cè)貝殼堤平原的數(shù)道貝殼堤相接，構(gòu)成了渤海灣西岸數(shù)道古海岸線（圖17～18）。

圖17 渤海灣古海岸線重建[47-52, 54]Fig.17 Reconstructed ancient coastlines of Bohai Bay[47- 52,54]

位于嶺地間的前、后七里海，地勢相對低洼（比嶺地低1～3 m），是古瀉湖。瀉湖中鉆取的淺表地層巖心和少量的露頭剖面顯示，距今約4 000年前，七里海所在地區(qū)還屬于淺海區(qū)，隨著海水的退出，逐漸轉(zhuǎn)入高潮時(shí)被海水淹沒、低潮時(shí)出露成大片砂泥灘（界于現(xiàn)代的驢駒河砂灘和馬棚口泥灘之間）的潮間帶（深度的）瀉湖，發(fā)育眾多的海相軟體動(dòng)物如四角蛤蜊等。接下來，大約在3 000～1 300年前，隨著海水入侵逐漸減弱，大氣降水和青龍灣河水注入的雙重作用，使瀉湖的鹽度逐漸降低，僅有極少的能耐受更低鹽度的蟶和薄殼綠螂存活。至隋唐之后，逐漸脫離高潮水的襲擾而成為淡水湖泊。

3 牡蠣礁保護(hù)的相關(guān)調(diào)查

3.1 牡蠣礁博物館選址調(diào)查

2016年，原天津市海洋局天津古海岸與濕地國家級自然保護(hù)區(qū)管理處與天津市寧河區(qū)七里海管理委員會(huì)啟動(dòng)了“天津牡蠣礁博物館”選址的地質(zhì)勘查工作。天津華北地質(zhì)勘查局地質(zhì)研究所負(fù)責(zé)鉆探與地球物理調(diào)查，我們負(fù)責(zé)巖心編錄、取樣與綜合研究。選址地點(diǎn)位于俵口-罾口河之間的農(nóng)田中，36個(gè)深度12 m的全取心孔，均鉆遇牡蠣礁體（圖19～20）。

俵口-罾口河之間約2.4萬m2的調(diào)查區(qū)內(nèi)全部鉆遇的牡蠣礁，屬于第III礁群，是迄今為止在“牡蠣礁平原”發(fā)現(xiàn)的面積最大的兩處礁體中的一處（另一處是河北省唐山市豐南區(qū)的大吳莊礁體）。此處礁體頂板平均埋深3.1 m（相當(dāng)于85高程-2.737 m）、底板埋深8.1 m（85高程-7.684 m），礁體平均厚度約5 m。礁體滿足“天津市牡蠣礁博物館”建館要求，為牡蠣礁建館選定了合適的位置。

3.2 現(xiàn)代活牡蠣礁調(diào)查

現(xiàn)代活牡蠣礁體存在于渤海灣西北岸大神堂以南的大、小沙崗及其邊緣水域，水深約0.5～4.5 m。2005年，在天津市原房屋與國土資源管理局的支持下，我們首次開展了渤海灣活牡蠣礁地質(zhì)調(diào)查[52]。天津地質(zhì)調(diào)查中心海岸帶與第四紀(jì)地質(zhì)室2007、2011和2019年三次對大神堂近海-潮間帶下部活牡蠣礁開展調(diào)查（圖21）。結(jié)果顯示1970年代，這里的牡蠣礁連片發(fā)育，面積約為35 km2。后由于人為破壞至2007年調(diào)查時(shí)僅存3個(gè)分散的礁區(qū)，總面積減少至約3.2 km2，分為西北部（礁體面積約0.9 km2）、南部（礁體面積約0.9 km2）和東北部（礁體面積約1.4 km2）三個(gè)相互分割的礁區(qū)。至2011年保護(hù)區(qū)確定前，原西北部礁體已經(jīng)消失，南部礁體面積降低至約0.5 km2，面積最大的東北部牡蠣礁形狀和分布比較穩(wěn)定。2019年3月的初步勘察結(jié)果表明，得益于多年來對海洋特別保護(hù)區(qū)采取的各類保護(hù)和限制措施，面積最大的東北部牡蠣礁北側(cè)出現(xiàn)了新生的連片牡蠣礁，面積達(dá)2 km2以上。但可能受限于區(qū)域生態(tài)恢復(fù)時(shí)間仍過短，且保護(hù)區(qū)臨近北疆電場冷卻水排泄區(qū)，以及當(dāng)?shù)貪O業(yè)的過度捕撈，大神堂海洋特別保護(hù)區(qū)的牡蠣礁至今仍呈現(xiàn)分散狀態(tài)，原西北部礁體仍未恢復(fù)，南部礁體發(fā)育狀況未知，東北部礁體的西部存在萎縮跡象[53]。

圖18 依據(jù)貝殼堤與嶺地勾勒出的渤海灣西岸距今約7 000年以來的海陸變遷與先民活動(dòng)關(guān)系圖（據(jù)文獻(xiàn)[50]）Fig.18 Map showing the relationship between land and sea changes and ancestor activities on the west coast of Bohai Bay since 7 000 years ago, drew based on the cheniers and ridges (according to reference [50])

對大神堂活牡蠣盡管未進(jìn)行更深入的生態(tài)地質(zhì)研究，但近8 000 年來渤海灣西北岸已發(fā)現(xiàn)的50 余處礁體（圖14），表明該區(qū)域環(huán)境狀況一直適合牡蠣礁體的生長。前文已述及，近年來渤海灣現(xiàn)代海岸多處零星發(fā)育的牡蠣，也說明現(xiàn)代渤海灣沿海環(huán)境條件仍適宜牡蠣生長。同時(shí)，上述大神堂活牡蠣礁的調(diào)查結(jié)果及相關(guān)評估[55]表明了活牡蠣生態(tài)修護(hù)工程初見成效。因此，建議利用牡蠣開展生態(tài)海岸的修復(fù)，來改善水體的生態(tài)環(huán)境，同時(shí)起到海灘養(yǎng)護(hù)的功能。

4 建議

圖19 寧河區(qū)俵口-罾口河之間農(nóng)田中的“天津牡蠣礁博物館”選址調(diào)查（據(jù)文獻(xiàn)[44]）Fig.19 Site selected survey of the“Tianjin Oyster Reef Museum”in the farmland between Biaokou and Zengkouhe, Ninghe district (according to reference [44])

圖20 選址調(diào)查區(qū)內(nèi)牡蠣礁體空間分布圖（據(jù)文獻(xiàn)[44]）Fig.20 Spatial distribution map of oyster reefs in the site survey area (according to reference [44])

圖21 天津市大神堂牡蠣礁國家級海洋特別保護(hù)區(qū)東北部1號礁體側(cè)掃圖像對比圖Fig.21 Comparison map of side-scan sonar images of No.1 reef in the northeast of Tianjin Dashentang Oyster Reef National Marine Special Reserve

對牡蠣礁的研究，是認(rèn)識渤海灣海陸變遷歷史、預(yù)測將來演化方向的鑰匙。但深刻認(rèn)識它們，注定是一個(gè)漫長的過程。在這個(gè)過程中，我們期望能不斷為渤海灣海岸帶中長尺度可持續(xù)發(fā)展和戰(zhàn)略決策提供科學(xué)的地學(xué)建議。牡蠣礁是大自然留贈(zèng)給渤海灣西岸極為珍貴的地質(zhì)遺產(chǎn)，但是，牡蠣礁已遭受嚴(yán)重破壞，“牡蠣礁平原”上發(fā)現(xiàn)的50余處埋藏牡蠣礁，部分受到嚴(yán)重破壞，其余的也無法直接看到。

鑒于此，提出建議如下：

（1）重啟牡蠣礁博物館選址調(diào)研工作。自2003年建立“天津市古林古海岸遺跡博物館”（天津市貝殼堤博物館）后，就一直有接續(xù)建設(shè)“天津市牡蠣礁博物館”的動(dòng)議。2016年，在原天津市海洋局天津古海岸與濕地國家級自然保護(hù)區(qū)管理處和寧河區(qū)七里海管委會(huì)的組織下，在寧河區(qū)俵口村與罾口河之間的農(nóng)田，開展了牡蠣礁博物館選址地質(zhì)勘查，后因變更用地性質(zhì)有困難等原因而終止。建議天津市自然資源管理部門和寧河區(qū)政府積極促成此事，將建立“天津市牡蠣礁博物館”納入市、區(qū)規(guī)劃，并首先重啟建館選址工作。建立“牡蠣礁博物館”，可與已有的“貝殼堤博物館”形成堤、礁“雙館”的全新局面，這在全國、乃至世界上都是無法復(fù)制的，對提升天津市的軟實(shí)力具有重要意義。

（2）建議河北省有關(guān)部門將曹妃甸泝河口天然牡蠣礁納入保護(hù)對象名單，與唐山市海洋牧場的人工牡蠣礁養(yǎng)殖相結(jié)合，使它們成為天然+人工“牡蠣礁海岸”的全國試點(diǎn)。

（3）建議天津市、河北省和山東省有關(guān)部門聯(lián)合調(diào)查現(xiàn)代牡蠣在渤海灣西岸、西南岸的擴(kuò)張現(xiàn)象。從1990 年代大米草逐漸遍布渤海灣泥質(zhì)潮間帶以來，“牡蠣擴(kuò)張現(xiàn)象（oyster expansion）”是渤海灣西岸生態(tài)變化的又一個(gè)信號，應(yīng)與建議（2）聯(lián)合考慮，順勢引導(dǎo)，使之成為有利經(jīng)濟(jì)并具長遠(yuǎn)環(huán)境意義的事情。

總體說來，盡管近年來對海岸帶濕地的修復(fù)逐漸引起重視，但牡蠣礁的科學(xué)研究、養(yǎng)護(hù)與利用尚未切實(shí)納入自然資源與環(huán)境保護(hù)部門對渤海灣海岸帶中長期發(fā)展的統(tǒng)籌考慮之中，與濕地密切相關(guān)的牡蠣礁卻仍不為政策制定與規(guī)劃部門熟知，長期處于被忽略的狀況。因此，筆者希望所提建議能夠得到有關(guān)部門的重視，推進(jìn)牡蠣礁的保護(hù)工作。

致謝：此綜述是筆者團(tuán)隊(duì)30余年來牡蠣礁研究的初步總結(jié)，得到了中國地質(zhì)調(diào)查局、國家自然科學(xué)基金委員會(huì)和天津地質(zhì)調(diào)查中心的支持。同時(shí)，原天津古海岸與濕地國家級自然保護(hù)區(qū)管理處、天津市寧河區(qū)七里海管委會(huì)、原塘沽區(qū)排灌處、河北省唐山海洋牧場及渤海灣沿海有關(guān)單位及群眾提供工作便利和幫助。與南京大學(xué)等單位同行們的討論中得到教益；部分以牡蠣礁和渤海灣沿海平原地質(zhì)環(huán)境變化為學(xué)位論文研究內(nèi)容的學(xué)生們，雖然已經(jīng)離開了天津中心，但這里面也包含著他們的心血；與天津市水產(chǎn)研究所劉克奉研究員、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部東海水產(chǎn)研究所全為民研究員討論牡蠣定名；與南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院進(jìn)行牡蠣DNA 標(biāo)定，在此一并致謝。