中國科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所 煙臺(tái) 264003
中國海岸帶可持續(xù)發(fā)展中的生態(tài)環(huán)境問題與海岸科學(xué)發(fā)展*
駱永明
中國科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所 煙臺(tái) 264003
編者按我國有1.8萬公里的大陸海岸線和1.4萬公里的島嶼海岸線,大陸11個(gè)沿海省、直轄市和自治區(qū)以13%的陸地國土面積集中了全國50%以上的大城市、40%的中小城市、42%的人口和60%以上的國內(nèi)生產(chǎn)總值,現(xiàn)在的海岸帶既是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱區(qū)域,又是社會(huì)發(fā)展的“黃金地帶”。世界范圍內(nèi),海岸帶也是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和人口最為集中的區(qū)域,其健康可持續(xù)發(fā)展得到各沿海國家和地區(qū)的高度重視??茖W(xué)認(rèn)識(shí)海岸帶的自然和經(jīng)濟(jì)社會(huì)規(guī)律,是實(shí)現(xiàn)其健康可持續(xù)發(fā)展的前提?;诖?,《院刊》特策劃推出“海岸科學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”專題,邀請(qǐng)國內(nèi)多部門、多學(xué)科的相關(guān)專家,從生態(tài)、環(huán)境、資源、災(zāi)害及管理等多方面對(duì)中國海岸科學(xué)研究和沿??沙掷m(xù)發(fā)展提出建議,以期為相關(guān)研究人員和決策者提供科學(xué)支撐。本專題由駱永明研究員指導(dǎo)推進(jìn)。
海岸帶既是陸地向海洋延伸的陸海相互作用最強(qiáng)烈的地帶,又是復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的地球表層自然系統(tǒng),也是高強(qiáng)度人類活動(dòng)和全球氣候變化雙重影響下的空間單元。文章分析了影響我國海岸帶可持續(xù)發(fā)展的十大生態(tài)環(huán)境問題,并以國際海岸帶陸海相互作用計(jì)劃(LOICZ)及國際未來地球海岸計(jì)劃(FEC)為背景綜述了國際海岸帶科學(xué)研究進(jìn)展與趨勢,同時(shí)簡述了國內(nèi)海岸帶研究進(jìn)展與差距,進(jìn)而聯(lián)系海岸帶變化問題,探討了我國海岸科學(xué)與沿??沙掷m(xù)發(fā)展的研究思路、目標(biāo)和內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)了全球變化影響和人類活動(dòng)壓力下海岸帶陸海相互作用與可持續(xù)發(fā)展的研究已超越傳統(tǒng)地理學(xué)和海洋學(xué)的范疇,基于海岸帶自然與人文因素探討性地提出了劃分海岸帶為“特征性核心帶(最強(qiáng)作用帶)—相鄰帶(較強(qiáng)作用帶)—外圍帶(弱作用帶)”的“三帶”概念,指出海岸科學(xué)是一門研究海岸帶自然屬性及功能、陸海相互作用和可持續(xù)發(fā)展的綜合交叉性科學(xué),是認(rèn)識(shí)海岸帶規(guī)律、支持可持續(xù)發(fā)展的不可替代的特色學(xué)科。
海岸帶,陸海相互作用,國際未來地球海岸計(jì)劃,海岸科學(xué),生態(tài)環(huán)境問題,可持續(xù)發(fā)展
DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.10.001
海岸帶指陸地向海洋延伸的地帶,廣義上是以海岸線為基準(zhǔn)向海、陸兩個(gè)方向輻射擴(kuò)散的廣闊地帶,包括沿海平原、濱海濕地、河口三角洲、潮間帶、水下岸坡、淺海大陸架,一直延伸到陸架邊緣的地帶??梢?,海岸帶是陸地與海洋相互作用的地帶,是具有獨(dú)特的陸、海屬性的動(dòng)態(tài)而復(fù)雜的自然體系。
海岸帶交通便利、人口眾多、經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、區(qū)位重要性日益突出,已成為人類活動(dòng)最頻繁、最強(qiáng)烈的區(qū)域。在全球近 50×105km 海岸線的陸側(cè),全世界一半以上的人口生活在沿海約 60 km 的范圍內(nèi),人口在 250 萬以上的城市有 2/3 位于潮汐河口附近。在中國,大陸及海島海岸線總長約 3.2×104km,地跨熱帶、亞熱帶、溫帶三大氣候帶;大陸 11個(gè)沿海省、直轄市和自治區(qū)的面積只約占全國陸地國土面積的13%,卻集中了全國 50% 以上的大城市、40% 的中小城市、42% 的人口和 60% 以上的國內(nèi)生產(chǎn)總值,我國新興海洋經(jīng)濟(jì)正以每年 20% 的速度增長[1]。21 世紀(jì)以來,我國在沿海地區(qū)布設(shè)了近 20 個(gè)國家發(fā)展戰(zhàn)略,現(xiàn)在的海岸帶既是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱區(qū)域,又是區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“黃金地帶”。在國家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略下,海岸帶作為第一海洋經(jīng)濟(jì)區(qū),成為拉動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。
與此同時(shí),海岸帶遭受三大沖擊:(1)原位的直接或交互驅(qū)動(dòng)沖擊,例如氣候變化、水文變化、人口變化、人類活動(dòng)等沖擊;(2)陸向海沖擊,例如泥沙減少和營養(yǎng)鹽輸入增多;(3)海向陸沖擊,例如海平面上升和強(qiáng)風(fēng)暴潮增多。因而,我國乃至世界的海岸帶正處于面臨可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的前沿地帶。在海岸帶的這個(gè)陸海界面,隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,越來越多的重要生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)被不可持續(xù)地使用,生態(tài)環(huán)境及資源風(fēng)險(xiǎn)凸顯;在氣候變化等不同規(guī)模的全球變化影響下,海岸帶地區(qū)存在生態(tài)、地質(zhì)災(zāi)害等危機(jī)。如何科學(xué)地優(yōu)先應(yīng)對(duì)在脆弱海岸帶地區(qū)所發(fā)生的快速而深刻的變化,又如何預(yù)測這些變化可能對(duì)海岸帶本身及其生物多樣性、社會(huì)群體與生活產(chǎn)生前所未有的影響,已成為海岸科學(xué)與可持續(xù)發(fā)展研究的重大課題。
本文分析了影響我國海岸帶可持續(xù)發(fā)展中的主要生態(tài)環(huán)境問題,綜述了國內(nèi)外海岸帶科學(xué)研究進(jìn)展,進(jìn)而探討了我國海岸科學(xué)與沿??沙掷m(xù)發(fā)展研究的未來需求。
海岸帶既是受陸地影響的海洋部分,又是受海洋影響的陸地部分。氣候變化、大氣二氧化碳濃度升高、養(yǎng)分過多輸入、化學(xué)污染、泥沙輸入減少、土地復(fù)墾、圍填海等正在從根本上改變海岸海洋化學(xué),其變化速率在全球尺度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過早期和近期的生態(tài)學(xué)記錄[2]。我國海岸帶出現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境問題(圖 1),有的源于陸地,有的源于海洋,形成于陸海相互作用過程之中,受到人類活動(dòng)與氣候變化雙重影響(圖 2)。特別是當(dāng)前的人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng),給海岸帶生態(tài)環(huán)境帶來了空前的壓力,使海岸帶成為我國乃至全球三大生態(tài)環(huán)境脆弱帶之一,不斷威脅著區(qū)域海岸帶的可持續(xù)發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下10 個(gè)方面。
1.1 人工海岸線無序增長,自然海岸線消失驚人
人工岸線包括丁壩和突堤、港口碼頭、圍墾堤、養(yǎng)殖圍堤、鹽田圍堤、交通圍堤和防潮堤。在過去的 70 年,中國大陸人工岸線的長度由 20 世紀(jì) 40 年代初期的 0.33×104km 上升至 2014 年的 1.32×104km,比例則由18.30%上升至 67.1%,向海擴(kuò)張趨勢的海岸超過 68%,平均速率為 24.30 m a-1;自然岸線的長度由 20 世紀(jì) 40 年代初期的1.48×104km 下降至 2014 年的 0.65×104km,比例則由 81.7% 下降為 32.9%[3]。自然岸線長度及比例的銳減、空間破碎化導(dǎo)致濱海重要生態(tài)系統(tǒng)損失嚴(yán)重,藍(lán)碳儲(chǔ)量及增匯潛力大幅度減少。
1.2 濱海濕地面積大幅萎縮,生態(tài)系統(tǒng)功能嚴(yán)重受損
據(jù)國家海洋局統(tǒng)計(jì),1990—2008 年期間,我國不同規(guī)模的圍填海面積以 285 km2a-1的速度增加;至 2009年,約 65% 面積的紅樹林已經(jīng)消失,約 80% 的珊瑚礁遭到破壞[4]。大規(guī)模的圍填海,不僅減少濱海濕地生境面積,改變水動(dòng)力,加劇海岸線侵蝕,而且在破壞魚類產(chǎn)卵場、育幼場和索餌場的同時(shí),還降低底棲生物多樣性和減弱對(duì)水體的凈化功能,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降。
1.3 海岸蝕退和河口淤積加劇,濱海土地資源和港口受損嚴(yán)重
近幾十年來,由于不合理的岸線開發(fā)、圍填海、入海河流上游的水壩建設(shè)與調(diào)水調(diào)沙等多種人類活動(dòng),水沙輸入減少,引起河口及近海水動(dòng)力和沉積環(huán)境變動(dòng)。全國約有 70% 的沙質(zhì)海岸和大部分開敞式淤泥質(zhì)海岸遭受侵蝕,沙質(zhì)海岸侵蝕岸線已逾 2 500 km,在河口區(qū)及島嶼尤為嚴(yán)重[5]。海岸侵蝕或滑坡導(dǎo)致灘涂資源喪失,沿海公路、農(nóng)田、建筑等遭到破壞。入海河口的不穩(wěn)定或淤積不僅影響海上交通,而且加劇濱海城鄉(xiāng)洪澇災(zāi)害和加快海水淡化取水口變遷,造成重大損失。
1.4 海岸帶地下水超采,海(咸)水入侵加速,導(dǎo)致沿海地區(qū)淡水資源缺乏和土壤次生鹽漬化及濕地退化
在我國北方海岸帶地區(qū),不合理開采地下水引起了大范圍降落漏斗、海水入侵、地下水污染等問題。發(fā)生在我國海岸帶的海水入侵包括海水入侵、咸水入侵、咸潮入侵。例如,環(huán)渤海區(qū)域特別是萊州灣沿岸已成為我國海岸帶海水入侵與土壤次生鹽漬化影響最嚴(yán)重的區(qū)域,海水入侵面積已超過 1×104km2,土壤鹽漬化面積達(dá)1.35×104km2[6,7],嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。
圖1 我國海岸帶主要問題綜合圖示
圖2 我國海岸帶問題成因集成圖示
1.5 陸上石油泄漏和海上溢油引起海岸及近岸海域石油污染,使海岸帶生態(tài)環(huán)境與漁業(yè)資源遭受嚴(yán)重?fù)p害
近幾十年來,我國沿岸海域船舶及海上鉆井平臺(tái)發(fā)生的溢油事故近數(shù)千次,溢油總量高達(dá) 3.5×104t[8]。沿海油田開采及城市輸油管爆破而泄漏造成的海灣石油污染事件時(shí)有發(fā)生。這些近海環(huán)境石油污染問題不僅降低近岸海域環(huán)境質(zhì)量,破壞海洋生物棲息環(huán)境,而且損害生物幼體、魚卵和仔魚,影響海洋漁業(yè)和海產(chǎn)品質(zhì)量[9]。
1.6 沿海地區(qū)風(fēng)暴潮、洪澇和海冰等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生,災(zāi)害損失不斷增加
海岸帶陸海相互作用強(qiáng)烈,生態(tài)環(huán)境缺乏穩(wěn)定性,自然災(zāi)害頻發(fā)。受氣候變化等因素影響,在東南沿海地區(qū)風(fēng)暴潮、洪澇等自然災(zāi)害頻發(fā),渤海的冬季海冰影響海上交通。據(jù)分析,1949—1990 年的 40 年間,我國海岸帶災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失從北至南沿海岸線形成 10 萬元/km2等值線,構(gòu)成了一條海岸災(zāi)害帶。20 世紀(jì) 90 年代以來,極端天氣過程和海洋災(zāi)害頻發(fā),沿海地區(qū)由各類海洋災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失,平均每年 150 多億元?!笆濉逼陂g,海洋災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百億元,死亡人數(shù)達(dá)上千人。海洋災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失在整體上呈明顯的上升趨勢。極端氣候事件加劇了海洋災(zāi)害,已成為制約我國沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素[4]。
1.7 海平面上升趨勢明顯,潛在生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)增大
全球氣溫升高會(huì)促使大洋海水熱膨脹、陸地冰川消融,從而導(dǎo)致全球海平面上升。根據(jù)我國 50 個(gè)驗(yàn)潮站的資料,我國海平面近幾十年的上升速率平均為 1.4—2.0 mm a-1,上升趨勢明顯。世界各地驗(yàn)潮站資料顯示,20 世紀(jì)全球平均海平面上升 0.15—0.18m,上升速率1.0—2.0 mm a-1。海平面上升嚴(yán)重影響海岸帶生態(tài)系統(tǒng)和生物資源,尤其是對(duì)由小島和珊瑚礁組成的小島嶼。就我國而言,如果海平面上升 0.5m,在沒有任何防潮設(shè)施情況下,我國東部沿海地區(qū)可能約有 4×104km2的低洼沖積平原將被淹沒,并對(duì)沿岸生態(tài)系統(tǒng)、生物資源、土地生產(chǎn)力和水資源系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響[4]。氣候變化導(dǎo)致的海平面上升還會(huì)加速海岸侵蝕[10]。
1.8 近岸海域富營養(yǎng)化加劇,海岸帶水體環(huán)境質(zhì)量惡化
通過河流輸送、大氣沉降、養(yǎng)殖投放及廢物排放等多途徑,營養(yǎng)鹽等生源要素大量輸入,使近海富營養(yǎng)化加劇,引發(fā)低氧區(qū)擴(kuò)大、有害藻華、水母及綠潮暴發(fā)等嚴(yán)重的近岸海域生態(tài)災(zāi)害。2014 年我國 415 個(gè)直排海污染源污水排放總量為 63.1×108t,其中,氨氮 1.5×104t、總磷 3 126 t。近年來,我國近岸海域的主要污染物如無機(jī)氮、活性磷酸鹽和石油類等 80% 以上來自陸源排污,陸源污染物入??偭恐鹉晟仙牒E盼劭谶_(dá)標(biāo)率僅為52%,導(dǎo)致近 20×104km2海域污染,面積居高不下,使近70%的近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康和不健康狀態(tài),近岸海域環(huán)境質(zhì)量短期內(nèi)難以得到有效改善[11]。大中城市沿海河口及海域(如渤海灣、長江口、珠江口等)富營養(yǎng)化問題尤為突出,不僅降低了海岸帶的休閑和美學(xué)價(jià)值,而且直接影響漁業(yè)資源和近海生態(tài)安全健康。
1.9 海岸帶化學(xué)污染和微塑料污染態(tài)勢嚴(yán)峻,危及海岸帶環(huán)境質(zhì)量和海產(chǎn)品安全
2014 年 4 種重金屬(汞、六價(jià)鉻、鉛、鎘)排放入??偭繛?8.56 噸[11]。除通常的重金屬等污染物之外,近海水體、沉積物及海岸土壤環(huán)境出現(xiàn)了一些陸源新型污染物如持久性有機(jī)污染物、抗生素、放射性核素、微塑料等污染物,其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與損害正受到關(guān)注[12]。這些污染物部分或全部具有生物富集性、毒性、環(huán)境持久性,能通過洋流長距離遷移;有的新興污染物還具有較高的水溶性(如全氟類化合物、抗生素藥物、有機(jī)磷阻燃劑等),一旦排放到環(huán)境中,更容易通過河流向近海傳輸,再通過洋流流向大洋,從而對(duì)整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)帶來威脅。以典型的新興污染物——全氟辛基烷酸為例,黃河三角洲萊州灣的小清河流域濃度可高達(dá) 0.72 mg/L,萊州灣海域水體濃度已高達(dá) 100 μg/L。全氟辛基磺酸已經(jīng)被列入國際《斯德哥爾摩公約》,其生產(chǎn)、使用和廢棄受到相關(guān)部門的管控。
1.10 海岸帶外來種入侵,生物多樣性變化,生態(tài)災(zāi)害頻發(fā),漁業(yè)資源下降
外來種入侵海岸帶的主要途徑有有意的人為引種和無意的船舶運(yùn)輸。目前,涉及入侵我國海岸帶的物種有196 種[13]。其中人為引種的水生植物互花米草,已造成土著植物種群生長受限、生物多樣性下降、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能削弱等后果。大規(guī)模的圍填海,不僅減少了海岸帶紅樹林、海草床、珊瑚礁以及淤泥質(zhì)灘涂等濱海濕地生境面積,而且破壞了魚類產(chǎn)卵場、育幼場和索餌場,降低了底棲生物多樣性和水體凈化功能;人類活動(dòng)導(dǎo)致富營養(yǎng)化造成近海赤潮、水母、綠潮等生態(tài)災(zāi)害頻發(fā);氣候、海洋、陸地和人類活動(dòng)的綜合因素影響,如海水溫度上升、水動(dòng)力改變、泥沙和營養(yǎng)鹽輸入變化、化學(xué)污染、過度捕撈、圍填海等,已經(jīng)給海岸海洋生態(tài)系統(tǒng)帶來災(zāi)難性的后果,導(dǎo)致生物多樣性和漁業(yè)資源急劇下降[14]。
此外,海岸海洋的可能地震而引發(fā)的海嘯、核電廠排放的近海熱水效應(yīng)及潛在核素泄漏風(fēng)險(xiǎn)、大型海岸工程和跨海工程(如風(fēng)力發(fā)電、跨海大橋、港口碼頭、海上鉆井平臺(tái))等引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題,也需要重視。
綜上,當(dāng)前的海岸帶是高強(qiáng)度人類活動(dòng)和全球氣候變化雙重影響下的空間單元。在這個(gè)空間單元,既包括復(fù)雜時(shí)空變化、多過程綜合效應(yīng)的陸地過程和海洋過程,也包括陸海交匯和多過程耦合的海岸帶陸海相互作用過程。這個(gè)空間中這些作用過程給海岸帶帶來了嚴(yán)重的生態(tài)破壞或環(huán)境損害,導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、人體健康和財(cái)產(chǎn)價(jià)值發(fā)生了可觀察的或可測量的不利變化,并引發(fā)群眾投訴;這也提醒我們將面臨著環(huán)境損害鑒定評(píng)估與生態(tài)修復(fù)問題[15]。
2.1 國際海岸帶科學(xué)研究進(jìn)展
隨著海岸資源的開發(fā)利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類活動(dòng)對(duì)海岸帶生態(tài)環(huán)境的干擾和破壞程度不斷增加。與此同時(shí),人們對(duì)因全球氣候變化引起海平面上升,可能導(dǎo)致全球沿海低洼地區(qū)及小島國家淹沒的后果的擔(dān)憂越來越大。為維持海岸帶區(qū)域的持續(xù)發(fā)展和安全生存,世界各國,特別是發(fā)達(dá)國家都成立了相關(guān)研究機(jī)構(gòu),針對(duì)海岸環(huán)境、生態(tài)、資源、經(jīng)濟(jì)、管理等各領(lǐng)域,開展了廣泛而深入的研究。國際海岸帶陸海相互作用計(jì)劃(Land-Ocean Interaction in the Coastal Zone,LOICZ)[16]于 20 世紀(jì) 90 年代也順應(yīng)啟動(dòng)。下面以該計(jì)劃的執(zhí)行、進(jìn)展及未來發(fā)展來反映國際海岸帶科學(xué)研究進(jìn)展與態(tài)勢。
LOICZ 首先著眼于海岸帶這一空間域中陸海之間的水平物質(zhì)交換,有別于國際地圈-生物圈研究計(jì)劃(IGBP)中的其他項(xiàng)目多專注于“垂直”過程。其最初的任務(wù)是在海岸帶系統(tǒng)中的陸-海界面上,研究由人類活動(dòng)(不同于氣候系統(tǒng))導(dǎo)致的變化。當(dāng)時(shí),LOICZ 的總體目標(biāo)是了解海陸交互作用動(dòng)態(tài),預(yù)測其行為發(fā)展,進(jìn)而探究在全球變化過程中海岸帶的響應(yīng)與應(yīng)對(duì)之策。LOICZ 的科學(xué)計(jì)劃在 1992 年被 IGBP 接受,并成為 IGBP的核心項(xiàng)目之一。
LOICZ 第一階段(1993—2002 年)的目標(biāo)是“為沿海區(qū)域的社會(huì)群體提供必要的知識(shí)、洞察和預(yù)報(bào),以支持評(píng)估、預(yù)測和應(yīng)對(duì)導(dǎo)致海岸帶變化的全球變化和區(qū)域壓力及其交互作用”。該計(jì)劃確定了 4 個(gè)研究重點(diǎn):(1)海陸之間物質(zhì)與能量的交換;(2)碳通量及痕量氣體的排放;(3)海平面升降的影響;(4)海岸帶變遷的人文作用。經(jīng)過近 10 年的合作研究,利用全球 200 多個(gè)站點(diǎn)的工作,LOICZ 首次給出了近岸海域中養(yǎng)分通量和代謝的全球系統(tǒng),解決了海岸帶系統(tǒng)功能研究中的陸源驅(qū)動(dòng)力問題,并給出了估算值。
LOICZ 第二階段(2003—2014年)做出了新的規(guī)劃和結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。在這個(gè)階段,LOICZ 有效地開展了“新科學(xué)計(jì)劃與實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略”,其著眼的問題包括“海岸帶系統(tǒng)如何供養(yǎng)人類”“人類活動(dòng)又是如何影響著海岸帶系統(tǒng)”,以及“我們需要怎樣的法規(guī)和措施來保障海岸帶的可持續(xù)性”。2005 年該戰(zhàn)略在海岸帶變化中的生物地球化學(xué)、物理和人文等方面進(jìn)行組織,劃分為 5個(gè)主題:(1)海岸帶系統(tǒng)的脆弱性及其對(duì)社會(huì)的危害;(2)全球變化對(duì)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的意義與可持續(xù)發(fā)展;(3)人類活動(dòng)對(duì)流域—海岸帶交互作用的影響;(4)近岸及大陸架海域的生物地球化學(xué)循環(huán);(5)支持海岸帶系統(tǒng)可持續(xù)性的陸—海交互作用調(diào)控。5 個(gè)主題共同迎接 3 個(gè)挑戰(zhàn):(1)為全球性的科學(xué)、政策和管理而擴(kuò)大區(qū)域性科學(xué)研究的尺度,為區(qū)域性管理和利益相關(guān)者縮小全球范圍科學(xué)認(rèn)識(shí)的尺度;(2)理解區(qū)域性/地方性與全球性的驅(qū)動(dòng)力、壓力之間的相互作用;(3)將自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)輸入到與利益相關(guān)者的協(xié)商中去,使可持續(xù)利用海岸帶的建議能夠得到廣泛理解。所獲得的重要工作成果包括:生物地球化學(xué)預(yù)算模型、海岸帶類型開發(fā)、全球衰退三角洲的脆弱性與管理評(píng)價(jià);自然災(zāi)害及災(zāi)后恢復(fù)經(jīng)驗(yàn)、基線(陸海分界線)保護(hù)措施、社會(huì)生態(tài)整體系統(tǒng)的評(píng)估和區(qū)域性野外調(diào)查;生活方式和未來規(guī)劃的作用及其對(duì)海岸環(huán)境質(zhì)量、水產(chǎn)品及貢獻(xiàn)的總體影響,以及海岸海洋“生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)模式”等。
在 2009 年,該戰(zhàn)略重新設(shè)計(jì)了 3 個(gè)優(yōu)先研究主題:(1)海岸帶的社會(huì)體系與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性;(2)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境變化所產(chǎn)生影響的評(píng)估和預(yù)測;(3)海岸帶管理和科學(xué)研究關(guān)聯(lián)性。同時(shí),布設(shè)了針對(duì)特殊海岸帶區(qū)域的 5 個(gè)“科學(xué)熱點(diǎn)”:(1)北極圈海岸;(2)瀕危島嶼;(3)河流河口;(4)三角洲;(5)海岸帶的城市化。取得的主要科學(xué)成就包括:海岸帶營養(yǎng)物質(zhì)的生物地球化學(xué)通量和類型學(xué),近海生態(tài)系統(tǒng)中環(huán)境變化影響的評(píng)估和預(yù)測;沿海大城市和都市化與海岸帶的動(dòng)態(tài)變化關(guān)系及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;全球變化下的適應(yīng)生存;高緯度氣候變暖所產(chǎn)生的廣泛而可識(shí)別的影響評(píng)估等。
2014 年是 LOICZ 發(fā)展的一個(gè)重要里程碑,也是一個(gè)新的起點(diǎn)。隨著 IGBP 和國際全球環(huán)境變化人文因素計(jì)劃(IHDP)等計(jì)劃的結(jié)束和未來地球計(jì)劃(Future Earth,F(xiàn)E)的提出,LOICZ 科學(xué)委員會(huì)及區(qū)域中心負(fù)責(zé)人決定其科學(xué)規(guī)劃向未來地球計(jì)劃方向的轉(zhuǎn)變[17],專注于理解塑造海岸帶系統(tǒng)的各種復(fù)雜過程及其相互作用,加強(qiáng)LOICZ 研究的熱點(diǎn)區(qū)域及全球區(qū)域中心的科學(xué)與政策間的聯(lián)系,未來在海岸帶地區(qū)可持續(xù)發(fā)展和適應(yīng)全球變化等核心事務(wù)上繼續(xù)發(fā)展,并擔(dān)負(fù)起關(guān)于海岸帶在地球存亡作用上的先導(dǎo)責(zé)任。2015 年 6 月提出新的 10 年(2016—2025 年)科學(xué)規(guī)劃框架,確定了 3 個(gè)主題:(1)以提高認(rèn)識(shí)海岸帶狀態(tài)為目標(biāo)的動(dòng)態(tài)海岸,認(rèn)識(shí)自然海岸是如何造就海岸文明的;(2)以加深了解生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品及服務(wù)功能開發(fā)對(duì)人類安康影響為焦點(diǎn)的全球發(fā)展與我們的海岸關(guān)系,認(rèn)識(shí)人類是如何治理和改造自然海岸的;(3)通過鑒別決策轉(zhuǎn)變中的監(jiān)管途徑和程序,實(shí)現(xiàn)向全球海岸帶可持續(xù)性發(fā)展的轉(zhuǎn)變:制定激發(fā)社會(huì)群體為保障海岸帶可持續(xù)發(fā)展所采取的優(yōu)先行動(dòng)。相應(yīng)地,將 LOICZ 名稱改為國際未來地球海岸計(jì)劃(Future Earth Coasts,F(xiàn)EC)。2016 年 7 月在中國臺(tái)北召開了 FEC 科學(xué)委員會(huì)和區(qū)域中心負(fù)責(zé)人聯(lián)席會(huì)議,進(jìn)一步商定了實(shí)施計(jì)劃。
過去 20 年的國際海岸帶陸海相互作用計(jì)劃(LOICZ)的研究思路、實(shí)施經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)成就發(fā)展了海岸科學(xué),并有力支持了全球沿海地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。相信,國際未來地球海岸計(jì)劃(FEC)必將會(huì)進(jìn)一步豐富海岸科學(xué)理論與方法,更有力地支持海岸帶社會(huì)與自然系統(tǒng)朝向可恢復(fù)和可持續(xù)的轉(zhuǎn)變。
2.2 國內(nèi)海岸帶研究進(jìn)展
我國曾與國際同步,于 1993 年 4 月在青島成立了海岸帶陸海相互作用計(jì)劃的中國工作組。2005 年改名為海岸帶陸海相互作用中國委員會(huì)[18]。2007 年起,中科院煙臺(tái)海岸帶所成立了 LOICZ 計(jì)劃的東亞地區(qū)辦公室;2015 年起改名為 FEC 計(jì)劃的東亞地區(qū)辦公室,與國際接軌并行,參與 FEC 計(jì)劃各項(xiàng)科學(xué)活動(dòng),開展全球海岸帶地區(qū)間交流與合作研究。
就我國海岸帶全面調(diào)查研究工作而言,起步于 20世紀(jì) 80 年代初開始的“全國海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查”;此次調(diào)查范圍從海岸線向陸側(cè)延伸 10 km,向海延伸至 10—15 m 等深線,總面積約 35×104km2,涉及海岸帶氣候、水文、地質(zhì)、地貌、土壤、植被、林業(yè)、生物、海水化學(xué)、環(huán)境質(zhì)量、土地利用、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等諸多方面,所形成的成果為我國海岸帶進(jìn)一步研究、資源開發(fā)利用與保護(hù)管理奠定了基礎(chǔ)。10 多年后,在“我國近海海洋綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)”專項(xiàng)調(diào)查中,我國的海島、海岸帶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)得到了進(jìn)一步補(bǔ)充、更新,并推動(dòng)了海岸帶信息化工作[18]。近幾年開展的我國潮間帶底質(zhì)環(huán)境質(zhì)量調(diào)查與制圖的科技基礎(chǔ)性專項(xiàng)調(diào)查工作,將提供大量的海岸帶沉積物化學(xué)、生物學(xué)方面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
在海岸帶科學(xué)基礎(chǔ)理論、方法技術(shù)及治理修復(fù)研究方面,在國家“973”“863”“科技支撐”三大計(jì)劃、部門行業(yè)公益性專項(xiàng)、中科院先導(dǎo)專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金、國際合作以及地方政府等項(xiàng)目的支持下,我國涉及海岸帶研究的綜合性大學(xué)和科研院所科技人員,在河口、海岸海洋地貌、海岸生態(tài)環(huán)境、海岸工程、海岸信息和可持續(xù)發(fā)展等科學(xué)研究上,取得了重大進(jìn)展。這些研究成果主要體現(xiàn)在如下方面:(1)千年尺度的河口演變模式、百年尺度的河口變遷過程、河口動(dòng)力沉積和動(dòng)力地貌、河口生物地球化學(xué)過程、河口生態(tài)過程、河口與流域及海洋的相互作用與相互影響等;(2)海岸帶動(dòng)力過程與地貌、海陸及河海交互作用與海岸海洋地貌等[18];(3)海岸帶生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和生態(tài)災(zāi)害機(jī)制與防治;(4)海岸帶環(huán)境污染過程、監(jiān)測、評(píng)價(jià)、防治及修復(fù);(5)海平面變化、風(fēng)暴潮及自然災(zāi)害防范;(6)數(shù)字與信息海岸帶;(7)海岸帶工程勘測、工程設(shè)計(jì)與安全防護(hù);(8)海岸帶管理、規(guī)劃、政策和可持續(xù)發(fā)展等。 這些研究進(jìn)展有力地推動(dòng)了海岸科學(xué)發(fā)展,支持了我國沿海可持續(xù)發(fā)展。
需要指出的是,除了上述提到的河口學(xué)、海岸海洋地貌學(xué)、陸海相互作用、生態(tài)災(zāi)害等方面開展了較為系統(tǒng)的研究外,其他方面的研究多處于起步或有限積累階段。我國既缺乏如 LOICZ 計(jì)劃那樣的有主題、有計(jì)劃的前沿性與應(yīng)用性相結(jié)合的多學(xué)科交叉綜合研究項(xiàng)目,也缺乏針對(duì)海岸帶生態(tài)文明建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展中的生態(tài)環(huán)境問題,進(jìn)行頂層設(shè)計(jì),出臺(tái)從基礎(chǔ)理論、方法技術(shù)、工程示范和監(jiān)管政策鏈條式的海岸科技專項(xiàng)。
3.1 海岸科學(xué)是認(rèn)識(shí)海岸帶規(guī)律、支持可持續(xù)發(fā)展的不可替代的特色學(xué)科
海岸帶是復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的地球表層自然系統(tǒng),記錄著過去,展示著現(xiàn)在,孕育著未來,其研究空間取決于擬解決的科學(xué)問題,不是固定不變的。海岸帶既是深受相連陸地影響的海洋的部分,具有潮汐、海流、海浪、海風(fēng)、海溫、海鹽、海冰(如渤海灣)、懸浮物、特殊物種、人類排放物質(zhì)以及旅游價(jià)值的美學(xué)欣賞等。海岸帶也是深受相連海洋影響的陸地的部分,可以提供居住、交通、旅游、漁業(yè)、石油及天然氣開采、離岸活動(dòng)等機(jī)會(huì),同時(shí)具有風(fēng)暴潮、洪澇、海嘯、海岸侵蝕、海平面上升、海水入侵等風(fēng)險(xiǎn)。所以,海岸動(dòng)力學(xué)、海域空間規(guī)劃和海岸管理等已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳統(tǒng)地理學(xué)的范疇。雖然海洋學(xué)是海岸帶多學(xué)科研究的重要組成部分,但是就海岸工程、海岸土地利用規(guī)劃與管理、海岸淡水水文生態(tài)、海岸氣候、社會(huì)學(xué)和海岸文化等領(lǐng)域而言,也已超越傳統(tǒng)海洋學(xué)的范疇。這就需要構(gòu)建海岸帶科學(xué)自身的融合陸、海、空、人文的自然觀、整體觀和社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)觀,發(fā)展海岸科學(xué)。事實(shí)上,海岸科學(xué)具有獨(dú)特的研究對(duì)象(海岸帶)、理論方法與技術(shù)手段、解決問題的方案需求和服務(wù)目標(biāo),是認(rèn)識(shí)海岸帶規(guī)律、支持可持續(xù)發(fā)展的不可替代的特色學(xué)科。
海岸科學(xué)以海岸帶(沿海陸域、沿岸海域及其陸海過渡帶)為主要研究對(duì)象,是一門研究海岸帶結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)及功能,陸海相互作用過程、機(jī)制、效應(yīng)及其與人類活動(dòng)和氣候變化的關(guān)系,以及支持海岸帶可持續(xù)發(fā)展的工程技術(shù)和管理政策的綜合交叉性科學(xué),涉及海岸地質(zhì)、地理、生態(tài)、環(huán)境、資源、生物、災(zāi)害、信息、工程、經(jīng)濟(jì)、管理等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。換言之,海岸科學(xué)是研究海岸帶自然屬性及功能、陸海相互作用和可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)。其主要研究:(1)海岸帶自然屬性、陸海相互作用及演變規(guī)律;(2)高強(qiáng)度人類活動(dòng)作用下海岸帶變化與對(duì)策;(3)全球氣候變化(海平面上升)對(duì)海岸帶的沖擊與應(yīng)對(duì);(4)支持海岸帶與可持續(xù)發(fā)展研究的材料、方法、技術(shù)和模式,是地球科學(xué)、資源與環(huán)境科學(xué)的組成部分。
3.2 海岸科學(xué)的發(fā)展目標(biāo)和研究內(nèi)容
在總體目標(biāo)上,應(yīng)針對(duì)前述(章節(jié) 1)的影響我國海岸帶可持續(xù)發(fā)展中的十大生態(tài)環(huán)境問題,以保護(hù)海岸帶生態(tài)環(huán)境、持續(xù)利用資源和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為總體目標(biāo),協(xié)調(diào)海岸帶資源利用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)系,通過促進(jìn)海岸科學(xué)的知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)集成和綜合管理,最大程度地減少人類活動(dòng)的沖擊和緩解氣候變化的影響,支持我國海岸帶的自然可恢復(fù)性和社會(huì)可持續(xù)性。一方面,以陸海貫通、海域貫通和全球變化的理念,從地方及區(qū)域尺度,加強(qiáng)海岸帶的自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的關(guān)聯(lián)交叉研究,提供政府和公眾的綜合知識(shí);在開發(fā)利用海岸帶資源和發(fā)展海岸經(jīng)濟(jì)的同時(shí),增強(qiáng)保護(hù)和改良海岸帶生態(tài)環(huán)境的意識(shí);積極策劃適應(yīng)全球氣候變化之防范措施。另一方面,應(yīng)針對(duì)上述的主要海岸帶變化問題,進(jìn)行頂層設(shè)計(jì),形成從基礎(chǔ)理論、方法技術(shù)、工程示范和監(jiān)管政策鏈條式的海岸帶科技專項(xiàng)。通過設(shè)立國家海岸帶科技專項(xiàng)和利益攸關(guān)者互聯(lián)網(wǎng),跨學(xué)科、多層次地研究全國不同生物氣候帶和不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下海岸帶環(huán)境變化的社會(huì)-生態(tài)影響,明確驅(qū)動(dòng)因子、動(dòng)力及效應(yīng),認(rèn)識(shí)海岸帶變化規(guī)律,提出問題導(dǎo)向的響應(yīng)機(jī)制與解決方案,支持沿??沙掷m(xù)發(fā)展。
在近期的科學(xué)目標(biāo)與研究內(nèi)容上,應(yīng)進(jìn)一步了解海岸帶海陸交互作用與海岸帶動(dòng)態(tài)變化及其對(duì)人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響,認(rèn)識(shí)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品及服務(wù)功能開發(fā)與海岸帶安全健康的關(guān)系,預(yù)測人類活動(dòng)與全球變化共同影響下海岸帶可持續(xù)性。重點(diǎn)擬解決 4 個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題:(1)人類活動(dòng)和氣候變化對(duì)海岸帶的生態(tài)、環(huán)境和資源的影響;(2)未來海平面變化對(duì)海岸帶災(zāi)害和生態(tài)系統(tǒng)的改變;(3)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品與服務(wù)功能的人為開發(fā)活動(dòng)對(duì)陸-海自然系統(tǒng)的沖擊;(4)海岸帶可恢復(fù)性和可持續(xù)性的途徑、過程與指示。重點(diǎn)研究:
(1)人類活動(dòng)和氣候變化影響下河口海岸沉積-侵蝕及岸線地貌變化;
(2)海岸帶生源要素的陸—?!?dú)饨粨Q和生物地球化學(xué)過程;
(3)海岸帶生物地理、生態(tài)系統(tǒng)及其服務(wù)功能變化;
(4)海岸帶灘涂鹽堿地、生物資源及海洋能源的利用與海岸帶保護(hù);
(5)海岸帶環(huán)境新型污染物的污染過程、基準(zhǔn)和監(jiān)控;
(6)海岸帶地質(zhì)和生態(tài)災(zāi)害預(yù)防、監(jiān)控及對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響預(yù)測;
(7)海岸帶損害評(píng)估、修復(fù)和可持續(xù)管理。
3.3 陸海統(tǒng)籌、天人合一地劃分地區(qū)性海域及海岸帶有助于揭示規(guī)律和持續(xù)管理
為更好地認(rèn)識(shí)海岸帶規(guī)律,支持可持續(xù)發(fā)展,提出兩點(diǎn)探討性建議。一是依據(jù)生物氣候帶、地區(qū)性海域和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,建議劃分區(qū)域性海岸及海域,厘定不同區(qū)域海岸帶生態(tài)環(huán)境問題及其需解決的優(yōu)先度。二是陸海統(tǒng)籌,根據(jù)河口海岸地貌、徑流與潮汐、水沙及鹽度梯度、化學(xué)物質(zhì)濃度、生物種類及分布、沉積動(dòng)力、生物地球化學(xué)過程,以及人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)范圍和強(qiáng)度等特性及差異,建議將海岸帶劃分成三個(gè)帶(區(qū))。(1)特征性核心帶(最強(qiáng)陸-海沖擊帶),從高潮線沿岸陸地、潮間帶到水下岸坡(平均低潮線以下的淺水部分或6 米等深線內(nèi)的濱海濕地);該區(qū)受徑流、潮汐和人類活動(dòng)與氣候變化作用最強(qiáng)烈,是最典型的陸海過渡區(qū)。(2)相鄰帶(較強(qiáng)陸-海沖擊帶),從高潮線向陸側(cè)延伸 3—10 km,從低潮線向海延伸至 15—20 m 等深線;該區(qū)受陸或海的沖擊較強(qiáng)烈,人類活動(dòng)頻繁(例如生活、養(yǎng)殖),陸域多有濕地、鹽堿地及耐鹽植物分布,經(jīng)常受海風(fēng)、風(fēng)暴潮等影響;海域泥沙、淡水、鹽度、污染物梯度明顯,多有特色海洋生物棲身。(3)外圍帶(弱陸-海沖擊帶),從陸側(cè)相鄰帶延伸至濱海平原 50 km 或更遠(yuǎn)的低洼地,從海測相鄰帶等深線延伸至 50 km 等深線或更遠(yuǎn)的 200 海里經(jīng)濟(jì)專屬區(qū);該區(qū)陸域及河流可受咸潮、海水入侵等影響;海域的物理、化學(xué)及生物學(xué)上明顯不同于前 2 區(qū),但還有較多的人類活動(dòng)(例如捕撈、離岸活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)),可受陸源泥沙和污染物影響或受外海輸入顯著影響。需要指出的是初次提出的這種劃分需要進(jìn)一步研究明確其地學(xué)、生物學(xué)指標(biāo)及邊界。相信海岸帶的分區(qū)、分帶,將有益于陸海統(tǒng)籌,明確重點(diǎn),強(qiáng)化人類活動(dòng)與氣候變化雙重影響下流域—河口/海岸/三角洲—近海、流域—河口/海岸—海灣/海島—近海、海岸—海灣—近海、海島海岸—近海等不同時(shí)空尺度的海岸帶關(guān)聯(lián)研究。
3.4 認(rèn)識(shí)海岸帶規(guī)律和服務(wù)可持續(xù)發(fā)展需要多學(xué)科多層次研究、區(qū)域合作和國際交流
海岸帶作為?!憽臁讼嗷ヂ?lián)系和相互作用的一個(gè)多圈層整體系統(tǒng)加以研究,是海岸科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。研究這樣一個(gè)動(dòng)態(tài)而復(fù)雜的自然海岸系統(tǒng)及其變化和對(duì)可持續(xù)性的影響,需要以問題導(dǎo)向和政策相關(guān)的自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)等多學(xué)科的綜合和交叉,需要科學(xué)、技術(shù)與管理的融合,由此帶動(dòng)海岸科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)展和綜合管理。同時(shí),需要不同層次水平的未來地球海岸帶利益相關(guān)者參與,科學(xué)需要他們的信息,他們的認(rèn)知也需要科學(xué)的支持。海岸帶是地球表層系統(tǒng)的人類生存與繁衍的關(guān)鍵帶,也是我國生態(tài)文明建設(shè)和社會(huì)持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)支柱區(qū)。建議組建未來地球海岸國際計(jì)劃中國委員會(huì),加強(qiáng)與國際未來地球海岸計(jì)劃的聯(lián)絡(luò),促進(jìn)區(qū)域間合作和國際性交流,開拓新的科學(xué)探索視野;通過聯(lián)合設(shè)計(jì)、合作生產(chǎn)、共同傳播,創(chuàng)新科技,創(chuàng)新知識(shí),優(yōu)化政策和有效監(jiān)管;進(jìn)一步推動(dòng)我國海岸帶研究與海岸科學(xué)技術(shù)發(fā)展,維護(hù)或營造更具活力、更能恢復(fù)、更好服務(wù)、安全健康的海岸帶社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng),更有力地支持沿海乃至全國的可持續(xù)發(fā)展。
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駱永明中科院煙臺(tái)海岸帶所研究員、常務(wù)副所長,博士,中科院海岸帶環(huán)境過程與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任;國家杰出青年科學(xué)基金獲得者,科技部第四屆“973”計(jì)劃資源環(huán)境領(lǐng)域咨詢組成員,“973”“863“計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家;中國土壤學(xué)會(huì)常務(wù)理事,中國海洋學(xué)會(huì)常務(wù)理事,中國海洋工程咨詢協(xié)會(huì)常務(wù)理事、海岸科學(xué)與工程分會(huì)會(huì)長,國際未來地球海岸計(jì)劃東亞區(qū)域中心主任。主要研究海岸帶環(huán)境過程、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與生態(tài)修復(fù)和土壤污染與修復(fù)。發(fā)表 SCI 論文180 余篇,出版著作 15 部。 E-mail: ymluo@yic.ac.cn
Luo Yongming The executive deputy director of Yantai Institute of Coastal Zone Research, Chinese Academy of Sciences (YIC-CAS) and the director of the CAS Key Laboratory of Coastal Environmental Processes and Ecological Remediation. He was awarded as “National Outstanding Young Scientist” by NSFC (2001) appointed as the chief scientists of the “973” Program (2002) and “863” Program (2012) by Ministry of Science and Technology of China (MOST) and also as the expert group member (the 4th session) of the “973” Program by MOST in the field of Resource and Environment. He serves as the executive member of Soil Science Society of China, Oceanography Society of China, and also China Association of Oceanic Engineering (CAOE), and chairman of Coastal Science and Engineering Branch, CAOE, and director of East Asia Node, Future Earth Coast (FEC). His research fields mainly focus on coastal environmental processes, risk assessment and ecological remediation, and soil pollution and remediation. He has published (co-)authored 15 books and more than 180 papers in the international journals. E-mail: ymluo@yic.ac.cn
Sustainability Associated Coastal Eco-environmental Problems and Coastal Science Development in China
Luo Yongming
(Yantai Institute of Coastal Zone Research, Chinese Academy of Sciences, Yantai 264003, China )
Coastal zone is a land-sea transitional area with the strongest land-ocean interaction, a complex and dynamic natural earth surface system, and also a spatial unit heavily impacted by both intensive human activities and global climate change. This paper analyzed the ten ecological environmental problems which affect the sustainable development of coastal zone in China, reviewed the international developments and trends of coastal science based on the Land-Ocean Interaction in the Coastal Zone (LOICZ) and the Future Earth Coast (FEC), and also sketched the progresses and gaps in China. Furthermore, the general research ideas, objectives, and contents of coastal science and sustainable development were discussed in relation to the above-mentioned coastal problems. It was emphasized that the research on coastal land-ocean interaction and sustainable development under influences of human activities and global climate changes extends far beyond traditional geography and oceanography. A “three-zone” conception was put forward for discussion in light of natural and social characteristics in the coastal zones, namely featured core (the strongest land-ocean interaction) zone, adjacent (stronger land-ocean interaction) zone, and peripheral (weak land-ocean interaction) zone. Finally this paper pointed out that coastal science is a comprehensive and across discipline studying the natural attributes and functions, land-ocean interaction, and sustainable development in the coastal zones, and is an irreplaceable featured subject that is greatly helpful for understanding coastal zone regularity and supporting coastal sustainable development.
coastal zone (CZ), land-ocean interaction (LCI), future earth coast (FEC), coastal science, ecological and environmental problems, sustainable development
*資助項(xiàng)目:中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(XDA11020 400)
修改稿收到日期:2016年10月2日