發布時間:2020-09-04所屬分類:農業論文瀏覽:1次
摘 要: 摘要:傳統的海堤建設會對海岸原有的動植物群落與自然景觀等產生影響,破壞陸海過渡帶的生態走廊,造成海堤的結構功能單一,因此生態海堤成為解決上述問題的有效方法。在本次研究中,本文針對生態海堤的發展歷程以及未來發展趨勢進行詳細分析,希望為未來生
摘要:傳統的海堤建設會對海岸原有的動植物群落與自然景觀等產生影響,破壞陸海過渡帶的生態走廊,造成海堤的結構功能單一,因此生態海堤成為解決上述問題的有效方法。在本次研究中,本文針對生態海堤的發展歷程以及未來發展趨勢進行詳細分析,希望為未來生態海堤建設提供支持。
關鍵詞:生態海堤;發展歷程;發展趨勢;濱海濕地
前言:我國是最早開展海堤工程建設的國家,修建海堤成為各地區防災減災的有效手段,其生態效益顯著。截止2018年,我國的海底海岸線長度超過15000km,所取得生態效益、環境效益舉世矚目。而我國的長期實踐也發現,傳統的海堤建設會對環境產生影響,因此為了能夠實現可持續發展要求,就必須要對海堤的建設方案進行改進,而生態海堤則是未來發展的主要方向。
1.生態海堤的發展歷程研究
傳統海堤雖然顯著降低臺風、風暴等自然災害所產生的危害,但是海堤建設本身也帶來了很多生態環境問題,例如廣西有近70%的原生紅樹林消失與海堤建設有關;而廣東地區的實踐經驗也證實,海堤的建設會造成地形地貌變化,原有潮間帶的泥沙沉積物數量增多,海岸的多樣化植被逐漸被巖石、混凝土替代,最終導致生態環境遭受不可逆的破壞。從生態環境的角度來看,自然的海岸帶具有平緩的坡度,并且表面覆蓋了一定密度的植被,具有減弱波浪、降低侵蝕的功能,且植被有助于過濾地表徑流,去除污染物。就目前,全球氣候變暖加劇了海平面上升,而導致濱海沼澤、紅樹林等因為海堤的影響無法自然向陸地后退,造成物種多樣性減弱。除此之外,也有研究認為,海堤造成海岸線品質化、人工化的重要因素,影響了人與自然環境的交互[1]。
1.1河道生態護坡取得成功
河道生態護坡被認為是生態海堤的早期實踐經歷,因為西方發達國家在早期的工業建設中采用了粗放式的經濟增長模式,造成環境污染嚴重,而針對這種嚴峻的環境污染問題,西方的相關學者開始探索生態環境管理的新方法。例如在1938年,德國相關學者提出了“近自然河溪治理”理念,認為在河道治理中要尊重植被與生命。在隨后的幾十年時間中,瑞士、美國、英國等國家相繼推廣植被生態護坡技術,并在環境管理中發揮了重要作用。我國正式引入生態護坡技術是在1980年之后,在幾十年的時間中,生態護坡在全國范圍內得到了推廣,例如廣東茂名市在河道生態護坡建設中取得了一定成績,使河流生態環境顯著改善。除此之外,我國的相關規定(如《堤防工程設計規范》與《堤防工程施工規范》等)也對河道生態護坡提出了明確技術要求。
1.2生態海堤建設研究
1.2.1國外生態海堤的嘗試
因為傳統的海堤存在諸多不足,尤其是缺乏對環境保護的考慮,例如使用拋石或者混凝土構件的方法所建設的海堤,雖然可達到減災的目的,但是會對海岸環境造成嚴重影響。所以為了能夠有效解決上述不足,相關國家提出了生態海堤的建設思路,由傳統的“硬式”海堤建設轉變為“柔式”的生態海堤建設,將海岸線的生態服務系統建設作為其中的重點內容,其中相關國家所取得的成績包括:
(1)荷蘭提出了“以自然回歸自然”的生態防護理念,如須德海工程以及三角洲工程的,上述工程項目中修建了開敞式的擋潮閘,并以濕地為核心構建生態緩沖帶,實現了生態環境保護與水利工程建設的結合,不僅解決了荷蘭面臨的海岸侵蝕問題,也能阻止圩田鹽化進程。
(2)美國遵照“建設遵循自然”的防護理念,并在生態海堤建設中進行了應用,其中的代表為緬因州薩克海岸防護工程,在該工程中,綜合實現了海灘養護、沙丘修復、沼澤植被種植等生態手段,不僅提高了海堤的海洋災害防御能力,也為海洋生物提供了大量的棲息地。
(3)澳大利亞以“人與自然和諧共處”為理念,在新南威爾士海洋防護中進行了生態改造,其主要手段包括海墻開孔、人工棧道、拋石防護、沙丘與植被的結合等,構建了多樣化的生態防護屏障。從效果來看,上述措施可以顯著減少人為因素對生態海堤結構的影響,并為海洋生物的棲息生存提供了必要的空間場所。
1.2.2我國生態海堤建設分析
在當前海洋災害加劇以及海平面上升等因素的影響下,綜合生態措施、工程建設、護坡與保灘相結合的措施是未來海堤建設的主要方向。早在1978年,江蘇省在海堤前潮間帶種植了大量的互花米草,該方法顯著改善了前灘淤泥堆積的問題,并減少迎水坡所承受的海浪沖刷。在隨后的幾年時間中,福建、廣東、廣西等地區紛紛引進互花米草,但是因為該植物的繁殖能力強,會擠占本地植被的生存空間,因為引發了環境問題而無法大面積推廣。在上世紀八十年代,珠三角等的地區開始在海堤外灘位置種植落羽松,并取得了一定的效果。但是在實際上,這種單純的人工林所取得的生態效益要遠低于原生態的紅樹林。在進入21世紀以來,生態海堤建設的問題逐漸得到越來越多學者的關注,例如東營市在生態海堤建設中,將海堤工程與景觀親水功能、綠化工程等結合在一起;也有部分地區在海堤向陸地的一側預留了充足的景觀區域,并在海堤上鋪設了塑膠,而另一側則鋪滿了透水磚、花崗巖等,在內坡與護堤地增設了綠化帶。廣東省在環海堤方案中,提出了功能設施、海景以及綠地環境相結合的復合型生態模式,即在傳統植被配置的基礎上,維持紅樹林濕地景觀帶,在護坡相對平緩的位置上增設草本植物。
1.3生態海堤的環境效益分析
水生態海堤已經成為改善海洋環境的有效方法,不僅具有傳統海堤的防護功能,生態海堤的環境效益還體現在以下幾方面:(1)避免水土流失。在生態海堤建設期間,可通過在堤前、迎水面等位置恢復自然狀態下的海草床、紅樹林等,初步還原原始的生態系統,該生態系統可減少海浪對海堤的沖刷,維持海堤系統的基本穩定[2]。(2)維持了生物的多樣性。除了常規的生物手段外(如種植海草、恢復紅樹林等),還可以在生態海堤上設置人工礁石、石塊等,模仿自然生態環境構建水洼、洞穴以及縫隙等,這種方法不僅可以顯著改善迎水面的坡度,還有助于擴大潮間帶面積,為海洋生物提供必要的棲息地,對于維持五種多樣性的意義重大。(3)有助于改善水質。其作用機制主要體現為:①生態海堤所種植的大量植被,其根系對于各類營養物質具有吸收作用,改善富養化等問題;②通過創建孔穴、縫隙等微生物環境來實現凈化水質的目的。
2.生態海堤未來展望分析
2.1理論體系越來越完善
正如前文所言,生態海堤建設本身是一個復雜的過程,其中涉及到海洋學、生態學、社會科學、地質學等多方面內容。一方面,人們希望海堤能夠消除海洋災害,為人類活動提供必要的空間;另一方面,也構想海堤間距生態性,實現人與自然的和諧共處。就我國實際情況來看,有關生態海堤的地步較晚,相關學者的研究不夠深入,并且對于生態海堤的環境效益、功能分類、適宜性評價等內容還存在較多的空白,雖然國外有成功案例值得借鑒,但是案例所處環境與我國存在明顯差異,因此在未來,需要進一步完善生態海堤建設的理論體系。
2.2改進生態海堤的施工技術
在未來生態海堤建設中,我國相關單位必然會在工程技術上取得突破,通過充分借鑒現代化的工程項目經驗,并根據我國海岸生態環境狀況,協調、完善海洋生態的開發、利用以及保護格局,選擇科學、合理的生態海堤建設方式,這是實現生態海堤建設穩步開展的重要手段。
同時為了能夠更好的適應未來工程項目建設要求,還需要在生態混凝土、生物礁石、海堤的新結構等方面做出嘗試,不斷改善生態的海岸線的水文地域特征,并通過土壤改良等方法,探索海浪狀態下護坡植被建設的新方法,盡量維持基質穩定性,最終為全面提高生態海堤建設水平奠定基礎。
2.3構建長久的現場調查基質
生態海堤建設是一個漫長的、持續的過程,期間任何因素都有可能會生態海堤的生物性產生影響。針對這種情況,未來工作中需要重視相關資料的收集,構建一個長久的現場調查基質,采用資料收集、現場勘查、衛星遙感以及無人機等方法,了解海海岸的受災情況以及動力地貌環境變化等;對生態海堤的物種多樣性進行評估,全面調查生態化程度,并建立大范圍的數據庫,最終為相關地區的生態海堤建設提供必要的支持[3]。
除此之外,相關人員還應該積極探索大數據技術在生態海堤建設中的應用,例如在生態海堤建設前后,通過大數據技術觀察目標地區的海洋生態的物種分布情況,根據數年時間的物種數量分布,評價生態海堤建設對物種的影響,這樣才能對生態海堤建設的生態價值、環境價值做出全面評價,這樣才能為生態海堤管理提供必要的支持。
2.4加快產業化發展模式的發展
通過構建相對應的生態海堤發展新模式,未來還需要進一步探索產業化發展的新路徑,其中的重點就是生態服務價值與生態產品的實現機制,從傳統的政府工藝性投入轉變為社會生產性與企業投入,使未來生態海堤建設具有足夠的資金支持。通過積極開發海洋牧場、生態養殖的行業,產出高品質的海產品,并創造直接的經濟收益,達到增產增收的目的,有助于擴大生態海堤的應用范圍。
結束語:生態海堤是未來海洋工程項目發展的主要趨勢,該模式已經展現出強大的生命力,成為未來海堤工程建設的首選方式,對于保持海洋生態、降低海洋災害發生率奠定基礎,值得推廣。——論文作者:林立
相關期刊推薦:《海洋通報》Marine Science Bulletin(雙月刊)創辦于1982年,是國內海洋領域具有較大影響的綜合學術刊物之一。雙月刊主要報道內容包括海洋水文、氣象、物理、化學、生物、地質等基礎理論研究和應用研究,以及海洋工程、資源開發、水產養殖、環境保護、環境預報、儀器設備等方面調查、研究和管理的新發展、新理論、新觀點、新方法、新經驗。它集學術性與技術性于一體,適合于廣大海洋科技工作者、管理人員和有關大專院校的師生閱讀。
SCISSCIAHCI