本文来源于海潮天下(Marine Biodiversity)
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海潮天下·导读
湿地修复并非一劳永逸的“种草”工程。一个英国最新研究发现,一度被视作生态救星的“沉积场”技术,在长期监测中暴露出意想不到的退化风险。当人为干预的物理手段面对海平面上升与复杂水动力冲击时,该如何重新定义生态修复的边界?这场关于泥沙与植被的科学实验,是一次对人类重塑自然能力深层次的生态反思。
本文约3200字,阅读约8分钟
文 | 王芊佳
出品 | 海潮天下
过去几十年里,全球盐沼持续退化。统计显示,约46.4%的盐沼已经消失、或发生不同程度的功能衰退。这种分布于海岸潮间带的生态系统,看上去只是大片低矮的耐盐植物,但它们在海岸稳定、碳储存、生物栖息地维持以及削减风暴潮能量方面,承担着重要作用。
但问题在于,一旦盐沼退化,单靠自然恢复往往非常缓慢,于是,各类“工程化修复”开始陆续登场、进入了沿海生态治理体系。
沉积场→演化出盐沼生态系统
沉积场(Sedimentation fields),就是其中一种讨论得比较多的方法。
它的逻辑并不复杂。研究人员会在潮滩外围修建围堤、或障碍结构,降低海水流动时的能量,使水中的泥沙更容易沉降下来。随着地面逐渐抬高,耐盐植物开始定植,最终形成新的盐沼地貌。从理论上看,这是一种利用自然过程“借力修复”的办法——人类不直接“种出”盐沼,而是创造一个适合盐沼自行形成的环境。
过去关于沉积场的研究,大多集中在两个阶段。一是早期泥沙能否快速堆积?二是植物能否顺利长出来。许多模型模拟的结果都显示,只要沉积速率足够快,修复区域最终可以演化成稳定的盐沼生态系统。
但真正关键的问题,其实在更后面。
一个人工创造出来的盐沼,在停止维护之后,能否长期稳定存在呢?
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(图文无关)▲塞文河口(Severn Estuary)那里有着全球最高潮差之一,强劲的潮汐动力长期冲刷海岸,导致拉姆尼大码头的盐沼面积逐年萎缩。为了减缓这种物理压力,当地自1989年起便开始在潮滩上尝试设置“沉积场”。这些设施利用栗木桩和榛木枝条编织成围栏(polders),想削弱退潮时的水流速度,让悬浮泥沙沉积在围栏内,从而帮助盐沼植被重新建立。上图:拉姆尼大码头(Rumney Great Wharf)防波堤景观。该视角跨越塞文河口向克利夫登(Clevedon)方向拍摄,展示了当地海岸环境。©Simon N Page,拍摄于2007年9月20日(CC BY-SA 2.0)
花费数年修复的滨海湿地,竟在一年内损失近万立方米沉积物
2026年5月初发表在《环境管理期刊》(Journal of Environmental Management)上的一项研究,将目光投向了英国威尔士的拉姆尼大码头(Rumney Great Wharf)沉积场。这里,是一场与潮汐侵蚀的“拉锯战”。
这里的工程始建于1989年~2005年之间,之后多年持续维护,但从2010年起,现场已基本不再进行人为干预。这意味着,它提供了一个非常少见的观察机会,让研究人员能够直接检验,一个“成熟”的沉积场在失去后续维护后,会发生什么。
顺便说一句:该区域还是英国重要的特别保护区(SAC)、拉姆萨尔湿地(Ramsar site),承担着保护候鸟、鱼类等关键物种栖息地的重要职能。海潮天下(Marine Biodiversity)小编还特别去看了一下eBird,发现这里有很多来自公民科学家的鸟类记录。
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▲上图:拉姆尼大码头(Rumney Great Wharf)地理位置及测量期间的设备布设示意图。图中标识了2005年建设的第1至4号沉积场,以及1989年建设的第5号沉积场。(星号表示仅在夏季部署,双星号表示仅在冬季部署)。论文出处:Dale J, Ladd C J T, Farrell M, et al.(2026)
结果并不乐观。
研究团队在现场进行了连续水动力监测、悬浮颗粒物浓度测量以及地形变化分析。数据显示,夏季不同区域之间的水流速度差异更加明显,而沉积场外部海水中的悬浮颗粒物浓度,也显著高于围垦区域内部。换句话说,外海仍然存在大量可供沉积的泥沙,但这些泥沙并未有效留存在修复区内。
此外,现场泥沙收集器还显示,理论上这里其实具备相当可观的淤积潜力:裸滩区域每年可能形成超过10厘米的沉积,盐沼区域也接近9厘米。但是,从2023年5月~2024年的实测结果来看,沉积场内87%的区域却在发生侵蚀,最终净损失沉积物约9531立方米。
这意味着一个看似矛盾的现象正在发生:泥沙在进入系统,但系统整体仍在“变瘦”。
研究人员认为,问题可能并不只是“有没有泥沙”,而是沉积与侵蚀之间的动态平衡已经被打破了。即便局部区域持续有新泥沙沉降,但,只要潮沟扩展、边缘冲刷、或者水流重新分配导致侵蚀速率更高,整个沉积场仍会出现净亏损。
这也暴露出过去一些修复研究中的局限性。许多工程在建设初期,往往会呈现出非常积极的效果:地面抬升、植被扩张、生物数量增加。但这些指标多数发生在“建立阶段”。真正困难的部分,是几十年尺度上的稳定维持。
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▲上图:2023年5月与2024年5月数字表面模型(DSM)的差异分析(DoD)结果。论文出处:Dale J, Ladd C J T, Farrell M, et al.(2026)
工程修复为何会变“烂尾”?如何定义“完成修复”?
自然盐沼本身并不是静止地貌,而是一种持续调整的系统。潮汐、水流、泥沙供应、植被根系和海平面变化之间,长期维持着一种复杂平衡。人工沉积场虽然能够在短时间内复制部分结构,但未必能够完全复制这种长期反馈机制。
尤其是在全球海平面持续上升背景下,这种问题可能更加突出。
理论上,只要盐沼地表抬升速度能够跟上海平面上升,就仍有机会维持稳定。但如果泥沙供应减少、局部侵蚀增强,或者植被固定能力下降,系统就可能逐渐失去抵抗能力。拉姆尼大码头的案例表明,即便一个沉积场已经运行多年,也不意味着它已经进入“自我维持”状态。
这项研究带来的另一个变化,是它重新定义了“修复完成”的含义。
过去很多工程项目,在植被覆盖形成后,往往就被视为成功案例。但现在看来,真正需要回答的问题可能是:停止维护十年之后,它是否还能稳定存在?如果不能,那么这种工程更接近一种“长期管理系统”,而不是一次性修复工程。
研究团队因此提出,未来沉积场项目可能需要持续管护,包括维护围堤结构、管理潮沟演化、调节水动力条件,甚至进行周期性补充沉积。与此同时他们也强调,目前人们对沉积场内部泥沙输运机制的理解仍然不足,未来需要更精细的长期观测。
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(图文无关)▲上图:威尔士海岸步道(Wales Coast Path)穿过拉姆尼大码头(Rumney Great Wharf)的景象。©加雷斯·詹姆斯(Gareth James)摄于2014年3月16日(CC BY-SA 2.0)
另一个尚未充分回答的问题,是这些人工盐沼究竟恢复了多少生态功能。
一个区域长出了盐沼植物,并不自动意味着它已经恢复了完整生态系统。不同类型的底栖动物、鱼类幼体、迁徙鸟类以及微生物过程,可能需要更长时间才能建立稳定关系。另外,像碳储存、营养盐循环和海岸防护等生态系统服务,也未必与自然盐沼完全等价。
因此,这项研究的意义,并不只是指出某个工程“失败”了。更重要的是,它提醒人们,海岸生态修复并不是一个简单的地貌塑造问题,而是一个长期演化问题。工程可以帮助系统启动,但能否真正形成稳定生态过程,还需要更长时间尺度的验证。
对于全球越来越多依赖“基于自然的解决方案”开展海岸治理的地区而言,这类长期实证数据,正在变得越来越关键。
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海潮君·写在最后
这项研究真正值得警惕的,是它揭示了当前海岸生态修复实践中的一个普遍误区,也就是,很多项目把“建成”误当成了“恢复完成”。
过去20年,国际上大量盐沼修复项目的评价指标,主要还是集中于短期地貌抬升、植被覆盖率和初期固碳能力。但拉姆尼大码头的长期观测案例表明,一个能够快速淤积、成功长出植被的沉积场,并不意味着其已经形成稳定的地貌-生态反馈机制。一旦停止维护,系统可能重新进入侵蚀主导状态。这意味着,部分所谓“基于自然的解决方案”,本质上还是依赖持续工程干预的“半人工系统”。
其实,与国外研究揭示的“缺乏持续管护导致退化”问题类似,中国也正面临修复工程进入中后期后的管护难题。我们国内很多早期建立的促淤生境,在初期植被定植后,由于缺乏后续的地形维护或水文疏导,也出现过淤积过高导致生境破碎化,或是由于潮沟系统发育不良导致湿地萎缩的案例。目前国内的科学研究已经开始深入探讨如何从“工程建设导向”向“生态系统长期功能导向”转变,重点研究如何通过科学化的管理手段,在不同时间尺度上维持湿地生态系统的自我维持能力。
海潮天下(Marine Biodiversity)小编读完感觉,这个研究对我们的湿地修复管理者而言,可能有两个启示,或值得参考。
第一,未来海岸修复项目得从“建设思维”转向“运维思维”。很多地区愿意为工程建设投入资金、大批钱投入进去眼睛都不眨一下,却缺乏长期监测与后期维护预算。但盐沼并非静态基础设施,它是一个个的动态演化系统。如果缺乏十年、甚至几十年的连续观测,实际上是无法判断修复是否真正成功的。所以以后项目评估体系中,建议应增加长期稳定性指标,来大尺度的衡量(如本研究跨了30+年的时间尺度)。
第二,选址的重要性可能高于工程本身。根据海岸动力学,如果区域沉积物净平衡(Sediment budget)是负值,那么任何局部区域的沉积场构建都不过是“拆东墙补西墙”,甚至是负效工程。换句话讲,沉积场能否维持,最终取决于区域尺度的泥沙供给、水动力格局以及海平面变化趋势。如果一个海岸系统本身已经处于泥沙“亏损”状态,那么,局部围垦未必能够逆转长期侵蚀趋势。在全球气候变化背景下,未来适合开展盐沼修复的区域,可能会比原先设想的更少。
生态修复除了“恢复形态”,还应验证是不是恢复了完整生态功能。一个看起来像盐沼的地方,未必已经具备自然盐沼的生态韧性。这可能是未来全球海岸生态治理需要重新校准的一个方向。
本文参考资料
感兴趣的海潮天下(Marine Biodiversity)读者可以参看该研究的全文:
Dale J, Ladd C J T, Farrell M, et al. Hydrodynamic and sedimentary processes in sedimentation fields: the requirement for continued maintenance to preserve restored intertidal habitat[J]. Journal of Environmental Management, 2026, 407: 129798.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479726012582
https://www.wcmc.wales/coastsnap-sites/rumney-great-wharf-polders-project
https://www.visitwales.com/things-do/nature-and-landscapes/wildlife-flora-and-fauna/discover-history-and-wildlife-gwent-levels
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资讯源 | Dale J, Ladd C J T, Farrell M, et al.
文 | 王芊佳
排版 | 卢晓雨
时间 | 2026年6月
联系小编 | editor@oceanbiodiversity.cn
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