七、胶莱两湾与黄河三角洲湿地保护与修复研究
七、胶莱两湾与黄河三角洲湿地保护与修复研究
王诗成①王娜②
（①山东省海洋与渔业厅②中国海洋大学）
摘要：湿地是水陆系统相互作用形成的独特的生态系统，是自然界生物多样性最丰富的生态景观，具有“地球之肾”、“生物基因库”和“人类摇篮”的美誉。近十几年来，受围垦、滩涂养殖、污染等因素的影响，我国湿地资源受到严重破坏，胶州湾，和莱州湾沿岸湿地呈现出明显的退化趋势，湿地面积不断萎缩，生物多样性遭到破坏。黄河湿地三角洲在自然与人为双重作用下不断损失和退化。本文主要针对两湾及附近黄河三角洲湿地现状，探讨湿地修复对策，分析胶莱人工海河对两湾及黄河三角洲湿地保护的作用，这对于全球湿地的保护及可持续发展具有重要的意义。
关键词：湿地，胶州湾，莱州湾，黄河三角洲，胶莱人工海河。
湿地是陆地和水生生态系统间的过渡带，具有丰富的生物多样性和极高的生产力水平，在促淤造陆、控制污染、抵御洪水、调节气候与径流、蓄洪防旱及维持生物多样性和生态平衡等方面起着其他生态系统不可替代的作用。同时湿地又是一个非常脆弱的生态系统，其特殊的水文条件决定了它容易受到人类活动的干扰，造成湿地功能的改变或丧失。国际公约中将湿地定义为“湿地系指不问其为天然或人工，长久或暂时性的沼泽、湿源、泥炭地或水域地带。带有或静止，或流动，或为淡水、半咸或咸的水体，包括退潮时水深不超过
我国拥有巨大的湿地资源，总面积达6 750万公顷，约占世界湿地面积的10％。然而，近些年来由于人类对湿地的不合理利用，湿地的面积、数量和质量呈现出急剧下降趋势，生态环境受到严重破坏。据悉，我国沿海地区已累计丧失滨海滩涂湿地面积约119万公顷，相当于我国沿海湿地的50％。
(一)胶莱两湾湿地
1．两湾湿地概况
胶州湾地处山东半岛南岸，面积约390平方公里，湾口最窄处3．1公里，是典型中尺度半封闭型海湾。其海岸地貌类型复杂，主要以基岩海岸为主，西北为大沽河冲击平原和海积平原，分布淤泥质海岸。胶州湾沿岸现存海岸湿地约438平方公里，主要分布在湾的北部、西北部沿岸。胶州湾海岸生物资源非常丰富，不仅具有丰富的鱼虾贝等渔业资源，还是重要的水禽栖息地和越冬地，并被列为国际重要鸟区。据2002年的调查表明，该湾已记录到的湿地鸟类有156种，隶属l2目26科，包括旅鸟90种，冬候鸟34种，夏候鸟25种，留鸟7种。海岸湿地植被主要有芦苇、碱蓬、盐角草、节缕草、大米草、白茅、章茅、怪柳等。
莱州湾位于山东北部，渤海南部，总面积约15 902．5平方公里。莱州湾海岸以砂砾质复式夷平岸为主，近海岸为狭窄的洪冲击平原和海积平原。底质以粉沙质软泥和泥沙为主，沿岸潮间带地势低平，有黄河、小清河、白浪河、广利河、潍河、胶莱河等注入。莱州湾滨海湿地面积广阔，约i 200平方公里，分布着约160多种底栖动物，80多种鱼类，140多种鸟类。其中有大天鹅、丹顶鹤等约32种濒危鸟类。湿地植被有100多种，主要为碱蓬、芦苇、怪柳、香蒲、章茅、盐蒿等。
2．湿地退化严重
近几十年来，胶莱两湾湿地面积不断萎缩，湿地植被退化严重，生物的生存环境趋于恶化，生物多样性急剧减少，造成生态系统结构失衡，呈现出严重的退化趋势。据资料显示，从1928--2005年，胶州湾面积减少了36％，纳潮量减少了四分之一以上，约4亿多立方米。海岸线长度也在减少，仅1988--2005年间就减少了31．3公里，海湾北部海岸线向前推进了2～3公里。胶州湾湿地面积急剧减少，其中潮下带湿地(浅海水域)面积减小了1/4，潮间带湿地(滩涂)面积已经降至不足原来的1/3。鱼虾尤其是滩涂贝类的生长和繁殖空间大量丧失，并恶化了在此越冬和逗留的珍稀鸟类栖息地环境。据有关资料统计，胶州湾东部沧口潮间带的生物种数由60年代的141种下降到80年代的17种，90年代由于潮间带滩面基本消失，生物种类少于lo种，中潮带上部己成为无生物区。
莱州湾滨海湿地亦呈现明显的退化趋势，原有海岸湿地自然景观发生了显著的变化。沿海湿地面积每年以2万多公顷的速度减少，海洋生物栖息分布面积大范围缩减，珍稀鸟类的生境破碎化现象日益加重。初步测算莱州湾近l0多年湾内岸线缩减大约l0多公里，海域总面积减少近l5平方公里。潮下带河13水域水质污染严重，近年来渔业资源衰退，一些鱼类捕捞品种濒于绝迹，潮上带湿地植被退化严重。
沿海湿地的迅速减少使两湾内原沿岸带地形地貌发生了重大变化，生境破坏使原有野生物种栖息地大量丧失。湾内岸线和滩涂而积逐年缩减，海岸形状的变化导致原来的潮流、潮位及纳潮量等水动力条件的变化，从而对这些海区的物理自净能力及水质产生一定影响。
3．湿地退化原因分析
两湾海岸湿地生态系统面临的主要威胁是湿地生态系统面临的主要威胁是湿地面积的萎缩和生态环境的恶化，造成的主要原因是围垦和环境污染。
海岸湿地的水生生物、鸟类的重要栖息地，也是陆源污染物向海洋运输的重要精华带。近几十年来的两湾湿地面积萎缩的主要原因是潮滩的围垦。围垦破坏了海洋物种和其他重要的野生珍稀物种的生存环境，导致生物栖息地、产卵场、繁殖场、索饵场遭到破坏，海岸带生态系统遭到严重破坏，尤其是滩涂贝类的生长和繁殖空间大量丧失。围垦使两湾海域面积、滩涂面积和纳潮量逐渐减小，破坏了湿地植被，导致湾内外水体交换能力和水体自净能力减弱，造成区域内海水水质日益恶化，加大了赤潮发生的频率和强度。同时也大大降低了湿地调节气候、储水分洪、抵御风暴潮及护岸保田等功能。
近几十年来的盐田建设、养殖池塘、港口等各种海岸工程的建设逐步侵占大面积的沿岸湿地，导致各类湿地面积不断萎缩，破坏了潮上带的湿地植被。
(2)湿地污染加剧
海岸湿地是陆源污染物的最终承泻区，未经处理的生活污水和工农业废水的大量排放、农药的排入、航运业的污染、油气开采以及近岸海水养殖业的迅猛发展，造成了海岸湿地和近岸水域污染。从而导致湿地生物死亡，生物多样性下降，破坏湿地的原有生物群落结构，难降解的污染物能在海洋生物体内大量富集并通过食物链传递进而对其他物种的生存及人类健康构成严重危害。近年来我国海岸湿地和近岸海水富营养化程度明显加重，赤潮发生频率和面积逐步增加。据不完全统计，l980～1992年间我国近海水域共发现赤潮近300起，对湿地生物资源造成了严重损害，给社会造成了巨大的经济损失。
①陆源污染。陆源污染是造成两湾湿地和近岸海水污染的最主要原因。
胶州湾东岸是青岛市人口及工业的密集区，每年有大量的工业废水和生活污水排入胶州湾，重大污染事故时有发生。据资料统计，胶州湾沿岸污水直排口、混合排污口和人海河口多达40多处，年排放污水2亿多立方米。据2003年青岛市海洋环境质量公报显示，胶州湾内中度污染和轻度污染海域约占胶州湾总面积的五分之三。胶州湾东岸沿线一些人海河口的水质为劣五类水质。
渤海占我国管辖海域面积的3％左右，每年接纳的陆源污水量达40亿吨，占全国直接排海污水总量的40％，其受污染的面积已从1992年的25％上升到目前的60％。污染使产卵场受到破坏，渔业资源严重衰退，湿地生态系统严重退化。莱州湾湾内局部地区已呈现“荒漠化”，其浅海滩涂贝类因氨中毒而大面积死亡的事件时有发生，局部地区如小清河口，已无生物可言。
②养殖污染。滩涂及浅海养殖也是造成湿地退化的重要因素。养殖过程中投放的大量饲料、饵料，滥用药物及高密度养殖下鱼、虾、蟹、贝的大量排泄物，都给沿岸湿地和水域带来了严重的污染。造成海域的富营养化，为赤潮发生提供丰厚的物质基础。据估计，在养虾盛期每天就有1 000万吨左右养虾废水排入胶州湾。
③油气开采及溢油事故。随着航运业的发展，海损溢油事故的潜在危险也有所增加。据统计，自1979年以来，胶州湾共发生事故溢油200多起，其中油轮溢油事故近40起。油气开采不仅占用湿地资源，开采过程中的石油污染还会导致生物多样性的迅速减少，破坏湿地植被。
(3)水体交换不畅
渤海是半封闭的内海，水体交换能力很差，全部交换一次需要30年时间或更长的时间。莱州湾作为渤海三湾之一，水体交换能力更差。胶州湾亦属半封闭型深水海湾，湾内外水体交换缓慢。由于两湾水动力不足，海水交换差，污染物的稀释扩散能力弱，存贮容量和输移容量也比较低。加之近年来陆源污水和养殖废水的大量排放，污染物在半封闭海湾中滞留时间长，从而导致了两湾水质和沿岸湿地生态环境的持续恶化，甚至引发赤潮。
(二)黄河三角洲湿地
黄河三角洲位于山东省东北部，渤海湾南岸和莱州湾西岸，地处东经ll7．31～119·18度和北纬36．55～38．16度之间，是典型的滨海河口湿地。黄河三角洲湿地总面积4 500平方公里，其中自然湿地占70％以上，以浅海湿地和滩涂湿地为主。黄河三角洲是由黄河携带的巨量泥沙在渤海湾与莱州湾交汇处填海造陆而形成。据专家测算，自2002年黄河实施调水调沙以来，黄河口湿地以年均5万亩的速度在增长，是世界上土地面积自然增长最快的湿地。
黄河三角洲生物资源、湿地资源和景观资源十分丰富，生态类型独特，是我国暖温带最完整、最广阔、最年轻的湿地生态系统。据综合科学考察认定：区内有各种生物1 971种，其中水生生物800多种，植物种类160多种，鸟类269种，其中国家重点保护野生动物32种；国家重点保护的濒危植物野大豆分布广泛，遍布天然草场、天然实生柳林和天然柽柳灌木林。是生物的天然基因库。
随着黄河三角洲地区人口的不断增多及经济的迅速发展，人类活动对其影响也越来越大。围垦、石油开采、污染物大量排放、过度捕捞等已经对湿地生态系统造成了严重的破坏，伴随着水资源不足、黄河断流、风暴潮等各种自然因素的作用。
三角洲湿地环境遭到了严重的干扰和破坏，生态系统受到严重威胁，已成为人们普遍关注的热点。据有关研究统计，2001年黄河三角洲的湿地面积比20世纪70年代减少了近一半，湿地的鱼类种群数目比20世纪70年代减少了40％．鸟类减少了30％。目前，黄河三角洲面临的主要生态问题是湿地生态系统和河口海域的污染。通过l993～2003年对黄河三角洲内的19条河流进行的污染监测表明：黄河三角洲19条河流中有7条受到严重污染，5条属重污染，5条属中污染，l条为轻污染，仅有黄河水质属尚清洁，且污染有加重趋势。主要污染物为D0、CODGr、BOD5、NH3一N、挥发性酚、石油类和ss。黄河断流加剧了污染程度。使河流自净能力降低。加之半封闭海湾渤海的自净能力也很差，致使近海海域污染加重，赤潮发生机率增大。
(三)湿地生态系统的修复
湿地本身具有一定的自我修复能力，但由于人类活动的剧烈影响，超过了其承受能力，从而导致湿地的退化。两湾湿地的修复除了要严格控制围海造地等海岸工程建设之外，还要严格控制污染源，并对受污染的湿地和水质进行修复。
1．生物修复
湿地修复技术包括物理(焚烧、换土)、化学(萃取、化学氧化)及生物修复技术。其中生物修复对人和环境的影响最小，不易引起二次污染，并且工程简单，处理费用低。生物修复技术是指利用微生物、植物及其他生物，降解或去除环境中的污染物的过程。利用生物修复技术治理受污染的海岸湿地，对于保护海岸湿地生态环境、发展沿海经济具有重要意义。
目前湿地植物修复和微生物修复的应用比较广泛。①植物具有很强的纳污、治污生态功能，它与其根际微生物共同作用，通过对污染物的固定、吸收、转化、转移等方式修复受损的环境。植物修复可以用于处理多种复合型污染物，尤其适于大面积低浓度的污染物处理。合理地运用植物修复海岸湿地的水土污染的同时，还可起到美化水域环境、提高生物多样性及创造经济价值的作用。②微生物修复技术是在人为强化的条件下，用自然环境中的土著微生物或人为投加外源微生物的代谢活动，对环境中的污染物进行转化、降解与去除的方法。微生物在治理环境有机污染物方面发挥着巨大的作用。如海洋石油污染及石油污染的土壤都可利用微生物修复。微生物中的食烷菌属和解环菌属细菌分别能够降解石油中的烷烃和芳香烃化合物，在海洋环境的石油污染净化过程中担当重要角色。
2．人工湿地控制污染
湿地具有控制污染的能力，能滞留和降解污染物，具有很强的自净能力，被认为是“天然的污水净化器”。然而湿地是一个极为脆弱的生态系统，容易受到人类活动的干扰，一旦污染物超过其自净能力，则会引起湿地生态系统的退化。
人工湿地是由人工建造和控制的一种工程化的沼泽地，主要是通过基质一微生物一植物复合生态系统的物理、化学和生物三重协同作用进行污水的净化，将污染物转化为对环境无害或危害小的物质释放到环境中，同时污水中的营养物质也能被湿地植物和微生物所利用，从而促进其生长繁殖。人工湿地在污水处理、污染物控制和改善环境等方面比自然湿地具有更大的优势，对N、P、有机物和重金属有很好的去除能力。可应用于用于处理城市生活污水、农业及城市污染治理和水体的富营养化治理。据研究，
芦苇人工湿地是应用比较广的人工湿地生态系统。芦苇在两湾及黄河三角洲湿地都有广泛分布，它的耐污去污能力很强，对污水中的有机物、营养物质、重金属和有毒物质具有很高的去除率。同时芦苇具有较强的抗盐碱性，可用来进行两湾湿地的污染控制，改善和恢复两湾湿地生态环境。
芦苇湿地主要利用发育良好的根系及其根际大量增殖的微生物，使污水水质得到快速的净化。①芦苇对重金属的吸附和富集作用。据悉，芦苇体内的重金属浓度可达到污水中重金属浓度的几十、几百甚至几千倍。其体内富集的污染物质
通过收割最终从系统中去除。②根际微生物对有机物和氮、磷的吸收和降解作用。芦苇的根茎发达，根际具有较高的氧化还原电势，有利于微生物生长附着，有机污染物通过微生物的吸收、同化及异化作用而被去除，也有利于硝化反硝化的脱氮过程和磷的去除。
芦苇用途广泛，可应用于造纸业、农业和建筑业中，且易于收割和开发利用。污水为芦苇的生长提供营养物质，促进其生长发育，不仅能控制污染，收割后还可产生经济效益。同时，芦苇人工湿地还可为其它动植物和微生物提供生境，并具有生态景观价值，对两湾的污染控制和景观美化也都有很好的作用。
3．胶莱人工海河疏导污染物
海洋对污染物有一定的纳污能力，一定范围内可以被降解。然而半封闭的渤海和胶州湾水体交换能力差，海水自净能力弱，加之近几十年污染物的大量排放使两湾湿地和水体生态系统遭到严重破坏。胶莱人工海河的疏导作用可大大提高海水的自净能力，对两湾湿地保护和污染控制将会是一条捷径，从而促进两湾沿岸湿地恢复，同时也有利于黄河三角洲地区的湿地保护。
胶莱人工海河能够贯通两湾水体，使黄渤海水系形成稳定的环流，从而提高海水的自净能力，实现半封闭海湾水体的快速交换，有效减轻环境污染，改善两湾生态环境及滩涂养殖环境，保护两湾湿地植被和生物资源的恢复将有很大好处。也将大大减少和缩小两湾及渤海赤潮发生的频率和面积。
陆地和海洋是相互联系的统一的有机整体，河流作为纽带，在其中起着不可估量的作用。河流将陆地上的淡水、泥沙及营养盐等输入海洋，海洋则通过浪、潮流及大气环流等多种途径不断作用于陆地。黄河三角洲及胶莱两湾湿地的生态环境遥过河流人海可以直接影响到河口及其邻近海域的生态环境。胶莱人工海河的疏导作用能够加速入海污染物的扩散和稀释速度，促进污染物的降解。污染物人海后，在海洋环流系统作用下向深海扩散，减轻河口及附近海域的环境污染。形成环流后的海水自净能力增强，可以很快对污染物进行稀释和降解。加上有效的防治手段，双管齐下，则可从根本上尽快改善黄、渤海及沿岸湿地的生态环境。
另外，胶莱人工海河还会增加近300多公里的黄金海岸线及20万亩河道水域，为海洋和湿地生物提供广阔的栖息地，丰富沿岸的生物资源，并有利于保护珍稀水鸟资源。
（四)小结
胶莱两湾分处黄渤海，渔业资源丰富，沿岸分布有广阔的湿地资源。由于近年来人们对两湾的不合理开发利用，两湾湿地已呈现出明显的退化趋势。其中退化的主要原因就是围垦和污染。黄河三角洲湿地也面临着湿地污染、水资源不足、人类不合理的开发利用及各种自然灾害的威胁，其湿地生态系统受到严重破坏。
对于两湾和黄河三角洲地区的湿地恢复也应在控制污染源和合理开发资源的基础上，采取治疏并举的方法改善生态环境。可利用生物修复技术，根据环境特征进行芦苇人工湿地控制污染，净化水质。然后通过胶莱人工海河的疏导功能，提高海水自净能力，改善湿地和海洋生态环境。
因此，胶莱人工海河不仅对改善黄渤海的生态环境，保护生物资源，增加生物多样性具有积极意义，而且对于两湾和黄河三角洲地区湿地保护也具有非常重要的意义。同时还会带来巨大的经济效益，达到生态效益和经济效益的有机统一。这对于促进生态环境的可持续发展及建立社会主义和谐社会都具有相当积极的意义。
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