引言
生态工法是遵从基于自然的解决方案（Nature-based Solutions，简称NbS），基于对物种保育、生物多样性保护及可持续发展而提出的一种新的工程技术。它结合水利工程与生态学特性需求，采用活植物结合人工措施创造临时结构，利用植物根系和土壤固持作用创造永久结构，通过植物缓冲截流能力对边坡进行稳定加固、提升抗冲流速。丰富的滨水植物不仅帮助水质净化提升，也同时营造了生物栖息环境。因此，生态工法也被称为有生命的结构，是基于自然的工程解决方案(Nature-based Engineering Solutions, NbES)。
在项目建设中应用生态工法，可以产生相当大的生态效益。其在满足传统水利防洪排涝功能的同时，也能增加栖息地和物种多样性，通过人工设计和自然演替形成完整、稳定的生态系统并发挥其自然生长能力，提高修复区域对外界环境变化的适应力，植被建设也能起到改善水质、防止水土流失等作用。从人文与社会价值来考虑，生态工法因地制宜，就地取材，降低了生态修复成本、便于后期维护，由于不使用钢筋混凝土，在施工过程中减少了碳排放，呈现出低碳的特点；建设的生态湿地则兼具景观、文旅、教育、科研等综合价值，并可为蓝色碳汇提供经济价值。
本文将简要介绍北京正和恒基滨水生态环境治理股份有限公司（简称：正和生态）在海岸线治理领域进行的生态工法创新与实践。
海岸线近岸海域治理与生态工法
2016年11月1日，中央全面深化改革领导小组第二十九次会议审议通过了《海岸线保护与利用管理办法》，进一步强调了海岸线保护在国家战略、绿色发展、人民福祉等多个方面的价值，也对我国海岸线保护与利用事业提出了更高、更紧迫的要求。
海岸线作为海洋与陆地交界的过渡带，是自然生态空间的重要组成部分。随着我国沿海地区经济社会快速发展，海岸线和近岸海域的开发强度不断加大。导致海湾与滨海湿地面积减少、海洋生物栖息地大量消失，海岸生态功能明显退化，严重威胁海洋生态系统安全；另一方面，粗放的海岸线利用方式如围海养殖、防潮堤坝、填海造地工程等，使得可开发利用岸线急剧减少，行业之间岸线利用矛盾凸显，极大影响了沿海地区经济社会可持续发展。在保护生态安全、坚持科学整治、优化岸线配置、拓展亲水空间的理念指导下，低成本、低维护、高生态效益的生态措施成为了优选。
多年来，正和生态致力于NbS理念和生态工法技术的本土化探索实践，在借鉴欧洲生态修复技术体系的同时，形成了从场地识别-水文模拟-目标物种-设计-复核-施工的模块化设计施工流程，不断探索适合我国生态环境保护需求的新方法、新技术。针对我国沿海城市海堤硬质化，海岸带生态功能缺失的普遍问题，正和生态携手自然资源部第三海洋研究所和自然资源部海岛中心共同组建海洋生态保护与修复部级重点实验室，研发硬质海堤生态化改造技术，三重复合生态海堤构建技术，珊瑚礁移培、沙滩修复、红树林修复等近岸海域生态综合治理技术产品，并已在广州南沙、莆田、东莞、深圳、东方等市进行应用和中试，未来将向我国沿海城市普遍推广。
其中，最新研发的基于NbS理念的生态工法模块培移技术，可解决强动力海岸植被成活率低、外海施工成本高效率低的问题，为硬质海堤生态改造提供了新的解决方案。
生态工法在海岸线近岸海域治理中的实践：莆田市妈祖城蓝色海湾项目
- 项目背景
莆田市位于福建省东中部沿海，海岸线蜿蜒曲折，拥有岸线长度443km，占福建省岸线总长的9.72%。然而，随着临港产业的发展，加速了对海岸带的开发利用强度，海岸带资源承载力日趋增大，各种矛盾逐渐凸显。为此，莆田市将近岸海域污染防治工作列入《莆田市“十四五”生态文明建设专项规划》《莆田市“十四五”海洋生态环境保护规划》等专项规划进行重点推进，明确海洋环境保护主要措施、分阶段目标和重点治理工程，莆田蓝色海湾项目即位列其中。
- 状调研
通过基础资料和上位规划研读，项目组总结了项目功能定位、自然地理和社会经济发展情况；在细致的现场踏勘中，掌握项目土地利用、生物群落现状、上游来水和地上物等基础信息。修复前的海岸带结构较为单一，传统海堤建设中断了陆海过渡带的生物廊道和生态缓冲带；自然生境破坏较为严重，生物多样性缺失，生态景观效果不佳；面源污染直流入海、岸线垃圾堆放、水产养殖污染等问题影响生态环境质量，缺失的岸边带植被也难以起到净化缓冲的效果。
- 案设计与实施
依据现场调研，针对场地现状和建设目标，正和生态根据一林（沿海防护林）、一堤（生态海堤防线）、三滩（女儿湾岸滩、妈祖阁岸滩、妈祖城岸滩）两湿地（淡水湿地、咸水湿地）的建设格局，设计出以生态工法促生态修复、海堤生态化改造的方案，并为多个节点设计了针对性的生境营造方案。以下将以紫玉湖湿地生境系统营造为例，介绍生态工法的应用。
（1）水文条件分析
紫玉湖湿地为受潮汐影响的潟湖，水力冲刷较强，水位波动频繁，且含盐度高，需要进行针对性处理。同时场地位于咸淡水交汇区，进行系统性的生境营造将提供更高生态效益。案例中，通过水动力建模，针对不同区域的水流速、剪应力、坡度、生境应用与之相适应的生态工法。
（2）生态栖息地设计
项目组通过分析紫玉湖现有动植物种类及其栖息地特性，拟建新的生境系统，结合地貌梳理，营造栖息地平面分布和深槽浅滩的竖向生境，以综合维度衡量地貌属性。
根据动物栖息环境要求，结合本土植被情况，进行生境系统营造设计，为底栖类、两栖类、长脚类、游禽类动物分别规划出适宜的栖息区域，并根据其产卵、觅食、筑巢、遮蔽等需求，以及地形地貌、水流流速等设计地表植被和具体的工法。
（3）生态工法选用
根据场地条件和生境建设的需求，在紫玉湖湿地建设过程中，主要应用了抛石种植、网格扦插、土工草甸、水生植物卷、灌木垫扦插五种工法，具体应用范围如图所示。
其中，抛石种植适用于坡度较陡的轻度侵蚀迎水面，由植物扦插和抛石两部分构成。在抛石护岸中铺放交错的平砌石块，将经处理过的植物枝条插入抛石之间的缝隙中，随着植物的生长，植物与木桩网格连接为一体，稳定性将逐年增加，有效防止水流、风浪的侵蚀；水生植物卷则体现出就地取材的特点，利用植物根团和建筑废料捆绑成卷状结构，创造动植物生境。
活柴捆护岸以可降解的植物材料编织成网状固定，种植活的植物根团，植草穿过网垫生长，使得柴捆、植物、网垫、根系与土壤合为一体，形成牢固的坡面，可有效防止地表径流冲刷或水流冲刷破坏。
而网格扦插、扦插灌木垫护岸则是结合景观设计与坡度、生境的需求，能在更为苛刻的条件下为植物保水、保熵，增加迎水坡粗糙度，水位波动带来的本地植物种子在此被拦截，实现了让大自然做功，自然生长，为动物提供适宜的栖息空间。
（4）项目维护
通过监测掌握蓝色海湾生态工法植被演替规律，项目组在建设同时，也在同步进行工法稳定性监测、入侵物种干预和生物量检测，通过动态的植物演替构建和谐、稳固的有机生态岸线。
为精准监测海岸带的各项综合指标，有效控制沿海环境污染，衡量我国蓝色海湾整治行动工程及其他滨海生态修复项目整治修复效果，在蓝色海湾项目中，还搭建了莆田蓝色海湾（北岸）生态环境大数据平台，包括：海洋环境影响跟踪监测系统、海洋数据综合管理系统、海洋生态修复效果评估系统以及相应的配套硬件设备。该系统的建设为碳汇监测与碳中和推演评估、生态系统生产总值（GEP）估算等新兴蓝色经济的发展和研究提供了支持，也助力着生态工法的效果监测、运维需求管理，其数据也将进一步推动生态工法应用技术的发展。
（5）生态、社会及经济效益
经过生态工法的建设改造，莆田蓝色海湾实现了海堤巩固升级、生态修复改善、景观重塑共享。妈祖城海堤经改造后，防浪标准提升至50年一遇。紫玉湖湿地在2020年以前，还是一片杂乱的洼地，杂草丛生，垃圾堆弃，周边群众乱搭围挡等问题严重；改造后，这片与大海相距不过数百米的湿地，已成为人与自然和谐共生的海岸生态公园，起到了稳定海岸线、恢复潮间带生境的作用，随着周边水环境和植被环境的改善，不少鱼类、鸟类也在此栖息。如今，内湾地块遍布绿植，已修复的生态面积达22公顷，还配套有健身步道，成为当地新晋的网红打卡地。
生态和景观的改善，也带来了可观的经济效益。女儿湾海岸带广泛种植紫菜，常因海上回流垃圾减产；经生态修复后，不仅外来物种互花米草的入侵得到了减轻，也因环境改善为农户带来了经济效益。据《福建日报》头版报道，紫菜种植面积约2000亩的蒋山村，头茬就能创收600万元，过去只能收两茬，整治后最多能收五六茬；蛏子等海产的产量和质量也显著提高，农民们的生产生活水平也随之提升。蓝色海湾沿线因其优美的生态风貌和妈祖文化的巧妙融合，构建妈祖文化大旅游圈，形成了“十景连线一日游”精品项目，推动了相关产业的长足发展。
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