中國海岸海洋的類型、作用與環(huán)境特征

中國海岸海洋的類型、作用與環(huán)境特征

1loicz人們對地球環(huán)境和資源的關(guān)注已從陸地逐漸轉(zhuǎn)向海洋，并在20世紀末意識到陸地和海洋之間存在相互邊界的過渡地帶。這個地帶被稱為海岸海洋(CoastalOcean)。它涵蓋了陸地延伸至海洋的全部地帶。據(jù)1994年UNESCO在比利時Liege大學(xué)會議定義:其范圍包括海岸帶、大陸架、大陸坡及坡麓的堆積體———大陸隆(圖1)。海岸海洋是一個獨立的環(huán)境體系,該地帶因有海水覆蓋而區(qū)別于陸地,又因有陸地延伸為海底而區(qū)別于深海大洋。地球表層的氣、水、巖、生在此地帶交互作用變化頻繁,風力、波浪、潮流均在海陸交互帶加強,其生物量巨大,生態(tài)系統(tǒng)豐富,緩沖作用突出,與人類生存活動關(guān)系密切。20世紀后,人們認識到淺海與深海之區(qū)別,但是未將海陸過渡帶作為統(tǒng)一的體系而加以研究。1994年“聯(lián)合國海洋法”的實施,將大陸架與200nmile專屬經(jīng)濟區(qū)劃歸沿海國管轄,這些均在海陸過渡帶的范圍之內(nèi)。全球有370多處海域具有權(quán)益紛爭20世紀90年代后期,國際科學(xué)聯(lián)合會(ICSU)將海岸帶海陸相互作用(LOICZ)作為國際巖石圈生物圈計劃項目(IGBP)的重要組成部分,開展研究河流河口海岸大陸架物質(zhì)輸移過程與通量了,被各國奉為前沿研究課題。LOICZ研究重點承襲英國的“陸海相互作用研究”項目(1992~1998LOIS)的特色,但未包含大陸坡與大陸隆,未完全概括海陸過渡帶整個一體化環(huán)境。但是,LOICZ項目卻又闡明了海岸帶與大陸架海域的重要性:占全球面積的6%,占海洋面積的8%。但集聚著全世界60%人口,70%大城市,提供25%的初級生產(chǎn)力與90%的捕魚量,50%的全球反硝化作用,容納全球80%的有機殘體,75%~90%的懸疑質(zhì)與污染物。中國海洋學(xué)界的年輕一代仍沿用LOICZ以“coastalzone”“海岸帶”來概括海岸與大陸架的研究內(nèi)容。1994年5月由聯(lián)合國教科文組織的政府間海洋委員會(IOC),在比利時列日大學(xué)舉行了第一次“海岸海洋先進科學(xué)技術(shù)研究國際學(xué)術(shù)大會(COASTS,CoastalOceanAdvancedScienceandTechnologyStudy)”,具有重要里程碑意義的科學(xué)進步。該會獲得IOC歐洲委員會、SCOR(ScientificCommitteeonOceanResearch)、美國NSF(NationalScienceFoundation)及ONR(OfficeOfNavel)支持。參加會議代表100多名,中國代表4名:國家海洋局在UNESCOIOC的代表李海清,海洋局二所的蘇紀蘭,中國科學(xué)院海洋研究所的胡敦欣及南京大學(xué)王穎(王穎的論文被選為大會報告:“河海交互作用與陸源通量”)。這次會議正式提出GlobalCoastalOcean(全球海岸海洋),以此為名在國際專門報導(dǎo)海洋研究新理念與調(diào)查研究進展的權(quán)威學(xué)術(shù)專著期刊“TheSea”出版“TheGlobalCoastalO-cean”1960年代,中國已重視海岸帶的“海陸兩棲性”的特點,適應(yīng)生產(chǎn)建設(shè)(如選港和建港)的實際需要,將海岸陸上部分與水下岸坡結(jié)合,研究泥沙運動與海岸演變,推動了海岸科學(xué)研究。1980年代,先后進行全國海岸帶與海涂資源綜合調(diào)查、不同海區(qū)的大陸架考察及全國海島資源綜合調(diào)查等,獲得了大量基礎(chǔ)資料。1990年代,開展了全國海岸帶功能區(qū)劃研究范圍逐步擴展至內(nèi)陸架地區(qū),開始了海陸結(jié)合、注重海陸相互作用進行研究的新階段。21世紀初,“海域法”通過并開始實施。2006年以來,由國家海洋局統(tǒng)一組織、領(lǐng)導(dǎo)開展的“中國近海海洋綜合調(diào)查與評價”項目(908項目),近海海洋是將海岸帶、大陸架與陸坡海結(jié)合為一體進行調(diào)查。同時,中國已積極地參加到眾多的海岸海洋國際合作研究計劃中,包括PAGES、JGOFS、LOICZ等,地區(qū)間的合作研究也已展開,如中韓合作進行黃海大陸架的對比研究等。有所不足的是,在中國將海岸帶區(qū)別由環(huán)境部門管理陸上部分,海洋局管理水邊線以下部分,分割了海岸帶之整體,未能形成協(xié)同的一體化管理。2沿海地區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征中國地處最大的大陸與最大的大洋之交,毗鄰黃、渤、東、南陸緣海與太平洋,大陸岸線長達18000多km,6500多個島嶼岸線長達14000km,海洋國土面積達300×10中國海岸類型豐富,海岸海洋環(huán)境與作用過程獨具特色,河海交互作用與人類活動影響之特點鮮明:1)南北跨越39個緯度帶,具有寒、溫、熱3個氣候帶的不同環(huán)境特點2)地質(zhì)構(gòu)造具隆起與凹陷相間、構(gòu)造運動活躍、區(qū)域變異大等特征。海岸海洋受一系列與海岸斜交或平行的NE或NNE向的隆起帶與沉降帶所控制3)季風風浪是主導(dǎo)的波浪作用,尤以冬季東北季風與夏季東南季風的影響突出4)具有顯著的潮流作用,中國海以潮汐與潮流作用為特色,南海以不正規(guī)半日潮與全日潮為主,黃渤海東海為半日潮。潮波自太平洋經(jīng)相關(guān)海峽傳入中國海過程中,受陸架海底地形及海岸輪廓的影響變化較大,其中以南黃海與東海北部海域潮流作用強烈。長江口以北的江蘇沿海海域位于潮波系統(tǒng)的波腹區(qū),潮差大(平均潮差4.0~6.0m,最大潮差9.28m)5)發(fā)源于“世界屋脊”青藏高原的8條大河,有5條匯入中國海,帶來巨大的物質(zhì)、能量通量,影響著海域的動力條件、海岸及陸架地質(zhì)地貌、海洋生物等各方面,尤以對海岸塑造、陸架沉積作用影響最為重要。未興建規(guī)模化的水利工程前,中國河流———大河及上千條中小型河流———每年輸送超過1.8×103關(guān)注東部沿海地區(qū)的海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中國海除臺灣島以東濱臨太平洋沿岸有因菲律賓板塊俯沖被推擠上來的海洋沉積層所組成的特殊地貌:獨特的海蝕柱(女王頭)、蠟燭臺盤等壯麗的大洋海岸景觀。渤、黃、東、南海均為被島弧圍攔的陸緣海(marginalsea),海上防衛(wèi)受制于海峽通道。各邊緣海區(qū)域特點突出:地質(zhì)歷史時期以來,黃河、長江巨量泥沙匯入發(fā)育了黃渤海平原海岸與大河三角洲。人口密集,沿海城市發(fā)達,新生的土地資源,為西部荒漠區(qū)與水庫淹沒區(qū)提供了移民新家園;東海與南海的島嶼既是國土的前衛(wèi),又是開發(fā)海洋的據(jù)點;先民開拓的歷史遺跡,亞熱帶淺海豐富生物資源與油氣藏,既是海洋開發(fā)的寶貴資源,又是海洋旅游、休憩與教育基地;沿海風能、陽光及中國潮汐動力豐富的特點,是綠色能源,是發(fā)展低碳經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。歷史上中國以農(nóng)立國,眾多的人口仍以農(nóng)業(yè)為發(fā)展的根本,東部平原是中國人口密集的經(jīng)濟發(fā)展帶,應(yīng)是綠色大農(nóng)業(yè)基地。本文以平原海岸為例,闡述其開發(fā)利用的特點與發(fā)展中的問題。3.1?；~的形成例如,黃海平原位于長江三角洲北翼與蘇北農(nóng)業(yè)發(fā)達區(qū),但長達884km的海岸無深水海港。傳統(tǒng)的觀念是平原海岸水淺沙多,不宜建港。自20世紀80年以來,海岸帶調(diào)查,尤其是國家自然基金重點項目研究發(fā)現(xiàn)南黃海陸架輻射沙脊群中的爛沙洋—黃沙洋潮流通道,是承襲晚更新世末(3.4×10“?；~塘”于明代后期興起于珠江三角洲地區(qū)。該三角洲是由東、西、北三江匯合于港灣內(nèi)發(fā)育的充填式三角洲,地勢低洼,洪澇災(zāi)害頻繁。人們據(jù)自然環(huán)境特點,筑堤圍攔三角洲水洼地為魚塘。圍堤上植桑,桑葉飼蠶,桑葚、蠶沙喂魚,魚塘逐漸淤漲為田地。?；~塘妥善地解決了攔蓄洪水、低洼地積水內(nèi)澇的問題,同時創(chuàng)建了獨特的海陸交互帶資源相互作用的人工生態(tài)系統(tǒng),世界上罕見蘇北海岸有194×103.2衡而召致災(zāi)害主要是不了解河海環(huán)境體系的特點,人為地改變體系間水沙動態(tài)平衡而召致災(zāi)害。地處淮河流域入海尾閭的里下河地區(qū),涉及揚州、鹽城、淮安與南通四區(qū),面積約22×10又如:1977年,東臺市在梁垛潮流通道建閘,筑堤擬圍墾灘涂約6667hm3.3圍墾工程對海底的上升歷史悠久而頻繁的人類活動直接或通過河流作用間接地對海岸海洋環(huán)境的發(fā)展變化產(chǎn)生重大影響,加速了海岸海洋環(huán)境和資源的變化。中國的海岸海洋面臨著人類大范圍開發(fā)的挑戰(zhàn):三峽工程、南水北調(diào)工程、河口深水航道工程、河口圍墾工程等重大工程的實施和海平面的上升都對海岸海洋的水動力產(chǎn)生顯著影響。以長江為例,長江潮流界、潮區(qū)界的位置隨上游徑流大小而變化,枯季潮流界一般在鎮(zhèn)江,而洪季潮流界則下移到江陰;枯季潮區(qū)界一般在大通,而洪季潮區(qū)界則下移到蕪湖;枯季咸水界一般認為在徐六徑流域開發(fā)召致河流入海水沙量驟減,據(jù)戴仕寶等對中國9條主要河流(松花江、遼河、海河、黃河、淮河、長江、錢塘江、閩江、珠江)入海泥沙的研究:近50年來其輸沙率均值為13×10歷史與現(xiàn)實實例表明,人們應(yīng)調(diào)查研究區(qū)域環(huán)境的特點,探索其動力過程機制,闡明其發(fā)展變化趨勢,依據(jù)自然規(guī)律,在閥值極限的范圍內(nèi)規(guī)劃設(shè)計工程與開發(fā)利用,才可達到事半功倍與避免災(zāi)害的效果。4沿海地區(qū)環(huán)境體系面臨的困境和問題海陸過渡帶是客觀存在的獨立環(huán)境體系,其特點在于地球表層大氣、海水、巖石與生物圈層體系在這一地