Management and Practice of China Islands for EcologicalRestoration中国海岛生态修复管理与实践摘要:至2013年中国政府已开展了70多个海岛的整治修复项目。
结合中国海岛整治修复项目实践,文章阐述了中国海岛生态修复的内涵和对象,介绍了项目规划、项目申报、项目监管、项目验收等管理制度。
文章总结了海岛生态修复技术方法,主要涉及岛陆植被修复、海岛岸线修复、淡水资源保护与利用、特殊生态系统修复,介绍了3个典型海岛修复案例。
同时,指出了目前中国海岛生态修复实践中面临的问题,并针对性提出了建立海岛修复理论体系、建议以自然修复为主的跟踪和监测体系、建立健全监督管理机制等三项建议。
关键词:中国海岛生态整治修复技术方法管理案例引言海岛是海洋生态系统中的重要组成部分。
中国共有面积超过500平方千米的海岛6500多个,分布于300平方公里的海域上,然而,由于海岛远离大陆、自然灾害频发、土壤贫瘠、植被发育迟缓、海岛生态系统群落组成单一、结构简单、多样性低、稳定性差、抗干扰能力弱,环境承载力有限,生态系统极为脆弱,一旦受自然灾害影响和人类无序无度开发破坏,生态系统很难恢复。
此外,由于自然条件所限,部分有居民海岛基础设施薄弱,交通状况、垃圾处理、污水处理等问题突出,严重制约了海岛可持续发展。
海岛作为中国沿海第二经济带,是壮大海洋经济、拓展发展空间的重要依托,也是保护海洋环境、维护生态平衡的重要平台。
面对当前中国海岛保护与利用面临的海岛生态环境破坏严重、特殊用途海岛保护力度不足等突出问题,急需海岛生态整治修复及保护,更好地发挥海岛在海洋生态保护和经济建设中的作用。
近年来,中国政府日益重视海洋生态文明建设,海岛生态文明是海洋生态文明的重要组成部分。
实施海岛生态整治修复将最大程度改善海岛的生态环境和居民生活环境,为海岛资源的永续利用和海岛地区可持续发展提供良好的基础保障,具有显著的生态效益、经济效益、社会效益和深远的政治效益。
为了探索海岛地区开展各类整治修复的科学性,近年来,国家海洋局已在浙江秀山岛、桥梁山岛、福建海门岛等海岛进行了植被修复、污水处理等项目的小规模试点研究。
自2010年起,主要通过中央财政海域使用金返还资金和中央海岛保护专项资金,国家海洋局相继组织地方开展了70个海岛的整治修复项目,共投入资金约13.5亿元,用于修复海岛生态系统、保护海岛环境、改善海岛民生等方面。
通过各方努力,海岛生态整治修复工作已取得了较大成效。
1.海岛生态整治修复的内涵及对象Cairns于1980年首次提出将生态修复学作为生态学的一个分支被进行系统的研究,国内钦佩[1]认为生态修复是相对于生态破坏而言的,生态破坏就是生态系统结构、功能和关系的破坏,生态修复则是在生态学原理指导下,以生物修复为基础,结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施,通过优化组合,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法,是恢复生态系统合理结构、高效功能和协调关系的有效方式,更是重建受损生态系统的功能以及相关物理、化学和生物特性的重要手段,其本质是恢复系统的必要功能并使系统达到自我维持的状态。
不同学科领域对海岛生态修复的定义不尽相同,一般情况下,海岛生态修复仅限于生态方面,如:海岛植被修复、潮间带特殊生态系统修复、岛陆生态修复等。
本文采用毋瑾超等人的定义,认为海岛生态整治修复是通过生物技术和工程手段,在遵循自然规律的基础上,对遭受破坏或退化的海岛生态系统进行人为干扰,重新促进海岛自然演化,从而引导海岛的生态系统健康发展的过程[2]。
中国海岛整治修复的主要对象是岛体、海岸线、沙滩、植被、淡水和周边海域等,围绕海岛的生态修复、基础设施改善及自然景观维护等主要内容开展,最终达到改善海岛生态条件、提高岛民生活质量的目的。
在传统生态修复的基础上扩展了涉及民生基础设施建设内容。
2.海岛生态修复项目管理为了加强海岛生态修复项目管理,国家海洋局发布了海岛生态整治修复管理的系列配套制,从项目规划、项目申报、项目监管、项目验收等环节进行了明确规范。
2.1项目规划中国海岛数量众多,大部分海岛特别有开发利用活动的海岛,生态环境因自然或人为原因受到不同程度的破坏。
海岛生态修复的任务繁重,生态修复工作需要长期开展。
为了有重点、有计划地开展海岛生态修复工作,国家组织沿海各省级海洋主管部门组织编制海岛生态整治修复规划,建立省级和国家级项目库。
国家优先支持纳入国家项目库的且与当年项目申报指南相符的海岛生态整治修复项目。
2.2项目申报国家海洋局每年发布海岛生态整治修复项目申报指南,省级海洋主管部门负责编制本地区的项目申报书和实施方案。
项目申报书需经财政部和国家海洋局批准后省级海洋主管部门组织编制实施方案。
实施方案经国家海洋局审查通过后,方可组织实施。
为了规范项目申报书和实施方案的编制,国家海洋局专门出台了编制大纲和编制深度要求。
2.3项目监管为了保障项目实施的质量,并且达到预期的绩效目标,要求项目承担单位严格实行项目法人责任制、招标投标制、建设监理制、合同管理制等国家关于工程管理的基本制度,严格按照国家有关技术标准和规范施工。
省级海洋主管部门负责对项目实施情况的监督检查,并按季度将实施情况上报国家海洋局。
国家将重点对项目执行进度、实施效果等实施情况组织考核。
严格的项目监管是保证项目有效实施的重要手段。
2.4项目验收项目验收是把握项目实施质量以及是否达到预期目标的重要措施。
验收管理,是项目完工的关键节点。
生态整治修复项目完成后,首先要通过省级海洋主管部门组织的项目财务验收和自验收,然后由国家海洋局进行竣工验收。
3.海岛生态修复主要内容及技术方法通过多年的努力和实践,目前中国海岛生态修复工作主要涉及以下几个方面:岛陆植被修复、岸线修复、海岛淡水资源保护与利用、特殊生态系统修复等方面。
本部分重点介绍修复的内容和方法。
3.1岛陆植被修复3.1.1 修复内容针对人为破坏导致植被消失、减少,植物群落退化以及因自然灾害等因素造成植被生长不良,物种单一等现象,采用人工干预的方法直接种植乔木、灌木、草等植物,恢复岛陆植被,或者通过改善岛陆土壤、水分等生态环境因素,改善植物的生长条件,促进植被恢复,从而改善岛陆生态系统。
3.1.2修复方法a.海岛滨海盐碱地(saline-alkali soil)植被修复盐碱地修复春、秋两季皆可。
由于中国南、北方气候条件差异,北方一般选择3月中旬,南方选择2月下旬,以静风的雾天、细雨天、雨前阴天修复最为适宜;根据立地条件、树种规格、生物学特性确定适宜密度,尽量选择耐盐性强或经过耐盐驯化的苗木,株距一般为1.5m×2.0m;采用平穴浅栽、饱水移植的方式进行栽种,是由于盐碱地降雨量较大,淋溶(leaching)作用强,30cm土层内的含盐量总是较下层为低,采用平穴浅栽可以提高成活率,即栽苗后灌水2-3次,降低苗木周围的盐分,及时松土防止土壤板结,饱水移植是将苗木根部浸入水中1-2天,使苗木吸足水分,减轻盐害,提高成活率。
b.裸露山地植被修复裸露山地修复,在中国南方一般选择11月中旬,北方则选择翌年4月的雨后阴天或细雨天;对修复林地周边进行清理,保留原生灌木、乔木;根据立地条件选择合适灌木进行修复,由于海岛土地贫瘠,采用定点挖穴整地,规格(长、宽、高)一般以30cm×30 cm×30 cm或40 cm×40 cm×30 cm为宜种植灌木;栽种苗目前,在挖好的定植内施入基肥,适当回土覆盖;采用节水型苗木营养保水纸带种植,确保雨季之前幼苗在水分适宜、营养丰富、适宜生根的环境中生长,减少灌溉,节约用水。
c.受损山体边坡修复受损山体边坡修复,北方一般选择3月中旬,南方选择2月下旬。
对于坡度在60度以下的边坡,采用基质喷播的方式种植草。
施工前对坡面进行清理,排除松动的岩石块,确保坡面平顺,消除落石隐患;采用网孔为5c m×5cm的铁丝网自上而下铺设在坡面上,坡顶和坡底用锚钉固定;将泥炭土、种植土、植物纤维、保水剂、复合肥料等混合经搅拌机搅拌均匀后作为基质自上而下喷附固定好的金属网上,厚度一般为8cm左右;最后将植物种子、植物纤维、保水剂、复合肥经过搅拌后混喷到基质上;喷播后每1-2天浇水一次,并且要进行必要的养护。
对于坡度在30度以下的泥质边坡或缓坡类型,采用植苗修复,参考GB/T 15776-2006相关技术标准;海岛植被修复前3年必须加强抚育管理,进行必要的松土、除草、扶正、病虫害防治、修剪、灌溉、苗木防冻等措施,确保幼苗保存率。
3.2海岛岸线修复3.2.1修复内容目前,修复涉及基岩岸线和砂质岸线两个方面。
其中基岩岸线修复主要采取建设或加固护岸的工程措施保护受破坏的海岛岸线,减轻海岸侵蚀、崩塌对海岛和岛上设施的破坏。
砂质岸线修复则采用丁坝、潜坝等方式减轻海流对沙滩的侵蚀,并且辅助人工回填砂的方法修复。
3.2.2修复方法a.海堤中国沿海防浪海堤结构主要分为:斜坡式和直立式两种。
其中斜坡式海堤主要用于海湾风浪作用较大的海湾,能最大程度上缓解海浪对海堤的冲击;直立式防波堤则主要用于风浪较为缓和的内湾,占地面积小,节省空间。
依据《防波堤设计与施工规范》和《港口工程地基规范》,对工程区域进行水动力、地质地形、气候条件的观测,并对该区域波浪、潮流、沙滩稳定性进行数模和物模实验,根据各地历史浪高极值,确定海堤的设计指标;抛石护岸按设计要求从护脚到岸坡逐层抛填,多年最低水位线(现状)作为水上水下抛石分界线;待抛石完毕后,人工对其表面进行修整,达到设计高程后在栅栏板与水上水下抛石之间宜设置块石垫层。
土工布之间的连接方法采用缝接,外层铺设栅栏板;根据《防波堤设计与施工规范》和《港口工程地基规范》,按照相关设计要求进行浆砌石和混凝土防浪墙施工。
b.沙滩[4-6]在沙滩修复工程实施前需要对工程区域的海岸地貌、动力条件、沉积物特征、海洋环境质量、底栖生物、人类活动历史以及岸滩演变规律进行全面调查;对工程区域进行研究论证,主要包括涨落潮流速、盐度、含沙量、底质等因素,确定是否适宜进行工程建设;以岸线现状为基础,根据其展布情况并结合地形做适当的调整,同时考虑沿岸输沙与冲淤变化,确定滩肩外缘线;选择粒径、含泥量、贝壳含量、磨圆和孔隙度适宜的沙进行填补;岸线布设应以动态平衡理念并结合附近海域波浪要素作为设计参数,尽可能垂直于常浪方向;根据波浪动力与海滩地形确定抛沙位置;定期对工程区域进行跟踪监测。
3.3淡水资源保护与利用3.3.1内容主要涉及以下四个方面:雨水收集、海岛地下水保护与利用、海水淡化以及污水二次利用。
还可以根据当地条件,对于离大陆较近,淡水资源缺乏的海岛,可选则岛外引水的方法。