美丽海湾建设背景下水东湾潟湖生态修复策略探索
摘要
在国家和广东省提出建设“美丽海湾”背景下，潟湖因独具特色的生态系统而成为多方关注的对象。茂名水东湾是已知中国南海面积最大的潟湖，生态价值凸显。但近年来因人工建设等原因出现湖面缩小、生物多样性降低等问题。本文从美丽海湾建设目标出发，基于现状问题提出韧性海岸行动策略、海湾整治行动策略、生物拯救行动策略和公园构建行动策略，并重点制定了砂质岸线修复、基于自然潮汐的清淤等任务，为后续水东湾生态修复工程提供方向与指引。研究结论表明基于美丽海湾内涵制定的方案更具系统性和综合性，从水环境、海岸带、生物多样性等角度出发解决问题，是践行“生态文明”战略的重要举措。
关键词：美丽海湾；潟湖；生态修复；水东湾
引言
美丽海湾建设是贯彻落实“生态文明”和“美丽中国”战略重要举措，广东于2013年在全国率先启动建设“美丽海湾”，时任广东省委书记胡春华要求每个沿海城市都把海湾留出来，都要建立几个美丽海湾。【1】“十二五”期间，广东为落实十八届五中全会“蓝色海湾整治行动”编制了美丽海湾总体规划，投入9200万元开展了汕头青澳湾、惠州考洲洋和茂名水东湾三个省级试点建设【2】。2019年广东省自然资源厅印发《广东省美丽海湾规划（2019-2035年）》，规划2030年全省建成31个美丽海湾。2022年广东省生态环境厅印发《广东省海洋生态环境保护“十四五”规划》，提出到2025年要重点推进15个美丽海湾建设；展望2035年，全省80%以上重点海湾基本建成美丽海湾【3】。
潟湖是“美丽海湾”特殊的治理对象，占世界海岸的13%以上【4】。潟湖指海岸带被沙嘴、沙坝或珊瑚分割而与外海相分离的局部海水水域，海岸带泥沙的横向运动常可形成离岸坝—潟湖地貌组合。当波浪向岸运动，泥沙平行于海岸堆积，形成高出海水面的离岸坝，坝体将海水分割，内侧便形成半封闭或封闭式的潟湖【5】。潟湖根据成因可分为沙坝型、沙嘴型、连岛型等类型，其中沙坝-潟湖海岸是由沙坝、潟湖、潮汐通道三大地貌单元组成的典型滨岸堆积地貌体【6】，茂名水东湾即为典型的沙坝-潟湖生态系统。潟湖除了具有一般湿地的生态价值，还能为濒危生物提供迁徙停歇地和繁殖地，并具有防潮护岸、降解污染等功能【7-9】。
目前关于潟湖生态修复探索研究多集中在评估体系构建、水交换研究或生态修复技术研究等方面。关于沙坝-潟湖系统评估体系研究多借鉴海岸带脆弱性指数法和综合指数法。如Gornitz最早提出建立海岸带脆弱性评价指数和风险等级，并将其应用于美国太平洋和大西洋海岸脆弱性评价【10】。Steve等根据潮汐通道、沙坝状态、动力影响因子等采用综合指数法对加纳沙坝-潟湖系统脆弱性进行研究【11】。关于水交换研究包括水交换过程模拟、水交换模型构建等内容，曾相明等基于POM模型计算不同时期纳潮量和水交换能力【12】；陈振华等在POM模型基础上建立水质模型以模拟钦州湾水交换过程【13】；刘德洪等建立三维水质底泥模型分析了珠江口主要水质因子和底泥营养盐通量的分布特征【14】。关于沙坝-潟湖系统生态修复技术探索主要聚焦于如何增强水体交换能力、减缓潟湖消亡过程上，常见生态修复内容包括潮汐通道清淤、海岸构筑物清理、海岸环境整治等。Oost认为沙坝-潟湖系统整治要尊重自然动力地貌规律和完整性【15】；邢容容等人提出退养还湿、清淤疏浚、河口湿地修复、岸线整治等方式以减缓七里海潟湖湖面微缩、水质恶化、淤积严重等问题【16】；刘尚辰基于MIKE模型对海南新村潟湖整治进行模拟分析，评估其整治工程对提升水体交换能力、改变水体自净速率等影响【17】。
目前国内针对潟湖研究多基于相关模拟评估等技术研究，尚无针对潟湖生态问题的系统修复路径研究。“美丽海湾”是国家提出建设海洋生态文明大背景下的实践探索，涉及整治、生物、修复等多方面内容，是一项系统性综合性工程。因此本文在深入解读“美丽海湾”建设内涵的基础上，以茂名水东湾潟湖为例，基于现状问题分析和相关经验借鉴探索潟湖系统修复治理路径，可为类似项目提供启发思路。
01
研究区域特征
水东湾位于茂名市电白县，属于茂名城市发展的南组团，其南北长度约4公里，东西长度约8公里，水域面积约28平方公里。2013年广东茂名水东湾新城管委会建立，将整个水东湾纳入新城范围，成为茂名向海发展的重要战略平台。目前水东湾经多年发展，已初具新城雏形，但也面临湖水面积缩减、生物多样性降低等诸多生态问题。
02
面临生态问题
2.1
水体面积明显缩小
受水东湾沿线养殖围垦、城市建设等人工活动影响，水东湾潟湖自上世纪60年代以来水面明显缩小，研究发现1967-2007年由潮滩围垦引起的潟湖潮滩面积缩小达7.47平方公里，约占现状水面面积四分之一，纳潮量减少了近20%【18】。水面缩小对潟湖水文动力产生巨大影响，影响潟湖内外水体交换，加速泥沙淤积，从而进一步加剧水东湾水面缩小【18】。对美国NASA和USGS发布的Landsat系列影像进行处理，选择1991年、2000年、2011年和2020年4个时段9-10月凌晨2时遥感影响进行分析，采用面向对象解译技术，分析得出1991年至2020年三十年间水东湾湖面缩小约35%，缩小范围主要集中在陈村片区和水东片区一带。
图1 1991年、2000年、2011年和2020年4个时段水东湾遥感水面变化图（作者自绘）
2.2
现状红树林种类单一、生物多样性较低
上世纪60年代，水东湾原生红树林约有1800公顷，后遭受过度围垦养殖等人工破坏导致1998年面积缩减至600公顷。1999年当地政府启动电白红树林自然保护区建设，2004年保护区进行人工红树林营造工作，2007年营造人工红树林面积约666.7公顷，成为全国最大的人工红树林基地【19】。目前水东湾人工红树林面积超过红树林总量1/2，但人工红树林存在种类单一、生物多样性不高、局部建设过密等问题。人工红树林品种主要有无瓣海桑、拉关木等，平均高度在3米以上，占据优势生态位，如不通过人工干扰很难确保其它红树林种类生长。
2.3
入湖河流污染严重
水东湾无大河流入，潮汐动力远大于河流动力，但长期水质不达标河流直排潟湖会对水体生态环境造成一定影响。潟湖目前有八条入湖河流，其中以寨头河为主要河流。根据2021年2月至5月茂名市河流入海断面水质监测信息，寨头河和关屋河长期为四类至五类水质，且河流两岸未做截污处理，河流直接排入水体对潟湖生态环境影响较大。
表1 2021年2月至5月茂名市河流入海断面水质监测信息（作者改绘）
03
基于美丽海湾建设目标的水东湾生态修复策略
关于美丽海湾定义，不同政策文件稍有不同。《海洋生态环境保护“十四五”规划》中提到展望至2035年，80%以上的大中型海湾基本建成“水清滩净、鱼鸥翔集、人海和谐”的美丽海湾；《广东省美丽海湾规划（2019-2035年）》中关于美丽海湾定义为“水清、岸绿、滩净、湾美、物丰、人和的海湾”，说明美丽海湾建设主要集中在水质环境、海岸带、生物多样性这三方面，最终实现人海和谐理想目标。基于美丽海湾建设目标，借鉴《海洋生态修复技术指南（2021年试行版）》相关技术方法，结合水东湾面临的湖面缩小、红树林纯林面积过大等问题，提出茂名水东湾潟湖生态修复四大行动策略。
图2 茂名水东湾潟湖生态修复策略图（作者自绘）
3.1
水清滩净韧性海岸行动策略
考虑南海片区现状砂质海岸面临人工破坏、海浪侵蚀等风险，考虑构筑韧性海岸，强化海岸防风护湾作用。具体措施包括海岸近岸构筑物清除、砂质海岸修复养护、海岸防风林修复、生态海堤建设四大措施。结合《茂名市海岸线整治修复规划》等相关文件，确定本策略目标是将位于南海片区的海岸带营造成为多级韧性防护岸线。本策略重点是修复砂质岸线和海岸防风林，借鉴珠海香炉湾修复经验，依托自然潮汐力量保持沙滩稳定，并对沙滩建设活动进行严格限制【20】。具体做法包括：一是于沙滩南侧布置丁坝和潜堤，削弱海浪动力，减少海浪对沙滩侵蚀，同时保证一定量的细沙能留在沙滩，起到自然补沙作用；二是针对水东湾台风较多特点，依托现状木麻黄林带提升防风林体系，于豁口位置补植椰子，并于林下栽植厚藤、草海桐等耐盐碱植物，形成复合层次防风林带。
3.2
岸绿湾美整治海湾行动策略
该策略主要针对潟湖内湾制定，考虑通过入湾污染控制治理、水动力恢复、岸线优化提升和滨海湿地恢复等手段，治理水面缩减、入河污染严重等问题。结合《博贺洲千年水道保护开发利用》、《茂名市水东湾综合整治规划》等相关文件，确定本策略重点任务是改善原有清淤方案，实行水系连通工程。原清淤方案采用“一刀切”清淤方式进行建设，平均清淤深度达3米以上，不但工程量巨大，还可能会对水东湾潟湖水文系统产生不可逆的影响。借鉴越南顺化海岸治理经验，考虑基于自然潮汐动力进行清淤。通过对水东湾潮汐动力进行分析，确定陈村片为主要自然潮滩形成空间，应结合潮汐特点进行清淤，形成潮滩相间景观效果。经估算优化后的清淤方案比原方案减少约30%工程量，并亦能保持一定的水动力恢复效果。
原清淤方案 优化后清淤方案
图3 水东湾淤积方案优化示意图（作者自绘）
3.3
鱼鸥翔集生物拯救行动策略
该策略主要针对水东湾面临定红树林纯林面积过大、生物多样性欠佳问题制定，包括红树林纯林改造和鸟类栖息地营造两大任务。红树林纯林改造方式借鉴珠海琪澳岛红树林管理经验，对现状无瓣海桑和拉关木红树林采用修枝或透光伐的方式增加林下生境的透光性，再根据潮水高度和海水盐度栽植林下耐阴树种如老鼠簕等打造复合红树林群落，局部靠近海堤地势较高的地方采用带伐形式适当引入红海榄、白骨壤等乡土树种，未来可逐步演化为具备多种植物生态位、相对更为稳定的红树林植被群落。同时借鉴考洲洋生态修复经验【21】，清理适当比例裸滩以满足白鹭、苍鹭等觅食和歇脚空间，打造生态踏脚石。裸滩水域分为深水区和浅水区，深水区水深在50cm以上，可用于捕食鱼类，浅水区水深分为10和50cm两个高程，可分别满足饮水和捕食需求，水域缓坡入水，坡度小于45°，便于水鸟站立。
图4 红树林优化方案示意图（作者自绘）
3.4
人和景美公园构建行动策略
为提升水东湾新城生态价值品牌，营造优良的城市环境，支撑EOD开发建设模式，结合水东湾现状资源禀赋与近期城市建设规划策划建设八大主题环湾公园和30公里环湾碧道。八大主题公园包括都市农业、欢乐水岸、海上田园、湿地公园、海洋公园、红树林公园等，公园具体建设选址结合生态保护红线、海岸线、政府储备地、现状红树林分布等要素进行布置。环湾碧道主要依托现状堤顶路和市政路建设，充分嵌入全域蓝绿体系、多维城市功能和城市产业发展。
3.5
实施建议
为确保上述各类生态修复策略实施性和可行性，计划近期建设水东湾红树林整治、寨头河截污、陈村岸线整治等七项工程，远期建设水东河截污、澳内海岸线修复等六项工程，计划投资约1.81亿元（不含公园建设）。建议水东湾生态修复工程分两期建设，短期至2023年优先完成基础生态整治工作，包括截污工程、红树林修复等工作；长期至2035年完成水系连通、生境营造、海岸线修复等生态提升类工作。
04
结论与讨论
基于美丽海湾建设背景下，从水环境、海岸带和生物多样性三大视角出发，制定水清滩净韧性海岸行动策略、岸绿湾美整治海湾行动策略、鱼鸥翔集生物拯救行动策略和人和景美公园构建行动策略。策略重点包括多级韧性防护海岸建设、优化清淤方式、提升红树林生物多样性等，从而提供综合全面的水东湾潟湖解决方案。笔者从美丽海湾建设目标出发提出水东湾生态修复策略，探索潟湖生态问题的系统修复路径，尝试从更综合全面角度理解潟湖生态修复工程。本文在水文分析、生境设计等方面仍存在较大局限，这需要统筹水文学、生态学、景观学等多类型学科共同解决潟湖生态问题。
致谢：本论文相关素材来源于《茂名市环水东湾沿线景观总体设计》项目，在此对项目组成员的大力支持表示感谢。
参考文献：
[1]广东“美丽海湾”[J].海洋与渔业,2016(11):22-23.
[2]“美丽”工程 让海洋迸发活力[J].海洋与渔业,2016(12):28-29.
[3]张子俊.广东将重点建设15个美丽海湾[N].南方日报, 2022-05-13(A09).DOI:10.28597/n.cnki.nnfrb.2022.002477.
[4]李从先,陈刚.冰后期海进海退和沙坝-泻湖沉积体系[J].海洋学报(中文版),1984(05):657-662.
[5]王琪,魏星.“潟湖”非“泻湖”辨[J].中国科技术语,2012,14(04):41-43.
[6]张盼,王鹏,林霞,张连杰,闫吉顺,赵博.海洋生态文明视域下河口沙坝-潟湖生态修复思路探究[J].海洋开发与管理,2021,38(03):45-48.
[7]谷东起.山东半岛潟湖湿地的发育过程及其环境退化研究——以朝阳港潟湖为例[D].中国海洋大学,2003.
[8]李山羊,郭华明,黄诗峰,马建威,刘海燕,孙亚勇.1973-2014年河套平原湿地变化研究[J].资源科学,2016,38(01):19-29.
[9]高杰,高敏,赵志红,韩志杰,韩晓庆,高伟明.1987-2015年七里海潟湖湿地景观格局变化及驱动力分析[J].水生态学杂志,2018,39(04):8-16.DOI:10.15928/j.1674-3075.2018.04.002.
[10] Vivien Gornitz. Global coastal hazards from future sea level rise[J].Palaeoclimatology,Palaeoecology(Global and Planetary Change Section),1991,3(4):379-398.
[11] Steve Mitchell,Isaac Boateng,Fay Couceiro. Influence of flushing and other characteristics of coastal lagoons using data from Ghana[J]. Ocean and Coastal Management,2016,143.
[12]曾相明,管卫兵,潘冲.象山港多年围填海工程对水动力影响的累积效应[J].海洋学研究,2011,29(01):73-83.
[13]陈振华,夏长水,乔方利.钦州湾水交换能力数值模拟研究[J].海洋学报,2017,39(03):14-23.
[14]刘德洪,胡嘉镗,李适宇,黄佳.珠江口三维水质与底泥耦合模型的验证及应用[J].环境科学学报,2016,36(11):4025-4036.DOI:10.13671/j.hjkxxb.2016.0145.
[15]Oost A P , Hoekstra P , Wiersma A , et al. Barrier island management: Lessons from the past and directions for the future[J]. Ocean & Coastal Management, 2012, 68(NOV.):18-38.
[16]邢容容,刘修锦,邱若峰.七里海潟湖湿地近期演变分析及生态修复研究[J].海洋开发与管理,2019,36(11):64-68.
[17]刘尚辰.新村潟湖整治对潟湖水动力环境影响的数值模拟研究[D].大连理工大学,2020.DOI:10.26991/d.cnki.gdllu.2020.002463.
[18]陈浩.粤西水东湾沙坝—潟湖海岸近期变化研究[D].华东师范大学,2011.
[19]成家隆.水东湾深水裸滩红树林造林技术研究[D].西南大学,2016.
[20]魏伟,张一康,张忠起,赖继春.借用自然力量应对极端风暴的韧性设计——珠海香炉湾沙滩景观带[J].风景园林,2020,27(12):80-84.
[21]鄢春梅,李文凤,谢绍茂.美丽海湾建设背景下考洲洋海岸带整治与生态修复实践[J].广东园林,2021,43(03):61-65.
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