灘涂(Tidal Flat),一種常見的地貌類型,通常指海灘、河灘和湖灘的總稱,其概括定義可表述為:“沿海大潮高潮位與低潮位之間的潮浸地帶;河流、湖泊常水位至洪水位間的灘地;時令湖、河洪水位以下的灘地;水庫、坑塘的正常蓄水位與最大洪水位間的灘地面積,可概括為高低水位間的過渡地帶。”
灘涂的形成與變化主要受基岸地質、生物、水的動力作用等因素影響。根據劃分標準的不同其類別表述也略有差異,常見的劃分標準有按物質成分、按質地、按潮汐活動規律等,可分為巖灘、沙灘、泥灘,巖石灘、珊瑚灘、泥灘、沙灘等多種類型。據統計,全球潮灘總面積約為127921平方千米,主要分布在亞洲、北美洲和南美洲的八個國家,其中印度尼西亞潮灘面積最大,其次為中國和澳大利亞。中國沿海灘涂約為15123平方千米,內陸灘涂58861平方千米。
灘涂作為一種獨特的土地資源,對其進行充分開發利用對于沿線區域的發展至關重要。灘涂是中國重要的后備土地資源,具有面積大、分布集中、區位條件好、農牧漁業綜合開發潛力大的特點。相較于農業耕地,灘涂擁有更豐富的生產潛力和利用價值。它不僅為各種生物提供棲息地,還富含土地肥力和礦產資源。灘涂的用途多樣,包括水產養殖、農業圍墾、化工曬鹽、種葦造紙、植樹種草等。國內外對于灘涂研究方向也略有差異,國際上的灘涂研究多注重技術突破、綜合管理和公眾參與;中國灘涂研究正轉向更綜合和深入的方向,探討生態系統的功能與穩定性、環境變化的響應與適應性以及可持續利用與管理的策略。
同時,全球灘涂利用面臨的問題也復雜多樣,如生態環境破壞、資源過度利用、污染問題、氣候變化影響等。各國也采取了各種措施進行應對,如制定和完善相關法律法規、強化科學研究與技術創新、加強生態保護與修復等。
定義
關于灘涂的定義,從不同的角度出發,存在不同的認識和界定,其表述存在差異。
在學術上,灘涂指淺海與內陸間的過渡地帶,即漲潮淹沒、落潮露出的潮間帶。但從保護與開發的角度看,灘涂的范圍更廣,包括潮間帶以及可供開發利用的潮上帶和潮下帶部分,是一種廣義的理解。
從自然屬性來看,灘涂指沿海大潮高潮位與低潮位之間的潮浸地帶;河流,湖泊常水位與洪水位間的灘地,時令湖、河洪水位以下的灘地;水庫、坑塘正常蓄水位與最大洪水位間的廣大區域。
關于灘涂的定義,在中國存在四種主流觀點:其一,灘涂特指潮間帶,即大潮期間最高潮位與最低潮位之間的海岸區域;其二,灘涂包括潮間帶與潮上帶,即海水漲潮時未能淹沒,而退潮時可能露出水面的地帶;其三,灘涂則涵蓋潮間帶與潮下帶,即大潮期間最高潮位以下的海岸帶;其四,灘涂則囊括潮間帶、潮上帶及潮下帶,即海水漲退潮所能影響到的全部海岸區域。
根據中國《自然資源部辦公廳關于印發自然資源統計調查制度的通知》(自然資辦函〔2019〕1235號),“沿海灘涂指沿海大潮高潮位與低潮位之間的潮侵地帶,包括海島的沿海灘涂,不包括已利用的灘地,內陸灘涂指河流、湖泊常水位至洪水位間的灘地,時令湖、河洪水位以下的灘地,水庫、坑塘的正常蓄水位與洪水位間的灘地。”
在《國際濕地公約》中,將灘涂定義為位于海岸帶受海洋潮汐周期性或間歇性影響的淤泥質濕地,高程下限為海平面以下6m。世界自然保護聯盟(IUCN)將灘涂定義為一種沿海濕地生態系統,其特征是在一個寬闊的低坡度潮間帶內,有細粒沉積物,在潮汐周期中經常被淹沒。
形成
形成原理
20世紀50年代,荷蘭沉積學家、地理學家波斯特馬(Postma)和斯特拉滕(Straaten)等首次提出了沉降退后和沖刷遲后效應,用以解釋弱浪潮灘的成因。在大洋中,潮差通常小于1m,但潮波由深水區進入淺水區時,會發生變形,導致潮差增大,潮流增強,如錢塘江涌潮潮差可達9m。潮波的水位曲線并不對稱,流速也不對稱,這使得漲潮流在攜帶細顆粒沉積物時,總能比落潮流走得更遠,從而實現細顆粒沉積物向陸地的凈輸移,這被稱為沉降延遲。同時,堆積在灘面上的細顆粒沉積物在落潮后會暴露在空氣中,變得干燥并固結。由于大小潮的循環,后期的小潮水位較低、流速較弱,無法沖刷掉大潮期堆積的細顆粒沉積物,這被稱為沖刷延遲。這兩種機制共同作用,導致細顆粒沉積物不斷向潮灘上部堆積、淤漲,從而推動潮灘逐步向海擴展。
河涂的形成通常與河流的沉積作用有關。河流在流動過程中,會攜帶大量的泥沙和沉積物。當河流流速減緩或遇到障礙物時,這些泥沙和沉積物便會在河床或河岸附近沉積下來,逐漸形成河涂。
湖涂的形成則多與湖泊的演變有關。湖泊在自然條件下可能會經歷水位升降、湖岸擴張與退縮等變化。在湖泊的擴張過程中,湖岸線向外推移,原有的湖岸地帶逐漸變為湖涂。此外,湖泊中的泥沙沉積也可能導致湖底升高,進而形成湖涂。
影響因素
灘涂作為一個集合性概念,因包含的類型不同,影響因素各有差異,可概括為基底地質、物質基礎、水的動力、生物因素、灘涂淤漲機制等。
基底地質是灘涂形成和演化的支撐,它決定了灘涂的基底穩定性和地貌特征。例如,在堅硬巖石基底上形成的灘涂與在軟泥或沙質基底上形成的灘涂,其形態、沉積速率和穩定性都會有顯著差異。
物質基礎是指構成灘涂的物質組成和主要物質,常見的灘涂物質基礎有細顆粒沉積物,如粉砂、黏土、細砂、泥、礫,也有構成硬質灘面的巖礁等。
水動力條件對潮灘的塑造起著關鍵作用,特別是海岸帶地區,強潮(潮差大于4m)至中潮(潮差2~4m)的潮汐動力占據主導地位。海浪、潮汐和河流等水體對灘涂的沖刷、搬運和沉積作用,使得灘涂的形態和結構不斷發生變化。例如,海浪的沖刷作用可以塑造出各種奇特的灘涂地貌,而潮汐的漲落則使得灘涂的沉積物得以重新分布。
灘涂上的生物分布呈現顯著差異。高潮區因長時間暴露于空氣中,生物量相對較少,主要生活著適應性強、埋棲較深的生物;中潮區,作為潮汐運動最活躍的地帶,生物種類豐富、密度大、生物量高。相比之下,低潮區海水退出不頻繁,生物種類略少但數量較多,且常是貝類苗種的重要繁殖地。因此,灘涂的生物多樣性與其所受潮汐影響密切相關。
灘涂淤漲的機制是漲潮流強于落潮流以及沉降和沖刷延遲效應,這些過程導致細顆粒物質向岸凈輸運,從而促進了灘涂的形成和發育。
特征
灘涂的地理位置一般位于水域的邊緣,包括沿海大潮高潮位與低潮位之間的潮浸地帶,河流湖泊常水位至洪水位間的灘地,時令湖、河洪水位以下的灘地,以及水庫、坑塘的正常蓄水位與最大洪水位間的灘地面積。
灘涂的形態特征表現為面積和形狀不固定,變化較快,隨水位漲落而變化。其形態受地形、地質、土壤、水流沖刷、搬運和泥沙堆積的影響。由于岸的類型多樣,水流的作用以及河流的含沙量等因素的影響,有的岸受水的沖刷,灘涂向陸地方向后退;有的岸堆積作用強,灘涂則向有水方向伸展;有的岸比較穩定,灘涂的范圍也較穩定。灘涂的坡度通常很小,大約在0.2%~0.5%左右。由于海灘不斷受到潮汐、潮流和水流的作用,泥沙只在岸邊附近沉積,這使得海岸線呈凹形曲線變化。
灘涂的土壤特性表現為上部為腐泥沼澤土或泥炭沼澤土,下部為潛育層,有機質含量高,持水性強,透水性弱。當灘涂干燥時,體積會收縮。然而,經過排水疏干后,土壤通氣性良好,有機化合物得以分解,從而增加養分。
灘涂資源豐富,特點顯著。中國淺海灘涂海洋生物種類繁多,總計超過3000種,其中具有經濟價值的魚、蝦、貝、藻類等達200余種。在植物方面,耐鹽植物種類繁多,涵蓋115科600余種。這些植物中,藥用植物、芳香植物、纖維植物、油料植物和飼料植物分別達到了436種、46種、83種、50種和152種。這些資源為中國淺海灘涂的開發利用提供了廣闊的前景。
分類
按物質劃分
根據物質組成成分,灘涂可分為巖灘、沙灘、泥灘三類。
巖灘是由海蝕崖后退形成的海蝕平臺,經過基巖地面的不斷夷平作用,形成了平坦且微吉林向海國家級自然保護區傾斜的巖石灘地,如中國煙臺海濱;沙灘則是由沿岸海流搬運并堆積的沙子構成,通常寬闊低平,自陸地向海面延伸較遠,是最常見的灘涂類型之一,如斐濟白沙灘、中國北海銀灘;泥灘則是濱海河口處的淤泥物質被海流搬運并堆積而成,如中國黃(渤)海候鳥棲息地(第一期)。
按質地劃分
海道測量中進一步將灘涂(干出灘)劃分為巖石灘、珊瑚灘、泥灘、沙灘、礫灘、泥沙混合灘、沙泥混合灘、沙礫混合灘以及蘆葦灘、從草灘、紅樹科灘等類型。由于潮汐的作用,灘涂有時被水淹沒,有時又露出水面,其上部經常露出水面,其下部則經常被水淹沒,也可分為粉砂灘涂(中國蘇北海岸為代表)、淤泥灘涂(中國渤海國灣為代表)和沙質灘涂(中國膠州灣為代表)。
按潮汐活動規律
根據潮汐活動的規律,灘涂可分為高潮區、中潮區和低潮區。
高潮區位于潮間帶的最上部,上界為平均大潮高潮線,下界是平均小潮高潮線,它被海水淹沒的時間很短,只有在大潮時才被海水淹沒;
中潮區占潮間帶的大部分,上界為平均小潮高潮線,下界是平均小潮低潮線,是典型的潮間帶地區;
低潮區的上界為平均小潮低潮線,下界是零米等深線,大部分時間浸在水里,只有在大潮落潮的短時間內才露出水面。
按受潮汐影響的時間和頻率
根據受潮汐影響的時間和頻率,可分為潮上帶灘涂、潮間帶灘涂和潮下帶灘涂。
潮上帶灘涂指平均大潮高潮線以上的淤泥質沉積地帶。
潮間帶灘涂指平均大潮高潮線與平均低潮線之間,即潮間帶之間的泥質、砂質和巖灘等沉積地帶。
潮下帶灘涂指平均低潮線以下的淺水區泥砂質沉積地帶。
分布
世界分布
全球潮灘總面積約為127921平方千米,亞洲、北美和南美占多數,分別占據44%、15.5%和11%。其中,印度尼西亞、中國、澳大利亞、美國、加拿大、印度、巴西和緬甸八個國家合計占據全球近半(49.2%)的灘涂面積。灘涂通常連續環繞分布于大陸邊緣,但主要類型和地域分布存在差異。例如,潮灘多見于荷蘭、法國等大西洋沿岸地區,以及英國的沃什灣、北美的芬迪灣和加利福尼亞灣,南美的亞馬孫河河口和圭亞那合作共和國沿岸等地,而生物灘則主要分布在熱帶和亞熱帶的部分岸段。
中國分布
中國沿海灘涂主要分布在北起遼寧省、南至廣東省、廣西壯族自治區和海南省的海濱地帶,是海岸帶的重要組成部分。中國沿海灘涂濕地資源豐富,廣泛分布著包括紅樹林在內的多種濕地類型。其中,山東黃河三角洲及萊州灣海涂濕地是中原地區面積最大的灘涂濕地,總面積約45萬公頃。此外,遼河口、鴨綠江口、海河口、廢黃河口生態旅游區、長江口、錢塘江口以及珠江口等河口區也集中分布著大量灘涂濕地。
中國四大海區淺海灘涂
黃海區:0~-10m淺海面積0.212億畝,以養殖海帶、貝類為主,產量占中國的一半;
渤海區:0~-10m淺海區域面積達到0.267億畝,是蝦、蟹、貝類等水產品的主要養殖地。此外,渤海區的灘涂面積廣闊,達757.5萬畝,這里是中國毛蚓和文蛤的主要產區,特別是毛蚓資源相對豐富;
寧波東海實驗學校區:0~-10m淺海面積約為0.349億畝,以貝類和藻類養殖為主,東海區可劃分為長江口、閩浙沿海和臺灣沿海三個養殖區。其中閩浙沿海灘涂區面積達648萬畝,水質優良、風浪小,是中國重要的灘涂養殖區;
南海區:0?-10m淺海面積共計0.249億畝,主要集中于貝類養殖。南海區進一步細分為兩廣沿海和南海諸島兩個養殖區,擁有多樣的海岸生境和豐富的生物資源,如紫色裂江瑞、多棘江瑤等。
開發與利用
開發及利用方式
各國都致力于海洋灘涂開發綜合規劃和可持續利用方向研究。目前對于灘涂的利用與開發主要集中在水產養殖、農業圍墾、化工曬鹽等方面。
灘涂養殖涵蓋了低潮帶、中潮帶、高潮帶和部分潮上帶的養殖生產,主要品種包括貝類、蝦蟹類、魚類和藻類等。貝類的養殖方式多樣,如撒播、投石、立石、橋石、插竹、筑筷和蓄水等。蝦蟹類養殖則主要依賴池塘和游壩圍網。魚類養殖以池塘為主,而紫菜是主要的藻類養殖品種,采用半浮動錢式、支柱式和巖礁養殖等方式。
農業圍墾主要表現為利用灘涂促淤圍填,經過脫鹽,將其改造為農業種植用地。中國農業圍墾主要集中在海岸灘涂資源比較豐富的遼寧省、江蘇省、浙江省、上海市、福建省、廣東省等地區。江蘇省、浙江省和上海市為主的長江三角洲區域是全國農業圍墾的重點區域,所圍墾的灘涂基本辟為耕地,以糧食、棉花、油菜種植為主。
中國約有80%的民用食鹽和工業用鹽是通過灘涂曬制而成的海鹽。這種方法不僅設備簡單,原料充足,能源方便,而且經濟效益顯著。目前,中國灘涂鹽田總面積已達300萬畝,主要集中在降水量少、日照時間長、蒸發量大的北方沿海省份,如遼寧省、河北省、山東省及江蘇省的淮北市沿海地區。海鹽除了作為食用鹽外,更是化學工業提煉原料的重要來源,同時在輕工、建氮及國防工業等領域也發揮著廣泛作用。
國際灘涂開發
荷蘭位于歐洲中部,西臨大西洋,擁有漫長的海岸線,淺海灘涂資源豐富。早期圍墾的土地主要用于農業,隨著發展,新圍墾的土地則轉向綜合利用,涵蓋農業、工業、城鎮建設及旅游等多個領域。荷蘭的圍墾造田技術采用建堤圍墾、開溝排水、引淡洗鹽等傳統方法,通常3-4年后即可獲得成熟的農田,用于種植蔬菜、谷物、花卉及畜牧業。隨著環境保護意識的增強,特別是濕地保護的重要性日益凸顯,荷蘭現在更多地采用筑壩圍湖的方式,將咸水湖轉變為淡水湖,并在水庫內按照自然環境條件進行動植物的養殖和種植,以實現可持續發展。作為其國土擴張和土地資源優化利用的重要手段,圍海造陸在荷蘭擁有悠久的歷史,如“須德海工程”和“三角洲計劃”。
日本是一個平原面積有限且礦產資源相對匱乏的國家,通過灘涂資源開發,其進一步優化了土地利用結構,并且形成了具有特色的海岸線景觀。在灘涂資源開發方面,日本大分工業高等專門學校的海岸工程發揮了重要作用。例如神戶填海工程以及建立在人工島上的關西國際機場等重大項目,不僅充分利用了灘涂資源,還極大地推動了日本的海洋經濟向前發展。
新加坡政府為推動其全國工業化進程,加快經濟發展、提升其在亞太地區的地位,投入巨資進行填海造地,將七個小島合并成一處,并在其上建立了綜合性化工業園區——裕廊工業園區。經過多年的發展,裕廊工業區已成為新加坡最大的現代化工業基地,并被譽為田原發展中國家工業區建設的成功典范。
韓國作為一個國土有限但人口眾多的國家,面臨著對土地資源的需求壓力。為了開發農業用地、擴大產業用地,滿足國家經濟發展的需求,韓國自1945年以來一直致力于圍海造陸事業的發展,特別是在1962年的五年計劃開始之后,更是加大了對圍海造陸的投入力度。全國已有138個地區通過圍海造陸增加了土地面積,總面積達到了5792平方公里,其代表性圍海造陸工程有新萬金圍海造陸工程等。
美國本土三面環海,東京臨海高速鐵道大西洋,西瀕馬魯古海,南接墨西哥灣,擁有廣闊的海洋領域,海岸線長達15萬公里,大陸架面積和專屬經濟區面積均居世界前列。其沿海州和自治州共有35個,且90%的大都市都位于海濱,杰拉德·華萊士沿海漁業資源豐富,特別是在200海里水域內,漁業資源占世界傳統捕撈量的20%。在水產養殖方面,美國以科技含量高、人力投入少為特點,年產價值5.39億美元的水產品中,近3/4是淡水種類,如三文魚、螯蝦和鱸魚等。為了保護和合理開發海洋和海岸帶資源,美國將淺海灘涂開發納入國家海岸帶管理體系,并于1972年制定了《海岸帶管理法》,以保護和合理開發海洋和海岸帶資源,取得了顯著成果。
挪威位于斯堪的納維亞半島的西部,其地形狹長,北部延伸至北極圈,南部則與丹麥相鄰,西、南兩面則直面大西洋的波濤。挪威擁有漫長的海岸線,沿途多峭壁聳立,灘涂資源相對稀缺,但沿岸峽灣卻密布如織。這些峽灣水深且流勢平緩,為海水養殖提供了得天獨厚的自然環境。挪威主要利用淺海區域發展海水養殖業,其中大西洋鮭的養殖尤為突出。目前,挪威是全球養殖大西洋鮭數量最多、技術最先進的國家。其750家網箱養殖場遍布于挪威海面和峽灣中。此外,還有約600家陸上育苗繁殖場,為網箱養殖提供源源不斷的魚苗,確保了養殖業的持續發展。
馬來西亞擁有長達4800公里的海岸線,沿岸水域富饒,是重要漁場,同時擁有沙灘、泥灘、河口、珊瑚礁、海藻床及近海島嶼等豐富的海岸帶資源。馬來西亞還擁有著約634000公頃的紅樹林沼澤地,以及泥炭沼澤地和淡水沼澤地的森林,這些生態區域對于維持生態平衡和保護生物多樣性具有重要意義。同時,海岸帶區還蘊藏著金、錫和沙等礦物資源,為馬來西亞的經濟發展提供了重要支撐。在淺海灘涂開發方面,馬來西亞主要通過圍墾的方式來增加土地面積,以滿足農業、工業和城鎮建設的需求。然而,在過去,一些州政府曾誤將紅樹林視為荒地,允許其被改造為住宅區、農用地和水產養殖區,這種做法對生態環境造成了一定程度的破壞。馬來西亞還利用豐富的海岸帶資源進行錫的冶煉,近年來,隨著建筑業的繁榮,采沙和礫石開采已成為多個州政府的重要收入來源。然而,這種開采活動也對海洋環境造成了一定的影響,需要合理規劃和監管。隨著旅游業和高爾夫球運動的快速發展,沿海林帶、橡膠園、海岸帶農用地和近海島嶼正逐漸轉變為高爾夫球場和旅游勝地。
中國灘涂開發
中國實現了灘涂資源在多個領域的廣泛應用,涉及農業、林業、畜牧、水產養殖等領域,其淺海灘涂開發正經歷由單一養殖或種植向全面綜合開發的轉變,并逐漸演變成為城郊農業、外向農業、觀光農業和生態農業的示范平臺。目前,中國已形成多種淺海灘涂開發模式,包括以棉花為主導的糧、棉、油、果、菜間作套種、輪種及產品加工模式;以糧食為基礎的糧、油、漁、禽、畜復合生態模式;以及以漁業為核心的糧、草、魚生態模式等。這些模式共同推動了淺海灘涂的多元化、高效益利用。
中國擁有悠久的圍灘造地歷史。北起遼河三角洲平原、南至珠江三角洲,東至長江三角洲平原、浙閩多灣沿海,處處可見不同歷史時期的海堤(塘)工程及相應平原沃野,展現著人類與海洋的和諧共生。
中國香港地區擁有山地丘陵海岸線,島嶼眾多,港灣密布,水深且隱蔽,港口建設條件優越,維多利亞港更是被譽為世界三大天然良港之一。然而,由于山丘坡度陡峭,沿岸泥沙來源稀少,淤積作用微弱,導致平地與灘涂狹窄,建設用地不足。因此,香港特別行政區自開埠以來便通過填海造地來彌補沿岸用地的不足。隨著技術的不斷進步,填海方式從早期的劈山填海逐漸發展到向水深較大的海區填海,甚至采用吹填泥沙或結合謝志明的方式進行。填海區的深度逐漸增加,速度也愈發迅速,近年來平均每年填海面積達到500公頃。至1995年,香港特別行政區填海總面積已達到6200公頃。
中國澳門地區由澳門半島、凼仔島和路環島三部分組成,總面積約24平方公里,人口密集,平均每平方公里有近2萬人。由于土地資源稀缺,填海造陸成為澳門增加土地面積的重要方式,已有120多年的歷史。從1863年至今,澳門不斷開展填海造陸工程,其中20世紀20~30年代的填海筑港工程規模尤為龐大。這些工程使得新口岸、南灣、青洲、臺山市等地得以形成,澳門半島面積也逐步擴大。近年來,澳門繼續推進填海工程,包括馬場、黑沙環和新口岸等地的填筑,使得澳門半島面積進一步增加。同時,凼仔島和路環島也通過填海造陸擴大了面積。這些填海工程不僅解決了澳門土地緊缺的問題,還為當地人民提供了就業機會,促進了經濟的繁榮和社會的穩定。
上海浦東機場原規劃位于浦東江鎮、施灣和南匯區的祝橋鎮、東海諸鄉濱海地帶內,設計規模包括每年8000萬人次旅客和500萬噸貨郵吞吐量,近期工程用地10.08平方公里,遠期工程用地32平方公里,總計需42.08平方公里。鑒于上海土地資源緊張,機場建設需大量土地,經過勘查發現長江口灘涂淤積豐富,其中零米以上面積904.2平方公里,浦東新區和南匯邊灘面積187.9平方公里,足以滿足機場用地需求。因此,新規劃提出充分利用長江口海涂資源,將機場東移700米至零米線,此舉還能減少城市高翊坤宮對飛行的影響及飛機起降噪聲對市民的干擾。
圍墾造田是中國發展灘涂種植業的關鍵手段,主要在江浙沿岸及江河入海口一帶實施。早期,圍墾過程包括筑堤圍涂、自然脫鹽及種植脫鹽性強的植物,通常需要10年才能接近內地生產水平。如今,采用防止返鹽的旱地作物改良和高產栽培技術,能使圍墾后的灘涂在2~3年內產量接近內地水平。部分地區還采用水稻引種加速脫鹽或機械性脫鹽技術。然而,由于沿海淡水嚴重缺乏,灘涂鹽土改良投資大、土壤改良周期長且初期經濟效益低,越來越多的灘涂圍墾喪失了造田的“初衷”,成為海水養殖的“樂園”,使得國家希望圍墾造田或通過圍墾達到土地占補平衡的愿望難以成為現實,圍墾造田仍處于發展階段。
灘涂養殖在中原地區有著悠久的歷史,早在兩千年前就已開始牡蠣養殖。傳統的養殖品種主要包括牡蠣、蟶、麗文蛤、泥蠟、菲律賓簾蛤等貝類。至1991年,中原地區灘涂養殖面積近28萬公頃,產量達到64萬,成為海水養殖業的重要組成部分。灘涂養殖不僅豐富了海洋資源利用,也為沿海地區帶來了經濟效益和就業機會。
環境問題與保護
環境問題
淺海灘涂的環境問題主要分為人為污染和自然生態系統破壞兩大類。
人類向環境中排放了多種有害物質,如廢氣、廢水、固體廢棄物等。據統計,每年有大量工業廢水、農業污水和生活污水排放入海洋、河流,且大量污染物含有如重金屬、氮磷等營養鹽、有毒有害物質。據聯合國環境規劃署2010年報告,全世界每天有200萬噸各種垃圾被排入河流和大海,相當于每天產生20億噸污水。全球海洋中被污染面積已經達到24.5萬平方千米。到2100年,地表水污染可能會影響到全球55億人。
受水污染影響,2003-2020年間,全球海岸帶藻華的整體增加趨勢,受藻華影響海域總面積達3147萬千米。據統計,世界上63%的湖泊水體存在富營養化問題。灘涂污染日益嚴重,潮間帶灘涂濕地底質和潮下帶近海水質不斷惡化。1970年-2015年,全球內陸濕地和濱海濕地的面積均減少了約35%,其中中國濱海灘涂濕地總面積減少了42.98%。
在海岸帶和河口區域,不當圍墾活動、對紅樹林的砍伐與破壞、不當人工構造物及外來物種的引進嚴重破壞了灘涂濕地生態系統,影響了生態平衡和生物多樣性。其中,不當人工構造物是指那些未經充分環境影響評價或評價不足,且在實際建設中忽視了其對生態環境潛在長期影響的工程項目,主要包括不合理的圍墾工程、港口碼頭建設、濱海公路修建、防波堤和海堤構筑、河口堰閘建設等。外來物種的引入的破壞風險主要在于外來種可能在引入地沒有它們的捕食者或天敵,或缺少它們在原產地的環境制約因素,使引進地原有的生態平衡遭受破壞。
環境污染對生物資源構成了嚴重威脅。在中國膠州灣東部的滄口潮間帶泥質灘涂,底棲生物種類顯著下降,從1964年的141種減少至1981年的僅17種。此后,至90年代更是降至少于10種。同時,浮游動植物因受污染影響,資源量銳減,潮間帶上部區域幾乎變為無生物區。工業廢水對東岸灘涂的污染也導致了部分水禽中毒,使得鶴鵡等鳥類的食物來源減少,進而影響了在此停歇的鳥類種類和數量。整體而言,環境污染對當地生態系統造成了嚴重破壞。一些敏感物種和珍稀物種的數量不斷減少,勺嘴鵲、卷羽鵜鶘、東方白鶴等成為瀕臨滅絕物種。
環境保護
全球各國制定政策制度,旨在加強對灘涂資源的保護和管理,防止過度開發和污染,如美國《海岸帶管理法》、中國《中華人民共和國民法典》《全國濕地保護規劃(2022—2030年)》《自然資源部辦公廳關于印發自然資源統計調查制度的通知》、澳大利亞《環境保護和生物多樣性保護法》、日本《海岸帶管理法》等。
減少污染物排放,削減排入河流和海域的工業廢水、生活污水及農田和蝦池魚塘排水的污染物量,防止灘涂環境受到污染。
注重富營養化控制與赤潮防治。一旦發生赤潮,采取相應措施進行治理。這包括使用化學藥劑、物理方法或生物方法來控制赤潮生物的繁殖,減輕其對海洋生態系統的影響,防止有毒赤潮生物經船只和養殖品種的移植帶入養殖區。同時,加強赤潮發生區域的監管和管理,防止赤潮擴散和造成更大的危害。
積極推進自然保護區建設,保護灘涂生態系統和珍稀物種,促進灘涂生態環境的可持續發展,如中原地區黃(渤)海候鳥棲息地、巴西帕拉蒂尼達灘涂自然保護區等。
典型景觀
荷蘭北海海涂位于荷蘭的西北部,緊鄰北海。這里的海涂被改造成農田和牧場,形成了獨特的海濱景觀,生物多樣性豐富。
韓國全羅南道新安灘涂位于韓國全羅南道新安郡曾島面,是一個面積遼闊、生物資源豐富的灘涂區域。這里有大約496種生物生存,其中10種屬于頻危物種,包括水獺亞科、黑臉琵鷺、鶚、鷹等。
中國長江口河涂位于長江的入海口處,形成了獨特的河口生態系統,是鳥類和其他野生動物的重要棲息地。
中國霞浦灘涂位于中國福建省省寧德市霞浦縣,是陸地和大海之間的紐帶,主要由河流或海流夾雜的泥沙在地勢較平的河流入海處或海岸附近沉積而形成。霞浦縣擁有全國面積最大的灘涂,達696平方公里,地處福建東北部,海岸線長達480公里,海域面積廣闊。
中國鹽城灘涂位于鹽城市,沿海灘涂長達444公里,為淤泥質平原海岸的典型代表。這片灘涂主要是由600多年前黃河奪淮入海時帶來的大量泥沙,以及太平洋前進潮和渤海國旋轉潮在東臺市附近匯合,共同作用下形成的淺灘和輻射沙洲。
相關研究
國際
1949年,英國藻類學家弗雷德里克·特魯(Frederick Thuret)對臍紫菜研究發現,果胞子發育為一種絲狀體,這種絲狀體即為殼斑藻,該絲狀體是由葉狀體上產生的果胞子鉆進軟體動物門殼小殺中形成的,為以后的紫菜全人工育苗技術體系的建立打下了基礎,可促進灘涂資源開發水產養殖發展。
1949年,生態學家雨果·博伊科(Hugo Boyko)和園藝學家伊麗莎白·博伊科(Elisabeth Boyko)通過實驗發現許多植物能夠在超出他們原先想象的鹽度極限的沙土中生長。這一研究利于耐鹽植物的研究和開發,推進海洋農業發展及灘涂養殖開發。
自1950年起,美國學者哈爾沃(Halver)等便開始探討鮭、鱒魚類的營養需求,并于1957年成功研制出鱒魚人工配合餌料,1958年更是推出了商業魚用顆粒餌料,研究成果為灘涂養殖提供了技術支持。
日本學者如久保敏等研究了網箱養殖對水環境和底質的影響,并根據海域特征劃分養殖場類型,研究污染物的遷移規律,提出利用溫躍層、內部潮汐等措施促進污染物擴散。同時,玉井恭一等探討了網箱養殖場的富營養化成因,并提出通過疏浚、覆沙、海底耕耘及增殖底棲生物等方式改善底質環境,利于灘涂水產養殖。
1971年,美國科學家伊斯雷爾·愛潑斯坦(E.Epstein)成功地培育出了能在全海水條件下生長的大麥,為在灘涂等咸水或海水環境中進行農業種植提供了新的可能性。
1980年,美國植物生理學和分子生物學戴維·納博斯(David M.Nabors)從煙草細胞中篩選出了耐鹽再生植株。該研究的目的是通過篩選和培育耐鹽植株,以適應鹽分脅迫環境,提高作物在鹽漬土壤中的生長能力和產量,該研究為灘涂等鹽漬土壤區域的農業開發提供了可能的技術支持。
中國
1984年,細胞發育生物學家朱作言院士首次報道了轉生長素基因魚的研究,標志著中國在轉基因技術應用于漁業生產方面取得了重要突破,為灘涂開發中可能涉及的生物資源改良提供了重要的科技支撐。
20世紀80年代,學者谷祝平和鄭國昌通過逐步提高海水比重和多次轉移愈傷組織等措施,成功地提高了紅豆草耐鹽愈傷組織的存活率;周榮仁等于1989年成功地從耐0.5%NaCl的首蓓愈傷組織中獲得了再生小植株,有助于在鹽漬環境中培育出適應性強、生長良好的作物,促進灘涂地區的農業發展和生態環境改善。
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長江三角洲灘涂信息的遙感提取及時空變化.中國地理資源期刊網.2024-03-14
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鹽城灘涂 在海潮中搖曳的“潮汐森林”.中國國家地理.2024-03-14