江苏省沿海滩涂土地利用与生态保护研究
第26卷第3期生态科学 26(3): 263-268 2007年6月Ecological Science Jun. 2007 江苏省沿海滩涂土地利用与生态保护研究
严长清1*，孙伟1,2，陆效平1，杨达源3
1. 江苏省土地勘测规划院，江苏，南京 210024
2. 中国科学院南京地理与湖泊研究所，江苏，南京 210008
3. 南京大学地理与海洋科学学院，江苏，南京 210093
【摘要】为了促进沿海滩涂的合理开发和加强生态保护，借助遥感和GIS手段，通过历史资料整理、实地调查和数据分析，对江苏沿海滩涂土地利用变化和各种利用方式的生态效应进行评价，将沿海滩涂土地利用方式划分为适宜利用方式、退化利用方式、超前利用方式，探讨各种开发利用方式存在的生态环境问题，提出沿海滩涂土地利用的生态保护对策。
关键词：沿海滩涂；土地利用；生态保护；江苏省
中图分类号：K903；F301文献标识码：A文章编号：1008-8873(2007)03-263-06
Study on coastal wetlands use and its ecological protection of Jiangsu Province
YAN Chang-qing1*, SUN Wei1,2, LU Xiao-ping1, YANG Da-yuan3
1. Jiangsu Land Surveying and Planning Institute, Nanjing 210024, China
2. Nanjing Institute of Geography & Limnology ,CAS, Nanjing 210008, China
3. The School of Geographic and Oceanographic Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China
Abstract: In order to facilitate reasonable exploitation and ecological protection of coastal wetlands in Jiangsu province, on the basis of summarizing existing researches, making field survey, and data analyses, this paper applied the techniques of remote sensing and GIS on the changes of land use in coastal wetlandsand the ecological effects for different land use patterns. The land use pattern of coastal wetlands is divided into three types: feasible pattern, degenerative pattern and premature pattern. Furthermore, in this paper, researcher explored the ecological and environmental problems of each land use pattern, and finally, proposed the approaches for ecological protection of coastal wetlands’ usage.
Key words: coastal wetlands; land use; ecological protection; Jiangsu Province
1 前言 (Introduction )
江苏省沿海滩涂是近百年来淤长形成的滨海湿地，总面积65.33×104 hm 2，主要分布于盐城、连云港和南通三市，除去较难在行政区划上分开的辐射沙洲外，三市滩涂面积分别约为32.9×104 hm 2、7.3×104 hm 2和12.3×104 hm 2，其中盐城市滩涂面积最大，占全省滩涂总面积的60%以上。目前，江苏省沿海滩涂大部分已被围垦和开发利用，导致沿海滩涂原生态系统的结构和功能发生变化，产生了一系列生态环境问题[1]，受到社会各界的广泛关注，并成为学术界研究的热点问题[2-7]。在滩涂土地利用与生态保护研究方面，主要集中在土地利用方式和结构变化及其对生态系统的影响，但对各种土地利用方式与滩涂自然演化过程及其生态效应的系统性研究还不够深入，特别是盐田、水产养殖、自然保护区等对滩涂自然演化过程的耦合关系研究甚少。
“十一五”期间，江苏将进一步加大“沿海开发”力度，沿海地区丰富的后备土地资源无疑将成为承接产业转移和集聚的重要空间载体，滩涂土地资源的利用方式和结构将进一步发生变化。因此，进行各种滩涂土地利用方式的生态效应评价，提出相应的生态保护和修复措施，对于合理开发和利用滩涂土地资源具有十分重要的指导作用。
2 研究方法 （Methods ）
沿海滩涂是在海岸线变迁漫长自然过程中经海相和陆相交替沉积形成的水陆交汇区域，但其开发利用却完全是人为改造滩涂自然形态的过程。不同的土地利用方式有不同的生态效应，正向的生态效应与滩涂演化方向一致，有利于滩涂生态环境建设与保护，负向的生态效应正好与之相反。对滩涂土地利用的生态效应评价是一个综合评价，需要考虑滩涂的原生生态环境、土壤发育过程、植被覆盖度、物种多样性保护、生产的稳定性、环境质量与污染等要素，据此，判断某种土地利用方式属于适宜利用方式、退化利用方式，还是超前利用方式。因此，评价过程是定性判断与定量分析相结合的过程。
通过对江苏沿海滩涂土地利用历史资料的收集整理、遥感数据和GIS 技术应用[8]、实地调查，识别滩涂土地利用类型，分析土地利用变化，评价现状各类型土地利用方式的生态效应，提出保护措施（见图1）。 3 沿海滩涂土地利用演变 (Process of the coastal wetlands ussge )
1949年以来，江苏省共经历了五次滩涂围垦高潮，至2004年全省累计匡围滩涂170余次，匡围总面积已超过24×104 hm 2（见图2）。滩涂开发利用方式
图1 研究技术路线
Fig.1 Research techno-framework
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大致经历了由简单到复杂、由单一到多样的演变过程，土地利用结构发生了很大的变化。1950～1960年代滩涂围垦的主要目的是为了“治水兴垦”，在沿海发展盐场和农场，土地利用方式主要以农业种植和盐田为主；1970年代以“围垦-养垦-开垦”移民开发为主，匡围速度虽快，但开垦速度慢，土地利用以单一粮棉生产和盐业生产为主；1980年代以后，滩涂开发步入农林牧渔盐综合开发的土地利用模式，但仍以粮棉生产和水产养殖为主体；1990年代以后，综合利用程度进一步提高，如建成粮棉、对虾、鳗鱼、淡水鱼、林果、畜牧、盐业、文蛤、紫菜和芦苇十大商品生产和出口创汇基地。2000年以来，港口和工业等土地利用方式蓬勃兴起，自然保护区和沿海观光旅游也得到很大的发展。根据对盐城市1996～2004年遥感解译数据与土地利用现状数据的综合分析，土地利用面积增加幅度由大到小依次为水域、交通用地、居民工矿用地和林地；面积减少幅度由大到小依次为耕地、滩涂、未利用地、园地和草地，这与盐城市滩涂土地利用方式转向工业和城镇建设以及沿海水产养殖的实际是相符合的。
图2 各时期江苏省沿海滩涂围垦面积与速度
Fig. 2 Area and rating of Coastal wetlands’ reclamation in Jiangsu Province in different periods
4滩涂土地利用方式的生态效应评价(Ecological effect appraising of the coastal wetlands usage )
4.1 水产养殖
沿海滩涂水产养殖有海水养殖和淡水养殖两种方式。海水养殖分布于外滩，与外界水体交换少，水体易被污染，经常受到涨潮时大水威胁。海水养殖使滩涂土壤含盐量相对稳定，阻碍滩涂自然演化的淋盐过程。淡水养殖分布于海堤内，通过淡水养殖进行滩涂土壤脱盐，促进自然淡化过程，达到改良土壤和淋盐增肥的作用。
据调查，在水产养殖过程中，投入池塘的饵料约有30%未被鱼虾贝蟹摄食，人工施放化肥、豆浆入池使养殖水体存在部分富营养化现象，用石灰、高锰酸钾、硫酸铜等清池消毒造成的化学物质残留，不仅造成养殖池自身污染，同时，大面积未经处理的养殖水体排放入海，造成近海，尤其是港湾、河口区域水质下降，对近海生物资源、海洋生态以及沿海居民生活环境和身体健康等都会造成损害。
4.2 自然保护区
沿海滩涂的土地开垦、湿地改造在不同程度上改变了滩涂原生生境，导致生境破碎化和生态系统功能退化，影响生物的栖息环境，从而造成生物物种多样性的变化或丧失[9]。设立自然保护区是维持湿地自然景观，保护珍稀物种的重要手段。江苏省在盐城沿海滩涂沼泽地上建立了保护丹顶鹤（Grus japonensis）和麋鹿（Elaphurus davidianus）的两大自然保护区，并在1992年晋升为国家级自然保护区，同年加入联合国教科文组织国际“人与生物圈”保护区网。
据自然保护区的实地调查，盐城丹顶鹤保护区内栖息的丹顶鹤数量不断增多，越冬的丹顶鹤已超过1 000只（2005年1月）；麋鹿自然保护区内的麋鹿总数1 007头（2006年8月）。自然保护区的建设不仅保护了自然生态环境，丰富了物种多样性，维系了滩涂生态系统结构完整性和功能稳定性，同时，发挥了沿海滩涂旅游资源的功能。麋鹿自然保护区通过林地、草荒地、沼泽地和自然水面等生态建设，丰富了自然生态，保护区面积已扩展到7.8×104 hm2，但丹顶鹤保护区的外围区大面积水域被分隔成许多块小区以及部分水稻田与芦苇滩被开发为棉花田，丹顶鹤在各类人工湿地分布的数量已较从前有所减少(见表1) [10]。
4.3 农业开发
沿海滩涂农业开发以水稻田和棉田为主，基本上是在高坡地种植棉花，低洼地种植水稻，其中大部分农田都是在近几年新淤长的滩涂上进行围垦形成的，由于滩涂的自然淡化程度没有达到种植要求，因此，现在进行农业生产的滩涂基本都经过人为的洗盐和压盐处理，缩短了“自然脱盐-淡水环境土壤发育”的自然过程，时间由几十年甚至几百年缩短为几年，这是一种超越滩涂自然演化过程的土地利用方式，不仅需要投入大量的物力、财力，而且一旦淡水供应不足，
3期严长清，等：江苏省沿海滩涂土地利用与生态保护研究265
表1 2005年1月15～16日丹顶鹤在江苏盐城人工湿地区的分布
Table 1 Red-crowned crane’s distribution in Yancheng artificial Coastal wetlands in 15-16, January, 2005
人工湿地类型 Artificial coastal
wetlands’ type 丹顶鹤数量（只）
Amount of
red-crowned crane
占总数比例（%）
Proportion of total
Amount (%)
栖息地利用面积（km2）
Used part of habitat area
(km2)
丹顶鹤栖息密度（只/km2）
Red-crowned crane’s
habitation density
(number of 1 km2)
生态工程及水产养殖区
Ecological engineering and
aquiculture area
236 24.41 18.00 13.11
水稻田Paddy area 140 14.48 2.33 60.08 芦苇茬Reed area 136 14.06 15.33 8.87 盐田扬水滩Saline area 16 1.65 2.20 7.27
滩涂就会向上反盐，农业生产存在较大不稳定风险。调查还发现，水稻田边所建水渠的渠道大多在水稻田地面之上，其功能主要是引淡水灌溉，但水稻田排水困难，排洪排涝问题严重，此外，大面积的单一作物种植，生物缺少多样性，病虫害加剧。
4.4 盐田
江苏沿海的盐业始于秦汉时代，汉朝吴王刘濞在广陵“煮海为盐”，并在盐城东侧发展盐田晒盐，成为江苏沿海地区重要的产业。到20世纪中后期，江苏沿海盐场在海岸的分布长度累计超过300 km。盐田的底土质地基本为砂质粘土，随着海堤往外迁移，老的盐田被废弃，也有的被开垦为农田甚至是水稻田，但由于土壤的含盐量过高，在最初的几年里水稻产量十分有限。目前，江苏省采用了综合的盐田开发模式，充分利用盐田闲置土地，在低盐区进行对虾等海水养殖，合理配置低盐区立体养殖品种与中盐区卤虫（Brine Shrimp）、杜氏藻(Dunaliella salina)的增养殖比例，提高原盐质量[11]。在高盐区，嗜盐红色细菌（Halophilic Bacteria）以卤虫残骸为蛋白源大量繁殖，使卤水变红，增加太阳能吸收，提高海水温度，并能分解藻类碎屑等有机物，降低卤水粘度，有利于原盐产量与质量的提高[12]。总的来说，盐田与进行海水养殖一样，都是阻碍滩涂的自然淡化过程的利用方式。
4.5 村镇与工业用地
沿海区域一些小村镇或小渔港是随着滩涂开发向海推进而东移的。在滩涂上的工业用地，有些是港口建设所必需的，但这些工业用地中部分会不可避免地成为滩涂和海洋生态环境的“污染源”。大丰风力发电厂拟建的风电场，规划总容量约为200 MW，共有风力发电机组197台，而且座落在自然保护区内。该项目的实施引来大批工程车进入保护区，噪声、扬尘、固体废弃物等对保护区野生动物的生存安全造成很大的威胁，甚至在电厂建成后会影响到鸟类的迁飞等[13]。此外，城镇生活污水的大量排放也极易引起水体富营养化，导致近岸海域生态环境出现恶化。
4.6 港区建设
江苏沿海有许多小渔港，港口占用的滩涂土地面积很少，港区的村镇也多位于围堤上或紧贴在围堤内。但是，近几年来，江苏沿海开始了大规模的建港工程，如大丰港、洋口港等，占用了大片被围起来的滩涂。以大丰港为例，港区建设占用的滩涂是近五、六年新淤长形成的，转变为港区用地以后，一部分成为建设用地，另一部分用于生态建设，主要是植树或种草，但由于土壤没有完全发育，植被养护非常困难，生态效果不显著，部分草地或林地甚至自然恢复为盐蒿群落。此外，大规模的港区建设导致潮滩大面积突然减小，改变了海岸自然演变的渐进过程，导致海岸冲淤状况骤变，沿海滩涂生态环境被严重破坏，海域生态功能被削弱，生态系统保护难度增大。
5结论与对策(Conclusion and tactics)
5.1 结论
沿海滩涂是海陆栖息地之间的过渡区域，具有非常独特的自然生境和物种多样性，对人类活动敏感性较强，人类所进行的土地利用活动不仅能够改变其原
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有的自然生境和景观，也会导致生态过程的改变，甚至影响到滩涂生态系统结构和功能的稳定性。不同土地利用方式的生态效应不同，海水养殖、盐田的土地利用方式阻碍了滩涂的自然淡化过程，是退化的滩涂土地利用方式；工程化农业种植的土地利用方式缩短了滩涂自然演化过程，是一种超前滩涂土地利用方式，农业生产的投入及其风险增加；直接将滩涂开发利用为城镇或港区建设用地，也是一种超前滩涂土地利用方式，需认真研究海岸冲淤状况改变对近岸海域生态系统的影响，并注重建设用地区域防灾减灾能力的提高；通过进行人工湿地和生态修复的自然保护区建设，丰富了生物多样性，维护生物原生自然生境，对保护滩涂生态系统非常重要，是最为适宜的滩涂土地利用方式。
5.2 滩涂生态保护对策
人类的土地利用方式对滩涂生态系统会产生正面或负面的生态效应，并成为影响沿海滩涂可持续利用的关键因素之一。根据不同土地利用方式的生态效应特点进行相应的生态建设和修复，促进滩涂土地利用向有利于可持续方向发展。
5.2.1保护物种多样性
滩涂开发和利用的实际经验表明，种植传统的农作物与栽植当地树种，包括引进当地以前生存过的动物（如麋鹿），均能在地方生存和发展。因此，首先要培育当地原有的生物种。其次，将生物多样性保护纳入全省社会、经济和环境可持续发展规划[14]，加强生物多样性载体自然保护区的生态建设，因地制宜进行多种类型的“人工湿地”建设，如芦苇滩、水稻田、芦苇基地、水库和盐田扬水滩等，将生物自然繁殖与人工放养相结合，改善物种栖息的自然生境。另外，将滩涂资源开发利用的规模和强度控制在生态环境容量允许范围内[15]。
5.2.2合理利用淡水资源
江苏沿海地带的生态建设所需外来水量总量很大，主要来源是引长江水和利用过境淡水，但由于淡水利用率比较低，特定时段的补给水量又不稳定，导致滩涂土地开发利用中的洗盐、压盐所需淡水资源较为缺乏，特别是水稻田总量的过快增多，使水资源很难得到保障。因此，需要科学评估各种土地利用方式对滩涂生态系统的影响，严格控制开发利用，建立沿海滩涂生态环境用水的保障机制，确保沿海滩涂的生态环境用水。同时，可引进微咸水灌溉技术，通过微咸水和淡水轮灌节约淡水资源。此外，通过工程措施提高夏季降水储蓄能力，采用深沟排水直通入海的排水系统，把过去雨涝淹地、涝后返盐的不利因素，转化为伏雨洗盐、雨后排咸的有利条件[16]。
5.2.3因地制宜利用土壤
江苏沿海滩涂的自然土壤主要以潮滩盐土为主，潮滩盐土以母质的沉积和冲刷，盐分的积累和淋洗为主要特征，虽然有藻类等低等生物，但对有机质的生物积累作用很微弱，土壤中的有机质主要来自冲积带来的成土母质。潮滩盐土土层上下有机质含量变化不大，砂性和壤性潮滩盐土有机质含量极少，自然肥力极低；沼泽滨海盐土有芦苇、大米草或互花米草生长，它们的根系较深，且生长在平均高潮线附近，利于有机质的积累。随着土层加深，有机质含量呈线性递减；草甸海滨盐土上主要生长白茅和獐茅，二者根系较浅，有机质积累层浅薄，一般为8～15 cm，因此，在20 cm以下，有机质含量锐减，与同地区的潮滩盐土同层次中的含量基本一致。草甸海滨盐土主要为砂性土和壤性土，是主要的开垦对象，但因其有机质含量中等，开垦后要注意土壤肥力的培养。因此，江苏沿海滩涂开发过程中，应通过滩涂微地貌－土壤类型的细分，根据土壤类型与功能调整土地利用方式和结构，选种农作物或做其他种类的开发。
5.2.4 提高防灾减灾能力
江苏沿海已围垦的滩涂地面十分低平，经常遭受台风、风暴潮、海面升高、地面沉降、地震、洪涝等自然灾害的侵袭，尤以海平面上升的影响最为明显。根据国家海洋局发布的2006年中国海平面公报，江苏沿海海平面平均上升速率为2.5 mm?a-1，海平面比常年高79 mm。江苏沿海海平面变化呈起伏上升趋
图3 2004～2006年江苏沿海海平面变化1）
Fig.3 Sea level change in Jiangsu Province since 2000 to 2006
1) 数据来源于中国海平面公报（2000年、2003年、2006年[0]），国家海洋局。
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势，预测到2016年将继续上升30 mm，海平面的上升使得海岸侵蚀灾害加剧，对近岸盐田、养殖场以及滩涂资源的开发造成了严重影响。因此，需要完善沿海地区防灾建设与预警，高标准规划、设计和建设防洪防潮大堤与护岸工程、沿海防护林体系工程，提高自然灾害抵御能力。
5.2.5 提高污染防治能力
目前，沿海地区城镇建设及化工园区建设进展较快，工业企业污染集中治理和排放的能力较差，已带来相当的环境污染，沿海区域总体生态环境有恶化的趋势。因此，需要进一步加大污染防治的投入，建设污染整治工程、生态建设工程，控制沿海滩涂开发规模和强度，近海岸地段应防止集聚大规模产业和城市集镇，禁止不达标排放，使生态环境逐步改善。同时，优化产业布局，合理开发旅游、度假、休闲等具有自然生态保护意义和经济开发效益的绿色产业 [17-18]。
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