福建各地區(qū)紅樹植物形態(tài)特征比較

陳國(guó)貴，戴聰杰，李元躍*，徐佳佳

(1.集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，福建省海洋漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建廈門 361021；2.泉州師范學(xué)院海洋與食品學(xué)院，福建泉州 362000)

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福建各地區(qū)紅樹植物形態(tài)特征比較

陳國(guó)貴1，戴聰杰2，李元躍1*，徐佳佳1

(1.集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，福建省海洋漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建廈門 361021；2.泉州師范學(xué)院海洋與食品學(xué)院，福建泉州 362000)

[目的]比較福建各地區(qū)主要紅樹植物的形態(tài)特征。[方法]2015年3～5月對(duì)福建省沿海各地區(qū)樹齡在5 a以上的紅樹植株形態(tài)指標(biāo)及其與環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行調(diào)查分析。[結(jié)果]福建省5 a以上秋茄、桐花樹、白骨壤的平均高度為2.0～3.0 m，基徑為10～20 cm，葉片面積為10～30 cm2，長(zhǎng)冠幅為2.0～3.0 m。[結(jié)論]福建省全省秋茄的形態(tài)特征主要受到緯度因子的影響，與緯度呈顯著負(fù)相關(guān)。

福建??；紅樹林；形態(tài)特征；相關(guān)性

紅樹林是指生長(zhǎng)于熱帶和亞熱帶海岸潮間帶的木本植物群落，通常生長(zhǎng)于港灣河口地區(qū)的泥質(zhì)灘涂上，是濱海濕地特殊的植物群落[1]，其具有維護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)平衡的特殊作用，且具有高生產(chǎn)率、高歸還率、高分解率[2]，是熱帶海灣河口生產(chǎn)量的第一貢獻(xiàn)者，其生產(chǎn)量形成與發(fā)展對(duì)水產(chǎn)業(yè)和漁業(yè)發(fā)展具有間接的影響[3]。福建是一個(gè)沿海省份，海岸線長(zhǎng)809 km，水產(chǎn)業(yè)、漁業(yè)比較發(fā)達(dá)[3]。研究福建沿海地區(qū)的紅樹林對(duì)于沿海海岸的防風(fēng)固堤、漁業(yè)發(fā)展、濕地保護(hù)具有重要的作用。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)紅樹林的研究已取得很多重要的成果，Winterwerp等對(duì)紅樹林的生態(tài)學(xué)、生理學(xué)、形態(tài)學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)的討論[2，4-8]；王文卿等對(duì)福建紅樹林的分布也進(jìn)行了深入的研究[9-10]。近年來(lái)，由于福建大力開展濱海濕地紅樹林恢復(fù)種植，該省的紅樹林資源以及形態(tài)特征均發(fā)生了比較大的變化，因此有必要對(duì)福建省主要紅樹林植物的形態(tài)特征重新開展調(diào)查[1]，了解不同地區(qū)之間的差異，為全省紅樹林恢復(fù)種植提供更加有效的理論基礎(chǔ)。筆者主要調(diào)查了福建省沿海地區(qū)紅樹林的分布情況，比較了福建各個(gè)地區(qū)主要紅樹植物的形態(tài)特征，以期為該省紅樹林的生態(tài)恢復(fù)和管理提供一定的理論依據(jù)。

1　研究區(qū)概況與調(diào)查方法

1.1研究區(qū)概況研究區(qū)域包括福建省整個(gè)沿海海岸帶以及河口地區(qū)，分布為115°50′～120°40′ E、23°46′～28°20′ N。其海岸線曲折，呈鋸齒狀，總長(zhǎng)3 752 km，全省灘涂面積20.68萬(wàn)hm2[10]。此次調(diào)查主要分為漳州地區(qū)、廈門地區(qū)、泉州地區(qū)、莆田地區(qū)、福州地區(qū)、寧德地區(qū)(圖1)。福建省雨量充沛，光照充足，年平均氣溫17～21 ℃，平均降雨量1 400～2 000 mm，沿海霜期短，為16 d以下，福建省海岸帶曲折，港灣、半島、島嶼較多，又具有閩江、晉江、九龍江、漳江等河流，河流出海口的泥灘底質(zhì)以泥、泥沙或沙泥為主，均適合紅樹林生長(zhǎng)[2，10]。

圖1　福建省沿海紅樹林研究區(qū)域劃分情況Fig.1　Division of the study area of mangrove forest in coastal areas of Fujian Province

1.2調(diào)查方法于2015年3～5月，調(diào)查樹齡為5 a以上的紅樹植株形態(tài)指標(biāo)，包括高度、葉片面積、長(zhǎng)冠幅、基徑，環(huán)境因子包括氣溫、水溫、鹽度。紅樹植物葉片樣本來(lái)自全省5個(gè)區(qū)域13個(gè)地方，具體如下：漳州地區(qū)(云霄、龍海、漳浦)、廈門地區(qū)(鱷魚嶼、海滄碼頭、鳳林灣)、泉州地區(qū)(臺(tái)商區(qū)、泉港)、莆田地區(qū)(湄洲島)、福州地區(qū)(羅源縣、長(zhǎng)樂(lè))、寧德地區(qū)(福鼎、蕉城區(qū))。每個(gè)地方隨機(jī)選取20～30株正常植株進(jìn)行測(cè)量，并選取正常植株上的完整成熟葉(頂芽下第3對(duì)葉)10～15對(duì)，葉片面積使用剪紙法[3]計(jì)算；冠幅(長(zhǎng)冠幅)、基徑最后用SPSS 20.0軟件分析顯著差異性以及相關(guān)性，用Canoco 4.5軟件分析形態(tài)與環(huán)境因子相關(guān)性，用Origin 7.5和CurveEeoert 1.65軟件做回歸方程分析和曲線作圖，樣地作圖在Surfer Demo 11軟件中完成。

表1　福建沿海各地主要環(huán)境因子

2　結(jié)果與分析

此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，福建省紅樹植物種類從南到北呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢(shì)，漳州地區(qū)主要有6種紅樹植物，即秋茄、桐花樹、白骨壤、無(wú)瓣海桑、老鼠簕、木欖；廈門地區(qū)主要有秋茄、桐花樹、白骨壤、無(wú)瓣海桑、老鼠簕5種紅樹植物；泉州地區(qū)主要有秋茄、桐花樹、白骨壤3種主要植物；莆田、福州、寧德地區(qū)主要有秋茄1種紅樹植物。筆者對(duì)漳州、廈門、泉州地區(qū)的各種主要樹種進(jìn)行測(cè)量研究，最后比較6個(gè)地區(qū)之間秋茄的生長(zhǎng)特征。

2.1福建省紅樹植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1.1漳州地區(qū)。 對(duì)6種主要紅樹植物，即秋茄、桐花樹、白骨壤、無(wú)瓣海桑、老鼠簕、木欖進(jìn)行形態(tài)學(xué)方面的調(diào)查，結(jié)果顯示：樹高方面，秋茄和木欖的平均樹高超過(guò)3.0 m，無(wú)瓣海桑的平均樹高超過(guò)8.0 m，而桐花樹、白骨壤、老鼠簕的平均樹高比較矮，高達(dá)2.0 m(圖2Ⅰ)；基徑方面，秋茄和無(wú)瓣海桑的平均基徑超過(guò)20 cm，桐花樹的平均基徑最小，大約只有10 cm(圖2Ⅱ)；葉片面積方面，老鼠簕和木欖的葉片面積比較大，均超過(guò)30 cm2，其次是秋茄的葉片面積，為30 cm2，最小的是白骨壤，僅有14 cm2(圖2Ⅲ)；長(zhǎng)冠幅方面，5種植物的長(zhǎng)冠幅超過(guò)1.5 m，最長(zhǎng)的是無(wú)瓣海桑，超過(guò)4.0 m，最短的是老鼠簕，大約只有0.5 m(圖2Ⅳ)。

注：KCD-秋茄；AC-桐花樹；AM-白骨壤；SA-無(wú)瓣海桑；AIL-老鼠簕；BG -木欖。Note：KCD-Kandelia obovata；AC-Aegiceras corniculata；AM-Avicennia marina；SA-Sonneratia apetala；AIL-Acanthus ilicifolius Linn；BG-Bruguiear gymnorrhiza.圖2　漳州地區(qū)紅樹植物的形態(tài)特征Fig.2　Morphological characteristics of mangrove plants in Zhangzhou

2.1.2廈門地區(qū)。對(duì)秋茄、桐花樹、白骨壤、無(wú)瓣海桑、老鼠簕5種紅樹植物進(jìn)行形態(tài)指標(biāo)的調(diào)查，結(jié)果顯示：樹高方面，老鼠簕的樹高最矮，只有1.0 m，無(wú)瓣海桑的樹高最高，平均高度達(dá)7.0 m，秋茄、桐花樹、白骨壤的高度比較接近，平均高度為2.0～3.0 m(圖3Ⅰ)；基徑方面，老鼠簕的基徑最小，不超過(guò)1 cm，桐花樹、白骨壤的基徑都比較小，均為10～13 cm，無(wú)瓣海桑的基徑最大，為20 cm(圖3Ⅱ)；葉片面積方面，白骨壤、桐花樹、無(wú)瓣海桑的葉片面積比較相近，均為14～16 cm2，老鼠簕的葉片面積最大，超過(guò)30 cm2(圖3Ⅲ)；長(zhǎng)冠幅方面，秋茄、桐花樹、白骨壤的長(zhǎng)冠幅比較接近，為1.5～1.9 m，無(wú)瓣海桑的長(zhǎng)冠幅最大，超過(guò)4.0 m，老鼠簕的長(zhǎng)冠幅最小，不超過(guò)0.6 m(圖3Ⅳ)。

注：KCD-秋茄；AC-桐花樹；AM-白骨壤；SA-無(wú)瓣海桑；AIL-老鼠簕。Note：KCD-Kandelia obovata；AC-Aegiceras corniculata；AM-Avicennia marina；SA-Sonneratia apetala；AIL-Acanthus ilicifolius Linn.圖3　廈門地區(qū)紅樹植物的形態(tài)特征Fig.3　Morphological characteristics of mangrove plants in Xiamen

2.1.3泉州地區(qū)。對(duì)秋茄、桐花樹、白骨壤3種主要植物形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果顯示：樹高方面，秋茄和桐花樹的樹高基本相近，都為2.7～2.8 m，白骨壤的樹高最高，超過(guò)3.0 m(圖4Ⅰ)；基徑方面，桐花樹的基徑最小，僅14 cm，白骨壤的基徑最大，達(dá)25 cm(圖4Ⅱ)；葉片面積方面，白骨壤的葉片面積最小，只有13 cm2，秋茄的葉片面積最大，達(dá)26 cm2(圖4Ⅲ)；長(zhǎng)冠幅方面，秋茄和白骨壤的長(zhǎng)冠幅均為1.9 m，桐花樹的長(zhǎng)冠幅超過(guò)2.0 m(圖4Ⅳ)。

2.2福建各地區(qū)秋茄形態(tài)特征的比較秋茄是福建省普遍分布的一種紅樹植物，福建福鼎是我國(guó)秋茄天然分布的最北端[2，11]，比較福建各個(gè)地區(qū)秋茄的生長(zhǎng)情況，對(duì)認(rèn)識(shí)、保護(hù)、恢復(fù)紅樹林具有重要意義。樹高方面，從南到北，秋茄的株高逐漸變小，其中漳州地區(qū)的秋茄最高，超過(guò)3.0 m，廈門和泉州地區(qū)的秋茄高度相近，為2.8 m，莆田、福州、寧德地區(qū)的秋茄都比較矮小，高度大約為1.8 m。差異顯著性分析結(jié)果顯示，漳州、廈門、泉州地區(qū)秋茄顯著高于莆田、福州、寧德地區(qū)秋茄，漳州到泉州地區(qū)秋茄的高度沒(méi)有顯著變化，莆田到寧德地區(qū)秋茄的高度也不存在顯著性差異(圖5Ⅰ)?；鶑椒矫?，漳州地區(qū)秋茄的基徑最大，達(dá)20 cm，廈門、泉州地區(qū)的秋茄基徑均為16 cm，莆田、福州地區(qū)的秋茄基徑均為14 cm，寧德地區(qū)秋茄的基徑最小，僅為12 cm。差異顯著性分析結(jié)果顯示，漳州地區(qū)秋茄的基徑顯著高于廈門、泉州、莆田、福州4個(gè)地區(qū)的秋茄，并且極顯著高于寧德地區(qū)的秋茄(圖5Ⅱ)。葉片面積方面，漳州、廈門、泉州地區(qū)秋茄葉片面積比較大，均為26～28 cm2，莆田、福州、寧德地區(qū)的秋茄葉片面積比較小，僅為12～16 cm2。差異顯著性分析結(jié)果顯示，漳州、廈門、泉州地區(qū)秋茄葉片面積顯著高于莆田、福州、寧德地區(qū)秋茄，漳州、廈門、泉州3個(gè)地區(qū)之間，秋茄的葉片面積沒(méi)有顯著差異，莆田、福州、寧德3個(gè)地區(qū)之間，秋茄的葉片面積也不存在顯著性差異(圖5Ⅲ)。長(zhǎng)冠幅方面，漳州地區(qū)秋茄的長(zhǎng)冠幅最大，約為2.4 m，顯著大于廈門、泉州、莆田、福州、寧德5個(gè)地區(qū)的秋茄(圖5Ⅳ)。

2.3秋茄形態(tài)特征與環(huán)境因子相關(guān)性分析對(duì)秋茄的6個(gè)形態(tài)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析(Detrended correspondence analysis，DCA)，結(jié)果顯示4個(gè)排序軸中梯度最長(zhǎng)為0.166(小于3)，故約束性排序線性模型選RDA進(jìn)行分析。RDA分析結(jié)果顯示，前2個(gè)軸的特征值分別為0.964和0.036，前2軸秋茄形態(tài)特征與環(huán)境變量的相關(guān)系數(shù)都為1，很好地說(shuō)明秋茄形態(tài)特征與環(huán)境變量之間的關(guān)系。排序圖第1軸可以明顯地反映出影響秋茄形態(tài)特征的環(huán)境因素為緯度、年均高溫、水溫、年均低溫以及年均雨量，且緯度與年均高溫、水溫、年均低溫3個(gè)因素呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，即隨緯度的增加，年均高溫、水溫、年均低溫均顯著降低。另一方面，秋茄的形態(tài)特征與年均高溫、水溫、年均低溫3個(gè)因素呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與緯度表現(xiàn)出顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，即隨著緯度的增加，年均高溫、水溫、年均低溫明顯降低，導(dǎo)致秋茄的形態(tài)特征發(fā)生明顯的減小[2](圖 6)。

注：KCD-秋茄；AC-桐花樹；AM-白骨壤。Note：KCD-Kandelia obovata；AC-Aegiceras corniculata；AM-Avicennia marina.圖4　泉州地區(qū)紅樹植物的形態(tài)特征Fig.4　Morphological characteristics of mangrove plants in Quanzhou

注：小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。Note：Different lowercase letters mean the differences between various regions were significant(P<0.05).圖5　福建各地區(qū)秋茄的形態(tài)特征比較Fig.5　Comparison of morphological characteristics of K.obovata in coastal areas of Fujian Province

圖6　秋茄形態(tài)特征與環(huán)境因子的RDA排序結(jié)果Fig.6　RDA rank of morphological characteristics of K.obovata and environmental factors

2.4秋茄形態(tài)特征隨緯度梯度變化的關(guān)系根據(jù)秋茄形態(tài)特征與環(huán)境因子關(guān)系的分析結(jié)果，緯度是影響秋茄形態(tài)特征的主要直接因素，進(jìn)一步分析秋茄的各個(gè)形態(tài)指標(biāo)與緯度的線性關(guān)系，了解秋茄的生長(zhǎng)情況。根據(jù)回歸方程擬合分析結(jié)果顯示(圖7，表2)，福建省秋茄的株高、長(zhǎng)冠幅、基徑以及葉片面積等形態(tài)指標(biāo)隨緯度的增加呈極顯著下降趨勢(shì)(P<0.01)，符合回歸方程y=a/(1+be-cx)，決定系數(shù)R均大于0.9，說(shuō)明緯度變化是影響秋茄形態(tài)指標(biāo)的重要因素。緯度為25°是秋茄的高度和葉片面積下降的1個(gè)節(jié)點(diǎn)(圖7Ⅰ，Ⅲ)，當(dāng)緯度小于25°時(shí)，秋茄的高度和葉片面積下降趨勢(shì)比較平緩，當(dāng)緯度大于25°時(shí)，秋茄的高度和葉片面積明顯降低；而秋茄的基徑和長(zhǎng)冠幅表現(xiàn)出2個(gè)緯度節(jié)點(diǎn)，即緯度為24°和27°，當(dāng)緯度為24°～27°時(shí)，秋茄的基徑和長(zhǎng)冠幅顯著小于生長(zhǎng)在低緯度地區(qū)的秋茄(緯度小于24°)，且其變化曲線比較平緩，當(dāng)緯度大于27°時(shí)，秋茄的基徑和長(zhǎng)冠幅又發(fā)生一次顯著下降(圖7Ⅱ、Ⅳ)。

圖7　秋茄形態(tài)特征與緯度(N)的關(guān)系Fig.7　Relation between morphological characteristics of K.obovata and latitude(N)

Table 2Linear regression analysis of morphological characteristics ofK.obovataand latitude(N)

指標(biāo)Indicator回歸方程Regressionequation決定系數(shù)RCoefficientofdeterminationP株高Plantheighty=1.11/(1-85.14e-0.20x)0.960.000冠幅Crownbreathy=1.58/(1-6968849.27e-0.70x)0.990.000基徑Basediame-tery=5.77/(1-9.99e-0.11x)0.980.000葉面積Leafareay=4.78/(1-5.90e-0.08x)0.950.000

3　結(jié)論

福建各地區(qū)紅樹植株的形態(tài)特征各不相同，原因可能是植物生長(zhǎng)時(shí)間以及環(huán)境因素的影響導(dǎo)致[2]。

福建省紅樹植物秋茄形態(tài)指標(biāo)的主要影響因素是緯度、年均高溫、水溫、年均低溫，秋茄形態(tài)特征與緯度呈顯著負(fù)相關(guān)，與年均高溫、水溫、年均低溫呈顯著正相關(guān)，而緯度與年均高溫、水溫、年均低溫呈顯著負(fù)相關(guān)，因此緯度是影響秋茄生長(zhǎng)的根本因素[12]。隨緯度的增加，秋茄高度、基徑、葉片面積[13]、長(zhǎng)冠幅跨度均逐漸減小，因?yàn)殡S著緯度的增加，氣溫逐漸降低，導(dǎo)致秋茄的形態(tài)特征發(fā)生萎縮[12]。差異顯著性分析結(jié)果顯示，秋茄株高、冠幅、葉片面積、基徑等從漳州到寧德都表現(xiàn)出顯著下降的趨勢(shì)?；貧w方程分析結(jié)果決定系數(shù)R均大于0.9，更進(jìn)一步說(shuō)明了秋茄的形態(tài)指標(biāo)隨緯度增加而逐漸減小的趨勢(shì)[2]。

福建沿海地區(qū)恢復(fù)種植紅樹林應(yīng)考慮各地區(qū)的地理位置因素，選擇適合的樹種進(jìn)行引種種植，從而使紅樹林造林成功，獲得較好的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益。

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Comparison of Morphological Characteristics of Mangrove Plants in Coastal Areas of Fujian Province

CHEN Guo-gui1, DAI Cong-jie2, LI Yuan-yue1*et al

(1. Key Laboratory of Marine Fisheries Resources and Environment of Fujian Province, Fisheries College, Jimei University, Xiamen, Fujian 361021; 2. College of Oceanography and Food Science, Quanzhou Normal University, Quanzhou, Fujian 362000)

[Objective] To compare morphological characteristics of mangrove plants in coastal areas of Fujian Province. [Method] From March to May in 2015, the morphological characteristics of mangrove plants over the age of 5 years in coastal areas of Fujian Province were investigated, and the relations with environmental factors were analyzed. [Result] The average height ofKandeliaobovata,AegicerascorniculataandAvicenniamarinain Fujian Province was about 2.0-3.0 m, and the base diameter was about 10-20 cm. The leaf area was about 10-30 cm2, and the crown breadth was about 2.0-3.0 m. [Conclusion] The morphological characteristics ofK.obovatain Fujian is mainly influenced by latitude and have significantly negative correlation with latitude.

Fujian Province; Mangrove forest; Morphological characteristics; Correlation

福建省海島、海岸帶管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(CIMTS-2014-02)。

陳國(guó)貴(1989- )，男，廣西崇左人，碩士研究生，研究方向：濱海生態(tài)。*通訊作者，副教授，碩士生導(dǎo)師，博士，從事海洋生態(tài)研究。

2016-05-31

S 718.42

A

0517-6611(2016)19-178-05