摘要:濱海濕地是地球上生產力最高、生物多樣性最豐富的生態系統之一，然而由于強烈的人為活動，濱海濕地遭到嚴重破壞甚至喪失。濱海濕地退化是世界各國普遍面臨的問題，退化濱海濕地生態系統的修復也已成為國際上生態學研究的熱點。本文在分析國內外研究進展的基礎上，從生態退化診斷、修復目標、修復措施、修復監測、修復成效評估等幾個關鍵問題對濱海濕地生態修復進行了探討。

　　關鍵詞:海洋環境科學;生態修復;濱海濕地;退化診斷;目標;監測;成效評估

　　濱海濕地是陸地生態系統與海洋生態系統的交錯過渡地帶，被認為是生產力最高、生物多樣性最豐富的生態系統之一，為人類提供防止風暴和海岸侵蝕、供給水產品、凈化水體和生物多樣性維護等重要生態系統功能服務[1-3]。然而，由于沿海地區人口的急劇增長和社會經濟的快速發展，自然資源掠奪性開發日益加劇，濱海濕地已成為全球受威脅最為嚴重的自然生態系統之一[4]。據統計，全球約有50%的鹽沼、35%的紅樹林和29%的海草由于環境壓力和人類干擾而喪失或退化[5]。退化濱海濕地生態系統的恢復也由此成為全球關注的熱點。

　　自20世紀90年代，濕地恢復與重建一直成為國際上生態學研究的“熱點”[6]。我國濱海濕地生態系統的修復也已日益得到廣泛重視，在《中華人民共和國海洋環境保護法》《全國生態保護與建設規劃》《海洋生態文明建設實施方案》等法律、政策、規劃各方面都得到了相應的體現。近年來，我國沿海各地紛紛開展濱海濕地生態修復工作[7]，尤其是2010年中央分成海域使用金返還生態修復項目和2016年“藍色海灣”整治行動的實施，我國濱海濕地生態修復規模和數量均急劇增長。為此，迫切需要總結國內外濱海濕地生態修復的經驗，完善我國濱海濕地生態修復方法體系，為沿海地區開展濱海濕地生態修復研究與實踐提供科學技術支撐，以提高生態修復成效。濱海濕地生態修復是一項系統工程，涉及了生態退化診斷、修復目標確定、生態修復措施、生態修復監測、生態修復成效評估等內容，本文重點從以上幾個關鍵問題對濱海濕地生態修復進行論述。

　　1國內外濱海濕地生態修復現狀與趨勢

　　1.1國外濱海濕地生態修復現狀與趨勢

　　國際上，濱海濕地生態修復的研究與實踐至今已有較長的歷史，尤其自21世紀以后，濱海濕地生態修復得到迅速發展，生態修復的對象、內容、尺度、范圍都不斷延伸。濱海濕地生態修復對象逐漸多元化，已涵蓋了鹽沼[8]、紅樹林[9-10]、珊瑚礁[11]、海草床[12-13]等所有濱海濕地生境類型。在空間尺度上，濱海濕地生態修復大體經歷了兩個階段:一是20世紀90年代中期以前，主要以單個生境、群落或物種、或局部小尺度的修復為主;二是20世紀90年代中期以后，統籌規劃濱海濕地生態修復的重要性開始逐漸得到重視[14]，國家、區域等不同尺度的濱海濕地生態修復規劃日益增多，以美國、歐洲等發達國家為主的區域性或大尺度的濱海濕地生態修復項目大量涌現[15-16]。濱海濕地生態修復的內容由傳統的生態修復技術措施研究轉向生態修復的系統化研究，涵蓋了生態退化診斷、生態修復目標確定、生態修復技術措施、生態修復管理、生態修復監測、生態修復成效評估等內容[17-19]。

　　1.2國內濱海濕地生態修復現狀與趨勢

　　我國濱海濕地生態修復研究與實踐最多的是紅樹林修復，而珊瑚礁、海草床、鹽沼等類型的修復較國際起步較晚。我國規模化的紅樹林生態修復實踐可追溯到20世紀50年代，早期紅樹林濕地修復僅停留在植被恢復的水平上，重點關注育苗技術和宜林地的選擇;21世紀后，紅樹林土壤環境[20]、底棲動物群落[21]、微生物群落[22]等特征的恢復開展了一定的研究，生態系統的凋落物生產力、物質循環等生態過程和功能也受到關注[23]。我國珊瑚礁修復技術的研究始于20世紀90年代末的珊瑚移植實驗，直至2008年以后逐漸開展珊瑚繁殖與人工培育的技術研究[24-25]，潿洲島、海南島周邊、徐聞等地已開展了珊瑚礁生態修復實踐。相比紅樹林，目前海草床生態修復學科的發展仍處于起步階段，大多集中于對海草床資源分布、生態現狀和退化原因的探討[26]，以及海草植被修復技術的研究[27]。總體而言，我國濱海濕地的生態修復主要還集中于單個項目或局部區域、濕地植被及珊瑚的人工修復技術等，生態修復監測和效果評估也日益增多，綜合、系統的區域尺度濱海濕地生態修復逐漸獲得越來越多的關注。

　　2濱海濕地生態退化診斷

　　2.1退化干擾識別

　　導致生態系統退化的因素有很多，凡是干擾系統內各組成成分及其生態學過程的因素都可能引起系統退化[28]。根據生態系統的干擾動因，干擾可分為自然干擾和人為干擾，其中人為干擾是當前生態系統退化的主導因素。濱海濕地生態系統的干擾因素主要包括:圍海造陸、圍墾筑堤、疏浚等工程建設，如港口、農業、圍墾養殖;污染，包括陸源和海上污染，如工業污水排放、養殖污染等;漁業資源過度利用，如漁業捕撈;臺風、海嘯等自然災害性破壞;海岸植被砍伐或破壞;采砂;外來物種入侵;全球氣候變化等等[8，29]。這些干擾因素或單一或多種、或強或弱、或間斷或持續地干擾生態系統[28]，生態系統退化及其恢復在很大程度上取決于干擾的類型、強度、持續時間和頻度[30]。

　　2.2參照系統選取

　　退化生態系統是相對未退化或退化前的原生態系統而言，是一個相對的概念，因此，需要選取參照系統作為生態修復的模版或目標，為生態退化診斷、生態修復目標制定、生態修復過程監測、生態修復成效評估等提供參照[9，31]。參照系統有兩種類型[32]:一種是與修復區現有生態特征類似的參照系統，即作為退化生態系統的參照，用于反映生態系統的潛在恢復能力及其速率;另一種是與修復區的理想目標狀態類似的參照系統，即作為目標生態系統的參照，用于反映生態修復的過程及其成效。

　　理論上，歷史的、干擾前或退化前的原生態系統是最佳的目標參照系統，但由于普遍存在對退化前或干擾前生態系統的結構、功能及過程等的認識不足，選取原生態系統作為參照的難度很大。為此，目標參照系統的選取主要考慮[9，32-34]:歷史自然的殘留區域，或自然恢復區域;鄰近未退化、或退化程度較輕的區域;根據擬修復區或鄰近區域的歷史和現有生態系統信息，整合構造的假設生態系統。目標參照系統的選取應充分考慮與擬修復生態系統的相似性，主要包括[35]:氣象和水文特征相似，如淡水輸入、潮汐等;主要的生物群落相似性，如海岸植被、海洋植物、海洋動物等;土壤和沉積環境特征相似;功能相似性;歷史或潛在的人類活動和干擾相似等等。選取參照系統所考慮的相似特征應具有針對性，不同區域、不同生態系統類型或不同生態修復目標不盡相同。

　　2.3退化程度診斷

　　退化生態系統是一種“病態”的生態系統，生態退化診斷是生態修復途徑及其措施制定的基礎。退化生態系統是個相對的概念，因此，退化診斷主要采用參照系統類比法，即通過對比退化生態系統干擾前后、或退化生態系統與目標參照系統的生態狀況診斷生態系統的退化程度。

　　生態系統退化程度的診斷需要采取科學的、合理的診斷途徑[36]。理論上，退化的生態系統在生態系統的組成、結構、功能、過程等方面均有所表現，因此，濱海濕地生態系統退化診斷途徑可包括:生境途徑，如土壤、水質、水文;生物途徑，如濕地植被、底棲生物、濱海濕地鳥類;生態系統功能途徑，如濕地植被生產力、固碳量;生態系統服務途徑，如海產品供給量;景觀生態途徑，如關鍵景觀類型面積、景觀破碎度。根據診斷途徑及其篩選的診斷指標數量，診斷方法可分為單途徑單因子診斷法、單途徑多因子診斷法、多途徑綜合診斷法[36]。與單途徑單因子、單途徑多因子相比，多途徑綜合診斷相對復雜，但診斷結果通常更接近實際情況，更能反映退化情況。

　　3濱海濕地生態修復目標的確定

　　生態修復目標一直是恢復生態學領域倍受關注的熱點問題。早期許多學者在生態修復的定義中對生態修復目標進行了大體的、籠統的描述。Jordan等(1990)提出生態修復是對整個生態群落的重建[37]。

　　1992年，美國國家科學研究委員會(NRC)提出生態修復是將一個生態系統恢復至與干擾前最接近的狀態[38]。Cairns(1995)認為，生態修復目的是要將生態系統恢復至初始的結構和功能條件，即使修復后的各要素及組成與可能與初始狀態存在顯著差異，但至少應能被公眾社會感覺到并確認恢復至可用的程度[39]。隨著研究的深入，許多學者或國際組織對生態修復的目標進一步細化，生態修復目標逐漸明朗。

　　Hobbs(1996)指出，恢復退化生態系統的目標包括建立合理的組成(種類豐富度和多度)、結構(植被和土壤的垂直結構)、格局(生態系統組分的水平分布)、異質性(各組分由多個變量組成)和功能(如水、能量、物質流動等基本生態過程)[40]。2004年，國際生態恢復學會(SER)指出，生態修復是一個旨在加速恢復生態系統的健康(功能過程)、完整性(物種組成和群落結構)和持續性(對干擾的抵抗和恢復力)的有目的性行為，并提出修復生態系統達到健康應具備的屬性包括:與參照區具相似的物種多樣性和群落結構;原生物種的出現;生態區域內出現使生態系統長期穩定必需的功能群體;具有一定的環境承載能力，能夠容納人口增長;正常生態機能的恢復;景觀上能與周圍地貌地形融合;消除生態系統潛在的威脅;具有一定的自然災害的抵御能力;具有可持續發展能力[41]。

　　Ruiz-Jaen等(2005)指出，生態修復最終目標不是簡單地恢復生態系統結構和功能，更重要的是要建立一個能自我維持、或在較少人工輔助下能健康運行的生態系統[42]。2016年，國際生態恢復學會(SER)在出版的《生態恢復實踐的國際標準》中指出，生態系統的全面恢復是指所有關鍵的生態系統屬性類別的現狀或狀況均接近參照系統的水平，其重要的標準是生態系統顯示出自我組織的狀態并處于實現全面恢復的軌跡上[31]。此外，許多研究和實踐表明，成功生態修復項目離不開社會的有力支持及廣泛的公眾參與[43-44]，因此，有學者提出生態修復項目的目標盡可能結合社會需求，以得到社會公眾的支持，否則生態修復難以長期維持[44-45]。

　　盡管許多學者從不同角度對生態修復目標進行了論述，仍然沒有統一的定論，但目前普遍得到認可的是以參照系統為模版來確定目標[31]。濱海濕地生態修復目標的確定方法可采用單個或多個參照系統的類比法，生態修復目標內容則以關鍵的生態結構、生態功能及生態服務為核心，兼顧社會需求。濱海濕地是一個復雜的生態系統，每個生態修復項目或工程的目標不盡相同，應因地制宜確定生態修復目標。

　　4濱海濕地生態修復措施

　　4.1生態修復模式

　　通常地，生態系統的修復遵循兩個途徑[46]:當生態系統受損不超過負荷且是可逆的情況下，壓力和干擾消除后，恢復可以在自然過程中發生;當生態系統受損超負荷且發生不可逆變化時，僅依靠自然難以或不可能使系統恢復至初始狀態，需要借助人為干擾措施，才能使其發生逆轉。因此，根據生態系統的退化程度及其生態系統恢復的途徑，生態修復可劃分為自然恢復、人工促進生態修復和生態重建3種模式。

　　4.1.1自然恢復

　　在生態系統受損未超過負荷、輕度退化的情況下，當退化因素消除后，退化生態系統可以在自然過程中逐漸得到恢復。自然恢復是最簡單的生態修復模式，即去除、減緩、控制或者更改某種關鍵或特定的干擾，使生態系統沿著自身正常的生態過程或演替方向發展而逐漸恢復。生態系統的自然恢復需取決于生態系統自身特性，如可恢復力、適應性及彈性等[47]。

　　4.1.2人工促進生態修復

　　當生態系統受損超過負荷并發生不可逆，局部或部分生態結構和功能出現退化，即便生態系統退化因素消除，也無法實現自然恢復。在這種情況下，生態系統受到較嚴重的干擾，但生態系統的生境、生物群落結構、生態功能等未遭到完全的毀滅性破壞，可以依靠生態系統的自我恢復能力，借助生物、物理、化學等一定的人工干擾措施，使生態系統退化發生逆轉。

　　4.1.3生態重建

　　生態系統受損程度超過負荷，生態結構和功能完全退化或破壞，需采取人為干擾的措施重建新生態系統的過程，包括重建某區域歷史上曾沒有的生態系統的過程。盡管恢復生態學強調對受損生態系統進行修復，但恢復生態學更強調尊重自然規律，注重自然生態系統的保護。因此，只有在自然恢復不能實現的條件下，才考慮人工輔助的生態修復措施[31，48]。

　　5濱海濕地生態修復監測

　　濱海濕地生態修復監測分為監測計劃制定、監測計劃實施和數據與成果公開共享3個階段。濱海濕地生態修復監測對生態修復成功與否起著至關重要的作用，但往往為生態修復實踐中所忽略[65]。生態修復監測計劃的制定是整個生態修復監測實施的基礎，監測計劃制定的過程包括以下步驟和內容[32]:分析生態修復項目的目標，包括總體目標和階段具體目標;收集類似生態修復項目的監測信息;分析和描述項目區的生境類型;識別這些生境類型的結構和功能特征;收集歷史數據;確定參照點;選取參數;確定監測點;確定監測時間及頻率;確定監測方法。

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