我国沿海滩涂景观生态初步研究，本文主要内容关键词为：滩涂论文,沿海论文,景观论文,生态论文,我国论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：X171 文献标识码：A
1 前言
沿海滩涂（Shoaly Land）概念的界定， 目前学术界尚未达成共识。有学者认为，滩涂仅指潮间带新沉积的滩地[1,2]； 有的学者则明确界定了沿海滩涂的下限深度[3,4]。实际上， 沿海滩涂作为一个地域概念，从不同角度出发，有广义与狭义理解之分。从纯学术观点来看，沿海滩涂只能是潮间带（Tidal Zone）。从开发利用角度看，沿海滩涂不仅拥有全部潮间带，还包括潮上带和潮下带可供开发利用的部分，是一种广义的理解。由于沿海各地滩涂类型及其开发利用方式的不同，滩涂的上下限也就有所差异。本文所论及的沿海滩涂，均是指广义的沿海滩涂。
沿海滩涂作为海岸带的重要组成部分，是我国重要的后备土地资源。据全国海岸带和海涂资源综合调查资料[5]，北起辽宁鸭绿江口， 南至广西北仑河口的四大海域，沿海11个省市区（不包括台湾省）共有滩涂217.09万hm[2]。并且，沿海滩涂除个别岸段处于冲蚀状态外， 大部分都在淤长。有学者估算[6]，全国沿海滩涂每年约淤长3万 hm[2]，滩涂总量是很丰富的。研究同时表明，滩涂资源在我国六大后备土地资源开发利用中经济最合理，投资最可行[7,8]。因此， 滩涂开发是沿海地区一项重要的国土开发事业，滩涂也将成为我国经济发展新的增长点[6]。
景观生态学属于宏观尺度生态空间研究范畴，其理论核心集中表现为空间异质性和生态整体性两方面[9]。 沿海滩涂作为海洋景观与陆地景观的边界（Boundary），是一种特色鲜明的系统整体，具有突出的空间异质性，而生态整体性则是实现沿海滩涂持续开发的有效途径。可见，沿海滩涂的研究内容涉及到景观生态学的理论核心。但应用景观生态学的原理与方法研究沿海滩涂及其开发利用，在我国尚不多见，仅有学者就海岸带作了相关研究[10]。
因此，以景观生态学为理论基础，对沿海滩涂进行景观生态分析，不仅具有重要的学术价值，而且有助于实现耕地动态平衡，推动沿海地区经济建设。
2 沿海滩涂景观生态分类
景观生态分类指对景观生态系统的类型划分，其结果在空间上表现为区域内各种土地类型的组合，即景观镶嵌体。景观生态分类是对传统土地分类的深化，综合反映了景观的形成特征与演替方向，是进行景观研究的基础。根据沿海滩涂景观基质（Matrix）的物质组成与物种分布特征，及斑块（Patch）特征组合差异，可将沿海滩涂划分为4种基本类型：
2.1 泥滩（Mud Flat）
又称潮滩（Tidal Flat）、海涂，特指淤泥质海岸潮间带浅滩，占我国滩涂总面积的80%以上[11]。泥滩岸线约4000km，主要可分为平原型和港湾型二类[3]。前者分布在辽东湾、渤海湾、江苏沿岸、 杭州湾等大河入海平原沿岸；后者分布在浙、闽、粤沿岸的一些港湾内[12]。泥滩一般有粘性，滩面软，承载力小，滩面宽度大（5～10km ）。其组成物质粒径细，包括粉砂质（63～4μm）和淤泥质＜4μm）两类，易被风浪掀起，悬浮于水中。滩面坡度极平缓（0.15‰～1‰）， 潮流作用明显，潮沟、坑洼带发育，并形成特征沉积构造——互层层理（亦称潮汐层理tidal bedding），主要为粗粉砂、中粉砂与细粉砂、 极细粉砂的互层，只含少量粘土级颗粒（＜4μm）[13]。泥滩土壤发育良好，多为沼泽潮滩盐土，在靠近河口，淡水资源丰富的河滩地也发育部分潮土。土壤质地细，有机质含量高（1%～2%），含盐量低（2 ‰～5‰）。高潮区常有耐盐沼生植物生长，如芦苇、盐地碱蓬等， 为丹顶鹤、麋鹿等野生动物提供湿地生境，可进行农业围垦开发。中低潮区则有众多的埋栖或穴居海洋生物，适于发展海产增养殖业。
2.2 砂滩（Sand Beach）
又称海滩（Coastal Beach），是砂质海岸的潮间带浅滩， 与岩滩相间出现，同属基岩海岸的组成部分。在我国主要分布于辽宁老鹰屿—城山头、龙头—饮马河口；山东虎头崖—双岛湾；两域河口—江苏辛庄河口；钱塘江南岸的镇海；福建梅花角—江田；台湾西海岸；广东海丰—惠来、吴川—电白；海南东、西岸；广西北海等岸段。由于砂滩物质多来源于沿岸流与海域来砂，粒径大于60μm。面积一般较小， 出露宽度窄（2～5km）[14]，滩面坡度一般为5‰，滩脊系较发育， 沙霸—泻湖伴生。砂滩多发育潮滩盐土，成土时间短，以沙砾石为主，有机质含量低（＜5‰），含盐量高（8‰～10‰）。砂滩多位于海洋动力搬运、堆积作用较强的地段，滩面物质受风、浪作用，发生滩面重组过程，变化较频[15]，不适于植物生长（俗称“光滩”）。但砂滩的栖息生物种类多样，适于发展底栖生物，尤其是经济贝类的增养殖。同时，以海滨浴场为主的旅游开发和砂矿开采，也是砂滩开发的重要方向。
2.3 岩滩（Bench）
又称岩礁滩，多位于基岩海岸的迎风向浪场所，是基岩海岸受强烈海水动力作用侵蚀不断后退形成的。全国岩滩岸线总长约5000km，占全国岸线总长的1／3以上[15]。主要分布于辽东半岛南端，山海关—葫芦岛，胶东半岛，江苏连云港及杭州湾以南沿海，和台湾东部沿海。岩滩滩面较陡，在基岩底质上覆盖薄层细砂或基岩砾石、碎块，或发育沟槽，土壤不发育。因岩性、波能、微地貌等因素差异，各地岩滩宽窄不一，从几十米至几公里不等。岩滩的滩面生物较少，但其下部多伸展浅水平台、岛礁群等，成为海洋生物索饵、栖息、繁殖的优良场所，是我国传统的藻类、海珍品养捕区，适于多种藻类、贝类、鱼类、甲壳类、棘皮类的增养殖开发。而在条件适宜的滩面，可考虑发展深水良港、波浪潮汐发电和滨海旅游业。
2.4 生物滩（Biologic Flat）
生物滩指某一或几种生物在滩涂上适应环境大量生长繁殖，并发育而成顶级生态系统，最终由这些生态系统组成景观基质的一类特殊滩涂，其生物多样性丰富，生物量高。目前，我国沿海生物滩涂主要有珊瑚礁滩和红树林滩两类：
（1）珊瑚礁滩（Coral Reef Flat）。珊瑚礁滩是珊瑚礁海岸这一热带海洋特殊生物海岸的重要组成部分，由造礁石珊瑚和珊瑚碎屑聚积而成。在我国主要分布于南海诸岛和海南岛远离河口地区，在台湾及澎湖沿海、两广沿海也有零星分布。珊瑚礁滩一般较窄，不超过 1000m。滩面泥沙层较薄甚至缺失，礁坪发育，土壤不发育，植物分布较少。但其海洋生物资源非常丰富，观赏、食用、医药及工业原料生物等种类多，经济价值高，是我国重要的海洋渔业捕捞和增养殖开发场所。同时，随着珊瑚礁海洋公园（保护区）的相继建立，珊瑚礁滩将逐步成为重要的旅游、科研场所。
（2）红树林滩（Mangrove Flat）。红树林滩是热带、亚热带气候条件下淤泥质潮滩在红树植物大量生长繁殖后发育而成的，常与潮滩相伴出现。在我国主要分布于海南、两广和台湾海峡两岸受良好波浪掩护的港湾、河口地区。红树林天然分布的北限为福建福鼎，人工引种后可达浙江南部的乐清湾。因红树植物能阻滞潮流，红树林滩的海水动力作用不强，潮沟系发育，淤积明显，滩面出露宽度一般1～5m， 发育红树林潮滩盐土，质地一般为壤质土或粘土，含盐量低（1‰～2‰），有机质含量高（2%～5%，最高可达14.5%），但土壤呈酸性至强酸性反应（pH2.5～6.0）。红树林滩生物群落分带性明显。平均高潮位以上，生长耐盐陆生植物。高潮区下缘及中潮区，主要生长红树植物。低潮区除前缘有部分先锋红树植物生长外，多为光滩，是众多海洋生物、鸟类的栖息场所。在保持其生物护岸功效的前提下，可在红树林滩适当发展海洋水产增养殖业，并建立红树林自然保护区，发展旅游业。
随着芦苇种植面积在辽河三角洲的扩张，大米草在江苏沿岸的引种改良成功及大面积推广[16]，这些地区的生物群落组成将愈趋复杂，最终将分别形成以芦苇生态系统和大米草生态系统为景观基质的新型生物滩涂——芦苇滩和大米草滩。
据初步归纳，我国沿海上述四大类型滩涂目前主要有18种土地利用方式，涉及三大产业的12个行业部门[17]（图1）。
3 沿海滩涂景观生态特征
景观生态学的核心理论问题之一是空间格局对生态过程的影响[18]，“尺度、格局、过程”则是景观生态学中出现频率最高的主题词[19]。因此，景观生态分析的核心是景观生态格局与过程及其相互作用关系。以景观生态学原理为指导，重点考虑景观格局与动态，我们认为沿海滩涂具有如下景观生态特征：
图1 不同类型滩涂土地利用形式
Fig.1 Land use in different kinds of shoaly land
3.1 典型的开放系统，具有对干扰的高度敏感性
人类开发滩涂之前，滩涂便与海—陆—气系统进行着密切的物质、能量交换，并形成一定的滩涂生物食物链，和稳定的生态平衡系统。此时，滩涂与海洋的物能交换明显强于与陆地的。滩涂开发后，通过食物链等方式仍然与海—陆—气系统保持着密切的物能交换。但随着一些具有较高经济价值生物的发育受人类不同程度的控制或影响，加之滩涂其它资源大量开发利用，滩涂与陆地的物能交换频繁多了，滩涂原有的自然生态平衡被打破，成为一个远离平衡的开放系统。按照耗散结构理论，滩涂必须通过开放系统，不断与外界进行物能交换，在物质与能量的耗散中达到新的平衡态。
沿海滩涂是地球上海—陆—气系统物能交换最频繁、最集中的区域。与三大系统相比小得多的面积，使其对海—陆—气系统耦合力表现出强烈的反应敏感性。对内外营力的高度敏感，必然使滩涂深受其作用力的影响。而土壤含盐量高，绿色植被少，抗灾害能力弱，更凸现了滩涂景观对干扰的相对敏感性。长期以来，全球气候变化、海平面上升、地震、台风、暴雨、风暴潮、海啸、海水倒灌等一系列自然现象和自然灾害严重威胁着滩涂景观。而人类对滩涂资源不科学的开发利用造成的资源衰竭、环境恶化与生态失衡等更加重了滩涂景观对干扰的敏感性。
3.2 边缘效应明显
边缘效应，指在两个或多个不同性质的生态系统（或其它系统）交互作用处，由于某些生态因子（可能是物质、能量、信息、时机或地域）或系统属性的差异和协和作用而引起系统某些组分及行为（如种群密度、生产力、多样性等）的较大变化[20]。滩涂地处海、陆两大景观边缘，具有明显的边缘效应：
（1）生态环境复杂多变。滩涂与相邻的海陆景观基质相比， 其生态环境随界面景观异质性的增加而变得复杂多样，既有潮上带的近陆生环境，也有潮下带的近海生环境，还有界于海陆二相之间的潮间带生境。借助于海陆物质能量的持续输入，滩涂始终保持着空间演替的“青春期”，生态环境更趋复杂。
（2）生物多样性丰富。滩涂汇集了海陆景观的边缘， 其复杂多变的生态环境形成了丰富多样的边缘生态位，生物种类多样，不仅有海陆生态系统的生物组分，还有某些特有种和边缘种分布。生物种类的增多，必然导致边缘生态位的激烈竞争与进一步分化，从而在同一地域能容纳更多的生物种群，生物多样性更加丰富。据调查，我国潮间带海洋动植物共有1590余种，隶属310科，以软体动物最多，513 种， 次为藻类358种，甲壳类308种，鱼类61种[21]，陆生植物有500多种， 其中陆生脊椎动物146种[22]。沿海滩涂不少岸段，尤其是生物滩涂， 同一滩面有大量生物共生，如红树林滩动植物总数可达2000多种，珊瑚礁滩区则可能多达100万种，单独一个礁区可同时存在3000多种。
（3）生产力较高。沿海滩涂优越的气候条件， 入海河水持续供给的大量有机质和营养盐，使浮游植物大量繁殖，沿海滩涂成为鱼、虾、贝、参等洄游、索饵、栖息和繁殖的重要场所，自然生产力较高。一般地，海滩盐沼的光能利用率是温带草原的10倍，盐沼植被的生产力可达温带草原的10～15倍（注：张乔民.我国红树林、 珊瑚礁海岸资源与开发.全国浅海滩涂资源开发技术研讨会交流论文，1999.）。红树林滩与珊瑚礁滩的净初级生产力则可与热带雨林相当（注：钦佩.米草生态工程.全国浅海滩涂资源开发技术研讨会交流论文，1999.）。另据测算[15]，全国滩涂生物资源量为533.8×10[4]t／a，远远超过大洋平均值。
3.3 自然要素空间集聚
沿海滩涂地处地—气—海系统耦合部这一特殊地域空间，三大系统自然要素聚集其间，在滩涂地区构成了独一无二的自然资源辐合体：（1）沿海滩涂土地、土壤资源不仅数量大，而且集中连片， 适宜大规模、连片开发和高科技、高标准集约经营，土地资源规模优势明显； （2）气候的海洋性特征明显，气温年较差小（10～28 ℃）， 降水量大（474～1775mm／a），光照充足（7～15千卡／cm[2]·月），热量丰富（无霜期150～300d，年均温8～25℃）；（3）生物种类多样， 资源量可观；（4）海水水资源和化学资源丰富；（5）自然、人文旅游资源汇集；（6）沿海滩涂是由陆向海的唯一通道， 各类海港都是在滩涂上发育建成的；（7）沿海滩涂具有大量的油气、地热、风力、 潮汐与潮流等能源和海滩砾石、滨海砂矿等矿产资源；（8）沿海滩涂少污染、 环境质量高。
3.4 空间动态迁移
滩涂的发育受泥沙供应量、海岸地貌与植被等原生生境和海水动力作用等因素影响，其中最重要的是泥沙供应量和潮差大小。凡潮差大，泥沙供应丰富的地区，滩涂发育就宽广。当泥沙供应量减弱或消失，波浪与潮流的侵蚀，将使滩涂受冲刷缩小[6,23]。因此，滩涂这一景观边界受海陆作用，表现出明显的不稳定性，空间位置不断迁移。根据景观动态变化特征，可将滩涂划分为基本稳定型、侵蚀型和淤长型三类。基本稳定型滩涂在我国分布不多，大部分滩涂都在淤长，主要分布在北黄海沿岸、辽河口、冀东沿岸、黄河三角洲、江苏沿岸、长江三角洲、浙江沿岸及珠江口等地。侵蚀型滩涂以砂质海滩较普遍[24]，辽东半岛、山东半岛和福建沿海砂质滩涂均以不同速率蚀退，平均约1～4m／a。废黄河口两侧与吕泗附近岸段因1955年黄河改道北归与现代长江口南移，泥沙来源锐减，海岸动力作用增强，由淤长转为侵蚀。
除泥沙供应量与波能作用外，全球性气候变化所引起的海平面升降，以及沿海地区过量开采地下水，形成地下漏斗，海水倒灌等人为干扰都会造成景观的动态变化。
3.5 空间异质性显著
沿海滩涂各地貌部位，由于距海远近的差异，海水淹没时间与土壤盐分不同，动植物群落相应存在明显分异，从而形成平行自然分带的景观结构，空间异质性显著。根据与潮位线的相对位置，沿海滩涂可分为潮上带、潮间带和潮下带，其中，潮间带又可分为年、月、日潮淹没带。各带在生物量、生物群落与生境等方面存在明显差异。一般低潮区生物量最高，中潮区次之，高潮区最低。潮上带和年潮淹没带，一年中仅为大潮或风暴潮淹没1～2次，潮水几乎不发生作用，土壤盐分低，有机质含量高。潮上带多为陆生耐盐植被，出露树林、刺灌丛等，基本属陆生环境。年潮淹没带生长部分沼生耐盐植物，如盐蒿、碱蓬等，大米草、红树植物等在其下部偶有分布，属近陆生环境。月潮淹没带是滩涂淤蚀作用的核心区，淤蚀最显著，土壤含盐量增高，有机质含量下降，是大米草、红树林等耐盐耐淹耐瘠植物的主要分布区。滩面生物明显增多，多为底栖无脊椎生物。芦苇在以上各带都有分布，但主要分布于大潮高潮线附近的滩涂沼泽内，即潮上带与年潮淹没带之间。日潮淹没带宽度最大，土壤不发育，因海水浸泡时间过长，除上部有部分红树林、米草属的先锋种分布外，基本为光滩。但滩面生物最为丰富，是滩涂水产的主要分布带。潮下带终年为海水淹没，海草、海藻丛生，是海洋浮游生物的密集分布区。
自然状态下，各自然分带的空间位置一般会随着滩涂的淤蚀而有规律的演替。在淤长型滩涂，依潮下带一潮间带（日、月、年淹没带）一潮上带的顺序向海演替。而在侵蚀型滩涂，各分带呈反方向向陆递进。在人为干扰下，这种演替可能受阻或受人为控制。
表1 我国沿海不同岸段滩涂生境差异
Tab.1 The difference of environment in various coastalzones of China
黄海
项目 渤海
北黄海
南黄海
近岸 年较差/℃ 27～28
20
24
表层 冬季/℃-1～0 -1～2 3～5
水温 夏季/℃26～28 23～24.5 24～27
表层水密度
21.5～24.523.0 24.0～24.5
海水表层含盐/‰ 27～30 29～31
30～31
河口含盐/‰ 黄河口＜24
鸭绿江口27～29
透明度/m ＜5
＜8
潮差(均值)/m 2～3 2～7
年降水量/mm
474～684 562～775
太阳辐射总量冬季7～8 5～7
/(千卡/月·cm[2]) 夏季
13～15
12～14
年较差/℃ 27～28
20～21
气温 冬季/℃-4～0 -2～2 2～7
夏季/℃24～26 23～24
24～26
项目 东海 南海
近岸 年较差/℃ 14～20
9～10
表层 冬季/℃ 6～14 16～22
水温 夏季/℃27～28 28～29
表层水密度 ＜24.023.0～24.0
海水表层含盐/‰ 32～3432.5～34
河口含盐/‰ 长江口15.4 珠江口10.0
透明度/m 3～15 20～30
潮差(均值)/m 4～71～4
年降水量/mm
900～1342 925～1775
太阳辐射总量冬季 78～9
/(千卡/月·cm[2]) 夏季
14～15 11～14
年较差/℃ 16～20
10
气温 冬季/℃ 8～20 16～20
夏季/℃26～29 28～29
3.6 地域分异
我国海岸带从北纬41°～18°，空间跨度大，分属温带、亚热带和热带，地理环境空间分异显著。沿海滩涂各岸段所处的纬度以及海岸动态、泥沙水动力条件、滩面高度和宽度、土壤（土质、含盐量、有机质含量）、海岸类型、气候类型、海水盐度、淡水资源及生物群落特征等自然条件在各岸段之间都存在较明显的差异。受纬度与气候带南北差异影响，沿海滩涂的这种纵向空间分异又主要体现在南北分异上[25,26]（表1）。 地域分异也可认为是由沿海各岸段滩涂景观构成的更大尺度上的景观空间异质性的表现。
4 讨论
综合以上所述，沿海滩涂的景观生态特征，有其内在规律性。这是从景观生态学角度认识、研究沿海滩涂的基础，也成为滩涂开发利用基本准则制订的依据：
（1）作为一个开放系统，沿海滩涂对外界干扰的反应敏感。 而边缘效应在带来丰富生物资源的同时，也会富集海陆污染物，海岸带因而成为地球上污染最集中的区域之一。因此，沿海滩涂的开发必须与保护并行，防止滩涂生态恶化。
（2）尽管目前我国沿海滩涂总量逐年增加， 但沿海滩涂的淤长是以各大河流沿岸水土流失为代价的。一旦沿岸水土流失受到控制（事实上各地正积极采取有效措施），入海河流输沙减少，沿海滩涂非但不会淤长，反而可能受侵蚀后退。因此，沿海滩涂土地资源是有限的，不可能无限扩张。各地要珍惜滩涂资源，合理规划，科学利用。
（3）自然要素空间集聚于沿海滩涂，形成资源禀赋， 土地利用具有多宜性。显然，搞单一开发，既闲置、浪费了其它资源（尤其是可再生资源），又降低了滩涂景观多样性，削弱景观稳定性，经济开发所冒风险随之增大。所以，沿海滩涂必须搞综合开发，充分利用自然要素空间集聚的特征，进行多层次的开发利用，实现滩涂开发形式的多样化，经济结构的多元化，增强景观稳定性，降低土地开发投资风险。
（4）沿海滩涂景观存在明显的空间异质性，各岸段、 各地貌部位差异显著，适合不同的开发方式。因此，沿海滩涂必须实施定段分级利用。在各段、级充分利用其优势资源，但要避免对另类资源开发造成危害或妨碍。同时，还必须通过生态食物链、产品链等把各地段的开发有机结合起来，保持滩涂生态整体性。
收稿日期：1999—12—28；修订日期：2000—03—29