全 文 ：生态科学2006年10月第24卷第5期 ECOLOGICSC ENCEOct．，2005，24(3)：462～466
海岸生态学一探究海岸生物与环境相互作用的生态
学分支
叶功富13，肖胜生扩，郭瑞红2，卢昌义3(1．福建省林业科学研究院，福州350012；2．福建农林大学林学
院，福州350002：3．厦门大学海洋与环境学院，厦门361005)
【摘要】海岸是现代海洋与大陆相互作用的两栖地带，是一个复杂的生态系统，近年来，随着人们对海岸功能和地位的
深入认识，海岸生态学问题成为了当今的研究热点之一。论文在简要分析海岸生态学问题的基础上，提出了海岸生态学
学科的概念，阐述了海岸生态学的研究对象、内容和方法，并重点对LOICZ研究项目、海岸生物圈系统、环境系统及海
岸的开发应用等研究成果进行了综述。海岸生态学以海岸生态系统为研究对象，是研究其生态过程和演化机制以及海岸
生物与环境之间相互关系的分支学科。海岸生态学作为一门新兴的学科，有较强的发展潜力和应用前景。
关键词：海岸生态系统；海岸生态学；LOICZ；海岸环境；生物多样性
中图分类号：Q142 文献标识码：A 文章编号：1008·8873(2006)05—462—05
CoastalEcology--Animportantembranchmentofresearchingt einteractionofcoastalbiologyandenvironment
YEGong—fu。3，ⅪAOSheng-shen92，GUORui-hon92，LUChang—yi5(1．FujianAcademyofForestry，Fuzhou350012，China；
2．FujianAgricultureandForestUniversity，Fuzhou350002，China；3．CollegeofOceanographyandEnvironmentalScienceof
XiamenUniversity，Xiamen361005，China)
AbstractCoastisaninteractionzonefocean dlandinmodemti es．Itisacomplicatedecosystem．Atpresent，withthe
furtherstudyincoastalfunctionandstatus，thes udyofcoastalecologyhasbecameahotresearchtopic．Inthispaper，coastal
ecologyisputforward．whichisonthebaseofanalyzinginvestigativefruitncoastalecosystemalready．Theresearchsubject，
contenta dmethodsfcoasta】ecologyarediscussed．MoreoverL ICZresearchitemandtheresearchfruitsofcoastalbiosphere
system．environmentsystemandcoastalexploitationandapplicationndSOonaredetailedsummarized．Theauthorindicated
mathecoastalecologyiSaembranchmentres archingoastalecosystem’Secologyprocessandevolvementandtheinterrelation
ofcoastalbiologyandenvironment．Asa ewsubject，coastalecologyhasrelativelystrongdevelopmentalpotentialandpplied
foreground．
Keywords：CoastalEcosystem；CoastalEcology；LOICZ；CoastalEnvironment；Biodiversity
海洋是生命的摇篮。在地球上的生命由海洋向大
陆、由水生到陆生的漫长演化过程中，作为海洋与大
陆过渡带的海岸地区起着至关重要的作用。全球海岸
线长约4．4x105km，聚集了各种各样异常丰富的资源，
在距离海岸60km的范围内聚集了世界约l／3的人口。
海岸带对于人类经济社会发展至关重要，全球经济财
富大部分产生于海岸区域⋯。因此，深入研究海岸地
区生物群落的稳定性与多样性以及宏观领域的全球
海平面变化等问题，具有重要的科学意义和应用价值。
l海岸生态学问题的提出
人们对海洋科学的研究由来已久，但认识到海岸
的重要性并真正开始海岸研究始于20世纪初。
Johnson[21最早区分了海岸和海滨的定义，视海岸为沿
海的狭窄陆地，是对海岸研究的里程碑。ShepardljJ、
王颖14】等进一步继承并发展了这一概念，认为海岸是
现代海洋与大陆相互作用的两栖地带，是海岸水动力
和海岸带相互作用的产物。海岸包括三部分：沿岸陆
地、潮间带和水下岸坡。海岸生态系统的概念很早就
有人提出，如联合国环境计划(UNEP)在1985年就
提出过东非海岸生态系统(EasternAf icanoast
ecosystem)，之后逐渐出现了海湾生态系统(bays
ecosystem)、海滨生态系统(coastlineecosystem)、海滨
湿地生态系统(coastlinewetlandecosystem)及海岸海
洋(CoastalOcean)等概念，底栖生态学(benthic
ecology)、潮问带生态学(intertidalzonecology)及
海滨系统生态学【5】等相关学科也就不断涌现。目前虽
尚未正式提出海岸生态学的学科概念，但已有学者积
累了众多该领域的研究成果。
牧稿日期：2005—1l一28，2006-08—20接受
基金项目：国家“十五”科技攻关专题(2004BA516A13．15)
作者简介：叶功富(1966一)，男，教授级高工。主要从事沿海防护林生态
及管理研究；E·mail：gongfuye@hotmail．corn
万方数据
5期 叶功富，等：海岸生态学一探究海岸生物与环境相互作用的生态学分支463
海岸是海陆交互作用最强烈、最显著的地区，是
地球上最活跃、最敏感并与全球变化联系最紧密、最
复杂的地区，也是资源与环境条件最为优越的区域。
海岸及海岸生态系统的研究处于有关学科领域发展的
前缘，又是自然科学多学科交叉及其与社会科学的交
叉点，需要地质学、地理学、水文学、气象学、生物
学、环境学、物理学、化学、甚至社会学和管理学等
诸多学科的贯穿和渗透【5】，因此提出海岸生态学这个
概念在学科发展上有重要意义。另一方面，海岸在生
态环境上的敏感性和脆弱性未得到足够的重视，经济
粗放增长、城市化、人口不断增加和人为不合理开发
利用等导致了大部分海岸带生态环境不断恶化，生态
系统遭到破坏，已经威胁到海岸带地区经济社会的可
持续发展。这些问题已经引起了诸多关注。提出海岸
生态学，就可以让人们从学科的角度来关注海岸，就
可以利用生态学的理论和方法来对待海岸，这样必将
有利于海岸的健康发展。
2海岸生态学的内涵与主要内容
2．1海岸生态系统的界定
海岸生态系统的研究以海岸为研究载体，作者在
充分考虑前人有关海岸及海岸带定义的基础上，特从
生态系统科学的角度对海岸生态系统作了界定。考虑
到海岸湿地的统一性和人类活动的影响，从土壤层面
上界定了海岸生态系统的上限。考虑到生态系统内生
物与环境的不可分割性，扩大了海岸生态系统的下限。
海岸生态系统的上限定于海岸带熟化土壤耕作层的出
现，即农业可耕作区，大致范围在向陆200m高程的
陆地区域；海岸生态系统的下限定于自潮下带向下至
陆架浅海区，即向海200m深的陆架区域15J。
2．2海岸生态学的概念
目前虽然还没有学者提出海岸生态学这个概念，
但实际上生态学原理已经运用在海岸生态系统。海岸
生态学是一门以海岸生态系统为研究对象，研究其生
态过程和演化机制以及海岸生物与环境之间相互关系
的分支学科。其研究目的是解决海岸开发与环境之间
的矛盾，更好地认识和保护海岸的服务功能与生物多
样性，促进海岸及海岸生态系统的可持续发展。
2．3海岸生态学的研究内容与方法
2．3．1海岸生态学的研究内容结合海岸生态系统及
海岸生态学的概念，作者认为应以以下六个方面的内
容来构建海岸生态学的理论框架。主要包括：海岸生
态系统的类型与特征及典型海岸生态系统的生态过程
研究(物质循环、能量转化流动)；海岸生态系统的生
物多样性保护研究；系统生态学和系统分析与海岸生
态系统(用系统分析的方法对待海岸生态系统)；海平
面变化与海岸生态系统的区域响应；人类活动对海岸
生态系统的影响及其可持续发展；海岸生态系统的应
用与开发研究等p】。
2．3．2海岸生态学的研究方法海岸生态学是一门综
合性学科，其研究方法也是多学科方法的综合运用：
如生态学的方法、经济学的方法、社会学的方法、管
理学的方法等。从具体上来讲，以上这些学科的技术
手段都可以在具体项目的研究中得到应用蝤J。如数理统
计方法是底栖生物群落生态学研究的一项基本方法；
根据生活在沉积物中的底栖生物种类可以影响声波的
反射，水声生物测量技术可以快速有效地判定某些大
型底栖生物群落的种类及其分布；数理模型主要用来
分析研究碳、氮、磷等元素在海岸带地区迁移转化的
通量；利用3S技术可以获得海岸地貌、潮间带变化等
信息以及监测赤潮等；景观生态学方法在海岸带景观
规划和旅游规划中的应用。
3海岸生态学的研究进展
海岸生态学主要是上面这些研究内容，但总的说
来，目前国内外关于海岸生态系统和海岸生态学方面
的研究又是围绕以下四个方面展开的：地圈系统；生
物圈系统；环境系统以及海岸的开发与应用。
3．1 LOICZ研究项目
国际上在海岸生态地圈方面的研究是以LOICZ
研究项目为核心展开的。1990年，国际地圈一生物圈
计划(IGBP)委员会成立了第六个核心计划——海岸
带陆海相互作用计划(LOICZ)，1995年制定出执行
计划，这样全球工作重点开始转移到海岸带陆海相互
作用上来∞J。LOICZ科学计划的研究重点是：1．外界
作用力或边界层条件的变化对海岸带通量的效应；2．
沿岸生物地貌和全球变化：3．海岸带碳通量和氧化二
氮N20、甲烷CH4、二甲基硫DMS等痕量气体的释
放；4．沿岸系统全球变化的经济社会冲击和胁迫16J。
委员会希望通过这些研究得到在可持续发展方式下管
理海岸环境和资源所必需的科学依据。LOICZ科学计
划得到各国的迅速响应，如美国国家研究委员会已经
把海岸海洋过程作为20世纪90年代海洋学的主要研
究方向之一；欧盟前身欧共体于1994年制定了欧洲陆
海相互作用研究计划(ELOISE)IlpJ；1993年4月24
日，我国也在青岛成立了海岸带陆海相互作用项目中
国工作组(LOIC2r广℃WG)，1994年改称LOICZ中国
委员会，并初步制定了研究计划【6】。目前，LOICZ中
万方数据
生态科学 25卷
国委员会的研究工作重点在以下几个方面：中国海物
质来源(主要是河流和风尘)的变动；中国陆架海域
物质的运移、输送和循环过程；大洋与陆架边界物质、
能量的交换过程；中国海碳、氮等生物要素及痕量气
体的通量与循环过程及量值估计；近海环境变化对生
物资源补充和变动的影响；人类活动对近海生态系统
与环境影响的趋势预测；陆架物质通量循环过程数值
模拟及近海环境变化预测模型的建立等pJ。
3．2海岸生物圈系统研究
国际上在海岸生态系统生物圈方面的研究成果较
多，但定量研究最早是从潮下带底栖动物着手。20世
纪初，丹麦生物学家Petersen开始底栖生物的生物量，
并首次提出了一种估计生物群落之间差异的方法。之
后以Thorson为首的其他生物学家也开始关注浅水底
栖生物区，并提出“平行海底生物群落”的概念【5J。随
后，有关潮下带底栖生物学、各类生物群落、潮间
带生态学、间隙生物生态学的研究日益蓬勃发展起
来【_7。10】。其中潮间带生态学尤其受到我国专家学者的
关注，潮间带生态学的研究成果也格外多，但更多的
工作又相对集中到潮间带底栖动物和底栖海藻的研究
上，从海区来说，又集中在浙江和福建沿岸¨1。14J。
海岸生物圈系统研究除了潮间带外，还主要有红
树林、沿海防护林以及生物多样性保护与修复三个部
分。红树林的研究有了很长的历史，已经从最初的分
类学、生态学和群落学发展到现在的有关生态系统的
能量流、物质流、污染生态、生理生态、土壤特性、
群落动物区系和动物生态以及红树林保护与开发对策
等诸多方面【l引。很多学者对红树林的生产力及其在生
态学上的地位等方面做了很多工作【l昏19】。目前，我国
红树林面积和资源锐减，因此很多学者开展了红树林
湿地的生态恢复工作。如叶功富等【2叫在福建泉州湾红
树林湿地开展了不同滩涂立地、造林方式、栽植不同
密度下桐花树(Aegicerasco niculatumBlanco)、秋茄
(KandeliacandelDruce)的生态恢复试验，进行了各
种造林方法的经济投入分析。
作为人工生态恢复的内容，沿海防护林在海岸生
物圈系统中占有重要地位。沿海防护林的研究主要是
从上世纪80年代中后期开始的，研究内容已经从最初
的适地适树、防护树种的生物量及其生理生态特性和
防护林的生态环境效益等方面逐渐发展到现在的基干
林带的改造、病虫害防治以及考虑沿海防护林在全球
变化中的区域响应如碳素释放及沿海防护林的碳源碳
汇功能等方面。在美国西海湾地区，Baldwin(1987)
发现火炬松(Pinustaeda)林生物量因立地条件和地理
位置不同而异，并建立了该地区火炬松林生物量预测
方程【211。在新西兰的奥克兰岛上，Lee对Oleariayalli
和卡拉塔(Metrosiderosumbellata)林分的组成结
构与动态的研究表明，0．1yaUii是能够适应沿海生境
的‘221。叶功富等‘231研究了东南沿海木麻黄(Casuarina
equisetifoliaL．)防护林的更新改造问题，提出海岸沙
地木麻黄与湿地松(PinuselliottiiEngelm)混交有利
于木麻黄林的健康生长。
生物多样性保护与修复研究也是海岸生态系统研
究的重要内容。生物多样性保护研究已经从单纯保护
某一物种发展到保护其栖息地，直到发展到保护完整
的生态系统的阶段15J。
3．3海岸环境系统研究
海岸属于生态环境脆弱带(ecotone)的一种类
型【241。海岸环境系统的研究主要包含两个方面：海平
面上升带来的影响和海岸环境的变化。
自20世纪以来，各种气象监测资料均表明全球
气温呈微弱上升之势，大部分地区的海平面在缓慢
上升【25。26】。这方面的工作主要是海平面上升引起的海
岸易损性评估(coastalvulnerabilityassessment，CVA)。
1992年IPCC海岸带管理工作小组提出了用于评估海
平面上升对海岸影响的方法，由此激发了一些类似方
法的不断出现。Klein和Nicholls[271围绕脆弱性概念提
出了海岸脆弱性评估概念框架，并提出了三个逐级复
杂的评估层次：筛选评估、脆弱性评估和规划评估。
施雅风等【28】选取相对海平面上升量、地面高程、沿海
平均潮差、潮滩淤积速率、潮滩损失率、海堤增加高
度、人口密度、产值密度8个评价因子，各评价因子
分为5个等级，计算海平面上升影响指数(SRI)，进行
海平面上升影响分区划分。我国很多学者也在海岸易
损性评估方面做了较多研究工作12吼31J。
海岸生态系统环境的变化主要来源于人类活动的
影响，主要表现有：土地利用景观变化引起的水土流
失和土地退化以及沉积物运移：工业废水、生活污水
的大量排放引起的重金属、多环芳烃污染；海岸侵蚀、
地面沉降；赤潮、油类等各类人为灾害带来的环境变
化等【32Ⅸ】。世界范围内，由于土地覆盖变化引起的水
土流失和土地退化以及沉积物运移已急剧增加【3孓了刀。
环芳烃在环境中的迁移转化也成为了这方面的研究热
点。PCBs、PAHs在海岸带水环境中归宿的主要化学
过程包括挥发、沉积物一水中的分配、与可溶性有机
物的作用、生物累积和降解等【3¨11。随着科技的进步，
各类新技术逐渐应用到海岸环境监测中来。如遥感技
术的应用可以客观反映近岸海域浑浊水域环境污染状
万方数据
5期 叶功富，等：海岸生态学一探究海岸生物与环境相互作用的生态学分支465
况。目前，海洋航空高光谱遥感的监测要素集中在赤
潮、溢油、海冰，它们的监测已经向业务化运行迈进。
但目前还未开展针对我国近海二类水体水色要素的航
空高光谱遥感探测、海岸带地物分类和信息提取等技
术的研究一引。
3．4海岸生态系统的开发应用研究
海岸生态系统的应用与开发主要表现为以下方
式：滩涂开发和海滨湿地保护、海岸带各类资源开发、
生物资源开发、砂砾石资源开发、滨海旅游业开发和
港口码头建设等诸多方面。海滨盐土中土壤盐分是控
制土壤发育的主要因素，许多学者进行了改良盐土的
研究尝试。20世纪30年代初，印度、苏丹、澳大利亚
曾以改良盐土为目的引种大米草(SpartinaangliC．
E．Habb)，仅澳大利亚栽种成功，后来中断【43】。80年
代以来，世界沿海各国都在大力研究滩涂生物开发技
术模式，并在水产养殖，利用基因工程、细胞工程在
海水养殖育种等方面取得实用化进展。当前国际上主
攻方向是实现滩涂地带农牧化生产和药物开发【5】。在
滩涂地带海洋生物高技术发展方面，美国、日本处于
领先地位。另一方面，许多国家在研究开发适应海涂
生长的耐盐作物方面取得重大突破，我国也在苏北滩
涂大面积种植棉花等经济作物例。国际上在开发利用
滩涂地区土地资源方面有很多成功经验，如荷兰的海
岸工程：日本的离岸建筑人工岛以及香港澳门的废弃
物填海造陆等。作为一种重要的建筑用料，滨海浅海
沙砾石资源受到世界各国的广泛重视【5441。海洋与
海岸带旅游已成为世界旅游业发展最快的领域之
一【45，46，481。在我国，由于经济的迅猛发展，国家对外
开放的有利形势，各沿海省市对滨海旅游业的开发已
经全面展开。
4海岸生态学的研究热点与展望
首先，全球变化和海岸带地区的陆海相互作用仍
然是研究热点；其次是结合地球物理模型和生物地球
化学模型研究海滨生态系统各种生物成分在全球变化
中的地位和作用，以及其变化机制分析等。在这方面，
探讨地下微生物及地球化学研究的地生物学
(geobiology)将成为21世纪最引人注目的热点之一：
第三个研究热点是各类灾害事件(海平面上升、地面
沉降、风暴潮、赤潮等)的防治及其发生规律、发展
趋势、预测减灾和灾后修复评估的研究；第四是海滨
生态系统的保护与修复(ecologicalrestoration)及海
岸带的综合管理(ICZM)研究；第五是应用海洋生物技
术和现代高科技来推动海洋产业发展；第六是开展耐
盐植物的开发和应用研究【5’49’501。我国的海岸生态学研
究除了积极地参加众多的国际海岸合作计划
(PAGES、JGOFS、LOICZ等)，与国际充分接轨外，
根据自身的海岸特点和研究基础，研究的重点又突出
了以下几个方面：海岸海洋海底立体监测与制图技术；
长江、黄河、珠江三大三角洲地区海岸资源环境承载
力与可持续发展研究；打破地区界限和部门分割，建
立高效的海岸综合管理体系【51‘52】。
海岸作为海陆相互作用的过渡带，是地球上最活
跃、最敏感的一个系统。近年来，对海岸的保护与破
坏同时进行。利用海岸带综合管理(ICzM)作为以持久
方式开发沿海资源和转移各利用者之间的矛盾，经证
明对许多国家是一种可能的解决办法【521。解决沿海问
题的许多办法不在海岸带内，而是与那些认识不到这
种问题对海岸的后果的部门有关。1984年，美国大气
海洋局和罗得岛大学首次提出了大海洋生态系(1arge
marineecosystem，LME)的概念。现在大海洋生态系
研究计划强调生态系统的管理，倡导长期的、大尺度
的管理。关于大海洋生态系研究已经出版了多本专著
和论文集【531。海岸生态学既是一门全新的学科，又是
一门综合性学科，它还处于萌芽阶段，许多理论和研
究方法还有待于进一步的发展、完善和提高。随着人
们生态观念的不断强化和国内外对海岸研究的不断深
入，海岸生态学学科必将迎来快速发展，海岸也会有
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万方数据
海岸生态学-探究海岸生物与环境相互作用的生态学分支
作者： 叶功富， 肖胜生， 郭瑞红， 卢昌义， YE Gong-fu， XIAO Sheng-sheng， GUO Rui-hong
， LU Chang-yi
作者单位： 叶功富,YE Gong-fu(福建省林业科学研究院,福州,350012;厦门大学海洋与环境学院,厦门
,361005)， 肖胜生,郭瑞红,XIAO Sheng-sheng,GUO Rui-hong(福建农林大学林学)， 卢昌
义,LU Chang-yi(厦门大学海洋与环境学院,厦门,361005)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGICAL SCIENCE
年，卷(期)： 2006,25(5)
被引用次数： 4次

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3. 郭伟.李书恒.朱大奎.GUO Wei.LI Shuheng.ZHU Dakui 快速城市化过程中的深圳东部海岸地貌环境与可持续发
展[期刊论文]-地理学报（英文版）2011,21(2)
4. 唐军.邹志利.沈永明.邱大洪 近岸海域波浪场中污染物运动的实验研究[期刊论文]-海洋学报2004,26(1)
5. 文冬光.吴登定.张二勇 中国海岸带主要环境地质问题[会议论文]-2004
6. 王鹏.徐国华.Wang Peng.Xu Guohua 江苏省沿海滩涂生态环境面临的主要问题与对策[期刊论文]-水利规划与设
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7. 烟台海岸带所 中国科学院海岸带可持续发展研究所(筹)[期刊论文]-中国科学院院刊2006,21(6)
8. 冯伍法.潘时祥.张朝阳.张俊华.FENG Wu-fa.PAN Shi-xiang.ZHANG Zhao-yang.ZHANG Jun-hua 中国海岸带分布
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9. 韩吉武.吴伟.李健 海岸带可持续发展评价研究——以中国沿海七城市为例[期刊论文]-环境保护科学
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10. 张琦.余国培 长江口海岸带综合管理对策--以上海市崇明岛为例[期刊论文]-上海经济2002(3)

引证文献(4条)
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2008(10)
2.叶功富.王小云.卢昌义.李永林.张立华 闽南沿海木麻黄基干林带的防风效应[期刊论文]-海峡科学 2008(10)
3.王小云.叶功富.卢昌义.陈胜.张立华 木麻黄基干林带后的风速变化规律和空间分布[期刊论文]-海峡科学
2008(10)
4.叶功富.王小云.岳新建 防护场的理论基础及其体系的构建[期刊论文]-防护林科技 2008(6)


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