中国网/中国发展门户网讯  海岸带是陆地与海洋相互作用的过渡区域，通常包括潮间带、潮上带和近岸水域，宽度自平均大潮高潮线向陆10 km至领海基线。该区域受潮汐、波浪和河流输入共同影响，孕育了盐沼、红树林、海草床等高价值生态系统，兼具重要生态功能与高度生物多样性。海岸带也是全球人口和经济活动的密集区。全球约53%的人口生活在距海岸100 km范围内，其经济贡献占全球国内生产总值（GDP）的60%以上。在我国，海岸带以13.4%的国土面积，承载了约45.5%的人口（约6.4亿），贡献了全国GDP的52.6%（2023年约为69.6万亿元），单位面积经济产出为内陆地区的7.1倍。然而，海岸带对气候变化极为敏感，面临海平面上升和极端天气事件的严重威胁。过去20年，全球约1400万人受海平面上升相关洪水影响，预计到2100年可能增至7300万人。我国海岸带是全球风暴潮灾害最严重区域之一，年均发生5—7次风暴潮事件，占全球总数的25%。长三角、珠三角等经济核心区80%岸线面临风暴潮威胁，叠加地面沉降进一步加剧风险。1949—2023年登陆我国的强台风和超强台风次数显著增加（图1）。在升温2°C情景下，我国海岸带风暴潮频率预计增加30%，经济损失可能增长3—5倍。

海岸带生态系统作为风暴潮和咸潮入侵的关键生态屏障区，其防护价值日益凸显。研究表明，珊瑚礁可削减高达97%的波浪能量，盐沼湿地能减少50%—90%的海岸侵蚀，而沿海植被覆盖可降低65%的堤坝维护成本。这些生态系统通过其自然结构与生态过程，有效实现防灾减灾功能。国际上，海岸带生态系统已从单一防护功能认知，发展为提供多重服务的“绿色基础设施”。研究重点集中于生态系统服务的量化评估。例如，通过高精度遥感与模型模拟，系统解析红树林和盐沼在削减波高、抵御风暴潮中的效能。同时，“基于自然的解决方案”（NbS）成为海岸带管理的核心理念，欧美等国家和地区积极推动“生态海堤”“湿地恢复替代灰色工程”等实践，强调发挥自然生态系统的弹性和自适应能力以应对海平面上升。我国在海岸带生态屏障建设方面已取得重要进展，通过实施“蓝色海湾”“南红北柳”及互花米草防治等重大工程，在红树林恢复、滨海湿地重建和植被固岸等方面取得了显著成效。然而，当前研究仍存在明显不足：多数工作集中于单一生态系统（如红树林或盐沼），对“牡蛎礁-海草-红树林”等复合系统的内部耦合机制、协同效应及整体功能研究薄弱；部分修复工程存在“重造林、轻生境”“重景观、轻功能”倾向，导致系统结构简单、稳定性差、服务功能低下，且缺乏长期的跟踪监测与成效评估，制约了生态屏障功能的可持续发挥。

在人类活动和气候变化双重压力下，我国海岸带生态屏障面临严峻挑战。数据显示，1940—2020年间大陆自然岸线比例下降超过50%；1990—2020年，滨海湿地面积减少43%，滩涂丧失46%；砂质和泥质海岸持续侵蚀，加之沿海防护林布局不尽合理等，严重制约了海岸带在防灾减灾方面等生态屏障功能。面对这一形势，国家在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中明确提出“加快推进海岸带生态屏障建设”，《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划（2021—2035年）》更将其纳入“三区四带”总体生态安全战略格局。本文针对当前海岸带生态屏障建设中存在的功能维持机制不清、区划方法缺乏、提升技术滞后和监测评估薄弱等核心问题，从立体监测、功能区划、技术修复、评估管理等方面，提出中国海岸带生态屏障功能维持与提升的针对性建议，以期为我国海岸带生态屏障建设提供科学支撑，助力沿海区域生态安全和可持续发展目标的实现。

海岸带生态屏障的概念和内涵

海岸带生态屏障是由近海水域、滨海湿地和沿海防护林等构成的陆海连续体，具有防风消浪、护岸促淤、调节气候、净化水质等防灾减灾功能，是维护沿海人类生存和区域可持续发展的自然-社会复合生态系统。其核心科学内涵包括3个维度： 陆海连续体。作为陆地与海洋间的动态过渡带，通过地质、水文、生物地球化学和生态过程将流域-河口-滨海湿地-近海等生态系统有机串联（图2），维持着陆地与海洋系统间物质循环、能量流动和生物迁徙的连通性。海洋灾害抵御系统。红树林、盐沼、海草床、珊瑚礁、牡蛎礁及滨海沙坝-潟湖系统等生态系统，通过其物理结构和生态过程，有效缓解台风风暴潮、海岸侵蚀、水质污染、海平面上升等多重灾害风险（图2），是实现海岸带韧性防护的天然基础设施。自然-社会复合系统。海岸带生态屏障跨越陆海过渡带重点生态功能区、沿海城市群和经济带，以生态系统服务为纽带，紧密关联区域生态安全、经济韧性和社会公平，是推动海岸带可持续发展的综合系统。海岸带生态屏障的边界范围涵盖陆海交互作用的完整过渡带：向陆延伸至风暴潮最大影响范围或盐渍化前锋线，一般设定为海岸线向陆10 km（重点区域可扩展至15 km），或为便于统计采用地级市行政边界；向海一般延伸至–15 m等深线，以覆盖红树林、盐沼、海草床、珊瑚礁等典型生态系统。

海岸带生态屏障功能依赖于生态系统完整性、水文连通性及生物多样性。然而，堤坝和水闸等硬质工程严重削弱了其防风消浪和护岸促淤功能。全球大型水坝已使入海泥沙通量锐减49%，而在中国的长江、黄河等主要河流的输沙量降幅高达70%—90%。沉积物供应锐减直接制约三角洲湿地的淤积和维持能力。例如，黄河三角洲因上游水库拦截，年造陆面积从20世纪80年代的32 km²降至目前的不足10 km²。硬质工程还改变了水动力过程，导致盐沼湿地波能衰减效率降低55%，长江口潮间带湿地宽度缩减逾60%，风暴潮期间堤前波高增加2.5—3.8 m。另外，水闸运行干扰潮汐节律，造成超过60%的潮间带区域水文周期异常，细颗粒泥沙沉积速率下降50%—80%，湿地自然促淤造陆功能严重受损。水文动力改变也影响植被定植，红树林和盐沼植物幼苗定居成功率下降50%—70%。综合而言，硬质工程导致海岸带生态系统整体防护效能降低60%以上。为应对上述问题，亟须推广透水堤坝、生态水闸等生态工程措施，逐步恢复陆海水文连通性与自然动力过程，提升生态屏障的综合防护能力。

当前中国海岸带生态屏障建设中面临的主要挑战

海岸带生态屏障建设的基础理论多借鉴内陆，难以反映陆海交互作用的复杂性和社会经济发展的强烈作用

当前，海岸带生态屏障的基础理论方法主要借鉴内陆生态屏障的研究框架，国际上已形成若干代表性理论方向：陆海统筹与生态系统管理理论。强调以流域-河口-海岸带为整体单元，通过基于生态系统的管理（EBM）和基于生态系统的适应（EbA）方法，统筹人类活动与生态过程，实现生态系统的整体效益与可持续性。社会-生态系统与韧性理论。将海岸带视为社会-生态复合系统，关注其在台风、海平面上升等扰动下的吸收、恢复与适应能力，并借助韧性评估和适应性循环模型识别系统演替阶段与临界阈值，支撑预警和决策。

然而，现有理论在刻画陆海连续体及其交互关键过程方面仍存在明显不足。传统内陆生态屏障理论基于“植被—土壤—气候”稳态假设，难以反映海岸带在潮汐、盐淡水混合、沉积物输运等多重胁迫下的非稳态特征，导致其生态阈值普遍低于内陆系统30%—40%；对社会经济驱动响应不足，尽管海岸带区域承载全国55%的GDP与45.5%的人口，现有理论仍沿用内陆“自然恢复为主”的范式，缺乏对“自然-社会”耦合反馈的系统量化；动态适应理论尚未建立，海岸带受海平面上升（3.4 mm/a）和极端气候加剧（如台风频率增加30%）的叠加影响，生态屏障功能衰减速率是内陆系统的2—3倍，而现有理论仍依赖静态平衡假设，难以支撑系统层面的动态响应与适应性调控。因此，亟须立足我国高人类活动强度的海岸带现实，发展融合自然与社会要素的新型理论体系，构建海岸带数字孪生系统，推动动态模拟与预警方法创新，形成具有全球意义的中国理论与系统方案。

海岸带生态屏障功能区划体系亟待完善，目前尚未形成全国统一的陆海统筹区划标准和空间布局方案

当前我国仍缺乏基于陆海连续体视角的海岸带生态屏障功能区划，导致其对国家生态安全屏障建设的支撑明显不足。具体表现在3个方面：顶层设计与科学认知薄弱。海岸带生态屏障作为“三区四带”生态安全战略中最新提出的任务，其科学基础和实践积累最为欠缺。20世纪50年代以来，我国已累计丧失53%的温带滨海湿地、73%的红树林和80%的珊瑚礁，生态屏障功能严重衰减，反映出长期以来在系统性研究与战略投入上的不足。陆海统筹视角下的生态屏障功能量化标准缺失。尽管陆海交互特性已被广泛强调，但在实践中仍缺乏统一的生态系统服务功能核算体系。以蓝碳为例，盐沼、红树林等已纳入联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）国家温室气体清单，而海草床和大型海藻的碳汇核算方法尚未统一，直接导致区划所需的指标体系与数据标准缺失，极大地制约了海岸带生态屏障建设进程。现有区划实践如《国家生态保护修复公报2024》虽划定11个近岸海域生态分区，但未与陆域生态功能区衔接，也缺少社会经济维度，指导作用有限。静态区划难以响应海岸带动态变化。海岸带受海平面上升、海岸侵蚀及人类活动的多重应力持续影响，生态功能处于动态演变中，基于静态地理数据的区划方案易迅速失效。因此，亟须从3个方面推进方法创新：建立陆海统筹的功能核算方法，发展多尺度嵌套的空间优化算法，构建能响应多重应力的动态智能区划技术，为实现全国海岸带生态屏障的科学布局与动态管理提供支撑。

海岸带生态屏障功能提升技术体系尚不完善，陆海连续体协同修复机制缺失，导致屏障功能提升效果受限

当前海岸带生态屏障功能提升技术因对陆海连续体关键过程认知不足，在实践中存在明显局限性，主要体现在3个方面：忽视陆海交错带复杂动力学过程，导致修复方案与实际水文、沉积环境不匹配，影响工程持久性与修复效果。例如，东南亚红树林恢复项目因未充分考虑潮汐水动力及沉积物迁移规律，导致红树林长期存活率仅有10%—20%。全球764项海岸带生态修复项目的平均成功率约为64%，反映出修复方案亟须优化。偏重单一生态系统类型，缺乏对陆海连续体中物质能量连通性的系统统筹。全球多数海岸带修复项目集中于红树林、盐沼或珊瑚礁等单一生境，缺乏系统间协同设计。研究表明，与红树林连通的珊瑚礁在飓风后展现出更强的自我修复能力；采用牡蛎礁-红树林协同修复模式的区域，底栖生物量在3年内提升超过60%，显著优于单一生境修复效果。修复目标多侧重于植被与生境恢复，对减灾防灾功能关注不足。2022年前我国实施的86个典型海岸带修复项目中，90.7%缺乏量化目标，75.6%以未修复湿地为参照系进行评估，鲜有将防风消浪、护岸促淤等屏障功能纳入核心指标。因此，当前技术体系在动力响应、系统协同与功能导向上均存在不足，制约了海岸带生态屏障整体功能的提升。

当前海岸带陆海连续体监测主要依赖宏观遥感估算，精度不足，难以精准解析生态屏障功能的关键过程机制

海岸带陆海连续体地形复杂、动力环境多变，普遍存在低可达性与监测难度大的科学难题，在精准解析生态屏障功能及支撑防灾减灾方面，仍面临3点突出问题：有效观测数据严重缺失。陆地与海洋卫星在设计目标和参数上存在固有差异，导致光谱及空间分辨率的陆海兼容性差，尚未建立全球统一的沿岸监测体系。加之云雨、海雾、太阳耀光等气象干扰，海岸带地区年均有效观测天数严重不足。关键遥感监测技术精度不足。受空间分辨率限制及复杂辐射、水深、水体成分、水表耀光变化等因素影响，潮间带及邻近区域的生态环境要素与动力参数遥感监测精度普遍较低。例如，近岸悬浮颗粒物浓度因陆海源颗粒物光学特性差异，反演误差在近岸高浓度水域普遍较高；激光雷达在盐沼湿地高程测量中普遍存在0.20—0.80 m的高估，严重影响工程建模、生态建模及海平面上升评估的准确性。综合观测体系尚未形成。陆海连续体要素多样、时空结构复杂，现有单要素或单模式监测难以满足高精度、高分辨率、多要素综合观测需求。以全国海岸带地质环境综合数据集为例，野外动态监测数据仅占6.9%，样品测试与综合调查数据不足50%，关键生物地球化学参数的连续观测数据严重缺失，制约了对生态功能机制的深入解析。

中国海岸带生态屏障建设的关键理论与技术

创新研发海岸带生态屏障动态耦合模型，实现极端海洋灾害下海岸带生态安全预警的精准化与实时化

气候变化正加剧海岸带极端灾害风险，高效预警已成为保障区域可持续发展的关键。历史经验表明，预警失效会显著放大灾难后果。例如，2005年美国新奥尔良飓风和2007年英国夏季洪灾均因响应延迟导致重大损失，凸显创新预警体系的紧迫性。然而，现有预警管理面临根本挑战：海岸带灾害具有强时空变异性、非线性及级联效应，而人类-社会-经济系统在灾害中又表现出高度动态响应，共同导致灾害预警过程充满不确定性。构建能够容纳并适应此类不确定性的韧性社会-生态系统，是未来预警体系的核心目标。因此，亟须建立耦合动力过程和生态过程的多情景海岸带屏障功能模型框架。应以高精度激光雷达（LiDAR）与多光谱遥感数据构建三维计算域，集成防风、消浪、侵蚀和洪水等动力过程，建立生态系统过程模拟平台。通过实地观测和可控物理模型实验进行多尺度验证，关联实时监测、数据建模和生态响应管理等关键技术，支持“过程分析—临界诊断—功能响应”的链式模拟与预测，从而提升海岸带灾害的预判能力与防控精准度。

研发陆海统筹的海岸带生态屏障区划技术，制定多目标协同的空间优化方案

鉴于海岸带生态屏障建设的重要性和紧迫性，以及海岸带的区位特殊性和受多重应力复合胁迫的复杂性，海岸带生态屏障功能区划应在强调地理学“综合性”特征与陆海连续体“整体论”等科学方法论的前提下，着重开展生态屏障功能综合评价体系、时空演变特征、动态响应区划等方面的研究。具体包括：整合海岸带生态-经济-社会-气候-灾害多源、多要素时空数据，调查海岸带生态屏障本底状况和时空演变特征，明晰其现状空间格局和历史演变轨迹。集成海岸带生态屏障功能多学科、多要素数据和模型方法，动态精准量化生态屏障功能，将供给方与需求方进行集成分析，重点评价生态屏障功能的不可替代性和关键生态系统贡献度，创新综合评价模型，构建多目标、多层级评价体系，开展海岸带生态屏障功能综合评价。多时空尺度识别并解析海岸带生态屏障功能的权衡-协同关系，评估和定位海岸带生态屏障核心功能区（带），并结合气候变化、水沙输移、生态过程及人类活动等多重因素，在融合空间异质性分析与生态屏障功能权衡-协同研究基础上，构建“功能类型-空间格局-过程特征”三位一体的海岸带生态屏障功能统一区划标准和动态特征区划方案（图3）。

构建陆海连续体一体化保护修复技术体系，协同增强生态屏障系统稳定和服务功能长效性

当前海岸带生态修复已从过去局部、单一要素的治理，转向以“陆海统筹”为灵魂的系统性生态管理，旨在通过多维度协同提升海岸带整体韧性。陆海连续体保护修复技术体系融合生态学、环境学和海岸工程学，涵盖方案规划、提升途径和效果评估三大环节，以增强生态屏障的稳定性和服务功能长效性。提升途径包括三大技术模块：硬质海堤生态化。通过阶梯式缓坡设计、表面复杂化处理、植被护坡与人工潮滩护坡等措施，在消减波浪冲击力的同时构建多层次生物栖息空间。生物群落恢复。采用“基底-地形-水文-生物”协同修复策略，整合沉积物改良、微地貌重塑、水文连通性优化、植被重建和生物礁保育、植被/生物礁多要素配置，实现潮间带植被和潮下带生物礁群的协同恢复。水文调控。通过拆除围堤、开设潮汐通道或建设智能水闸，重建自然潮汐节律，恢复水文连通性与物质循环功能。在实践应用中，需因地制宜组合技术（图4）。例如，在低波能区优先采用生物群落恢复技术构建自然屏障；高城市化滨海区宜采用生态海堤构建与生物恢复混合模式；退化湿地则需综合应用生态海堤改造、生物群落重建与水文调控，实现防灾减灾与生态恢复的双重目标。全球案例显示，陆海连续体协同减灾已成为海岸带可持续发展的关键路径。美国霍华德海滩项目将盐沼湿地、牡蛎礁与可移动防洪墙结合，有效降低洪水风险；佛罗里达“生命海岸”项目构建的“牡蛎礁-海草-红树林”系统可削减15%—20%涌浪能量，并在飓风冲击下展现出优越韧性与经济性。陆海连续体修复的最终目标是系统提升生态韧性，亟须构建“技术—管理—资金”一体化的长效体系，推动治理思维从“一次性工程”向“持续性运营”转变，促进修复系统向自我维持、自适应扰动的生命系统演进。

构建陆海连续体多维感知与立体监测技术体系，提升海岸带生态屏障功能动态监测和预警能力

海岸带兼具陆地与海洋的双重属性，其潮滩周期性淹没与暴露、盐度梯度和生态过渡带明显、人类活动频繁等特征，导致海岸带生态系统观测面临严峻挑战。受限于遥感数据的时空分辨率及环境复杂性，依赖单一遥感传感器或时相难以获得全面精确信息。

当前我国海岸带生态屏障亟须构建陆海连续体多维感知与立体监测体系，以提升数据精度与时效性，支撑生态功能的动态评估与预警。具体实施路径包括3个方面（图5）：构建陆海连续体通用多元数据集。整合获取近地面—无人机—卫星遥感数据、环境与生物数据、水文气象数据、灾害数据与社会经济等多源数据，经质量控制构建历史基础数据集；开发数据同化模块，统一时空基准；通过精细化样本标注与数据增强，形成标准化训练与验证样本库，服务于遥感解译与模型预测。发展卫星与近地精准遥感关键技术。研发多角度偏振高光谱成像、主被动光学遥感及耀光甄别技术，提升对近岸波浪动力等关键过程的捕捉能力；推进多源多尺度（卫星—无人机—地面）联合反演技术，实现地物亚像元级高精度监测。构建陆海连续体多模态大数据系统。开展礁—草—藻—沙—滩—沼—林—波—流等陆海连续体多要素反演，形成多模态、多尺度、多时相的遥感与多维感知大数据；融合历史存档与实时监测数据，开发长时序、多尺度数据融合与预测技术，建立陆海生态屏障关键因子时空无缝数据库。通过立体组网观测、智能反演与数据融合，形成从数据采集到决策支持的完整技术链条，为海岸带生态屏障建设提供全要素、多尺度的技术与数据支撑。

海岸带生态屏障是以陆海连续体为核心的自然-社会复合生态系统，在抵御海洋灾害、保障沿海经济社会可持续发展中发挥着关键作用。当前，我国海岸带生态屏障建设仍面临理论基础薄弱、功能区划不完善、技术体系不健全和监测能力不足等挑战，亟须构建陆海统筹的理论与技术体系。未来需重点在以下方向实现突破：深入解析陆海交互作用复杂机制，发展动态耦合模型，提升极端灾害精准预警能力；构建多目标协同的功能区划体系，优化生态安全格局；研发陆海连续体协同修复技术，增强屏障功能的系统稳定性；构建多维立体监测网络，实现生态屏障功能的动态评估与自适应管理。海岸带生态屏障建设是一项系统性工程，需统筹自然规律与社会发展需求，通过理论创新、技术突破和政策协同，筑牢我国沿海生态安全底线，为我国海洋强国战略和“双碳”目标实现提供坚实支撑。

（作者：韩广轩、毕晓丽、秦松，中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院大学海洋学院；侯西勇、张晓黎、邢前国、李远、马海青、王挺，中国科学院烟台海岸带研究所。《中国科学院院刊》供稿）