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1990-2020年围填海对我国中华白海豚栖息地的影响

鲁夕霞, 周冯祥, 雍李明, 曾千慧, 赵丽媛, 张语克, 王先艳

生物多样性 2026, 34 (3): 25249-. DOI: 10.17520/biods.2025249

摘要（1482）

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海岸带的快速开发对全球海洋生物多样性构成严峻挑战, 亟须对关键物种的栖息地变化开展大尺度、长时程的量化评估。本研究以中华白海豚(Sousa chinensis)为关键指示物种, 耦合近30年的卫星遥感与社会经济数据, 系统解析了中国东南沿海围填海的空间格局及其驱动因素, 并评估了围填海造成的栖息地丧失与当前保护空缺。结果表明: 在地区常住人口密度(r = 0.638, P < 0.01)和人均地区生产总值(r = 0.635, P < 0.01)等因素驱动下, 1990-2020年研究区累计围填海面积1,683.20 km², 围填海强度为0.30 ha·yr^-1·km^-1, 整体呈现“北高南低, 河口集聚”的空间格局。广泛发生的围填海活动对中华白海豚各地方种群造成不同程度的影响: 厦门湾种群的栖息地丧失比例与栖息地内围填海强度最高(分别为9.03%, 0.46 ha·yr^-1·km^-1), 其次是珠江口种群(4.63%, 0.43 ha·yr^-1·km^-1), 海南西南水域种群栖息地丧失比例与栖息地内围填海强度最低(0.06%, 0.02 ha·yr^-1·km^-1)。值得注意的是, 现有中华白海豚种群栖息地总体仅有8.25% (818.94 km²)位于保护区范围内, 存在巨大保护空缺。当前亟须将中华白海豚种群分布的河口地区纳入自然保护地体系, 构建陆海统筹的生态保护格局, 以保护现有的栖息地并提高其连通性。该成果可为优化我国海洋生态保护红线及制定濒危海洋物种保护策略提供科学依据。

中华白海豚现有种群 Existing populations of Chinese white dolphin	1990年栖息地面积 Habitat area in 1990 (km²)	2020年栖息地面积 Habitat area in 2020 (km²)	栖息地丧失面积 Habitat loss (km²)	基于1990年的栖息地丧失比例 Proportion of habitat loss based on 1990 (%)	栖息地内围填海强度 Coastal reclamation index in the habitat (ha·yr^-1·km^-1)	栖息地内跨海大桥建设数量(座) Number of cross-sea bridges built in the habitat (n)
广东珠江口 PRE	5,989.96	5,712.74	277.21	4.63	0.43	13
福建厦门湾 XMB	604.92	550.32	54.60	9.03	0.46	9
广西北部湾 BBG	1,423.75	1,399.52	24.24	1.70	0.39	1
广东雷州湾 LZB	634.59	626.75	7.85	1.24	0.25	0
台湾西海岸 WTW	161.60	158.97	2.64	1.63	0.22	0
福建宁德 ND	25.61	24.78	0.83	3.24	0.06	1
海南西南水域 SWHN	1,231.70	1,230.97	0.73	0.06	0.02	0
广东汕头 ST	226.07	225.36	0.72	0.32	0.09	1
区域综合值 Regional composite value	10,298.21	9,929.40	368.81	3.58	0.39	25

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表3 中华白海豚各地方种群栖息地内围填海状况

正文中引用本图/表的段落

1990年广东珠江口的中华白海豚种群栖息地约有5,989.96 km2, 是我国东南沿海最大的栖息地斑块。1990-2020年间中华白海豚各地方种群栖息地均出现了不同程度的萎缩: 珠江口种群栖息地面积减少最大, 至2020年丧失面积达277.21 km2, 占1990年栖息地面积的4.63%; 厦门湾种群栖息地的丧失比例最大(占比9.03%), 丧失面积为54.60 km2。相比之下, 广东汕头和海南西南水域种群栖息地丧失比例和面积较小, 分别有0.32% (0.72 km2)和0.06% (0.73 km2)的海域被用于围填海。宁德种群栖息地丧失面积较小(0.83 km2), 但占比达3.24%。此外, 在此期间珠江口和厦门湾种群栖息地内分别建设了13座和9座跨海大桥, 宁德、汕头和北部湾种群栖息地内各建设1座跨海大桥(表3)。

不同地方种群栖息地内的围填海强度有明显差异。厦门湾种群栖息地内的围填海强度最高, 达0.46 ha·yr-1·km-1, 其次为珠江口与北部湾, 分别为0.43和0.39 ha·yr-1·km-1, 海南西南水域种群栖息地内围填海强度最低, 为0.02 ha·yr-1·km-1 (表3)。此外, 厦门湾、珠江口、台湾西海岸以及北部湾4个地方种群栖息地内的围填海强度均大于其所在省份的平均围填海强度(表1)。

现有省级以上中华白海豚自然保护区与栖息地重叠比例均超过90%, 但广西合浦儒艮国家级自然保护区与中华白海豚栖息地重叠部分仅为48.28%。此外, 潮州饶平中华白海豚县级自然保护区和汕头潮阳龙头湾中华白海豚市级自然保护区, 与本研究所界定的栖息地范围无空间重叠。各地方种群栖息地受保护比例大小依次为: 北部湾(10.79%) > 厦门湾(9.85%) > 珠江口(9.57%) > 雷州湾(9.51%) > 汕头(3.32%) (表5)。福建宁德、台湾西海岸和海南西南水域的种群栖息地内尚未设立中华白海豚保护区。总体而言, 现有中华白海豚栖息地总面积为9,929.40 km2 (表3), 其中仅有8.25% (818.94 km2)位于保护区范围内(表5)。

值得注意的是, 围填海区域通常伴随桥梁等基础设施建设以支持经济发展。虽然桥梁本身占用的海域面积相对较小, 但其生态影响往往超过其物理尺度。沿海跨海桥梁的建设活动(如基槽开挖、打桩、填海筑岛等), 会显著破坏沿岸及海洋生物栖息地, 加速生态系统退化(张华, 2010)。施工期间产生的噪声、悬浮物及污染物对邻近水域的中华白海豚构成直接威胁(温华等, 2016)。对香港水域2010-2017年出现的中华白海豚研究表明, 在港珠澳大桥海上通道和香港国际机场第三跑道建设期间, 雌性海豚繁殖率显著下降, 同时幼崽存活率较低(出生后3个月存活率< 60%, 1年存活率< 46%), 平均出生率(~0.03)和年补充率(~0.02)均跌至历史最低水平(Chan et al., 2024)。此外, 密集的桥墩会构成物理屏障, 可能持续阻碍种群迁移和个体交流, 进而改变其原有的空间利用模式, 加剧栖息地的破碎化。例如, 港珠澳大桥工程施工期间(2015-2016年), 珠江口伶仃洋水域的人类活动干扰显著增强, 迫使该水域的中华白海豚向近岸区域迁移, 导致其栖息地利用模式发生变化(王新星等, 2022)。厦门翔安大桥施工(2018年12月至2023年1月)后, 中华白海豚对同安湾海域的利用大幅减少(Zhang et al., 2025)。因此, 伴随围填海推进的跨海桥梁极有可能成为中华白海豚未来面临的重要干扰因素, 其对地方种群栖息地质量及种群间基因交流的累积性影响亟待研究。

最小凸多边形法(minimum convex polygon, MCP)常用于研究动物的分布(Mohr, 1947; Hayne, 1949), 通常使用95% MCP计算动物的家域范围(Burt, 1943; Powell, 2000).本研究基于中华白海豚各种群的历史分布点位绘制95% MCP, 并以此界定各地方种群的历史栖息地, 主要依据为: 物种的基础生态位是由允许其长期生存的所有条件组成, 而其当前分布范围可视为其历史潜在分布范围的子集(Hutchinson, 1957; Phillips et al., 2006); 另外, 中华白海豚生活史较长, 同时其偏好栖息于近岸水域, 表现出高度的栖息地忠实性(Jefferson, 2000), 其当前被记录的出现水域在很大程度上能够反映其历史分布模式④(④雍李明 (2024) 近30年我国东南沿海中华白海豚分布变迁及驱动因素研究. 硕士学位论文, 上海海洋大学, 上海.).因此, 尽管围填海等人类活动已导致其栖息地萎缩而呈斑块化分布格局, 但通过整合不同时期的分布点位, 可以更接近其受干扰前的潜在历史分布范围.此外, 对于因人为干扰而分布退缩的物种, 采用物种分布模型(species distribution model, SDM)同样可能低估种群的历史栖息地(Pang et al., 2022).整合历史分布点位的MCP可以在权衡准确度的前提下, 尽可能地将物种能到达的区域划入活动范围(Parra, 2006), 一定程度上减少了历史分布退缩造成的栖息地低估.综上, 本研究首先通过搜集已经发表的期刊论文、专著和科考报告, 获取中华白海豚各地方种群1990-2020年间的分布点位.其次, 使用ArcGIS 10.8的HRT 2.0 (Home Range Tools for ArcGIS)分析插件(Rodgers & Kie, 2011), 选取Fix Mean的百分比计算方法, 绘制中华白海豚不同地方种群的95% MCP.此外, 由于珠江口种群来自不同研究的分布点位密集, 为降低空间自相关的影响, 该区域2 km间距内只保留1个点位用于计算95% MCP.最后, 因陆地区域无法被海豚利用, 从95% MCP中分别剔除1990年和2020年的陆地区域, 得到对应时期的中华白海豚栖息地范围. ...

The influence of bridge engineering construction on ecological environment

2010

... 值得注意的是, 围填海区域通常伴随桥梁等基础设施建设以支持经济发展.虽然桥梁本身占用的海域面积相对较小, 但其生态影响往往超过其物理尺度.沿海跨海桥梁的建设活动(如基槽开挖、打桩、填海筑岛等), 会显著破坏沿岸及海洋生物栖息地, 加速生态系统退化(张华, 2010).施工期间产生的噪声、悬浮物及污染物对邻近水域的中华白海豚构成直接威胁(温华等, 2016).对香港水域2010-2017年出现的中华白海豚研究表明, 在港珠澳大桥海上通道和香港国际机场第三跑道建设期间, 雌性海豚繁殖率显著下降, 同时幼崽存活率较低(出生后3个月存活率< 60%, 1年存活率< 46%), 平均出生率(~0.03)和年补充率(~0.02)均跌至历史最低水平(Chan et al., 2024).此外, 密集的桥墩会构成物理屏障, 可能持续阻碍种群迁移和个体交流, 进而改变其原有的空间利用模式, 加剧栖息地的破碎化.例如, 港珠澳大桥工程施工期间(2015-2016年), 珠江口伶仃洋水域的人类活动干扰显著增强, 迫使该水域的中华白海豚向近岸区域迁移, 导致其栖息地利用模式发生变化(王新星等, 2022).厦门翔安大桥施工(2018年12月至2023年1月)后, 中华白海豚对同安湾海域的利用大幅减少(Zhang et al., 2025).因此, 伴随围填海推进的跨海桥梁极有可能成为中华白海豚未来面临的重要干扰因素, 其对地方种群栖息地质量及种群间基因交流的累积性影响亟待研究. ...

桥梁工程建设对生态环境的影响

2010

International advance of sea areas reclamation impact on marine environment

2012

... 围填海会对中华白海豚构成系统性的多重威胁.首先, 围填海直接侵占并永久性损毁中华白海豚栖息地, 导致其生存空间碎片化(Huang et al., 2022; Zhang et al., 2025).其次, 人为构筑的永久性地理屏障限制了种群移动, 改变其分布模式并加剧种群内部分化(Wang et al., 2017).对于工程建设本身, 特别是水下爆破作业, 影响范围广, 极易造成中华白海豚伤亡, 甚至直接导致小种群局部灭绝(张荔锋, 2008①(①张荔锋 (2008) 中华白海豚环境压力分析和保护对策研究——以厦门中华白海豚为例. 硕士学位论文, 国家海洋局第三海洋研究所, 福建厦门.); 吴洽儿等, 2010).再者, 施工和运营期持续的水下噪声会形成听觉掩蔽效应, 甚至损伤听觉系统, 严重干扰其觅食效率和社交行为②(②赵润晗 (2022) 海上打桩噪声对中华白海豚whistles信号的掩蔽效应评估. 硕士学位论文, 厦门大学, 福建厦门.).更为深远的影响是, 围填海通过改变河口及近岸生态系统的物理、化学和生物属性, 降低栖息地的质量, 引发一系列生态级联效应, 损害生态系统功能.例如, 围填海造成的高浓度悬浮颗粒会严重影响鱼卵和仔稚鱼的存活和发育(高文斌等, 2009), 导致周边海域鱼类的种类数、种群密度和生物量显著下降(索安宁等, 2012; 王泽斌, 2019③(③王泽斌 (2019) 围填海工程对天津近海鱼类资源的影响及评估. 硕士学位论文, 天津农学院, 天津.)).此外, 围填海会侵占滨海湿地、河口岛礁等特殊生境, 直接导致多种鱼类和底栖生物的关键产卵场、索饵场及洄游通道丧失(魏婷, 2014), 进而导致近岸海域渔业资源锐减(张明慧等, 2012), 最终影响中华白海豚的摄食结构和种群动态(Lin et al., 2021; 罗方强, 2024④(④罗方强 (2024) 中华白海豚饵料鱼资源变化与栖息地选择关系研究. 硕士学位论文, 北部湾大学, 广西钦州.)). ...

围填海的海洋环境影响国内外研究进展

2012

Rapid habitat fragmentation and niche shifting of an estuarine dolphin driven by coastal urbanization

2025

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