长江河口的海陆相互作用与生态环境保护研究

6.2.6.1　海陆交界带水、热、盐、泥沙、营养物质通量及其交换机制

全球气候与环境变化的实质是陆地、海洋、大气之间物质、能量和动量的通量发生变化的结果，海陆交界带的物质通量和交换机制因其在全球变化中起着关键性作用而成为海陆相互作用研究的核心内容。大型河口是陆地和海洋环境系统的主要界面。长江是我国第一大河，入海水量、沙量等物质通量十分巨大，因此有必要弄清长江河口水、热、盐、泥沙、营养物质等的通量及交换机制，进而为研究长江口海陆相互作用及保护河口生态环境奠定基础。

未来，长江口物质通量及交换机制的重点科研方向主要包括：①内陆水力边界、复杂潮汐、波浪等多因子综合作用下，长江口“地表河口”“地下河口”的水动力过程；②长江口地表水和地下水的连通性、时空交换过程及其环境生态效应；③长江口水体热通量及水陆热通量的分析与模拟；④长江口地表水、地下含水层的海水（盐水）入侵过程与机理；⑤长江口入海泥沙通量变异过程及其对河口地貌、生态环境的影响；⑥长江口随地表水、地下水排泄入海的污染物、营养盐通量及其环境效应；⑦长江口入海营养物质的来源形态、比例、通量变化及其对河口生态环境的影响。

6.2.6.2　全球气候变化背景下极端事件发生频率和近海潮汐响应规律

（1）极端事件发生频率研究

自工业革命以来，大气中温室气体浓度不断增加，导致全球气温升高、冰川融化、海平面上升、极端天气事件频发等一系列不利变化，人类活动对气候的影响已经完全超过了太阳活动、地球轨道改变、火山活动等自然因素。在全球变暖背景下，极端事件发生频率和强度的变化是气候变化研究普遍关注的问题。已有研究表明，受气候变化影响，全球极端强降水、极端高温事件总体表现出增多趋势，极端低温事件则呈现减少趋势，但不同区域极端事件发生频率不尽相同，且极端事件所造成的影响亦存在明显差异。

全球气候变化背景下长江口极端事件发生频率是探究气候变化对长江口海陆作用及生态环境影响程度的前提，具体的研究方向和任务包括：①长江流域特大洪水发生频率的分析与预测；②长江口风暴潮发生频率及强度的分析与预测；③长江口东部海域热带气旋发生频率及强度的分析与预测；④长江口区域极端高、低温发生频率的分析与预测。

（2）近海潮汐响应规律研究

在全球变暖的气候条件下，海水增温膨胀、陆源冰川和极地冰盖融化，致使海平面不断上升，进而会影响近海区域潮汐特性。据中国海平面公报，1980—2018年中国沿海海平面上升速率为3.3毫米/年，高于同时段全球平均水平；2018年东海沿海海平面较常年高50毫米，且预计未来30年，东海沿海海平面将上升65～165毫米。

长江口东临东海，海平面上升趋势较为明显，其对长江口近海潮波系统、潮汐水位等潮汐特性可能带来影响，因此有必要深入开展以下研究：①东海潮波系统对不同海平面上升幅度的响应规律；②长江口水域高潮位、潮差和潮时变化对不同海平面上升幅度的响应规律；③未来海平面持续上升后长江口潮汐特性变化预测。

6.2.6.3　变化环境和人类行为对滨海湿地的影响

（1）滨海湿地地貌和植被群落演变机理(www.xing528.com)

滨海湿地受到潮水的周期性淹没，水动力、地貌、植被的动态性很强。滨海湿地地表水、地下水动力过程以及受此过程影响的土壤条件决定着滨海耐盐植被的生长和植被群落的演替。同时，植被条件和地表水、地下水过程又影响着泥沙冲淤，进而引起湿地地貌演变。长江口是一个丰水多沙的河口，滨海滩涂湿地资源丰富。然而，受流域水土保持和闸坝工程建设的影响，2003年以来径流携带进入河口的泥沙减少约70%，造成河口水体悬沙浓度出现显著下降，长江口水下三角洲呈现出冲刷态势。同时，随着海平面的逐渐上升，长江口滨海湿地资源量亦会受到威胁。此外，近20年来长江口区域实施的一系列大型涉水工程对河口滨海湿地产生了较为显著的影响。

滨海湿地地貌和植被群落演变与河口自然条件变化及人类活动有着十分密切的关系，需要进一步开展下列科研工作以揭示其演变机理：①流域减沙条件下长江口滨海湿地地貌演变过程与规律；②海平面上升对长江口滨海湿地地貌和植被群落演变的影响；③大型涉水工程对长江口典型湿地地貌和植被群落演变的影响；④多因素耦合情况下长江口滨海湿地地貌和植被群落演变过程与机制。

（2）变化环境和人类行为对滨海湿地水动力过程、结构和功能的影响

滨海湿地和海岸带系统中，地表水动力、地下水动力及两者相互作用过程引起水溶物质交换，直接影响滨海湿地系统的生态结构、功能及环境特征（如植物生长和碳平衡）。

然而，随着长江河口区域海平面上升、近海悬沙浓度降低、互花米草入侵等环境要素变化，长江口滨海湿地的水动力过程、结构和功能会出现相应的变化，有必要通过深入开展以下科技攻关任务来明确不同环境要素变化所造成的影响：①海平面上升对长江口滨海湿地地表水和地下水水动力过程、湿地生态空间结构及生态功能的影响；②典型风暴潮过程对长江口滨海湿地地表水和地下水水动力过程、湿地生态空间结构及生态功能的过程性影响；③大型滩涂湿地围垦工程对长江口滨海湿地生态结构及功能的影响；④近海悬沙浓度降低对长江口滨海湿地植被生境的影响；⑤互花米草入侵对长江口滨海湿地植被群落演替的影响。

（3）滨海湿地生态系统的平衡状态和恢复力

长江口滨海湿地生态环境主要受到潮汐、波浪和上游地表水、地下水等多种水文、水动力因子的影响和控制，因此有必要在弄清上述多因子相互作用机理的基础上，研究长江口滨海湿地生态系统的平衡状态和恢复能力，重点科技攻关任务包括：①长江口滨海湿地生态多因子相互作用机理及多因子耦合模拟技术；②复合水文、水动力因子作用下的长江口滨海湿地植物生成、生长规律和群落格局演变趋势及其对水力过程的反馈；③典型水文、水动力条件下，长江口滨海湿地生态系统的平衡状态和恢复力。

6.2.6.4　大力推进海岸带立法

海岸带是海陆交汇的地带，人口集中，经济资源开发强度大，资源竞争性利用矛盾突出。改革开放以来，我国沿海地区经济的迅猛发展使海岸带面临巨大的压力，近岸海洋环境和资源破坏日益加剧，妨碍了海岸带区域的可持续发展。

从20世纪70年代开始，许多发达国家和沿海国家通过专项综合性立法来加强海岸带管理。当前，我国的海岸带管理法律法规以部门管理的行业性法律为主，与海岸带管理相关的法律规范散见于其他相关的法律法规中，碎片化特征明显，系统性、综合性不强，国家层面缺乏专门性法律，相关立法进程停滞不前。同时，海岸带管理相关部门之间缺乏长效协调机制，管理模式难以适应海岸带综合管理的需要。

因此，推进国家层面的海岸带管理立法十分迫切，通过立法对海岸带资源利用活动进行控制、规范和监督，加强生态环境保护，有利于解决我国海岸带管理效率低下、资源利用无序无度等问题，进而促进海岸带资源的可持续利用。