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本文聚焦海堤生态工程中的 “生态单元（eco-units）”。随着海岸防护需求增加，海堤对生态有负面影响。生态单元旨在改善这一状况，文章综合文献，分析其提供的生态系统服务、潜在弊端，为海岸基础设施生态管理提供决策依据。
引言
全球范围内，用海堤等人工建筑取代自然海岸线的进程正在加速。预计 2000 年至 2030 年间，居住在海拔低于 10 米沿海地区的人口将增长超 50%，到 2060 年将超 10 亿 。这使得更多人面临海平面上升和风暴潮等灾害风险，促使沿海防护措施不断增加。在沿海城市，海堤这类人工防御设施十分常见，有时能占据超过 50% 的海岸线 。
然而，海堤设计侧重于强度和耐久性，常忽视其生态后果。海堤的建设会移除自然基质，降低栖息地多样性，减少鱼类、甲壳类和软体动物等海洋物种的栖息地 。其陡峭的坡度限制了潮间带范围，加剧种间和种内竞争，导致本地物种生产力降低、被捕食风险增加，进而影响生物多样性，使潮间带群落与自然栖息地产生差异 。在气候变化影响日益显著、海岸线保护需求加速的背景下，平衡海岸防护与生态保护至关重要。
生态工程（eco-engineering）作为一种新兴手段，旨在通过重新设计传统海堤，打造兼具海岸防护和生态目标的多功能基础设施。生态工程强化单元，即 “生态单元（eco-units）”，是一种相对较新的干预措施，旨在促进现有城市沿海基础设施上本地物种的生长 。这些生态单元通常安装在潮间带的海堤上，是模块化、预制结构，带有坑槽等传统海岸防御设施常缺失的栖息地增强元素 。虽然已有研究探讨了在生态单元部署前附着本地栖息地形成物种（如双壳类和藻类）的效果，且多种生态单元已通过测试，但目前对生态单元如何转化为生态系统服务的研究较少。
本研究采用联合国千年生态系统评估（MA）的定义系统，对生态单元相关的生态系统服务、负面影响（即生态系统负效应和成本）进行全面评估。MA 将生态系统服务定义为 “人类从生态系统获得的益处” ，涵盖直接、间接和无形的有益服务。本研究聚焦改造后的生态单元，排除对现有海堤基质的直接改造（如钻孔）、具有结构功能的单元以及融入新海堤设计的增强特征，还排除利用大面积植被栖息地进行增强的活海岸线项目，但纳入了实验性生态单元的数据。
文献整理
本研究在谷歌学术（Google Scholar）进行文献检索，使用 “seawall”“revetment”“artificial shore”“coastal defense” 与 “biodiversity”“habitat”“enhancement”“ecological engineering”“eco-engineering”“ecosystem”“ecological enhancement”“biological enhancement” 等关键词组合搜索 。同时，对关键论文采用正向和反向滚雪球法，查阅其参考文献和引用文献，以扩大相关论文的数量。
生态单元提供的生态系统服务
MA 分类系统将生态系统服务分为支持服务、供给服务、调节服务和文化服务四大类 。本研究采用相同系统描述 “生态单元服务”。生态单元能为多种物种直接提供栖息地，发挥支持服务功能。例如，其独特的结构为生物提供了栖息场所，有助于维持生物多样性。在调节服务方面，生态单元也具备一定能力，不过具体效果还需更多研究验证。此外，生态单元在文化服务上也有潜在价值，比如可能提升沿海景观的美学价值，为人们提供休闲娱乐空间。
潜在的生态系统负效应
生态系统负效应指生态系统产生的对人类福祉造成实际或感知负面影响的功能、过程和属性 。对于生态单元而言，这方面的记录通常较少，多数案例只是潜在的负效应。比如在评估生态单元项目时，碳足迹常被忽视。生命周期评估（LCA）是评估项目碳足迹的系统方法，但在沿海生态工程领域应用有限。有研究采用 LCA 评估用多种材料制成的海堤藻类种植器，发现其安装产生了净负面影响 ，这凸显了在考虑生态单元积极影响时，不能忽视潜在的碳足迹问题。
讨论
过去十年，生态单元受到广泛关注，主要源于对全球海岸线人工硬化的担忧。本综述表明，生态单元在提供生态系统服务方面潜力巨大，多项研究都显示其能有效增强生物多样性 。然而，生态单元在实施过程中也存在潜在弊端，需要进一步研究。尽管近年来取得了一些进展，但目前相关研究仍存在不足，例如对生态单元长期生态影响的研究较少，不同环境条件下生态单元效果的差异也有待深入探究。
结论
本综述探讨了生态单元可能带来的生态系统服务、潜在的负效应及意外负面后果。总体而言，生态单元是一种新颖且适应性强的方法，能增加传统海岸防护措施提供的生态系统服务 。它通过为多种物种提供栖息地发挥支持服务功能，在调节服务方面也有一定潜力 。但在推广应用生态单元时，需充分考虑其潜在弊端，权衡利弊，以实现海岸基础设施的生态可持续管理。
