生境恢复和景观恢复

国内外已开展的工作主要包括河口、海湾污染的生物防治、湿地生态恢复、海岸和海岛生态景观恢复，以及沙滩（浴场）的修复。大多恢复工作与工程技术措施相结合，主要集中在海域石油污染的微生物修复和富营养化海域的藻类修复等方面。

（一）石油污染的微生物修复

世界沿海每年都发生数十起严重油污染事故，导致数十、甚至上千千米海岸和近海水域受到严重油污染。虽然污染事故发生后，可采用物理方法（如围油栏、撇油和消油器材等）、化学方法（消油剂）处理，但普遍认为，要较好的消除海水表层、水体和沉积物中的油污，用微生物是较好的技术。

对海洋溢油的生物修复工作，大致经历了基础研究（1970年以前）、实验性消除油污（1970～1989年）、以及海上现场应用（1989年之后）等三个阶段。

1.基础研究

有学者早在1925年就提出了细菌在海洋去除油污的过程中起着重要作用的有见识的论断。但在海洋微生物对石油烃的降解方面所进行的较系统的研究，当属以著名微生物学家Zobell领导的研究小组在20世纪40～60年代的工作。1973年，Zobell报道，能够降解石油烃类的微生物共有70个属200余种，其中28个属为细菌，30个属为丝状真菌，12个属为酵母（Zobell，1973）。

在我国，丁美丽等人于1979年报道了对青岛胶州湾石油降解菌的调查结果，开创了我国微生物降解石油烃研究的先河。随后，国家海洋局第三、第一研究所和山东海洋学院也先后开展了微生物降解石油烃的室内研究。丁美丽、贺建才等人于1989年还在东营胜利油田人工池塘开展了胜利原油降解的试验研究，他们发现不仅微生物对石油烃有降解作用，而且有的单细胞藻类也具有降解石油烃的能力。

大量的实验研究表明，微生物对石油烃的降解（degradation）是在一系列酶的作用下完成的。事实上，只要条件合适，微生物几乎能够降解所有的石油烃，包括了3，4-苯并芘等致癌的多环芳烃（图3-1）。一般来说，一种微生物只能降解一种或少数几种烃类，微生物对烃类的降解具有选择性，对脂肪烃的降解比芳烃容易；降解饱和烃比非饱和烃容易；对直链烃的降解比分支烃容易。

2.消除油污的生物修复试验

Tagger等（1983），选择在法国Embiez岛上一个已废盐池，灌注海水，用120cm高的半硬塑料布进行围隔试验，观察海洋烃类氧化菌的混合培养物对阿拉伯轻质原油的消油效果。结果表明，当油溢进入水体中，石油烃能诱发海水中存在的烃类氧化菌生长、并降解石油烃；水体中氮、磷营养盐对细菌的生长很重要，当营养盐成为限制因子时，外加细菌混合培养物并不起重要作用。在美国特拉华州Fowler海岸的中～ 粗颗粒砂质海滩进行外加矿物营养盐和接种微生物试验，也得出了污染区域营养盐的浓度是决定要不要采用微生物修复的重要因素。

图3-1　细菌降解苯并芘（BaP）的可能途径（引自Juhasz, 2000）

Swannel等（1999）在英国西南海岸的Stert沼池内，研究了细颗粒物类型海岸的油污染生物修复。结果表明，在被石油污染的区块上施加营养物使石油降解菌的数量增加了10倍。这证明，在微生物修复埋藏在细颗粒物沉积物中石油烃的过程中，施加适量营养物质是可行的。但将微生物修复技术应用于沉积物、水缺氧区以及大多数细颗粒岸线上时，氧气的限制作用最值得关注（Head等，1999）。

又据Ramsay（2000）报道，他们在澳大利亚Glastone港对受到油污染的红树林进行生物修复。针对绝大多数红树林土壤在2mm以下是缺氧区的情况，他们采用向土壤下2～3cm供氧和添加肥料的办法。研究表明，与未经处理的油污区比较，试验点的烷烃降解菌的数量增加了1000倍，芳烃降解菌增加了100倍。结果说明，供氧和供肥料显著刺激了土著微生物的生长，这将加快对石油烃的降解。

3.现场微生物修复试验

目前认为，首次应用微生物修复海上油污染的成功案例是1989年超级油轮Exxon Valdez 在阿拉斯加威廉王子湾触礁后，美国环保局联合Exxon公司以及阿拉斯加州政府对油污染海湾的微生物修复应用研究。

因为该湾营养盐（尤其是氮源）严重不足，但并不缺少降解石油的微生物，因此添加营养剂成为生物修复的关键。在1989～1992年期间，使用了三种类型的营养剂（或肥料），共向120km的石油污染海岸线施加了含50t氮和5t磷的生物修复剂。结果表明：以30个碳原子的17α(H), 21β(H)-藿烷作为内标，施加营养剂的区域比未加的消油速率快将近5倍（Bragg等，1994）；明显比未处理的海滩外观上要清洁得多（Prichard等，1991）；且经过对虾类毒性试验，认为所使用的生物修复剂未对环境带来不良的影响（Prince等，1994）。

在现场应用取得成功后，美国环保公司开发出了很多生物修复产品，包括微生物菌剂和营养剂。但据Aldrett等（1997）报道，在美国国家应急计划（NCP）所列出的生物修复产品中，选出12种菌剂和1种营养剂进行实验，发现只有3种产品能显著地促进生物降解。

油污染海滩的生物修复，外加的微生物可能面临许多压力，包括与土著微生物的竞争作用，修复环境中污染物的毒性，以及环境中生态的适应性等。海滩受油污染后，是否采用生物修复方法，还应该考虑其对生物修复是否敏感。在通常情况下，敏感度与海岸线对波浪及潮汐能的暴露或掩蔽程度、海岸线的坡度、溢油品种及数量、海滩的生物相等密切相关。Mearns（1997）列出了海岸线的敏感性指标（表3-1）。从表中可见，高能量（暴露型）海岸线用微生物修复并不适宜，因为过强的波浪冲刷会显著影响修复的效果。

表3-1　海岸线的敏感指标

续表

另据报道，在污染现场接种外来微生物进行油污染修复，似乎只有1990年在墨西哥湾和1991年在德克萨斯海岸获得了成功（Hozumi等，2000）。

（二）富营养化水域的生物修复

对有机污染和富营养化水域，用微生物和海藻进行生物修复的研究工作较多。

对虾、鱼类的养殖池，尤其是养成池塘，不可避免的会有残饵、养殖生物的排泄物和分泌物等污染物。据报告，在一些高密度的对虾养殖池，每公顷虾池每年要产出总氮约1500kg、总磷约400kg（Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection（GESAMP），1996）。经估算，我国每生产300kg对虾，大约要产出排泄物180kg、分泌物30～60kg。在斑节对虾（Penaeus monodon）精养池中，饵料中80%的氮残留在池底。

为了防治养殖池塘的有机污染和降低富营养化水平，自20世纪90年代起，我国和东南亚的一些国家，采取了许多改善养殖池塘水质、底质的措施。例如，用漂白粉、双氧水氧化有机质、杀菌、增氧，用麦饭石等吸附氨氮，用光合细菌降解有机质、吸收氨氮、增氧，鱼和虾混养等，都取得了较好的效果。尤其是用光合细菌处理水质的效果最好。在上述应用的基础上，又进一步采取多种生物相互配合，一种生物的代谢产物可以作为另一种生物的营养物质被吸收利用，互利互惠、协同消除污染物，更好地改善养殖环境。经许多试验表明，用藻、菌与对虾混养，会取得更好的效果。

1.微生物的生物修复

用微生物改善养殖环境，其研究和开发应用已有几十年的历史。日本、加拿大、中国等国家都有较成熟的经验。尤其是日本，从1965年起就开展了光合细菌应用于水产养殖的研究。

目前，调节养殖环境的菌种类型主要有以下几种。

光合细菌。其广泛分布于江、河、湖、海和土壤中，是一类有光合作用能力的异养微生物。光合细菌主要是红螺菌科（Rhodospirillaceae）、外硫红螺菌科（Chromatiaceae）、绿曲菌科（Chloroflexaceae）、绿菌科（Chlorobiaceae）中的物种。它们能利用小分子有机物而非二氧化碳合成自身生长繁殖所需的各种养分。光合细菌因具有光合色素，呈现淡粉红色，能在厌氧和光照条件下，利用化合物中的氢进行不产生氧的光合作用，将有机质或硫化氢等物质加以吸收利用，使水质得以净化。但光合细菌不能氧化大分子有机物，对有机物污染严重的底泥作用不明显。我国沿海已生产各种光合细菌菌剂。有关行业标准规定，光合细菌制剂中，光合细菌的细菌总数每毫升不得低于30亿，活菌总数每毫升不得低于20亿。

芽孢杆菌。目前应用的芽孢杆菌主要以枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、蜡样芽胞杆菌（Bacillus cereus, Frank land）及巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）为主。芽孢杆菌对不良环境的抵抗力强，且具有较高的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性，可以弥补光合细菌的不足。

硝化细菌。它是一类好氧、自营性微生物。硝化细菌包括两个不同的代谢群：一个是亚硝酸菌属（Nitrosomonas），在水中可将氨氧化成亚硝酸；另一个是硝酸菌属（Nitrobacter），可将亚硝酸分子氧化成硝酸分子。硝化细菌在pH为中性或弱碱性、氧含量高的情况下作用最佳（赵学伟等，2003）。

李君华等（2013）在刺参养殖过程中投喂光合细菌和芽孢杆菌混合剂。结果表明，投喂微生物制剂的实验组，水体中的氨氮、亚硝酸氮的浓度比对照组分别降低了48%和60%。黄永庆等（2004）用微生物制剂投喂鱼和对虾，养殖水体中的氨氮下降了68.7%～75%，亚硝酸盐下降了81.25%～83.33%。

又如，在日本板屋湾养殖筏架附近海底，其污泥厚达2m以上，但自投放芽孢杆菌2个月后，污泥厚度减少了20cm（佐贺新闻，1994）。丁美丽和崔竞进（1997）曾在山东省文登市高岛盐场养虾场进行试验，他们用2个3.3hm2虾池进行对比实验。每月投放几株紫色无硫细菌（Rhodopseudomonas sp.）混合液。2个月后，与对照池比较，加菌养殖池水中溶解氧明显上升，而氨氮和亚硝酸氮分别下降了26%和50%。

2.海藻的生物修复

大型海藻在生长过程中可吸收海水中的氮和磷等营养物质，当被人们从海区收获到陆地的同时，将大量积累在海藻体内的氮、磷从海水中去除，从而减轻养殖池塘、海区的富营养化。在选择用于减轻海水富营养化的大型海藻时有两个前提：一是选用大型经济类海藻，如海带（Laminaria japonica）、裙带菜（Undaria pinnatifida）、紫菜（Porphyra）、江蓠（Gracilaria）、羊栖菜（Hizikia fusiformis）、麒麟菜（Eucheuma muricatum）等；二是容易进行人工养殖和收获的大型海藻。

吴汪黔生等（1997）曾用异枝麒麟菜与合浦大珠母贝（Pinctada martensii）混养，结果既改善了水质，又提高了产量。

在对虾养殖池中，藻和菌协同改善环境和物流（图3-2）。在养虾池中养殖大型海藻，应选择分布广、易取材、抗逆性强、能适应复杂虾池环境，且具有较强降低氨氮和亚硝酸氮的能力，而对对虾没有负面影响的大型海藻。丁美丽（1999）经多次实验，认为在对虾养殖池中，石莼是符合上述要求的一种海藻。实验室实验表明，在含氨氮（1.1mg/L）、亚硝酸氮（0.0075mg/L）的2L海水中，加入湿重2.5g的孔石莼等，放置在温室21℃左右的北面窗台上，经48h培育后，氨氮和亚硝酸氮分别下降了97.99%和75.90%；其中除了微生物转化和理化反应外，余下部分几乎都是被孔石莼所吸收。可见，石莼净化能力显著。

图3-2　虾池中藻、菌协同改善环境和物流示意图

在工厂化海水养殖方面，目前一些发达国家，如美国、加拿大、法国、以色列、智利和韩国等，都致力于从事综合循环养殖系统的研究。海水综合养殖循环系统是将海藻养殖与海水鱼类集约化养殖结合起来形成的一种新型循环养殖技术。海水鱼类养殖排出的污水中所含的氮和磷被海藻大量吸收利用，经过海藻处理的海水又循环回到鱼类养殖池再利用，达到既不造成水域的环境污染，又可使鱼和藻健康生长的效果。据估算，以江蓠为例，1hm2水面养殖的江蓠可以去除230t养殖鱼类产生的1020kg氮和375kg磷。

有关利用大型海藻吸收海水中营养盐以净化水质的试验已有很多报道。欧盟曾启动“欧盟环境项目海洋富营养化和底栖大型植物”（EU-ENVIRONMENT Project Marine Eutrophication and Benthic Macrophytes, EUMAC）计划，着重研究大型海藻在欧洲沿岸海域富营养化过程中的响应与利用。Troell等（1997）在智利南部海上鲑鱼网箱养殖区吊养江蓠，与对照区对比，江蓠生长率提高了40%，并吸收了5%的无机氮和27%的无机磷。在夏威夷的虾池排水沟中养殖江蓠，减轻了养殖污水对环境的污染，并使污水中的营养物质得到利用（Nelson等，2001）。

利用大型藻类对养殖海区或海湾富营养化进行生物修复，我国学者也进行了许多研究。

黄道建等（2005）通过测定比较了几种大型海藻在生长旺盛阶段，藻体总氮和总磷的含量，筛选出石莼和羽藻（Bryopsis plumose）可以作为富营养化水域修复的海藻。

汤坤贤等（2005）研究了菊花心江蓠（Gracilaria lichevoides）在网箱养殖区的生物修复作用。结果表明，菊花心江蓠能有效提高水中的溶解氧，降低水中无机氮和无机磷的浓度。在福建东山岛的经济动物养殖区，用龙须菜（Gracilaria lemaneiformis）进行生物修复的研究显示，养殖龙须菜能使网箱养殖区的无机氮和无机磷的消除率达80%以上。

黄道建等（2005）在珠江口的重点污染海域进行了四年的生物修复试验，所得结果也证明，海藻能够吸收水中的氮和磷，具有很好的环境效益。

方建光（2003）指出，北方海域大规模养殖扇贝和海带，因为这两种生物处于不同的生态位，海带通过光合作用吸收海水中的无机营养盐进行生长繁殖，同时释放氧气。而扇贝滤食海水中的浮游植物和有机碎屑等，且排出一定的氮和磷。如将藻类和贝类合理搭配、混养，可达到生态互补、增收的目的。

何培民（2005）认为，紫菜栽培对江苏吕泗海区水质去富营养化有重要作用。经试验和海区水质逐月监测，得到结果如下：紫菜栽培可降低海区水中60%～80%的可溶性无机氮及19%～66%的活性磷；在紫菜栽培期间，吕泗紫菜栽培区水中的无机磷比塘芦港未栽培紫菜海区低38.7%～67.8%。

3.滩涂植被对污染的修复

沿海淤泥质海滩普遍分布有盐生的植被类型，由盐生和耐盐生的草本和木本植物所组成。盐生植被可划分为红树林、盐生草本和落叶盐生灌丛植被三大类。在我国沿海，红树林分布在热带和亚热带海滩；盐生草本植被主要分布在辽宁到江苏岸段的淤泥海滩，浙江和福建海滩也有零星分布；而盐生灌丛主要分布在温带淤泥海滩。

盐生草本植被是由盐生或耐盐生的一、二年生或多年生植物所组成的植被类型，它们大多分布在海滩的潮上带和潮间带上部，其中肉质型盐生草本以碱蓬属（Suaeda）和盐角草属（Salicornia）植物为主；禾草型盐生草本植物中大穗结缕草（Zoysia macrostachya）群落、獐茅（Aeluropus littoralis）群落较多。

在渤海辽东湾盘锦海岸滩涂上，生长着一大片翅碱蓬（Suaeda heteroptera Kitag.；图3-3），每年5～6月份赤红，8～9月份由红变紫，是难得的海岸带奇特景色，被誉为天下奇观“红海滩”。20世纪末，翅碱蓬因人类开发活动等原因不断退化。辽宁有关单位，采取了人工降低海滩高度、人工播种的措施，并加强管理，现在已得到了较好的恢复。

图3-3　辽宁盘锦红海滩

盐生灌丛是由盐生或耐盐生灌木所组成，在我国自然分布的只有在山东、河北和辽宁西部海滩的柽柳群落。群落外观不整齐，株高通常1m左右，高者可达2m，丛生，疏密不均匀，覆盖度20%～30%，在山东昌邑市和黄河入海口分布较多。

除上述外，在海岸带和河口，还有芦苇（Phragmites australis）、海三棱藨草（Scirpvs mariqueter）、大米草（Spartina anglica）等盐沼生植被，它们均有一定的耐盐能力。

大量研究已表明，滩涂植被在固滩、护滩、护堤、净化水质（包括去除重金属污染物）和维护潮间带生态系统健康等方面均起了积极的作用。

比如芦苇，由于其叶、叶鞘、茎、根状茎和不定根都具有通气组织，在净化污水中起着重要作用。利用芦苇处理污水在英国已有很长的历史，在我国北方沿海也得到较好应用。黑龙江省七星河污染水流经一片面积为325hm2芦苇地后，水中有毒化学元素明显被芦苇吸收和富集。试验显示，芦苇田对铜的净化能力为96.06%，铁为92.78%，锰为94.54%，铅为80.18%，铍和镉可达100%。这些金属元素被芦苇吸收后，随着芦苇成为造纸等工业原料从水和土壤中去除，对环境重金属污染起了净化的作用（陈家宽，2003）。

山东省滨州市沾化县齐明造纸厂，利用草浆造纸废水在7500hm2盐碱荒地种植芦苇，改良土壤，使退化成盐碱地的湿地得以恢复。所产的芦苇又可用于造纸，形成了“造纸废水修复退化盐碱荒地为芦苇湿地，芦苇湿地处理工业废水，工业废水资源化利用促进芦苇生长，芦苇又用于造纸”的循环经济模式，建成了退化湿地生态恢复工程暨湿地生态纸业示范园。

此外，在河、湖等淡水富营养化水质的净化方面，已有不少研究表明，用水生植物处理技术不仅能净化水质，还可改善生态环境，促进生态系统的恢复，具有高效低耗、管理方便、较强的氮、磷处理能力，以及景观价值等特点（种云霄等，2003）。

韩飞国等（2011）根据植物群落空间配置合理、生长快速、生物量大、耐污染、易繁殖、根系发达、吸收氮和磷能力强、以当地物种为主、易于管理（或免管理）和景观特性等原则，筛选出芦苇、茭草（Zizania latifolia）、香蒲（Typha orientalis）、菱角（Trapa natans）、莲（Nelumbo nucifera）和菹草（Potamogeton crispus）作为工具种，对小柘皋河（流入安徽巢湖的主要污染河流之一）富营养化水质净化，取得了良好的效果。

（三） 海岸和滨海湿地恢复

对受损海岸、河口、海滩的生态修复，通常要与工程紧密结合。“生态工法”（Ecotechnology）被引入工程的设计和实际工作中。

生态工法的理念，是1938年德国学者首先提出的。他们认为，河川的治理要以接近自然、廉价并保持景观为原则。1989年，生态学家Mitsch强调应通过人为环境与自然环境互动达到互利共生的目的，此观点也具有“生态工法”的理念。

生态工法与生态工程在定义上有所差异。

“生态工法”指人类基于对生态系统的深切认知，为落实生物多样性保育及持续发展，采取以生态为基础、安全为导向、减少对生态系统造成伤害的永续系统工程。

“生态工程”指基于人类与其他生物的相互利益、利用工程技术构筑人类与自然共存的生态系统。广义的生态工程还包括污染控制、生态保育等。

生态工程和生态工法都强调工程要重视环境伦理、尊重生命、永续经营、避免扰乱大自然的规则。在工程建设时，如填海造地或修建海堤等，规划设计内容以工程技术为主，生态建设为辅；而在进行生态恢复和保护时，如人工湿地（见插文）建造，则以生态系统的重建为主，工程技术为辅。

目前，在海岸湿地恢复实践中，大多采用了许多新的工程设计和方法。例如，美国德克萨斯州（Taxas）加尔维斯顿海湾（Galvesto Bay），利用工程弃土填升逐渐消失的滨海湿地，当海岸带抬升到一定高度后种植一些先锋植物恢复沼泽植被。

因受动力改变、控沙等原因，沙滩受到侵蚀、面积缩小、厚度变薄的威胁，尤其是海水浴场的沙滩，势必影响滨海旅游业。为此，许多沿海国家都十分重视沙滩的维护和修复。修复措施除人工补沙外，大多在浅水地带修建丁坝、离岸潜堤、护岸等工程措施。例如，美国洛杉矶、圣地亚哥、夏威夷，摩纳哥的拉沃托海滩（Larvotto Beach），日本的白良海滩（Shirarahama Beach），新加坡的南岛（South Island）等地都采用了人工措施恢复沙滩，维护岸线稳定，保护原有生态系统或形成人工沙滩。

在国际上，海岸湿地的生态和工程恢复，已逐渐从小尺度、单个生境的恢复，向大尺度、整体性恢复推进，如美国海洋与大气局（National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA）制定的修复海岸和河口生境的国家策略，美国的加利福尼亚南湾、佛罗里达湿地、切萨皮克湾、缅固湾等湿地海岸生态恢复计划，以及荷兰的人工海岸修复工程等。

人工湿地

人工湿地（artifical wetland），设计和建造的用来处理废水的湿地。由于天然湿地生态系统通常是脆弱的，如接触太多的污染物就会不堪重负，因此最好专门根据废水处理的目的来设计和建造湿地，这些系统被称为人工湿地或芦苇床。它们有三个关键组分：植物、微生物和基质。该系统浸满了水，耐水的植物扎根于土壤或砂砾基质。基质支持着这些植物，而植物的根则为各种微生物提供了家园。

几乎任何一种水生植物都适应于湿地系统，最常见的有芦苇、香蒲属（Trapa）和草属（Scirpus）植物。某些植物如芦苇和香蒲的空心茎能将空气输送到根部，所以能为微生物提供额外的氧。一些植物吸收特定金属或化学物质，其他一些植物能分泌杀死病原体的渗出液。

处理一个人产生的废水需要1～2m2湿地，通过物理过程、化学过程和生物过程的组合来完成：

悬浮固体到滞水底部，或被湿地基质和植物过滤；

有机物质被植物根部的微生物分解；

硝酸盐可以被脱氮菌转化为氮气，或被植物吸收；

氨被细菌转化为硝酸盐；

磷随钙、铁和铝化合物沉淀，通过沉积和吸附于土壤以及植物吸收而被去除；

金属和有毒化学物质通过氧化、沉淀和植物吸收来去除；

病原体在不适宜生存的环境中逐渐死亡并被其他生物所摄取，或被抗菌化合物杀死。

该系统的设计和布局将取决于当地的地形、输入废水的性质以及特定的处理目标。需要多少土地将取决于污染物的输入负荷、湿地设计和处理目标。但一般来说，负荷越高或处理程度越高，所需的土地面积就越大。

来源：《湿地通讯》，2000年，No.4第4页

田家怡（2005）总结了多年的研究结果，提出了黄河三角洲退化湿地生态恢复的多个模式，如浅海湿地贝类养护模式，滩涂湿地生态调控养殖模式，潮间带芦苇湿地恢复建设，退化湿地草甸恢复的草牧模式，坑塘、沟渠湿地生态恢复的“桑基鱼塘”模式等。

海岸景观与生态恢复有机结合，对海岸生态景观的恢复具有指导意义。

在海岸带生态恢复的研究领域，国家科技支撑计划“渤海海岸带典型岸段与重要河口生态修复关键技术与示范”，国家海洋公益科技专项“莱州湾和深圳湾研究区人工岸段生态环境现状及生态化建设”等项目，经过多年的研究，都取得了可喜的成果。

（四） 海岛恢复

海岛是重要的海洋国土资源，对于维护国家海洋权益、增强国防、发展海洋经济、维持海洋生态平衡都有重要的意义。我国沿海有面积500m2以上的海岛7000多个，还有更多的小岛和岛礁。它们镶嵌在大海中构成美丽的海疆。

但海岛在干扰下极易退化且不容易恢复，对海岛的干扰包括开发不当或过度，如毁林、炸岛取石、引种不当和自然灾害。Lugo（1998）根据干扰对海岛能量流动的影响程度，将对海岛的干扰分成5类。

第一类，其能量被海岛利用前能改变海岛能量的性质和量，如“恩索”现象（El Niño-Southern Oscillation, ENSO）导致的干旱或强降水。

第二类，海岛自身的生物地球化学途径，如地震导致的变化。

第三类，能改变海岛生态系统的结构，但不改变其基本能量特征，如飓风的影响，这些干扰过后较易恢复。

第四类，改变海岛与大气或海洋间的正常物质交换率，如大气压改变后影响季风的活动。

第五类，破坏消费者系统的事件，如过度开发、人类战争对海岛的影响（表3-2）。

前些年，不少地方对海岛造成了破坏，生态环境急剧恶化。据调查，从20世纪80年代以来，浙江省仅因采石而造成自然景观和生态破坏的海岛就有100多个（毋瑾超等，2013）。

海岛生态系统由四个部分组成，即岛陆、岛滩、岛基和周围海域。这实际上是四个子系统，它们的物质交换和能量流通是紧密相关的，任何一部分受到污染或生态破坏，对海岛的生态系统都会造成不利的影响。海岛受人为损害，主要是开山采石、毁林、污染、建连岛坝、采砂石以及过度捕采海岛生物等活动。例如，由于开垦和引入大量的家畜，美国夏威夷群岛约1/3的生物消失或面临灭绝（Whittaker, 1998）。为此，海岛的修复，要查明受损的原因，根据受损具体情况，编制明确的修复方案和可行的实施措施。对于景观受损严重的海岛，生态修复尤其要与工程技术相结合。

表3-2　对海岛的干扰现象（转引自任海等，2001）

庄孔造等（2010）强调，海岛生态修复应根据一般的生态修复理论，结合海岛生态系统的特点，以生物修复为基础，综合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使海岛受损生态系统得以修复。

海岛的陆生原始生物资源一般有4个特征：①抗盐和抗风的海岸树种常形成一个完整的冠层；②群落中有一些较大型的脊椎动物；③海鸟和爬行动物的密度和多样性比较高；④ 由于海岛的生物种类相对于大陆少，因而其乡土种的生态位更宽些，加之生态隔离，故海岛乡土种的竞争力低于大陆的种类。上述这些特点，在进行海岛岛陆生态恢复时应予以考虑。

目前，国内外海岛修复采用的技术，主要以生物技术和工程技术为主，在景观的修复方面，重视生物技术与工程技术相结合。已采用的技术包括物种引入与恢复技术、种群动态调控技术、群落演替控制与恢复技术、物种选育与杂交技术、土壤肥力恢复技术、水土流失控制与恢复技术、水体污染控制技术、节水与保水技术、生态评价与规划技术、生态系统组装与集成技术等（史莎娜等，2012）。

广东南澳岛的修复，主要运用植物恢复、群落演替控制与恢复等技术（周厚诚等，2001）。对厦门猴屿进行修复时，采用了植被修复技术；而猴屿码头北面受破坏严重，采取了浆砌石墙的水土流失控制技术，以防止水土流失（廖连招，2007）。

在科西涅岛（Cousine Island）的生态修复过程中，不同修复阶段采取了不同的生物工程修复措施。先是进行生态评价与规划，接着建立园艺区隔离非原生的植物，并引入原始物种，然后对外来在岛上建设的工厂实施搬迁（Constible, 2008）。

豪勋爵岛（119°05′E，31°33′S）是位于南太平洋澳大利亚大陆东部580km处的一个小型海洋岛屿（面积1445hm2）。为恢复该岛的生物多样性，制订了一个综合恢复计划，包括该岛30个濒危物种的恢复。估计大约有239种本地植物，34种脊椎动物和31种植物群落会受益于该修复计划（Brown等，2009）。

2013年，海洋出版社出版了毋瑾超等人编写的《海岛生态修复与环境保护》，书中对海岛的生态修复作了比较好的论述。该书在概述海岛生态修复理论的基础上，介绍了海岛修复的技术路线（图3-4）、海岛边坡修复技术、海岛受污染环境的生物修复技术、海岛淡水资源保护与开发利用等。并介绍了浙江省桥梁山岛生态修复实践。

图3-4　海岛整治修复总体流程（引自毋瑾超等，2013）

桥梁山岛（122°16′E，30°28′N），位于浙江省岱山县城高亭镇北27.6km、衢山岛西北0.7km处。岛体由花岗岩构成，东西长0.7km、南北宽0.12km，面积约0.1km2。1992～2006年，由于炸山采石造成4hm2面积被破坏，原有的3.2hm2松树（Pinus spp.）已为茅草（Imperata cylindrical）所替代。在国家海洋局海岛司的支持下，运用了喷混植生修复技术，客土回填、修建蓄水池、边坡养护、植被修复、污水污泥回用、裸地表层土壤改良等生态和工程技术，取得了良好的修复效果，植被覆盖率达到90%，水土保持能力大大提高。

但对于已受到严重破坏、退化或完全改变而无法挽回的受损海岛，则不必强调整体修复。比如，位于南太平洋的复活节岛（Easter Island），曾经是覆盖着茂密的森林的海岛，但到20世纪末已是土地贫瘠，大部分覆盖的是稀疏的草原，原始的灌木林已消失，所有本土的脊椎动物也不见踪影。因此，原有的生态系统不可能恢复，存在一个新的生态演替过程。根据现实状况，只能采取对海岛重新进行绿化、修复和美化工程，重点应考虑美学和工程应用价值，不要特别关注重新恢复生态完整性（Michael等，2000）。