中国海岸海洋的类型、作用与环境特征

中国海岸海洋的类型、作用与环境特征

1loicz人们对地球环境和资源的关注已从陆地逐渐转向海洋，并在20世纪末意识到陆地和海洋之间存在相互边界的过渡地带。这个地带被称为海岸海洋(CoastalOcean)。它涵盖了陆地延伸至海洋的全部地带。据1994年UNESCO在比利时Liege大学会议定义:其范围包括海岸带、大陆架、大陆坡及坡麓的堆积体———大陆隆(图1)。海岸海洋是一个独立的环境体系,该地带因有海水覆盖而区别于陆地,又因有陆地延伸为海底而区别于深海大洋。地球表层的气、水、岩、生在此地带交互作用变化频繁,风力、波浪、潮流均在海陆交互带加强,其生物量巨大,生态系统丰富,缓冲作用突出,与人类生存活动关系密切。20世纪后,人们认识到浅海与深海之区别,但是未将海陆过渡带作为统一的体系而加以研究。1994年“联合国海洋法”的实施,将大陆架与200nmile专属经济区划归沿海国管辖,这些均在海陆过渡带的范围之内。全球有370多处海域具有权益纷争20世纪90年代后期,国际科学联合会(ICSU)将海岸带海陆相互作用(LOICZ)作为国际岩石圈生物圈计划项目(IGBP)的重要组成部分,开展研究河流河口海岸大陆架物质输移过程与通量了,被各国奉为前沿研究课题。LOICZ研究重点承袭英国的“陆海相互作用研究”项目(1992~1998LOIS)的特色,但未包含大陆坡与大陆隆,未完全概括海陆过渡带整个一体化环境。但是,LOICZ项目却又阐明了海岸带与大陆架海域的重要性:占全球面积的6%,占海洋面积的8%。但集聚着全世界60%人口,70%大城市,提供25%的初级生产力与90%的捕鱼量,50%的全球反硝化作用,容纳全球80%的有机残体,75%~90%的悬疑质与污染物。中国海洋学界的年轻一代仍沿用LOICZ以“coastalzone”“海岸带”来概括海岸与大陆架的研究内容。1994年5月由联合国教科文组织的政府间海洋委员会(IOC),在比利时列日大学举行了第一次“海岸海洋先进科学技术研究国际学术大会(COASTS,CoastalOceanAdvancedScienceandTechnologyStudy)”,具有重要里程碑意义的科学进步。该会获得IOC欧洲委员会、SCOR(ScientificCommitteeonOceanResearch)、美国NSF(NationalScienceFoundation)及ONR(OfficeOfNavel)支持。参加会议代表100多名,中国代表4名:国家海洋局在UNESCOIOC的代表李海清,海洋局二所的苏纪兰,中国科学院海洋研究所的胡敦欣及南京大学王颖(王颖的论文被选为大会报告:“河海交互作用与陆源通量”)。这次会议正式提出GlobalCoastalOcean(全球海岸海洋),以此为名在国际专门报导海洋研究新理念与调查研究进展的权威学术专著期刊“TheSea”出版“TheGlobalCoastalO-cean”1960年代,中国已重视海岸带的“海陆两栖性”的特点,适应生产建设(如选港和建港)的实际需要,将海岸陆上部分与水下岸坡结合,研究泥沙运动与海岸演变,推动了海岸科学研究。1980年代,先后进行全国海岸带与海涂资源综合调查、不同海区的大陆架考察及全国海岛资源综合调查等,获得了大量基础资料。1990年代,开展了全国海岸带功能区划研究范围逐步扩展至内陆架地区,开始了海陆结合、注重海陆相互作用进行研究的新阶段。21世纪初,“海域法”通过并开始实施。2006年以来,由国家海洋局统一组织、领导开展的“中国近海海洋综合调查与评价”项目(908项目),近海海洋是将海岸带、大陆架与陆坡海结合为一体进行调查。同时,中国已积极地参加到众多的海岸海洋国际合作研究计划中,包括PAGES、JGOFS、LOICZ等,地区间的合作研究也已展开,如中韩合作进行黄海大陆架的对比研究等。有所不足的是,在中国将海岸带区别由环境部门管理陆上部分,海洋局管理水边线以下部分,分割了海岸带之整体,未能形成协同的一体化管理。2沿海地区地质环境特征中国地处最大的大陆与最大的大洋之交,毗邻黄、渤、东、南陆缘海与太平洋,大陆岸线长达18000多km,6500多个岛屿岸线长达14000km,海洋国土面积达300×10中国海岸类型丰富,海岸海洋环境与作用过程独具特色,河海交互作用与人类活动影响之特点鲜明:1)南北跨越39个纬度带,具有寒、温、热3个气候带的不同环境特点2)地质构造具隆起与凹陷相间、构造运动活跃、区域变异大等特征。海岸海洋受一系列与海岸斜交或平行的NE或NNE向的隆起带与沉降带所控制3)季风风浪是主导的波浪作用,尤以冬季东北季风与夏季东南季风的影响突出4)具有显著的潮流作用,中国海以潮汐与潮流作用为特色,南海以不正规半日潮与全日潮为主,黄渤海东海为半日潮。潮波自太平洋经相关海峡传入中国海过程中,受陆架海底地形及海岸轮廓的影响变化较大,其中以南黄海与东海北部海域潮流作用强烈。长江口以北的江苏沿海海域位于潮波系统的波腹区,潮差大(平均潮差4.0~6.0m,最大潮差9.28m)5)发源于“世界屋脊”青藏高原的8条大河,有5条汇入中国海,带来巨大的物质、能量通量,影响着海域的动力条件、海岸及陆架地质地貌、海洋生物等各方面,尤以对海岸塑造、陆架沉积作用影响最为重要。未兴建规模化的水利工程前,中国河流———大河及上千条中小型河流———每年输送超过1.8×103关注东部沿海地区的海洋产业结构中国海除台湾岛以东滨临太平洋沿岸有因菲律宾板块俯冲被推挤上来的海洋沉积层所组成的特殊地貌:独特的海蚀柱(女王头)、蜡烛台盘等壮丽的大洋海岸景观。渤、黄、东、南海均为被岛弧围拦的陆缘海(marginalsea),海上防卫受制于海峡通道。各边缘海区域特点突出:地质历史时期以来,黄河、长江巨量泥沙汇入发育了黄渤海平原海岸与大河三角洲。人口密集,沿海城市发达,新生的土地资源,为西部荒漠区与水库淹没区提供了移民新家园;东海与南海的岛屿既是国土的前卫,又是开发海洋的据点;先民开拓的历史遗迹,亚热带浅海丰富生物资源与油气藏,既是海洋开发的宝贵资源,又是海洋旅游、休憩与教育基地;沿海风能、阳光及中国潮汐动力丰富的特点,是绿色能源,是发展低碳经济的重要基础。历史上中国以农立国,众多的人口仍以农业为发展的根本,东部平原是中国人口密集的经济发展带,应是绿色大农业基地。本文以平原海岸为例,阐述其开发利用的特点与发展中的问题。3.1桑基瞳鱼的形成例如,黄海平原位于长江三角洲北翼与苏北农业发达区,但长达884km的海岸无深水海港。传统的观念是平原海岸水浅沙多,不宜建港。自20世纪80年以来,海岸带调查,尤其是国家自然基金重点项目研究发现南黄海陆架辐射沙脊群中的烂沙洋—黄沙洋潮流通道,是承袭晚更新世末(3.4×10“桑基鱼塘”于明代后期兴起于珠江三角洲地区。该三角洲是由东、西、北三江汇合于港湾内发育的充填式三角洲,地势低洼,洪涝灾害频繁。人们据自然环境特点,筑堤围拦三角洲水洼地为鱼塘。围堤上植桑,桑叶饲蚕,桑葚、蚕沙喂鱼,鱼塘逐渐淤涨为田地。桑基鱼塘妥善地解决了拦蓄洪水、低洼地积水内涝的问题,同时创建了独特的海陆交互带资源相互作用的人工生态系统,世界上罕见苏北海岸有194×103.2衡而召致灾害主要是不了解河海环境体系的特点,人为地改变体系间水沙动态平衡而召致灾害。地处淮河流域入海尾闾的里下河地区,涉及扬州、盐城、淮安与南通四区,面积约22×10又如:1977年,东台市在梁垛潮流通道建闸,筑堤拟围垦滩涂约6667hm3.3围垦工程对海底的上升历史悠久而频繁的人类活动直接或通过河流作用间接地对海岸海洋环境的发展变化产生重大影响,加速了海岸海洋环境和资源的变化。中国的海岸海洋面临着人类大范围开发的挑战:三峡工程、南水北调工程、河口深水航道工程、河口围垦工程等重大工程的实施和海平面的上升都对海岸海洋的水动力产生显著影响。以长江为例,长江潮流界、潮区界的位置随上游径流大小而变化,枯季潮流界一般在镇江,而洪季潮流界则下移到江阴;枯季潮区界一般在大通,而洪季潮区界则下移到芜湖;枯季咸水界一般认为在徐六径流域开发召致河流入海水沙量骤减,据戴仕宝等对中国9条主要河流(松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、钱塘江、闽江、珠江)入海泥沙的研究:近50年来其输沙率均值为13×10历史与现实实例表明,人们应调查研究区域环境的特点,探索其动力过程机制,阐明其发展变化趋势,依据自然规律,在阀值极限的范围内规划设计工程与开发利用,才可达到事半功倍与避免灾害的效果。4沿海地区环境体系面临的困境和问题海陆过渡带是客观存在的独立环境体系,其特点在于地球表层大气、海水、岩石与生物圈层体系在这一地