楊崇城 張譽(yù) 鄭妹
摘要? ? 從種質(zhì)資源考察、林分空間結(jié)構(gòu)分析、紅樹(shù)林濕地理化特性、紅樹(shù)林濕地生物多樣性等4個(gè)方面綜述了湛江市紅樹(shù)資源特征,提出了人工造林技術(shù),以期對(duì)進(jìn)一步研究紅樹(shù)林提供參考。
關(guān)鍵詞? ? 紅樹(shù)林;種質(zhì)資源;空間結(jié)構(gòu);濕地;造林技術(shù);廣東湛江
中圖分類(lèi)號(hào)? ? S792.99? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A
文章編號(hào)? ?1007-5739(2019)21-0156-04? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID)
Abstract? ? The characteristics of mangrove resources in Zhanjiang City were summarized from four aspects:investigation of germplasm resources, analysis of stand space structure,physical and chemical characteristics of mangrove wetlands and biological diversity of mangrove wetlands. Meanwhile,the technique of artificial afforestation was put forward in order to provide references for further study of mangrove.
Key words? ? mangrove forest;germplasm resource;spatial structure;wetland;afforestation technique;Zhanjiang Guangdong
紅樹(shù)林是生長(zhǎng)在熱帶、亞熱帶海岸潮間帶的植物群落,具有防浪護(hù)堤、改善海岸生態(tài)的功能,是魚(yú)、蝦、蟹、貝等淺海生物活動(dòng)的場(chǎng)所,也是多種水鳥(niǎo)、候鳥(niǎo)的重要棲息地、越冬地、遷徙驛站。因此,紅樹(shù)林是沿海生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。廣東省湛江市是中國(guó)大陸紅樹(shù)林面積最大的地區(qū),也是紅樹(shù)林研究的重要基地。多年來(lái),國(guó)內(nèi)學(xué)者從種質(zhì)資源、生態(tài)學(xué)、生理學(xué)、栽培學(xué)等不同領(lǐng)域?qū)φ拷械募t樹(shù)林進(jìn)行了研究,筆者通過(guò)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)、整理,就主要研究?jī)?nèi)容進(jìn)行綜述。
1? ? 種質(zhì)資源種類(lèi)考察
植物種質(zhì)資源考察指查清和整理一個(gè)國(guó)家或一個(gè)地區(qū)范圍內(nèi)種質(zhì)資源的數(shù)量、分布及特征特性的工作。它是整個(gè)種質(zhì)資源研究工作中最艱苦的階段,卻是深入研究某植物資源必不可少的前提。湛江市紅樹(shù)植物資源考察始見(jiàn)于Dunn-&Tatcher 1912年在《香港和廣東植物志》中的記載[1]。1953年,侯寬昭和何椿年在《中國(guó)紅樹(shù)林植物科志》和《中國(guó)紅樹(shù)林》2本專(zhuān)著中記載了我國(guó)南部海岸10科16種紅樹(shù)植物[2]。張宏達(dá)等報(bào)導(dǎo)了秋茄(Kandelia candel)、木欖(Bruguiera gymn-orrhiza)、紅茄冬(Rhizophora mucronata)、白骨壤(Avicennia marina)、桐花樹(shù)(Aegiceras corniculatum)、角果木(Ceriops ta-gal)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、鹵蕨(Acrostichum aure-um)、欖李(Lumintzera littorea)、海漆(Excoecaria agallocha)等10種真紅樹(shù),臭茉莉(Clerodendrun inerme)、草海桐(Scaev-ola hainensis)2種半紅樹(shù)植物,黃槿、臭茉莉、草海桐、煙茜(即闊苞菊)、露兜、針葵、厚藤等林緣植物以及咸蓬、鹽地鼠尾草、結(jié)縷草等草本伴生植物[3]。1991年,蔡俊欣的調(diào)查結(jié)果證明,湛江市有紫金??频耐┗?shù)、馬鞭草科的海欖雌、使君子科的欖李、爵床科的老鼠籟、大戟科的海漆、夾竹桃科的海忙果、錦葵科的黃槿以及紅樹(shù)科的紅海欖、秋茄樹(shù)、木欖角果木等20多種紅樹(shù)植物,其中以桐花樹(shù)和海欖分布最廣、面積最大,約占當(dāng)時(shí)紅樹(shù)林總面積的70%以上[4]。
韓維棟等在前人研究的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)整理了湛江市紅樹(shù)林資源,其研究成果表明,紅樹(shù)植物共有區(qū)系27科49種,其中紅樹(shù)林植物8科13種(表1)、半紅樹(shù)植物6科9種(表2)、生長(zhǎng)于林緣或林下的伴生植物超過(guò)17科27種(表3)。
除了本地鄉(xiāng)土植物,湛江市先后從海南引種了3科7種紅樹(shù)植物,分別是紅樹(shù)科海蓮(Bruguiera sexangula)和紅樹(shù)(Rhizophora apiculata)、楝科(Meliaceae)的木果楝(Xylocarpus granatum)以及海??频谋嗪I#⊿onneratia alba)、無(wú)瓣海桑(S.apetala)、海桑(S.caseolaris)、海南海桑(S.hainanensis)等。其中,無(wú)瓣海桑和海桑已經(jīng)推廣造林,以無(wú)瓣海桑的生長(zhǎng)適應(yīng)性較好,表現(xiàn)速生性。經(jīng)過(guò)分析比較,韓維棟等認(rèn)為,形成湛江市紅樹(shù)林的優(yōu)勢(shì)群落植物種類(lèi)主要是白骨壤、紅海欖、秋茄、木欖、桐花樹(shù)、海漆、黃槿等樹(shù)種,木麻黃(Casu-arina equisetifolia)是外來(lái)引種造林的防護(hù)林優(yōu)勢(shì)樹(shù)種,是海岸陸地主要防護(hù)林樹(shù)種,不應(yīng)將木麻黃分類(lèi)為紅樹(shù)林植物[5],為紅樹(shù)植物的分類(lèi)提供了新的見(jiàn)解。
2? ? 林分空間結(jié)構(gòu)分析
林分空間結(jié)構(gòu)一般指林木的分布格局及其屬性在空間上的排列方式??臻g結(jié)構(gòu)決定樹(shù)木之間的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)及其空間生態(tài)位,在很大程度上決定林分的穩(wěn)定性、發(fā)展的可能性和經(jīng)營(yíng)空間的大小。森林空間結(jié)構(gòu)研究為森林的有效保護(hù)和合理經(jīng)營(yíng)提供服務(wù),森林空間結(jié)構(gòu)的定量分析為研究森林空間結(jié)構(gòu)提供了具體的方法和技術(shù)[6]。
目前最流行的用來(lái)研究林木空間結(jié)構(gòu)的參數(shù)主要是角尺度、混交度和大小比數(shù)。付春風(fēng)等[7]利用角尺度、混交度和大小比數(shù)分析了4個(gè)樣地空間結(jié)構(gòu),分析結(jié)果呈現(xiàn)出中度混交和弱度混交2種狀態(tài)。白骨壤直徑大小比數(shù)較小,占有較大的優(yōu)勢(shì);紅海欖在各樣地中都處于劣勢(shì)和絕對(duì)劣勢(shì);其他樹(shù)種平均大小比數(shù)都在0.5左右,生長(zhǎng)上處于中庸?fàn)顟B(tài)。各樣地林分平均角尺度表明,紅樹(shù)林有團(tuán)狀分布、均勻分布2種格局。付春風(fēng)等的研究還證實(shí),白骨壤在各樣地中都表現(xiàn)出是先鋒樹(shù)種,建議雷州半島紅樹(shù)林林分在今后的水平分布格局的調(diào)整中可考慮根據(jù)各種不同的群落類(lèi)型,將干擾樹(shù)間伐,或者根據(jù)其角度關(guān)系補(bǔ)植一些其他樹(shù)種,從而使群落分布格局實(shí)現(xiàn)由均勻分布或團(tuán)狀分布向隨機(jī)分布轉(zhuǎn)變,逐步達(dá)到森林最佳結(jié)構(gòu)[7]。李際平等[8]則認(rèn)為,不同潮帶之間紅樹(shù)林空間分布格局存在差異,優(yōu)勢(shì)樹(shù)種空間分布格局在低潮帶呈隨機(jī)分布的概率較高,而高潮帶中紅樹(shù)林均勻分布的比例相對(duì)較高,空間大小分化和大小組合的差異不大。
李建軍等[9]根據(jù)國(guó)內(nèi)外天然林空間結(jié)構(gòu)已有的研究成果,結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)理論,提出了紅樹(shù)林林分空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化的均質(zhì)性目標(biāo)和均質(zhì)性指數(shù)的新概念。他們首次使用灰色關(guān)聯(lián)度法對(duì)湛江市紅樹(shù)林國(guó)家自然保護(hù)區(qū)不同潮帶林分空間結(jié)構(gòu)影響因子與林木均質(zhì)性指數(shù)的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行了分析,其結(jié)果是林木均質(zhì)性指數(shù)能較客觀地反映紅樹(shù)林林木對(duì)所在林分均質(zhì)性的影響,為建立紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)林分空間優(yōu)化模型提供了理論依據(jù)。在李建軍等研究的基礎(chǔ)上,張宏偉等[10]對(duì)湛江市廉江高橋紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)不同潮帶紅樹(shù)林林分空間結(jié)構(gòu)均質(zhì)性進(jìn)行分析,結(jié)果表明,高潮帶紅樹(shù)林林分均質(zhì)性指數(shù)平均值為38.044,中潮帶和低潮帶的紅樹(shù)林林分空間結(jié)構(gòu)分布均質(zhì)性指數(shù)平均值分別為49.534、47.231。張宏偉等的研究能較客觀地反映不同潮帶紅樹(shù)林林木對(duì)所在林分均質(zhì)性的影響,為建立紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)林分空間優(yōu)化模型提供參考。
3? ? 紅樹(shù)林濕地理化特性分析
2004年,廖金鳳等[11]對(duì)紅樹(shù)林濕地土壤進(jìn)行了分析,湛江市紅樹(shù)林鹽土有機(jī)質(zhì)含量為24.1 g/kg,陽(yáng)離子代換量為6.94 cmo1/kg,各土層pH值絕大多數(shù)低于4,土壤水溶性鹽分18.4 g/kg,土壤中<0.01 mm粒級(jí)含量一般>200 g/kg,土壤質(zhì)地多為中壤土至中黏土。2014年,朱耀軍等[12]在廣東湛江國(guó)家級(jí)紅樹(shù)林自然保護(hù)區(qū)高橋核心區(qū)根據(jù)潮汐淹沒(méi)時(shí)間各選擇3個(gè)樣點(diǎn)分析沉積物理化性質(zhì)與金屬元素空間分布特征,測(cè)定結(jié)果是,沉積物為粉-砂型質(zhì)地,其中黏粒、粉粒和砂粒含量分別占(13±4)%、(39±12)%和(48±16)%;有機(jī)質(zhì)含量占1.95%,pH值為4.9,交換性鹽基總量為1.4~16.4 cmol/kg,總氮含量0.01%~0.20%,總磷含量130~435 mg/kg;沉積物中11 種金屬的含量從高到低分別為Al(4.5%~19.2%)、Fe(1.0%~4.7%)、Mn(50.4~163.4 mg/kg)、Cr(24.4~43.0 mg/kg)、Zn(14.4~52.1 mg/kg)、Pb(11.3~34.9 mg/kg)、Ni(3.5~19.4 mg/kg)、Co(3.0~7.7 mg/kg)、Cu(1.4~9.6 mg/kg)、As(1.4~5.8 mg/kg)、Mg(0.2~0.9 mg/kg),除Co、Cu、As、Fe平均含量差異不顯著外,其他金屬元素間差異顯著。
2013年,韓維棟等[13]對(duì)紅樹(shù)林3個(gè)樣地碳、氮、鱗、鉀、pH值進(jìn)行了分析,3個(gè)樣地土壤各層有機(jī)碳平均含量為(31.02±6.93)g/kg,全氮平均含量為(1.25±0.19) g/kg;堿解氮平均含量為(219.34±81.99)mg/kg,表層土壤有機(jī)態(tài)氮含量和轉(zhuǎn)化率相對(duì)較高。3個(gè)樣地全磷平均含量(0.26±0.10)g/kg,速效磷的平均含量為(21.38±3.92)mg/kg,全鉀平均含量為(11.01±5.11)g/kg,速效鉀平均含量(303.16±394.64)mg/kg,pH值 3.01±0.34,土壤呈強(qiáng)酸性,樣地土壤鹽分(7.50±2.51)~(22.23±2.64)g/kg,平均含量(14.57±2.82)g/kg,土壤含鹽量高,表現(xiàn)出鹽漬化。上述研究雖獲得了湛江市紅樹(shù)林濕地的一些理化數(shù)據(jù),但由于取樣地不同、研究時(shí)間有別,研究數(shù)據(jù)存在差異,但他們的研究成果對(duì)新植紅樹(shù)林及對(duì)紅樹(shù)林的培育均具有指導(dǎo)意義。
為了解紅樹(shù)林濕地重金屬污染情況,陳碧珊等[14]于2018年發(fā)表了他們的研究成果,湛江市特呈島等8 個(gè)紅樹(shù)林濕地土壤11 種重金屬(As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、V、Zn)中,Hg、As、Cu、Zn等4種的含量在個(gè)別采樣區(qū)超過(guò)國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn);As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni和Zn等9種超過(guò)環(huán)境背景值。他們認(rèn)為湛江市紅樹(shù)林濕地土壤重金屬總的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度處于中等污染水平,其中Hg為強(qiáng)污染、Cd為中等污染、其他元素為輕微污染。重金屬對(duì)環(huán)境的污染是一個(gè)普遍問(wèn)題。因此,紅樹(shù)林對(duì)重金屬污染的反應(yīng)研究將更具有現(xiàn)實(shí)意義。
4? ? 紅樹(shù)林濕地生物資源研究
紅樹(shù)林濕地具有生物資源多樣性,可形成多種食物鏈,對(duì)紅樹(shù)林及各種生物的保護(hù)都有重要作用。2003年,何秀玲等[15]調(diào)查湛江市8個(gè)紅樹(shù)林濕地魚(yú)類(lèi)資源,記載魚(yú)類(lèi)127種,隸屬于15目58科100屬,鱸形目共27科49屬65種,虎魚(yú)科的種類(lèi)最多。大部分魚(yú)類(lèi)具有食用價(jià)值,其中16種已實(shí)現(xiàn)人工增養(yǎng)殖。
2002年,韓維棟等[16]對(duì)湛江市8個(gè)主要紅樹(shù)林區(qū)軟體動(dòng)物進(jìn)行了調(diào)查,記錄有37科110種,樹(shù)棲貝類(lèi)優(yōu)勢(shì)種類(lèi)有黑口濱螺等;地棲以珠帶擬蟹守螺等為優(yōu)勢(shì)種。淤泥土壤和高密度的群落生物量較低,泥沙質(zhì)土壤和較低密度的群落生物量較高,同一群落類(lèi)型以林外緣帶軟體動(dòng)物的生物量最高。由于過(guò)度采集和嚴(yán)重的環(huán)境污染,大部分種類(lèi)生物量極低。只有加強(qiáng)紅樹(shù)林區(qū)軟體動(dòng)物生境保護(hù)和環(huán)境污染整治,才能增加紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境經(jīng)濟(jì)價(jià)值。2005年,梁超愉等[17]分析了湛江市紅樹(shù)林灘涂底棲生物種類(lèi)組成與數(shù)量分布特點(diǎn),調(diào)查所采獲底棲生物種類(lèi)共有68科165 種,其中以軟體動(dòng)物和甲殼類(lèi)動(dòng)物為主,灘涂全年平均生物量為223.25 g/m2,平均棲息密度為210.97個(gè)/m2。紅樹(shù)林灘涂底棲生物主要經(jīng)濟(jì)種類(lèi)有中國(guó)綠螂(Glauconome chinensis)、四角蛤蜊(Mactra veneriformis)、青蛤(Cyclina sinensis)等20多種。
2000年5月至2003年11月,鄒發(fā)生等[18]共記錄鳥(niǎo)類(lèi)133種,水鳥(niǎo)和遷徙鳥(niǎo)分別占總記錄鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量的81.7%和70.4%。湛江市鳥(niǎo)類(lèi)種的豐度和多度季節(jié)變化明顯,冬季種類(lèi)多、數(shù)量豐富,夏季種類(lèi)少、數(shù)量貧乏,應(yīng)該加強(qiáng)紅樹(shù)林濕地保護(hù),為鳥(niǎo)類(lèi)提供更好的棲息環(huán)境。2013年,張 葦?shù)萚19]記載了水鳥(niǎo)55種,紅樹(shù)林連片面積大,林中有河道,人為干擾較小,則水鳥(niǎo)種類(lèi)多。湛江市歷年來(lái)數(shù)量占優(yōu)勢(shì)種類(lèi)是鷺類(lèi)和鸻鷸類(lèi),主要是小白鷺(Egretta garzetta)、黑腹濱鷸(Calid-ris alpina)和紅頸濱鷸(Calidris ruficollis)等。2010—2014年,劉一鳴等[20]共調(diào)查記錄到水鳥(niǎo)61種,隸屬8目11科35屬,并計(jì)算出冬季水鳥(niǎo)多樣性指數(shù)為2.578 7,均勻度指數(shù)為0.620 0,平均密度為3.408 2只/hm2。紅樹(shù)林濕地生物資源與紅樹(shù)林組成了海岸復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),研究其相互關(guān)系及平衡穩(wěn)定對(duì)優(yōu)化紅樹(shù)生態(tài)系統(tǒng)尤為重要。
5? ? 人工造林技術(shù)
80年代中期,湛江市開(kāi)始研究紅樹(shù)林造林技術(shù),并進(jìn)行育苗造林試驗(yàn)。目前,已制定出較規(guī)范的生產(chǎn)技術(shù)[21],基本造林技術(shù)如下。
5.1? ? 樹(shù)種選擇
根據(jù)立地條件和造林目的選擇造林樹(shù)種,原則上以本土樹(shù)種為主,必要時(shí)適當(dāng)選用外來(lái)樹(shù)種。常用的紅樹(shù)林造林樹(shù)種主要有秋茄、紅海欖、木欖、桐花(Aegiceras corniculatum)、白骨壤(Avicennia marina)和無(wú)瓣海桑等。
5.2? ? 造林時(shí)間
造林時(shí)間與種類(lèi)和繁殖方法有關(guān)。如果采用胚軸或種子直接插播,最佳造林時(shí)節(jié):秋茄3月初至5月底,紅海欖6月下旬至8月,木欖6—7月,桐花樹(shù)8月上旬至9月初,白骨壤為8月,無(wú)瓣海桑為9—10月。如果采用營(yíng)養(yǎng)袋苗種植,則上述各樹(shù)種在3—9月均可進(jìn)行造林。
5.3? ? 地塊選擇
選擇風(fēng)浪較小的港灣內(nèi)和河溪出口處附近的宜林灘涂有利于紅樹(shù)林幼苗定根生長(zhǎng);海水鹽度最好不超過(guò)15‰,特別是無(wú)瓣海桑造林地的海水鹽度應(yīng)低于10‰。泥質(zhì)或沙泥質(zhì)灘涂,淤泥厚度在20 cm以上的濕地為適宜造林地。
5.4? ? 造林密度
由于風(fēng)浪對(duì)新植紅樹(shù)林幼林影響較大,成活率往往不高,應(yīng)適當(dāng)密植。白骨壤、桐花、秋茄、紅海欖和木欖的初植密度為10 005~20 010株/hm2,株行距0.5 m×1.0 m或1 m×1 m;無(wú)瓣海桑初植密度以1 665~2 505株/hm2為宜,株行距2 m×3 m或2 m×2 m。
5.5? ? 造林方法
一是胚軸插植法。將胚軸直接插植到造林地上,秋茄、木欖、紅海欖宜用這種方法。二是種子播埋法。將果實(shí)播在造林地上,用腳輕輕將果實(shí)壓埋入泥土中,深度5~10 cm,白骨壤、桐花樹(shù)適宜用這種方法。三是植苗法。即將人工培育的袋苗移種到灘涂上,無(wú)瓣海桑宜用這種方法。采用營(yíng)養(yǎng)袋苗造林需挖穴,穴規(guī)格為30 cm×30 cm×30 cm,種植時(shí)以營(yíng)養(yǎng)袋面入土5~10 cm為宜[22]。
5.6? ? 紅樹(shù)林的管護(hù)
紅樹(shù)林種植后可能會(huì)受到海洋生物、海洋垃圾及污染物危害,還有人為干擾、臺(tái)風(fēng)破壞。因此,除有專(zhuān)人管護(hù)外,在人為活動(dòng)頻繁的造林區(qū)域周邊應(yīng)設(shè)立圍網(wǎng),防止人畜入內(nèi),禁止在造林地內(nèi)進(jìn)行挖泥丁、放鴨等活動(dòng)。要及時(shí)清除幼樹(shù)上的藤壺、海藻、垃圾及其他雜物。在造林后半年內(nèi)及時(shí)補(bǔ)植1~2次。在造林后2~3年內(nèi),應(yīng)每年對(duì)幼林進(jìn)行復(fù)查,以便掌握紅樹(shù)林幼林的成活率及生長(zhǎng)情況,以便修訂幼林撫育保護(hù)計(jì)劃及撫育措施[23]。
6? ? 參考文獻(xiàn)
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