海岸带资源环境演变的“五律解析”.ppt

第二章海岸带资源环境演变的“五律解析”,主讲：黄锦勇,第一节自然解析,一、构造运动奠定了海岸带的基本轮廓大洋中脊乃是地幔物质上升的涌出口，上涌的地幔物质冷凝形成新的洋底，并推动已形成的洋底逐渐向两侧对称扩张，在不同的海区存在两种情况：一种是扩张着的洋底同时把邻接的大陆向两侧推开，随着新洋底的不断生成和向两侧扩展，两侧大陆逐渐远离漂开；,另一种是洋底扩展已移动到大洋边缘的海沟处，向下俯冲潜没，重新返回到地幔中去，洋底并不推动相邻大陆向两侧漂开，相反大陆被顶托于洋底的俯冲带上。由于构造运动速度在各个区域的不均匀，造成大陆边缘区域的隆起和沉降，从而在海平面边缘形成曲折的海岸形态。,海岸带区域地块的水平运动和铅垂运动构成了海岸带资源环境演变的地质背景。地块拉开沉降区，形成广袤平原，且海岸线比较平直，滩涂宽阔，几乎没有海湾发育；地块挤压隆起区，由于断裂交错分布，形成丘陵隆起与盆地坳陷。海水侵入后，海湾发育，海岸线曲折。,二、水动力作用不断地改变着海岸的形态,1、潮汐作用：天体运动产生的引潮力使海面产生周期性升降运动。在有潮海区或潮差大的强潮海区，由于潮位的变化幅度，会拓宽波浪对海岸的冲蚀范围。即使在无浪的情况下，与潮位相伴而产生的潮流也会对岸滩边缘产生冲蚀作用。,2、波浪作用：波浪作用是塑造海岸地貌最活跃的动力因素，海岸在波浪作用下不断地被侵蚀。波浪冲击海岸时，由于海岸岩层抗蚀力的差异，海岸的后退通常是不均匀的，抗蚀强的岩石以岬角、海蚀柱和沿岸岛屿的形式残留下来；而较弱的岩层则被切割后退形成岬角之间的海湾，结果出现岬角与海湾交替的海岸轮廓。被海浪侵蚀的碎屑物质则由沿岸流携带，输入波能较弱的地段堆积，塑造出多种堆积海滩，包括砂砾滩和淤泥滩。,3、海流作用：可分为潮流（由潮汐运动产生的潮流）和非潮流（主要为风吹流或称漂流及热盐环流或称密度流）。潮流以湾口或海峡为最强；辽阔的沿岸近海区一般潮流流速也比较大，因为这里是全球潮能消散的主要地带。当潮流的含沙量低于其挟沙能力时，将对所经过的海底产生冲刷作用；当含沙量超过挟沙能力时，部分泥沙便在所经过的海底发生堆积。由于地球偏转力（又称科氏力，Coriolisforce）的影响，广海中潮流对科氏力顺转而产生旋转流；特别地，对海岸带河口段还会引起涨潮流与落潮流分歧，导致河口展宽与发育心滩、心洲和分汊河槽。,4、河流作用：来自陆地的作用。河流携带大量的水沙入海，河口盐水楔、泥沙运移、沉积物、生态系统等能量和物质交换的作用过程在控制邻近海岸的资源环境特征上起着重要的作用；流域系统的水文循环过程变化将影响入海通量及其在不同年份和季度的变化，使得河河口区底床形态、泥沙堆积类型发生变化。,三、生物的生态过程也参与海岸的营造,海岸带的地形地貌、土壤环境、气候环境、水文环境，决定着生物的群落分布。海岸带生物的繁殖和新陈代谢，对海岸有一定的稳定作用和分解破坏作用。,在热带和亚热带生物作用较为明显：在珊瑚和珊瑚礁发育地区，构成珊瑚礁堆积海岸。在红树林和盐沼植物广泛分布的海湾、河口潮滩上，形成平静、隐蔽的海岸环境，利于细颗粒物质迅速堆积。但在有些海岸生物作用对海岸岩石产生一定的分解和破坏作用。,四、气候气象不断地塑造着海岸的微地貌,1、气候气象作用：不同的气候环境以各异的温度、风、降水、冰冻等参与海岸过程。2、全球变化、海平面上升的影响：海平面上升会改变海岸带侵蚀基面，盐水入侵增强，城市排洪排污受阻，并影响沿海地区红树林和珊瑚礁生态系统的正常生长，改变滨海湿地的生境；海平面上升还导致热带气旋频率和强度的增加，风暴潮灾害加剧。,马尔代夫总统开首个“水下会议”,五、自然灾害往往使海岸带发生急剧变化,海岸带是全球火山、地震、风暴潮、洪水、海冰、海啸等灾变事件的多发和群发地带。就机理而言，这些突变是自然作用通过规律性的演变和发展，在外部环境具备充分和必要的条件下出现的某种自然过程演变的结果，是地球系统维持能量平衡的必然方式之一。这些突变过程几百万年来就一直存在并重复着，逐渐地改变着海岸带的景观，它在对资源环境系统造成破坏性甚至毁灭性灾难的同时也存在着某种建设性的服务功能。,海岸侵蚀，树木倒下。,在孟加拉国生态脆弱的申达本河三角洲地区的Sagar岛，一当地妇女正在种植红树苗。成千上万的当地人参加了这项活动。红树林能保护海岸不受侵蚀。,第二节技术解析,一、渔业生产技术提高导致了渔业资源的锐减和局部海域的污染,1、渔业捕捞：渔业捕捞，随着从业人员的增多，捕捞作业方式越来越多，已经导致捕捞过度的后果。不合理的捕捞方式，特别是拉网式的捕捞作业方式，渔网深入海底，将小鱼一同捕捞，直接对渔业资源枯竭带来威胁；此外，作为食物以及作为渔场大鱼饵料的鱼苗捕捞，同样带来渔业资源减少的危害。,2、渔业养殖：以鱼、虾、蟹的代谢产物（包括氨氮、尿素、磷酸盐和粪便）和残饵（未摄食完的饵料和饵料投入水中后溶解在水中的营养成分）对环境的污染最为严重，该污染属于有机污染，能引起水域溶解氧含量下降，COD物质、氨氮、硫化物以及氮、磷等含量的提高。高密度的水产养殖，还会影响海域生态平衡。,养殖业海水污染分析,二、海岸、海底工程以及围海造地的实施打破了海滩的冲淤平衡,1）在沿海兴建码头、突堤、丁坝等水工构筑物或浚深航道时，因打破了原有的沿岸输沙平衡或泥沙运动规律，岸线必然相应改变其轮廓以求达到新的平衡。2）海湾围垦，往往破坏海岸湿地，影响海岸带对陆源污染的过滤和自净能力。,南江坪海湾靠的是潮涨潮落、自然条件维持海水交换和生态平衡，被围垦后仅仅依靠闸门进、排水，势必造成垦区内一潭死水，将有6000多亩滩涂因供水不足而成为盐碱地，垦区内有国家重点保护的红树林100多亩，有自然繁殖生长的中国鲎（为福建省地方重点保护野生动物）。该海湾还有其它几十种海产品，滩涂围垦就结束了海湾的天然功能，失去了污染源缓冲净化作用，而且对周边海区形成新的污染，垦区内的动植物均面临灭顶之灾。南江坪海湾还有4个乡镇、8大水系排洪出口，被围之后，洪水不能及时排出，将给周边6万多亩土地及村庄造成灾害威胁。围垦工程所需数百万方土石全部就地挖山填海，造成大量水土流失，破坏海岸生态系统的平衡。,台山镇海湾：一条宽阔的珠江出海河道，仅仅数年的功夫，因发展海水养殖业，河道被围垦了一半，大片的红树林被砍掉，近万亩红树林面临死亡。,南江坪海湾进行围垦的生态影响,3）填海造地，除改变岸线形态和海流运动的水文边界条件而打破原有的泥沙运移平衡外，更重要的是直接占用滨海湿地，使许多重要的经济鱼、虾、蟹、贝类、水禽鸟类等生息、繁衍场所消失，生物多样性下降。4）海上疏浚和疏浚物倾抛,将引起海底地形、沉积物的变化以及由此引起对海洋生物的影响，特别是对疏浚地底栖生物的破坏和倾抛区底栖生物的掩埋；还有倾抛区的污染物扩散、海水混浊度增加、海水质量下降以及邻近地区沉积速率的增加的暂时性影响。,疏浚：定义：为疏通、扩宽或挖深河湖等水域，用人力或机械进行水下土石方开挖的工程。疏浚工程的主要目的是：开挖港池、进港航道等、吹填造陆以兴建码头、港区和临港工业区、沿海城市用地和娱乐休闲用地、岸滩养护、水利防洪和库区清淤、江河湖海等水环境的改善和生态恢复以及各类水下管线沟的施工和填埋等。,珠海高栏港散货码头工程项目建设对海岸带生态资源的影响分析,1、疏浚、吹填活动对海洋环境和生态的影响工程的港池疏浚和吹填、航道的开挖和处理底泥会产生大量悬浮物SS，均会对近岸海域的海水资源水质产生影响2、爆破挤淤的环境影响爆破挤淤时产生的SS对水质的影响；爆炸产生的噪声对水生动物资源的惊扰，特别是中华白海豚。3、填海对海洋生物的影响填海活动造成海岸线的永久改变，并且造成填海区生态资源不再适应填海环境而死亡，引起物种损失。,掌握,三、港口的开发建设改变了海岸海底形态，航运船舶给海上带来了新污染源,1、人工港口往往需要进行港池航道疏浚和填海造地建设码头后方堆场，还需要进行软土地基加固以防止塌陷、滑坡等工程事故。这些改造即改变了海岸形态、海岸类型和海底状况，改变了自然状态下的潮流场和冲淤动态。2、船舶在航行、停泊、装卸过程中还会对海洋产生不同程度的污染,盐田港：集装箱吞吐量超过1600万标箱,漳州港口介绍,四、滨海旅游资源开发干扰并威胁着资源地的生境,滨海旅游开发必然对其海岸带地表水文特征和土壤植被等自然环境产生影响：1、旅游地不完善的污水处理系统以及化粪池泄漏特别是高尔夫球场使用的肥料大量流出。,2、游船，特别是豪华游船的废污水排放和固体废物倾倒、石油类污染物也是海域水体污染源之一。3、地下水过度抽取引起的海水入侵，威胁地表植物生长。,五、滨海砂矿开采造成不同程度的海岸坍塌蚀退和生物栖息地破坏,在滨海的砂层中，常蕴藏着大量的金刚石、砂金、砂铂、石英以及金红石、锆石、独居石、钛铁矿等稀有矿物。因它们在滨海地带富集成矿，所以称“滨海砂矿”。滨海砂矿在浅海矿产资源中，其价值仅次于石油、天然气，居第二位。我国的滨海砂矿储量十分丰富，近30年已发现滨海砂矿20多种，其中具有工业价值并探明量的有13种。各类砂矿床191个，总探明量达16亿多吨，矿种多达60多种，几乎世界上所有海滨砂矿的矿物在我国沿海都能找到。具有工业开采价值的钛铁矿、锆石、金红石、独居石、磷钇矿、金红石、磁铁矿和砂锡等。,近岸海砂的开采，使海岸的水下天然“防波堤”被破坏，波浪、潮流直接地作用于海岸，易引起海岸蚀退、海水入侵等地质灾害；或者破坏滨海沙滩旅游资源，使平坦宽阔的沙滩下蚀、缩窄。河口区采砂还会影响河床稳定，危及堤防的稳固以及海水上溯，导致土地盐碱化，影响淡水资源。,大批海砂遭盗采生态环境被破坏危及海堤：在江苏省连云港市连云区烧香河北闸附近的海岸边，大批的海砂被偷挖盗采。细腻、金黄的海砂遭受掠夺性开采令人触目惊心。,盗采现场,盗采痕迹,贝壳沙,盗采痕迹,江苏省连云港市连云区烧香河北闸附近的的海岸边海砂十分丰富，成为当地海岸边的一道风景。但是由于经常有人盗采，致使海砂大量流失，生态环境受到严重破坏。据了解，从海堤向东南的一些地方，也经常出现盗采海砂现象。如果在海堤附近过度盗采海砂，有可能导致海堤崩塌、下陷、根基不稳等危险迹象，给海堤造成险情。,中国海监机构加大执法力度，重点加强了对海水养殖、港口码头、滨海旅游、海砂开采、海底工程用海及各类围填海用海项目的监督检查，依法查处了违法用海行为。,六、临海工业的兴起不仅占用滨海湿地，还引入多种化学污染物和放射性污染物,临海重化工业，产生的污染叠加效应依然会造成严重的生态灾难。临海电厂，大量冷却水的抽取和大量热废水的排放，不仅造成热污染，使水体的物理、化学、生物过程及生态环境发生明显的变化，而且其化学添加剂（氯化物）也对水域的一定范围带来污染。临海核电站将放射性废物排入海中。,第三节经济解析,一、多元化的海岸带经济活动影响着海岸带资源环境演变的特征,海岸带资源环境的自然属性决定了其自身的多功能性，其开发利用具有多宜性、关联性的特点，由此决定了海洋经济的多元化。随着科学技术的进步，海洋渔业、海洋盐业和海洋交通运输业等传统海洋产业获得了长足的发展；新型海洋产业，包括海洋油气业和海洋旅游业等，正在迅速崛起，逐步上升为海洋支柱产业。海水淡化和海水直接利用、海洋能利用和海洋药物等可望在2l世纪形成具有一定规模的产业。,二、追求经济效益的发展模式使海岸带资源环境面临多种威胁,长期以来，海洋经济的发展与海洋环境的保护总是处于分离、脱节的状态。海洋资源的“谁开发，谁受益”的激励机制，虽然在一定程度上推动了海洋经济的发展，但致使人们单纯追求海洋产值及其增长速度，致使海洋经济发展走入歧途，导致海洋资源的无度毁损，海洋生态的破坏和海洋环境恶化，动摇和削弱了海洋经济发展的基础。,三、市场经济的发展促使海岸带资源环境显示其经济特性,人类对海岸带资源环境价值的认识可分为两个阶段：（1）传统资源环境价值认识阶段（2）现代资源价值认识阶段,图21海岸带生态系统服务功能,第四节社会解析,一、资源环境的人为改变与人类对自然的认识水平密切相关,敬畏自然、征服自然、尊重自然,二、沿岸城市化进程使资源环境的改变具有阶段性特征,海岸带地处陆域和海域的交汇地带，其区位优势、资源要素、环境要素是海陆的并集，其物质、信息、能量的传输、扩散、辐合是海陆的枢纽，因而城市化速度比内陆要快得多，包括原有城市的扩张和新兴城市的发展兴起，甚至邻近城市连接形成海岸城市带。,图23资源环境系统演变与城市化水平的互动关系,沿海城市化阶段与海岸带资源环境系统的耦合关系可简要概述为：（1）城市化初级阶段：资源环境系统处于基本可自动调节平衡点的状态。（2）海岸带城市化推进阶段：资源环境系统原有的平衡状态不断被打破。（3）海岸带城市化高级阶段：资源环境系统与城市化相互促进,三、冲突与战争给海岸带资源环境带来浩劫性的损失,人们为了掠夺资源而进行战争，战争又大规模地消耗稀缺的资源，破坏人们赖以生存的环境。1991年爆发的海湾战争中，破坏最大的是油田。造成世界历史上最大的海洋石油污染。,由于石油泄漏，有近200万只海鸟丧生。鸬鹚和海鸥在靠近海岸的令人窒息的旋涡中挣扎。大批的鲸和海豚死亡。濒危的海龟、蟹、虾的栖息和繁殖地被破坏，金枪鱼、啮龟、沙丁鱼和凤尾鱼被毒死，当地的渔民难以维持生计。大量的石油不仅使海底一切生命窒息，在海面妨碍光合作用和浮游生物的生长。由于受到大量石油的污染，海水淡化无法进行，靠海水淡化生活的科威特、沙特、巴林、伊朗等国家人民由于饮水受到污染而染上疾病。,海湾战争所带来的海域石油污染,第五节环境解析,一、资源环境本身的自然禀赋决定了其被开发利用的趋势,自然条件，包括地形、气候、水文、土壤、植被、资源等，决定了人类活动的聚集区。凡立国都，非于大山之下，必于广川之上。高毋近旱而水用足，下毋近水而沟防省。因天材，就地利。,二、生产和生活废弃物的排放导致了资源环境系统的恶化,1、污染物（特别是有机物）进入海域以后，经过潮流波浪的紊动扩散、输移，颗粒物将逐渐沉降；2、天然水体中含有各种各样的胶体，有些污染物还会被吸附、絮凝而沉落渗入底泥，形成底质污染。3、污染物中的氮、磷、钾、硫及其化合物等属于植物营养物，将导致各种藻类生物的生长、繁殖，并带来一系列的后果：,1）藻类过度生长繁殖，造成水中溶解氧降低；2）藻类死亡后的分解需消耗大量的氧，在一定时间内使水体处于严重缺氧状态；3）死亡藻类分解后又将氮、磷等物质重新释放进入水体；如此周而复始的循环，使氮、磷等植物营养素长期滞留在封闭或半封闭海域中。当温度升高（春夏季节），尤其在2035范围内，水体溶解氧下降，将进一步加剧水体中存积生物残体的厌氧分解，从而氮、磷增加更快，促进藻类大量繁殖，赤潮发生。当水体中没有溶解氧时，死亡藻类等有机物受到厌氧细菌的还原作用还会生成甲烷气，同时水中存在的硅酸根离子将由硫酸还原菌的作用而变成硫化氢，从而引起水体发臭，水质严重恶化。,三、入海流域的人文变迁显著地影响着河口地区的资源环境系统,流域的人文变迁，将对河口及其邻近海岸带资源环境系统产生直接和深远的影响，并且集中体现在入海水沙量减少、污染物入海量增加。,四、区位环境、政策环境也影响海岸带地区资源环境系统的演变,海岸带具有这样的一些特点：经济地理位置优越，交通发达，港口条件好，是外引内联的枢纽，对外交往的重要门户；原有工业和经济基础雄厚，管理水平高，经济效益好；文化教育发达，科学技术力量强，或侨乡众多，对外联系广泛；有着资源丰富的广阔腹地和通往世界的海上通道。,五、承载容量最终将限制资源环境人为改变的深度和规模,集聚是有一定容量限制的，在集聚的过程中，同时也积累限制因素，其原因有两方面：一是受“效益递减”规律的作用，资源开发的边际效益达到最高点以后开始下降，从而对投入的吸引力减小；二是地域范围是有限的，沿海地区的空间容量、环境容量和经济容量是有限的，发展到一定程度后，进一步发展体现不出优势。这两方面的限制因素最终会影响海岸带资源环境的演变深度和规模。另一方面，随着沿海地区都市圈、经济圈体系的建立，彼此之间形成完善的循环系统，可以较少地人为改变自然资源环境。,墨西哥海湾沿岸曲折多湾，岸边多沼泽、浅滩和红树林。简述原油的泄露对墨西哥海湾环境资源的影响？,