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美国:通过恢复墨西哥湾北部湿地和障壁岛做好风暴潮防范措施

美国亚特兰大,国家公园管理局Mark FORD ([email protected])

美国

总体背景

2005年 8 月,卡特里娜飓风袭击了路易斯安那州和密西 西比州海岸,造成 1836 人死亡,损失约 810 亿美元(Ford,

2014)。这是美国历史上造成人身财产损失最大的风暴之一,

此外,墨西哥湾北部也经常会出现较小的热带风暴潮。

湿地和障壁岛在削减海浪能量方面发挥着关键作用,因 此有助于保护沿海社区免受这些风暴潮的影响(Barbier 等,

2013;Costanza 等,2008;USACE,2009)。除了有助于防灾 减灾之外,湿地还能降低海湾地区的盐度,那里是牡蛎、虾等 经济价值高的物种和海湾鲟鱼等严重受威胁物种的重要栖息 地;因此,这些湿地支持了密西西比州和路易斯安那州的当地 渔业,是这两个州的重要经济来源(USACE,2009)。考虑到 湿地和障壁岛带来的效益,路易斯安那州和密西西比州已开 始重点恢复这些地区的自然特征, 以抵御未来的洪水和风暴。

路易斯安那州让·拉菲特国家历史公园和保护区的湿地恢复,

以及密西西比海湾群岛国家海岸的近海障壁岛的恢复目前正 在进行中。建园初衷并不是为了抵御风暴,而是为了保护该地 区丰富的文化、历史(如军事)和自然遗产。然而,卡特里娜飓 风过后,人们清楚地认识到,公园也可以作为沿海防洪的自然 解决方案。虽然这些恢复项目成本相当高(估计超过 4.5 亿美 元),但与沿海风暴潮造成的巨大损失相比,这些费用微不足道。

主要活动

A)让·拉菲特国家历史公园和保护区湿地恢复

回填运河。在该地被纳入国家公园体系之前,为方便石 油和天然气勘探和航运,当地曾在让·拉菲特国家历史公园 和保护区的巴拉塔里亚(Barataria)保护区内修建了多条运河

(National Park Service,2009)。这些运河及由其产生的弃土 堆通过改变水文环境、将沼泽变成开放的水域、限制水流在沼 泽表面上下循环、加剧其后沼泽的旱涝不均、以及为外来物 种创造了栖息环境,从而导致公园湿地的丧失(National Park Service,2009)。

Eco-DRR ER AbC

2009年,国家公园管理局启动了运河回填 项目,在巴拉塔里亚保护区回填20多英里的运 河,目地是恢复公园与水文相关的功能、资源和 价值,并提高公园生态系统对沉降、海平面上升 和风暴的恢复能力(National Park Service,2009 年)。通过水上挖掘机,将弃土堆推进运河,砍伐 入侵树种,同时保护橡树和落羽杉等本土物种

(Biohabitats,2016)。弃土堆的最终高度与周围 湿地的高度接近(Biohabitats,2016;Ford,2014

)。

清除和控制外来植物。园区巡护员在回填过 程中清理了入侵树木,此外还清除了约1000公 顷成熟且正在生长的乌桕树(Sapium sebiferum)

,换成了本土种落羽杉(Deltadistricts,2012)。自 2011年以来,公园还采用一系列方法清除部分 水道中的浮游水生植物,改善休闲划船和垂钓的 环境。

种植所需物种。2011年,志愿者与公园工作 人员合作,在巴尤赛格内特(Bayou2Segnette) 水 道 沿 线 种 植 了 7 0 0 多 棵 落 羽 杉( D e l t a Dispatches,2012)。柏树具有弥散的根系,能固 定沉积物,防止土壤侵蚀,因此“在保护与公园和 邻近人类社区接壤的飓风堤坝系统方面发挥了 强大的作用”(Ford,2014,p.146)。分流密西西 比河水与泥沙。新奥尔良上游的戴维斯池(Davis Pond)淡水分流结构排放淡水到巴拉塔里亚河 流域,以帮助调节巴拉塔里亚保护区的盐度和沉 积物载量(Ford,2014)。这反过来又减轻了新奥 尔良周围沼泽的退化和土地流失,并维持商业和 休闲渔业场地(USACE,n.d.)。

B)密西西比海岸改善项目(MsCIP):海湾群 岛国家海岸修复

希普岛(Ship2Island)生态恢复。希普岛 位于密西西比海岸沙障群岛,目前被卡米尔浅 沙洲(Camille Cut)分割成两部分(东希普和西 希普)(USACE,2016),沙洲是1969年卡米 尔飓风的产物。如今,卡米尔浅沙洲将被重新 修整成一个低水平沙丘系统,用沙子填充,沙 障固定,并种植天然沙丘植被,以恢复稳定的 沙丘生境(USACE,2016)。项目还将在东希 普岛的东端填沙,将希普岛重建为一个独立的 狭长型障壁岛。

项目成果

A)让·拉菲特国家历史公园和保护区湿地恢 复

到目前为止,让·拉菲特公园已回填了5英里 长的运河,种植了700多棵本土树木,并清除了入 侵物种。此外,由于密西西比河改道,大量淡水和 营养物输入保护区,提高了水下水生植被的数量 和丰度,从而降低了海浪能量(Poirrier等,2010)

。然而,与此同时,整个保护区内外来物种——巨 型海豚的数量也在增加,这可能会损害鱼类和野 生动物栖息地质量(Poirrier等,2010)。

B)密西西比海岸改善项目(MsCIP):海湾群 岛国家海岸修复

美国陆军工兵部队模拟了风暴潮衰减,以确 定希普岛修复的有效性。建模表明,岛屿背风处 的浪高会降低,内陆海滩上主要风暴的浪涌高度 将会降低1.25米(Ford,2014)。障壁岛的修复不 仅将为抵御风暴潮提供第一道防线,还将(一)为 受威胁和濒危的海龟和越冬水鸟提供筑巢栖息 地;(二)帮助维持海湾和牡蛎、鱼类和甲壳类动 物栖息地的盐度,这对商业和娱乐性捕鱼至关重 要;(三)保护海湾群岛国家海岸内的历史和文化 遗产(USACE,2016)。2016年,《希普岛修复环 境影响报告书》发布,规划和实施工作即将展开。

主要经验教训

监测的重要性。持续的监测对于确保岛屿修复项目的成功至关重要。浮游水生植物需要持续 不断的管理,并监测植物生长范围和入侵物种遍及程度。若缺少定期和反复的努力,物理清除、物 理约束和除草剂施用只能在短时间内有效,植物还会重新生长或出现。

自然保护地的作用。尽管公园和自然保护地最初建立只有一个管理或保护目标,但也能发挥 其他作用——在此即为基于自然的沿海防洪解决方案。

致谢

国家公园管理局让·拉菲特国家历史公园和 保护区Julie WHITBECK、Haigler “Dusty”PATE。

参考文献

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Costanza, R., Pérez-Maqueo, O., Martinez, M.L., Sutton, P., Anderson, S.J. and Mulder, K. (2008). The value of coastal wetlands for hurricane protection. Ambio 37(4): 241-248.

Delta Dispatches. CRCL volunteers plant more than 700 cypress trees at Jean Lafitte National Historical Park and Preserve [blog], (2012, Jan 4). www.mississippiriverdelta.

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案例研究 9