中国海湾概况及围填海的环境影响

第一节中国海湾概况及围填海对海湾的影响
1 中国海湾概况
海湾是深入陆地形成明显水曲的海域。

湾口两个对应岬角的连线是海湾与海的分界线。

《联合国海洋法公约》第10条第2款规定：“海湾为凹入陆地的明显水曲，其水曲的面积要大于或等于以湾口宽度为直径划的半圆面积，湾口为水曲口门最窄处。

”同时该公约第10条第3款还规定，水曲的面积是位于水曲陆岸周围的低潮标和一条连接水曲天然入口两端低潮标的线之间的面积。

但我国规定，平均高潮线为岸线，因此我国海湾面积量算以海岸线为准。

严格地讲，海湾除包括《联合国海洋法公约》规定的水域部分外，还应包括水域周围的陆域部分。

我们把海湾看成由海水、水盆、周围和空域共同组成的综合自然体。

我国地处亚洲东部、濒临太平洋，我国大陆的海岸从北部与朝鲜交界的鸭绿江口算起，南至与越南交界的北仑河口，长达1.80万km。

在这漫长的海岸广布着类型繁多、大小不同的海湾200多个（面积在10km2以上者有150多个，面积在5km2以上者总和为200个左右）。

由于受区域性的地质构造和各种自然条件的共同影响，我国海湾大部分分布在岸线较为曲折、动力较为强劲的沿海岸段。

其中以浙江省和福建省沿岸海湾的分布数量最多；其次为山东省和广东省沿岸海湾的分布数量较多；再次为辽宁省、广西壮族自治区、海南省和台湾省沿岸海湾的分布数量为较少，而河北省天津市、江苏省、上海市等沿岸海湾的分布数量很少。

我国是开展海湾研究较早的国家之一，始于二十世纪50年代至今我国曾开展过涉及海湾的多次调查研究，其中尤以1986～1998年开展的中国海湾志调查研究是最为详细、最为系统，并首次对面积在10km2以上的近150个海湾进行成因分类，提出分为原生海湾和次生海湾。

原生海湾主要包括构造湾、基岩侵蚀—堆积湾、溺谷湾和火山口湾，原生海湾约占我国海湾总数的2/3，主要分布在长江以南、山东半岛和辽东半岛等山地海岸，是冰期后海进淹没沿岸低地与河谷等成而的。

次生海湾主要包括河口湾、泻湖湾、连岛坝湾、三角洲和环礁湾，次生海湾以泻湖湾居多，主要分布在山东、广东及海南三省潮差偏小的海岸地区，连岛坝湾分布在潮汐作用不明显的浪控海岸，河口湾主要分布在沿海各省市的大、中河口区，火山口湾分布在北部湾中的涠洲岛和斜阳岛，环礁湾分布在南海诸岛，三角洲湾由建设型三角洲围水而成。

基于科学研究与国民经济需求以及
根据海湾面积、水域率、海湾平面形态系数、开敞度和动力指标等基本要素和海湾的其他特征及性质，吴桑云等于2007年建立中国海湾分类原则及其分类如下：成因分类、水域率分类、形态系数分类、开敞度分类、动力参数分类等五种分类原则、参数及分布。

海湾处于陆地和海洋之交的纽带部分，开发环境优越，所以海湾一直是人类通往海洋的桥头堡，在人类社会的发展中占有非常突出的地位。

我国历来重视海湾的综合开发利用。

所谓海岸带开发，主要是在海湾进行的。

我国24个海港城市其中大连、青岛、厦门、汕头、深圳、湛江等17个是依托海湾发展起来的。

而14个沿海开放港口城市，13个位于海湾、河口。

目前我国研究程度较高开发强度较大的主要海湾有图门江口、鸭绿江口、青堆子湾、常江澳湾、大窑湾、大连湾、金洲湾、普兰店湾、葫芦山湾、复州湾、辽河口、锦州湾、滦河口、渤海湾、海河口、黄河口、莱州湾、龙口湾、芝罘湾、威海湾、桑沟湾、石岛湾、胶州湾、海州湾、灌河口、长江口、杭州湾、宁波—舟山深水港湾、象山港、三门湾、台州湾、乐清湾、温州湾、沙埕港、三沙湾、罗源湾、闽江口、福清湾、兴化湾、湄洲湾、泉州湾、厦门港、同安湾、东山湾、汕头港、海门湾、碣石湾、红海湾、大亚湾、大鹏湾、珠江口、广海湾、镇海湾、海陵湾、湛江湾、雷州湾、海口湾、清澜湾、牙龙湾、榆林湾、三亚湾、洋浦湾、澄迈湾、铁山港、廉州湾、钦州湾、防城港、珠江湾、北仑河口、淡水港、高雄港、南湾、苏澳湾、基隆港、澎湖湾等，中国主要海湾分布见图1.1-1。

图1.1-1 全国主要海湾分布示意图
2围填海对海湾的主要影响
对海湾景观格局造成的影响主要表现为：土地利用类型改变，使自然生态景观向半自然或人工生态景观转变，造成景观自然性下降；围填海将原本几乎性质一致、连续的景观分割成若干个性质各异不连续的景观，一定程度上阻碍了景观物质流、能量流的流通，造成生境丧失或片断化，破坏了景观生态的完整性，增加了景观破碎化。

对海湾景观格局造成影响的主要为海湾景观自然性和景观破碎化。

围填海改变了海湾水文动力状况，导致泥沙冲淤和纳潮量减小。

泥沙冲淤导致沉积物类型改变，使生物栖息地的底质条件发生变化，从而使许多海洋生物的繁殖地遭到破坏；纳潮量下降直接影响了海湾与外海潮水的交换强度，环境容量减小，从而降低着海湾的自净能力，使水环境及沉积物环境质量下降，导致海湾生物生存环境质量恶化，对海湾生物生存及繁衍造成影响。

海湾往往蕴含是丰富的港口资源，水动力条件改变造成宜港资源衰退，缺乏规划的围填海工程不仅会削弱已建港口的资源优势，影响港口综合功能的发挥，而且能够破坏未建港海域的宜港资源，降低海洋经济品味与长远竞争优势，制约当地海洋经济的可持续发展。

围填海造成的水交换能力削弱，环境容量降低是围填海加剧海洋环境污染的主要原因。

厦门市历史上的围填海工程使厦门海域污染加剧，中华白海豚几近绝迹，文昌鱼场也被完全破坏，近年来厦门西港海域赤潮频发，仅2000—2002这3年中厦门岛周边的厦门西港和同安湾海域就发生了8次赤潮，造成了巨大的经济损失。

围填海侵占了生物的生存空间，对围填海区内的栖息地造成破坏。

围填海大多集中分布于滩涂及浅海区域，属滨海湿地范畴，往往是许多动植物重要的栖息地，其造成的海湾生物影响包括：毁坏了海岸植被，包括红树林、防护林、海草等；海洋生物的栖息地、产卵场、繁殖场等遭到破坏，主要是对栖息于围填海区内且迁移性差的底栖生物造成影响，包括潮间带底栖生物及浅海底栖生物；影响了滨海湿地鸟类的生存及繁衍，围填海不仅破坏了栖息鸟类、过境鸟、越冬鸟等的觅食地和栖息地，而且隔断了栖息地的连续性，迫使大量鸟类迁徙，对鸟类的觅食及栖息造成影响。

上海市祟明东滩湿地鸟类资源丰富，已进入《国家重点保护湿地名录(第一批)》，但由于祟明东滩的几次围垦，使在此越冬的约3000～3500只小天鹅群的栖息地遭到破坏，小天鹅在此消失。

近岸海域是很多海洋生物栖息、繁衍的重要场所，大规模的围填海工程改变了水文特征，影响了鱼类的洄游规律，破坏了鱼群的栖息环境、产卵场，很多鱼类生存的关键生境遭到破坏，渔业资源锐减。

福建沿海闽东、闽中渔场由于盲目围垦，厦门白海豚、文昌鱼等渔业资源遭到破坏。

舟山群岛属于我国的四大渔场之一，近年来渔业资源急剧衰退，大面积的围填海是其原因之一。

辽宁省庄河市蛤蜊岛附近海域生物资源丰富，素有“中华蚬库”之称，但连岛大堤的修建彻底破坏了海岛生态系统，由此引发的淤积造成生物资源严重退化，“中华蚬库”不复存在。

生态状态决定生态功能，生态功能的大小可以通过评价生态系统为人类提供的服务来反映，即生态服务功能。

生态服务功能指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过程，是通过生态系统的功能直接或间接得到的产品和服务(Daily，1997)。

海湾生态系统中生物与生物、生物与环境之间相互依存、相互作用，围填海对海湾生态环境中任何的海湾生物和环境造成影响，势必对海湾生态系统功能造成影响。

缺乏合理规划的大规模海湾围填海活动致使包括红树林在内重要的生态系统严重
退化，生物多样性降低。

由于围填海等人类活动的影响，目前天津滨海湿地一半以上已被改造为生物种群较为单一，生态功能较为低下的人工湿地。

近40年来，我国红树林面积由4.83万公顷锐减到1.51万公顷，其主要原因是围填海占用。

如海南省东北部沿海的东寨港，其东堤前沿原先覆盖的红树林，因围填海而大部分被砍掉。

广西省因围填海和滩涂开发而大量砍伐红树林，造成三分之二的红树林已经消失。

海岛是近海生态系统中的重要组成部分，在维护海洋生态健康、促进海洋经济发展、保障国家权益与安全等方面发挥着重要的作用。

我国历史上的围填海工程使众多海岛陆地化而失去了自然的海岛属性。

珠海市的高栏岛已与临港工业区完全连接起来，海岛属性丧失；温州半岛工程在霓屿岛至洞头本岛的8座岛屿之间修建实体海堤相连，群岛逐步演化为半岛，岛屿生态系统的独立性被彻底破坏；辽宁省长兴岛由于环岛地区大规模的围海养殖，与大陆之间的水道宽度现仅余十余米，如不采取有效措施，我国第五大岛——长兴岛的消失只是时间问题；大连市小平岛自然风景秀丽，连岛沙堤又是独特的地质景观，具有重要的景观价值和科研价值，但近年来由于岛屿后缘大规模填海造地进行房地产开发，现已完全陆地化。

另据统计，自1990年以来，仅福建省与广东省因围填海而消失海岛数目已接近100个。

海岸线长度是海岸空间资源的一个基本要素，也是海岸带生态系统的重要支撑。

我国大部分的围填海工程均位于海湾内部，其直接后果就是岸线经截弯取直后长度大幅度减少，海岸动态平衡也被破坏。

此类实例不胜枚举，如厦门市杏林湾海堤和马銮湾海堤、珠海市唐家湾的十里海堤、乐清湾内的大规模填海工程、葫芦岛市龟山岛附近7公里长的围海海堤等等，都是造成我国海岸线长度以惊人的速度减少的原因。

2004年莱州市岸线实测工作表明，由于三山岛附近和莱州湾内的大规模围海养殖，莱州市海岸线长度比80年代中期减少了25公里，占莱州市岸线总长度的五分之一强。

近期通过历史遥感图像的对比又发现，由于大规模的围填海活动，20年来仅山东省的海岸线就减少了500
余公里。

第二节海湾围填海影响剖析研究
围填海影响识别的目的在于确定围填海对海湾生态可能造成的影响，包括影响因子、程度、方式及性质等，这是围填海评价的基础。

本节首先从海湾物理、环境化学及海湾生物三个方面分析海湾特征，然后对环境影响识别方法进行总结分析，最后在此基础上首先采用网络法分析围填海影响的过程及定性识别出围填海影响因子，进一步采用矩阵法识别海湾围填海的影响方式、影响及影响等，并根据影响识别结果总结筛选出围填海主要的影响因子。

1 海湾特征分析
海湾为海岸带向陆地凹进的海域部分，为陆地所环绕，与陆地、河流、大洋区等生态系统相比，海湾具有截然不同的生态特征。

海湾物理环境特征
海湾受潮汐、波浪和风等的物理作用，形成潮流，形成一定的水文动力环境，对海岸和海底地形起着重要作用。

海湾具有复杂多样的海岸地貌，在海岸地貌的塑造过程中，构造运动奠定了基础，同时在波浪、潮汐、生物及气候因素等的共同作用下塑造出众多复杂的海岸形态。

在不同的气候带，温度、降水、蒸发、风速不同，海岸风化的形式和强度各异，使海岸地貌具有一定的地带性。

根据海岸地貌的基本特征，可分为海岸侵蚀地貌和海岸堆积地貌两大类。

按堆积体形态与海岸的关系及其成因，可分为毗连地貌、自由地貌、封闭地貌、环绕地貌和隔岸
地貌。

按海岸的物质组成及其形态，可分为砂砾质海岸、淤泥质海岸、基岩海岸、珊瑚礁海岸、红树林海岸等。

其中，淤泥质海岸是我国大陆海岸的重要组成部分，其组成物质较细，大多是粉沙和淤泥，在沿岸附近、河口区经常可见古河道、泻湖或湿地等淤泥质海岸所特有的地貌景观。

海湾环境化学特征
海湾环境化学的影响因素多且复杂，不仅包括人为影响，而且包括海湾自身自然条件的影响。

海湾为陆地所环绕，容易受近岸人类活动的影响，其主要为污染物的排放，河流污染物径流、海岸工业、农业等污染物的排放是海湾环境恶化的主要原因之一。

海湾环境化学特征与海湾水文动力条件也有着很大关系，其中潮流是近岸海域主要水文动力条件之一，也是最基本的物质运动，对污染物扩散、水质的交换具有重大的影响，对海湾环境净化起着重要作用，同时影响着污染物的迁移及分布。

海湾生物群落特征
根据海湾环境条件的差异，海湾生物群落可划分为潮间带生物和海洋生物群落。

潮间带生物包括潮间带底栖生物、海岸植被、滨海鸟类等，潮间带生物的分布及组成与海岸类型及底质组成有很大关系，不同的海湾分布有不同的潮间带生物，而且相同海湾的不同空间位置所分布的潮间带生物也有所差异。

在海洋生物群落中，包括浮游植物、浮游动物、底栖生物、鱼类等，其食物链和食物网复杂多样。

从植物、细菌或有机物开始，经食植性动物至各级食肉性动物，依次形成摄食者的营养关系。

物质和能量经过海洋食物链和食物网的各个环节所进行的转换与流动，是海洋生态系中物质循环和能量流动的一个基本过程。

在海洋生物食物链中，第一级是由海洋浮游植物构成的，是通过光合作用生产出碳水化合物和氧气，是海洋生物生长的物质基础；第二级是海洋浮游动物它们以海洋浮游植物为食；第三级是摄食浮游动物的海洋动物；第四级则是海洋中食肉类动物。

海湾围填海对海域空间的直接侵占，从而对海湾环境造成的直接影响表现在3个方面，即宏观尺度上改变了海湾景观格局；侵占了围填海区内生物生存的空间，对栖息地造成破坏；改变了水文动力状况，降低海洋环境容量，从而可能导致海域环境质量恶化，进而影响海湾生物。

采用网络法分析海湾围填海对海湾造成影响的影响关系(图2.3-1)。

根据网络分析图 2.3-1，可以看出围填海对海湾造成的影响效应主要有①海湾景观
格局变化；②水文动力条件改变；③栖息地破坏；④海湾生态系统功能衰退等。

图2.3-1 围填海影响网络分析图
在网络法分析识别的基础上，采用矩阵法进一步识别围填海的主要影响。

从景观格局、生物群落、水文动力与环境化学、生态服务功能、重要生境及物种等几个方面列出因子，识别围填海对海湾影响的影响方式、性质及程度。

其影响识别矩阵见表2.3-1。

根据上述的网络法及矩阵法识别围填海生态影响的结果，可以将围填海对海湾造成的影响总结归纳为景观格局、海湾生物、水文动力与环境化学、生态服务功能等四个方面的影响。

对于影响因子的筛选，根据矩阵法识别的结果，将影响程度大于***以上的生态影响因子列为主要影响因子，筛选出的海湾围填海主要影响因子见表2.3-2。

表2.3-1围填海影响矩阵识别表
2) *，表示负面影响较小；**，表示存在中度的负面影响；***，表示负面影响较大；
****，表示负面影响重大；---，表示需根据海湾的具体情况而定。

3) 重要生境视海湾情况而定。

调查海湾生态环境现状的目的在于了解和掌握海湾生态环境目前所处的状态，这是围填海生态影响预测评价的基础。

生态系统是生物及其环境的综合体，同时重要生境对海湾生态系统的结构和功能具有重要的作用，且对生态环境的变化比较敏感，能很好地表征海湾生态变化及现状。

因此，本节在海湾生态特征分析和海湾围填海生态影响识别的基础上，分别从海湾生物、环境质量和重要生境3个角度出发，构建海湾生态现状评价指标及评估方法体系。

海湾生物特征存在明显的地域差异，不同海湾的生物背景差异很大，而且生物及生态特征较难以完全定量化。

鉴于此，本研究选取类比分析法，与历史生物及生态特征对比分析，以评价海湾生物现状及变化趋势。

海湾生物群落包括潮间带生物、湿地鸟类和浅海生物，同时重要物种对维护生态系统平衡及稳定起着发挥着关键的作用，因此海湾生物评价从潮间带生物群落、湿地鸟类、浅海生物群落和重要物种四个方面考虑，评价指标以生物量、物种数及组成、生物多样性指标等生物及生态特征指标来表征。

遵循可操作性、针对性和科学性原则，选取的评价指标应该易获取，评价指标可根据海湾资料的获取情况适当调整，以下主要选取生物调查的常规监测指标。

海湾潮间带生物包括潮间带底栖生物和海岸植被。

潮间带底栖生物群落指标，包括物种种类数、物种组成、优势种、生物量、栖息密度、多样性指数、优势度指数和均匀度指数等。

海岸植被群落指标，包括植被类型、分布及分布面积。

滨海湿地鸟类群落指标，包括鸟类种类数、鸟类总个体数、分布特征等。

浅海生物包括浮游植物、浮游动物、浅海底栖生物和游泳生物。

浮游植物群落指标，包括初级生产力、物种种类数、物种组成、细胞密度、优势种、多样性指数、优势度指数和均匀度指数等。

浮游动物群落指标，包括物种种类数、物种组成、生物量、栖息密度、优势种、多样性指数、优势度指数和均匀度指数等。

浅海底栖生物群落指标，包括物种种类数、物种组成、优势种、生物量、栖息密度、多样性指数、优势度指数和均匀度指数等。

游泳生物群落指标，包括物种种类数、物种组成、生物量和栖息密度等。

重要物种包括珍稀濒危物种、重要经济种、敏感物种等，其评价指标可选取重要物
种分布、重要物种数量、重要物种种类数、多样性等。

海湾的化学环境主要包括海水水环境和沉积物环境，因此环境质量评价从海水水质和沉积物质量两个方面考虑。

评价方法选取目前应用最广泛的传统的单因子指数评价和综合指数评价法，识别海湾环境的主要污染物和评价综合环境质量，其评价标准应根据海湾功能区划及当地的相应标准确定。

1）单因子指数评价法
i
i i S C P =，式中：i P 为环境质量指数；i C 为i 评价因子在环境中的浓度值；i S 为该评价因子的环境质量标准值。

其中溶解氧DO 及pH 单因子指数评价公式如下：
DO 的评价指数形式：
()s i s f i
f i DO DO DO DO DO DO P ≥--=
()s i s i i DO DO DO DO P <⨯-=910 T DO f +=6.31468
式中：i P 为i 站点的DO 环境质量指数；f DO 为饱和DO 浓度；T 为水温(℃)；
i DO 为i 点的DO 浓度；s DO 为DO 的评价标准。

pH 的评价指数形式：
)0.7(0.70.7≤--=pH pH pH P sd i i
)0.7(0.70.7>--=
pH PH pH P su i i 式中：i P 为i 监测点的pH 环境质量指数；i pH 为i 监测点的pH 监测值；sd pH 为评
价标准中规定的pH 下限；
su PH 为评价标准中规定的pH 上限。

当i P ≤1，表示未超标；
当i P ＞1，表明已超标。

样品超标率为：%100⨯T over N N ，(over N 指Pi>1 的样品数，T N 指总样品数)。

2）综合指数评价法
∑==n
i i P n QI 1
1，QI 为环境综合质量评价指数，i P 为第i 种评价因子的单因子环境质量指数,n 为所有参评因子的项数。

QI 小于0.75，表示环境清洁，0.75～1.0表示为轻度污染，1～1.25为中度污染，超过1.25表示严重污染。

遵循可操作性和可比性原则，评价指标选取不仅需以相关标准所列项目为基础，而且需选取容易获取的指标。

本研究根据《海水水质标准(GB3097-1997)》和海洋沉积物质量标准(GB18668-2002)》，同时参考常规环境监测指标，选取其评价指标(如下)，不同的海湾可根据海湾的特征污染物及资料的获取情况适当调整。

海水水质：溶解氧、pH 值、活性磷酸盐、无机氮、COD mn 、石油类、铜、铅、锌、镉、铬、汞和砷等。

沉积物质量：硫化物、有机碳、TP 、TN 、石油类、铜、铅、锌、镉、铬、汞和砷等。

生物的生境是生物生活繁衍的场所。

重要生境是指生物物种特别丰富的生境或有珍稀濒危野生生物生存的生境(刘胜祥,2006)，或有特殊生物生存繁衍的栖息地，其通常为生态敏感区。

因此，重要生境通常包括了珍稀的生境，或具有区域或生态系统代表性的生境，或有珍稀或濒危物种生存的生境，或有非常重要生态功能的生境，或生物多样性丰富的生境等。

近几个世纪以来，物种绝灭的速度加快，生物多样性丧失最重要的原因是生物生境的人为破坏。

生物的栖息与生境是分不开的，生境对生物的生存和繁衍具有重要的作用，生境的变化情况在一定程度上表明了海湾生物所处的现状。

海湾是海水与陆地的交界区域，非生物因素和生物因素共同作用形成的生境对鱼类、贝类、侯鸟和其他野生动物的生存及繁衍栖息是至关重要的。

海湾的重要生境通常包括滨海湿地、红树林、珊瑚礁、重要鸟类分布区、生物洄游场、产卵场、珍稀濒危生物栖息地等。

通常地，海湾分布有较大面积的滨海湿地，是所有海湾都具有的重要生境，可认为是海湾的共性。

而对于其它的重要生境，如红树林、珊瑚礁、重要鸟类分布区等，并非所有海湾均分布有这些生境类型，可以认为这些生境是海湾特殊的重要生境。

因此，对重要生境的现状评价可从滨海湿地生境和特殊的重要生境两个方面考虑。

由于不同海湾的生境背景及人类活动的影响程度差异大，因此评价方法选取历史类比分析法，其评。