围填海生态环境整治和修复方案研究
时间：2023-01-21 11:10:08 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
高 琰 叶林安 俞梦男 张玉顺 金余娣
生态修复是一个横跨各个学科需要多个部门协同合作的庞大系统性工程。生态修复是指根据受到自然或人为干扰已经退化、受损的生态系统的具体情况，采取多种工程技术的手段，使得生态系统重新具有一定的功能[1]。现有的生态修复技术主要包括生物技术与工程修复技术等。生态修复的目标是通过采取一些物理、生物等生态修复的措施，使已经退化、受损、变形的生态系统重新恢复其良性循环与功能，并重新具有为社会提供一些服务与产品的能力。
对于生态修复，国内外已有相关研究[2～8]，彭少麟等[9]从离岛植被与生态恢复的工作历史出发，分析了离岛的生态情况与生态恢复的相关措施与效果，并对离岛植被恢复与生态重建的经济效益进行评估，对未来离岛生态恢复的发展作出了展望。廖连招等[10]人阐述了无居民海岛植被对于脆弱的海岛生态系统的重要意义，分析了当前厦门市无居民海岛植被现状，总结了具体问题，提出三种针对不同海岛情况的具体生态保护方案来进行海岛生态保护与修复，并得到了当地政府采纳。刘强等[11]阐述了海南岛东海岸砂矿开采区的生态环境情况并通过分析生态退化的原因提出了生态修复的一些措施。生态修复具有巨大的生态、经济、社会方面的效益，因此国外在20世纪就开始对生态修复进行研究，我国目前研究较多的是关于海岛植被、废弃矿区、海岸线等方面的修复，对基于生态系统的修复研究还较少。本研究以洋山深水港区围填海所在地小洋山岛为生态系统研究对象，结合目前现有的整治和修复技术，提出生态环境整治和修复方案，以期为相关生态环境管理部门提供参考依据。
(一)自然岸线整治修复。将洋山深水港区围填海项目作为研究对象，发现其实施后周边的一些自然岸线不同程度上受到施工的影响，并且对围填海项目运营后存在一定的安全隐患。所以，在围填海项目附近存在安全隐患的海堤进行新建和修复工作，配套建设堤顶道路，并且对海岸带周边环境进行整治，布置沿岸绿化带，建立防护林，进行废石、废砖、垃圾清理工作，满足景观和防灾要求。同时，可以在围填海后的人工岸线上架设由环保材料搭建的平台，在不影响景观和防灾要求的前提下深入海面，增加从陆地到大海的层次，增强人与海洋的交互。
(二)海岛植物修复。海岛相较于大陆生态系统较为独立，因此也较为脆弱，而海岛的水分循环与平衡过程对于维持海岛陆域生态系统的良性循环十分重要。参照生态修复的规律进行人为干预，恢复海岛植被，增加海岛的植被覆盖率可以改善区域气候，维持生态系统的良性循环。由于工程建设等需要，大乌龟岛等山体进行了开山取石。经过实地考察，提出以下措施进行生态恢复：对工程导致山体破坏而出现山体滑坡的部分，采用生态石笼护坡技术并挂网加固让山坡坡体稳定，缓和山形降低工程后的影响，稳定后采取混合喷播技术实施三级绿化山体边缘植以灌木进行护坡工作，防止山体的滑坡和表层土壤的流失，以此达到植被恢复、防止水土流失以及稳定山坡坡体的作用。对于垂直石壁，整体应采用乔灌草复合覆盖的方式，采取复合技术手段进行垂直绿化。
1.坡地处理。大乌龟岛两侧部分山体由于工程需要进行了开山取石，山体结构遭到一定破坏，自身稳定性较差，可能会出现山体滑坡等情况。因此植物修复需要首先稳定坡体结构，具体方案如下。
(1)生态石笼护坡技术。主体结构由高强度、抗蚀耐磨合金组成钢丝网，并照实际需求编织成不同规格的笼子，在笼子内填充石料，六角网结构在受力后会变形达到新的平衡，具有稳定坡体的效果。上覆环保土工布，能够分散应力起到加固、防护与排水等功效。泥土会逐渐填补石块缝隙，植物会扎根于石块缝隙之间的泥土，增强坡面的强度，维护生态链的完整，同时又能够有效减少因为水流冲刷导致的水土流失，具有环保高效的优点。
(2)边坡挂网技术。首先对边坡进行测量，大乌龟岛两侧部分山体现场上边坡角度为50°～70°，弱风化岩石坡面与山土混合坡面组成了边坡主体段，又因为人为开山取石导致岩石坡面较为脆弱，因此需用钢筋网、钢丝网或高强塑料三维网挂在弱风化岩石坡面锚固坡体。
(3)混合喷播技术。工程上经常与边坡挂网联用，在边坡上锚固三维网后，根据边坡情况进行测量清理，喷播客土时要注意坡面情况，均匀喷播使土层厚度在8～10厘米，利用压缩空气机将提前混合均匀含有草灌种子、土壤稳定剂、肥料、水的混合泥土料喷射送至坡面。植被在坡面生长后发达的根系会和网体结合对边坡达到防护的效果并减少水土流失。
2.石壁处理。经过人为工程开采后的部分开采面陡峭程度高，土壤无法附着，植物几乎无法生长。可以因地制宜利用景观修复技术将陡峭的石壁进行改造成人工栈道,提升景观旅游价值的同时降低坡度，也采用爬藤绿化的方式提高植被覆盖率。
3.植被恢复。由于海岛自然条件恶劣，土层贫瘠，且易受风暴潮侵袭，需要综合考虑能够适应海岛环境较快形成人工植物群落的植被。根据当地生态条件，罗列了以下树种作为植被恢复的基调树种，常绿乔木：油松、黑松；
落叶乔木：麻栎、银杏、石榴等；
常绿灌木：黄杨；
落叶灌木：紫叶李、榆叶；
藤本植物：紫藤、爬山虎等；
草本植物应混播如高羊茅和早熟禾的混播组合，具有粗细互补、适应性互补、复绿效果快等优点。
(三)潮间带生态修复。潮间带是因为潮汐作用影响高于平均低潮位低于平均高潮位的海岸部分。潮间带中处于陆地生态系统和海洋生态系统的过渡区域，有种类繁多的生物在此生活，易受到人类活动的影响。在潮间带生态修复中，首先要恢复其物种多样性，并加强生态系统的稳定性。由于洋山深水港围填海工程的施工对所在海域的潮间带直接占用，导致失去了全部潮间带，并且施工场地也可能占用周边潮间带。但是，围填海后形成的人工岸线会随着时间的推移形成新的潮滩。因此，通过采用人工方法恢复和重建小洋山围填海工程及其新的人工岸线附近湿地是海岸带生态恢复的重要措施。
1.底播生物。底播养殖沙蚕、青蛤、毛蚶、杂色蛤等，提高生物物种多样性和生物资源量，改变当前滩涂区生物结构单一、生态系统脆弱的问题。
2.设置人工鱼礁。在浅海区域选择人工鱼礁、梯状湿地技术等技术。为海洋生物提供栖息地，净化水质，也可以减弱海浪对海滩的冲击。
3.构建人工海藻场。通过移植珊瑚礁、构建人工海藻场等技术增加生物总量，促进生物沉积从而达到修复潮间带生态系统的目标。
(四)周边水域生态修复。洋山水域位于杭州湾湾口的大小洋山岛岛链附近，自然水深大。长江入海口的优越位置使洋山水域营养盐含量较高，因此多种经济鱼类在此产卵和索饵。因此海洋生态系统修复也应该维持渔业环境。在施工完成后营运过程中污水排放受到严格控制，实际上对渔场水质环境影响较小。但是在桥桩钻孔、海管铺设、航道疏浚等施工过程中对底栖动物产生了毁灭性的影响，恢复情况远不乐观。这部分的生态恢复，应该是未来渔场环境恢复的工作重点之一。针对围填海工程的特点，主要采用增殖放流和投放人工鱼礁生物技术方法等进行水域生态修复。
1.增殖放流。洋山深水港围填海工程疏浚施工对渔业资源造成一定的影响，采取人工增殖放流方式进行生态修复和补偿。增殖放流品种为工程附近海域常见种类，放流的品种主要为黑鲷、日本对虾、梭子蟹、锯缘青蟹、青蛤和菲律宾蛤、大黄鱼、海蜇、缢蛏、日本黄姑鱼、曼氏无针乌贼受精卵等。以荧光色素、贴牌、飘带、挂牌等方式标志放流，放流工作在施工完成后每年的休渔期进行，放流品种由于多为经济品种，不应该在洋山，而应在饵料生物相对丰富的舟山海域。同时对渔业资源进行跟踪监测，根据监测结果调整放流的种类和规模,以获得良好的放流效果。
同时在增殖放流过程中，进行实地调查，摸清水环境的变化规律，如盐度和水质的变化，鱼类资源数量的变动，渔场的变化，渔汛的形成时间等，进行重要经济鱼类的种苗开发和利用，以为有计划进行合理捕捞和增殖资源提供科学依据。同时规定禁渔区和禁渔期。
2.人工鱼礁生物恢复。人工鱼礁是人为设置在海中由钢筋混凝土、玻璃等制成的具有多孔结构的固定设施。人工鱼礁技术被国际广泛应用于改善海域生态环境中，人工鱼礁能够改变周围水流的流速流态，为鱼类等生物提供索饵、避害、产卵、发育的场所。人工礁体的表面会在投放后一段时间内完全被生物覆盖，增加底栖生物总量，间接起到净化水质、防止赤潮的效果。建设人工鱼礁能够修复海洋生态环境，保持海洋生物多样性，促进海洋经济持续健康发展。洋山深水港区周围海域属于舟山渔场区域，考虑围填海对渔业资源的影响，同时洋山水域基本上是冲淤平衡，海底沙势稳定，具有建立人工鱼礁的客观条件，可采用投放人工鱼礁的方式来改善渔场环境，增加海洋生物多样性。人工鱼礁的投放结合游钓业和旅游业的发展，在东海大桥、未来海洋公园、风景保护区、旅游景点等处进行人工鱼礁投放。
(五)生态景观资源的整治修复及保护。小洋山系嵊泗列岛国家级风景名胜区洋山景区的一部分，海岸曲折，滩地类型复杂，岬角礁岩众多，青秀山色，花岗岩地貌发育，林木茂密，其独特的自然风光历来被喻为“海外仙山”，目前有的景区为石龙景观、幻石灵礁群、姐妹对峙等。对于已经建立的景观处，根据生态多样性特点，进行物种多样性培育等工作。对于填海工程附近未进行保护的却又有珍稀濒危动、植物的区域，可以考虑设定保护区加以保护。同时，结合潮间带生态修复，保护湿地生物，建立生态湿地公园，配套广场、游步道等建设。通过整治修复及保护具有海岛特色的生态景观资源，全面建设海岛的生态文化、特色文化，提升人民幸福指数。
围填海生态环境整治和修复方案主要为陆域整治和生态修复，包括自然岸线整治工程、海岛植物修复工程、潮间带生态系统生态修复工程、周边水域生态修复工程、生态景观资源的整治修复及保护等工程，通过具体整治和修复方案以降低对围填海工程后生态环境的影响，全面保护围填海工程附近区域的生态环境。
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