《Frontiers in Marine Science》：A review of the effectiveness of solutions to achieve the good environmental status of the marine environment
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欧洲海域正处于生物多样性与栖息地丧失、气候变化和污染构成的"三重危机"交汇点，这些因素日益侵蚀生态系统的韧性和提供生态系统服务的能力。尽管欧盟现有政策至关重要，但尤其是《海洋战略框架指令》（Marine Strategy Framework Directive
欧洲海域正处于生物多样性与栖息地丧失、气候变化和污染构成的"三重危机"交汇点，这些因素日益侵蚀生态系统的韧性和提供生态系统服务的能力。尽管欧盟现有政策至关重要，但尤其是《海洋战略框架指令》（Marine Strategy Framework Directive, MSFD）已被证明不足以应对挑战。MSFD关于在2020年前实现所有欧盟海域良好环境状态（Good Environmental Status, GES）的目标未能达成，其原因包括GES定义存在空白、缺乏对气候变化的考量、各成员国目标 ambition 不均衡、措施不足、监测与数据可比性存在缺口，以及与其他关键政策整合不足。本研究旨在系统综述针对MSFD 11项GES描述符所涵盖的压力和生态系统特征而实施的管理措施与解决方案，评估其报告的有效性、协同效益与权衡取舍，以及实施制约因素。本综述识别了有助于实现GES的广泛解决方案，包括生态保护、被动与主动修复、基于自然的解决方案（Nature-based Solutions, NbS）、压力削减、空间保护与规划、可持续资源管理以及污染预防与减缓。这些措施的有效性往往取决于具体情境和尺度。此外，没有任何单一措施能够独立奏效，当各项措施被整合到一个连贯的框架中、适应当地条件，并获得长期监测、利益相关者参与和海岸/海洋空间规划的支持时，其成效会显著增强。修复措施应以有效的压力/胁迫因子削减为前提，而压力削减型解决方案可在多个描述符间产生级联效益，凸显了干预措施优先排序的机会。尽管某些描述符（如非本地物种、商业鱼类和贝类、生物多样性、富营养化）已有充分的证据积累，但在食物网、海床完整性、水文条件、累积效应与相互作用、跨描述符效应、新兴污染物状况、废物管理/循环经济及海洋NbS对GES目标的有效性，以及气候变化相关措施等方面仍存在重要的知识空白。总体而言，实现GES需要超越孤立的单项措施，转向协调、适应性和生态系统尺度的综合管理，以有效应对"三重危机"。
论文主体内容总结
1 引言
欧洲海域覆盖面积超过1100万平方公里，提供食物、气候调节和休闲娱乐等关键生态系统服务。然而，不断增加的人类活动和海洋资源需求使欧洲海域面临生物多样性与栖息地丧失、气候变化和污染的"三重危机"，三者相互强化。不可持续的资源开采、营养盐和化学污染、基础设施开发造成的海床扰动、非本地物种入侵以及陆海活动的持续增加，正将欧洲海洋生态系统推向自我更新能力的极限。气候变化既独立作用，又作为倍增器，通过温度变化、氧气损失和酸化加速并放大了影响的严重性和复杂性。
为应对这些问题，欧盟在过去数十年间逐步建立了日益复杂和整合的法律与政策框架，以《海洋战略框架指令》（MSFD；2008/56/EC）为核心，确立了基于生态系统的方法，围绕11项描述符实现欧洲海域的良好环境状态（GES）。该框架还包括欧盟2030生物多样性战略、自然修复法规、栖息地与鸟类指令、共同渔业政策（CFP）、海洋空间规划指令（MSPD）以及水框架指令（WFD）等。然而，这些政策被证明不足：尽管有令人鼓舞的改善和恢复迹象，MSFD在2020年前实现所有欧盟海域GES的目标仍未达成。GES定义空白、缺乏气候变化考量、ambition不均衡、措施不足、监测和数据可比性缺口，以及MSFD与CFP和MSPD等关键政策整合不足，被认为是这一失败的主要因素。
2 材料与方法
本综述按以下步骤进行：第一步，利用Google Scholar和ScienceDirect两个在线数据库检索相关同行评审科学文献，分别在2025年7-8月、2026年2-3月和2026年9月进行了三轮检索，采用通用关键词（如"effectiveness"）与针对各MSFD描述符的特定关键词通过布尔"AND"运算符组合查询。第二步，筛选出聚焦于测量和/或评估特定措施和解决方案相对于MSFD描述符有效性的研究。第三步，提取相关政策措施类型、有效性定量/定性评估信息，以及协同效益、权衡取舍、实施关切和有效性限制。第四步，进行回溯和前瞻引文检索。最终共检索并分析了222篇有效科学文献，各描述符的文献数量从食物网的3篇到生物多样性和非本地物种各37篇不等。
3 结果
3.1 描述符1：生物多样性
实现生物多样性GES的现有措施可分为保护和修复两大类。海洋保护区（MPAs）被广泛视为海洋保护的主要支柱，全球和欧洲层面的综述表明MPAs可提高其边界内生物的关键生物学变量（生物量、密度、体型、物种丰富度），促进幼虫和成体向保护区外扩散，惠及渔业和生物多样性。严格保护或完全禁捕的MPAs在生态效果上优于多用途MPAs。然而，MPA有效性取决于其目标、生态和人文背景、利益相关者参与程度以及管理和执法资源配置，积极效果可能需要数十年甚至更长时间才能积累，且MPAs对海洋热浪影响的缓解能力有限。社会经济层面，MPAs可能对依赖相关活动的社区造成经济损失，导致邻近渔场捕捞压力增大和渔民间冲突加剧。
主动和被动生态修复项目自1950年以来在全球64%的案例中取得成功，前提是主要压力和胁迫因子被移除。被动修复可作为多层级策略的第一步削减压力，为后续主动修复铺路。然而，长期大规模被动修复与短期见效的小规模主动修复之间可能存在权衡。"工程化"解决方案成本极高且可能有副作用，如沉积物扰动导致浊度增加和海岸线沉积物输运改变。
基于自然的解决方案（NbS）部分与主动修复重叠，也包括多种压力削减措施。沿海湿地的被动和主动修复为众多物种提供育幼和庇护场所，减少集水区物质通量，同时通过增加碳封存速率和构建长期碳库应对气候变化。人工鱼礁、双壳类和海藻养殖（尤其是低营养级养殖LTA或综合多营养级养殖IMTA）、潮下带巨石结构修复和海草床修复均报告了对生物多样性的积极效果。但海草修复是缓慢且依赖特定地点的过程，可能需要数十年甚至数百年才能成功重建草场。
3.2 描述符2：非本地物种
针对海洋非本地物种（NIS）的解决方案分为四类：预防、根除、管理和其他措施。预防措施针对NIS引入的主要途径——航运（压载水和生物污损）占欧洲引入物种的一半以上，其次是苏伊士运河等海洋和内陆廊道，以及水产养殖和水族贸易。国际海事组织（IMO）的《压载水管理公约》（BWMC）和2011年生物污损指南已建立，但尚无研究评估其预防NIS扩散的有效性。欧洲非本地水产养殖物种风险评估方案（ENSARS）已建立识别和评估非本地物种水产养殖潜在风险的协议，在欧洲和全球均有成功实施记录。监测被视为预防性措施，对于早期物种识别至关重要，但需区域协调一致。港口监测协议已由HELCOM开发，环境DNA（eDNA）技术在丹麦已采用并在地中海试点，但其有效性尚未被量化评估。
根除措施仅在早期检测和快速管理响应的案例中取得有限成功（40例中6例）。成功案例包括入侵物种的商业利用、塞浦路斯通过补偿小规模渔民根除银颊兔头鲀、地中海西部和加勒比海MPAs内针对死亡标本的定向清除和商业利用等。然而，根除措施可能引发当地社区保护其新收入来源的抵触，且欧盟关注外来入侵物种清单中仅有的两种海洋物种尚无成功控制记录。
3.3 描述符3：商业鱼类和贝类
文献中确定了三类有助于实现该描述符GES的措施：禁捕区、捕捞配额和取消有害渔业补贴。禁捕区可增加幼虫供应和渔获量，提高多种物种种群密度和生物量，并对邻近渔区产生积极溢出效应。但禁捕区可能对依赖社区产生负面社会经济影响，可通过捕捞成本的社会化来缓解。个体可转让配额（ITQs）通过将配额份额价值与未来收入流挂钩，促进渔民的资源管理意识，降低目标物种死亡率，减少高等级丢弃和抛弃。但若总允许捕捞量（TACs）设定过高或渔获量经常超过TACs，可能导致种群崩溃，并增加对非ITQ物种的捕捞压力。取消有害渔业补贴的模型研究表明，这有助于重建资源生物量，提高可持续渔获量、渔民收入和福祉。
3.4 描述符4：食物网
MPAs是保护或重建营养级联和群落互作的关键工具，可促进营养冗余并增强对外部冲击的韧性。限制捕捞努力量（如拖网禁令和捕捞努力量转移）可恢复营养角色并保护海洋食物网。研究表明，MPAs在容纳生物多样性和管理捕食者群体以促进营养冗余方面具有重要性，可限制生态系统相变。完全保护的MPAs在保护营养级联、促进海藻林对海洋热浪的韧性和恢复方面具有重要作用，尽管这一效果取决于区域特定的环境和营养互作。欧洲MPAs在重建未捕捞条件下的营养关系和群落互作方面具有价值。
3.5 描述符5：富营养化
富营养化是一个复杂问题，系统恢复需要很长时间，基线条件可能在输入停止或部分减少后数十年才能实现，某些情况下完全恢复可能不现实。气候变暖预计将加剧这一状况。输入削减措施在波罗的海和北海被证实有效：限制工业排放、减少农业养分损失和改进污水处理有效降低了营养盐输入。然而，对89个湖泊和沿海海洋生态系统案例的综述显示，仅有24%的沿海海域在停止或部分减少营养盐输入后达到基线条件。恢复时间从香港的3-4年到北海和坦帕湾15-20年仍未完全恢复不等，取决于海洋沉积物中的营养盐储备和海域水交换量。海洋水产养殖是营养盐直接排放的重要贡献者，但不受最佳可用技术参考文件（BREF）覆盖。双壳贝类养殖（尤其是牡蛎）通过LTA或IMTA被证实可有效缓解富营养化，贻贝养殖每年每公顷可去除约0.6-0.9吨氮和0.03-0.05吨磷。创新措施已取得不同程度成功，包括淡水湿地建设、冬季覆盖作物、半封闭河口和泻湖的水文工程、水闸运行方式改变、海藻养殖、海草草甸和牡蛎礁修复，以及波罗的海Interreg SEABED项目成功测试的沉积物疏浚、底水增氧和热改性石灰石除磷方法。
3.6 描述符6：海床完整性
商业底层捕捞（拖网、围网和耙网）是海床完整性影响的主要驱动因素，尤其对生物成因和砾石栖息地造成栖息地丧失和高营养级级联效应。波罗的海中部封闭渔区未改善受影响物种的底栖状态，反而将捕捞努力量集中到核心渔区；但卡特加特海峡的措施将长寿命底栖群落保护与高影响渔业减缓相结合，产生了实质性积极影响。瑞典挪威龙虾渔业用被动渔具（如笼壶）替代底拖网的研究表明，这提高了渔业的净现值和环境绩效。沿海开发（旅游活动、海岸防护、疏浚和港口活动）对沿海海床施加多重压力。详细海床信息转化为专题地图可支持综合海岸带管理（ICZM）。疏浚沉积物的有益利用选项包括建筑材料、生态工程项目（湿地重建、海滩和沙丘养护、海草草甸、人工浅滩和礁体）以及农业土壤改良。海草和海藻床修复可使波高降低31-70%，证明其作为海岸防护生态工程方案的有效性。
3.7 描述符7：水文条件
大规模人类活动（海岸防护工程、沿海湿地和河口改造、大型河流筑坝、填海工程、海上风电场和海洋能装置阵列）可能改变水流、波浪和沉积物的水文状况。主要措施聚焦于限制破坏性人类活动和恢复先前水文状态，但这可能意味着大量投资资本和使用效益的损失。因此，在环境影响评价（EIA）和战略环境评价（SEA）中需仔细考虑水文条件，包括水动力条件、沉积物输运和地貌条件建模、波浪建模、栖息地制图和建模。海洋空间规划（MSP）应包含人类活动对任何生态系统组成部分累积影响的综合评估。成功的例子是连接丹麦和瑞典的厄勒海峡大桥实现"零解决方案"，通过约150万立方米土砂的补偿开挖保持水流不变。生态工程和生态设计方法（增加纹理、缝隙、坑洞、孔洞、抬升结构和栖息地形成分类群）在多种栖息地环境和空间尺度上增强了关键功能群生物多样性。潮间带提供水分和遮荫的干预措施对固着和移动生物丰富度影响最大，潮下带小型凹陷提供捕食者庇护和波浪保护。绿色生态设计有助于避免或抵消传统建筑实践的负面影响。修复措施对水文条件有积极效果：双壳贝类礁体、海草草甸修复及其LTA和IMTA养殖有助于海岸线稳定和侵蚀防护，沿海湿地修复可改善水文连通性和地下水文恢复，人工鱼礁也被证实可增强海岸侵蚀防护。
3.8 描述符8（污染物）和描述符9（海产品污染物）
减少和预防有害物质向水生环境输入是确保D8和D9实现GES的关键措施。多环芳烃（PAH）修复采用多种技术，生物修复被证实相对经济有效、环境友好且公众接受度高。耐盐细菌和海洋来源真菌在PAH生物修复中有效。针对重金属，预防、修复和恢复策略包括最佳管理实践共享、沉积物疏浚和覆盖、植物修复（植物提取、根际过滤和植物稳定化）以及利益相关者参与和教育。人工湿地被证实对垃圾填埋场渗滤液处理和污水处理有效。国际原子能机构（IAEA）报告显示，通过禁止含铅汽油和关闭汞排放工厂，波罗的海铅含量和加勒比海汞含量分别下降。全氟和多氟烷基物质（PFAS）在欧盟通过持久性有机污染物法规和REACH法规被禁止或限制，波罗的海自2000年代初更严格监管后PFAS浓度先稳定后显著下降，但生物群中浓度仍为推荐阈值的5-230倍。药物物质排放是近期关注问题，建议通过针对性项目提高公众和利益相关者意识，药品回收计划是良好预防措施。
关于海产品污染物，现有研究未发现全球海产品污染物浓度的明确时间趋势。2014-2023年间2.43%的样品不符合欧盟镉、铅和总汞限量规定，头足类镉超标，旗鱼、鲨鱼和金枪鱼等海洋鱼类汞含量高。德国北海鱼类汞水平1995-2020年间年均增加1.4%，25年内增加41%。全球范围内，1900-2013年间持久性生物累积性有毒污染物（PBTs）在海产品中的浓度每十年显著下降约15-30%。对于新兴关注污染物（溴代阻燃剂、内分泌干扰物、有毒元素形态、药物和个人护理产品、全氟化合物、微塑料和海洋生物毒素），信息严重缺乏，其浓度和食品安全评估十分紧迫。微塑料污染综述显示软体动物中含量为0-10.5 MPs/g，甲壳类0.1-8.6 MPs/g，鱼类0-2.9 MPs/g。
3.9 描述符10：海洋垃圾
针对大塑料的短期措施包括改善废物管理、提高意识、海滩和海洋清理、扩大废弃、丢失或以其他方式丢弃的渔具（ALDFG）立法覆盖范围；长期措施包括循环经济、淘汰不可回收塑料和减少一次性塑料。针对微塑料的短期措施包括避免排放和泄漏、改进污水处理设施、禁止微珠；长期措施包括循环经济和开发新技术（如洗衣机过滤器）和替代材料。爱尔兰2002年引入塑料袋税使塑料袋使用量逐步减少90%，塑料袋在垃圾中的占比从5%降至2004年的0.22%。瓶罐押金退还制度被指出有效，但其影响难以与其他政策分离。提高意识运动可有效向塑料生产商施压，如美国"战胜微珠"运动促成联邦法律禁止冲洗型个人护理产品中的微珠。微塑料治理技术包括：海垃圾桶（seabins）每天可捕获近4公斤碎片；船舶废气洗涤水过滤器去除效率为79%-99%；磁力种子过滤分离效率达95%；海滩浮力分离法可回收小至10μm的微塑料；轮胎集体开发的装置可拦截60%的微塑料排放；洗衣机过滤器阻隔衣物微塑料的效率为26%-100%。
3.10 描述符11：能量（包括水下噪声）
水下噪声的主要来源是商业航运（产生低至中等水平的连续噪声）和海上油气勘探行业（产生可伤害海洋物种的高强度脉冲噪声），海上风电场打桩噪声也可能有害。有效解决水下噪声的初步障碍包括声景及其时间变异性科学知识空白、种群水平噪声影响知识缺乏，以及国际层面法律碎片化、执法和监督薄弱。针对船舶噪声的技术/设计措施包括改进螺旋桨设计、机械设备与船体隔离、降低功率需求、安装气泡幕装置、风辅助推进和空气润滑系统。改造措施（弹性安装装置、改进螺旋桨）被证实有效，行为响应风险降低21%（港湾鼠海豚）和30%（鳕鱼）。操作措施包括强制降速，11节限速下声压级中位数降低3.1dB，集装箱船最高可达11.5dB；所有船舶降速10%将使声能排放降低约40%。针对海上油气活动的措施包括重力基础和吸力桶基础、振动地震勘探技术、低阶爆燃清除未爆炸弹药，以及时空限制。海洋振动地震勘探在不同海洋环境中成功试验，产生较低声级和较少杂散频率噪声。针对海上风电场打桩噪声，泡沫或空气制成的永久噪声屏障可将物理损伤半径减少90%以上，干扰半径减少三分之二。港口活动（打桩、爆炸、气枪、声纳、回声测深仪和声学威慑装置）也是水下噪声来源，提出的措施包括港口费用折扣和减少船舶等待时间，但尚无研究提供其对海洋动物群影响的结论性证据。水下噪声措施可纳入海洋空间规划（MSP），以解决多重使用需求和冲突，并整合多项政策。
4 讨论
本综述表明，已有大量措施被确定并评估了其有效性，指出了其局限性、积极和消极方面、权衡取舍和多重效益。然而，也存在明显局限，包括需要适应当地情况、考虑与其他措施的协同效应，以及有效性评估的空白，如废物管理和循环经济、新兴关注污染物等方面。实现GES需要超越孤立的单项措施，转向协调、适应性和生态系统尺度的综合管理，以有效应对"三重危机"。
