紅樹林濕地恢復(fù)研究進展

李嘉仝 彭泰來

[摘要]紅樹林是一種適宜的生長環(huán)境是在熱帶、亞熱帶隱蔽潮間帶上的濕地群落，是沿海防護林的重要組成部分，紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)具備豐富的生物多樣性，在生態(tài)保護中發(fā)揮重要作用。隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展以及人類生產(chǎn)生活的影響，紅樹林遭到嚴重破壞，數(shù)量持續(xù)減少，雖然采取了一系列恢復(fù)紅樹林的措施，但恢復(fù)效果不佳，造林成活率不高依然是困擾大家的難題。所以紅樹林濕地恢復(fù)研究極具現(xiàn)實意義。

[關(guān)鍵詞]紅樹林;濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)

[中圖分類號]X171.4

[文獻標識碼]A

紅樹林是以紅樹植物為主體，受周期性水淹，適宜生長在熱帶、亞熱帶隱蔽潮間帶上的濕地群落，是濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。紅樹林發(fā)揮多種的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，如凈化海水、防風消浪、固岸護堤、防止侵蝕等，寬度100米、林高4-6米，郁閉度40%的紅樹林帶的消浪效果達80%，林帶背風面林高5倍處風速消減50%。紅樹林對維護海灣、河口區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有不可替代的作用，是泥沙質(zhì)沿海防護林的第一道防線，被公認為“海岸衛(wèi)士”。但是因氣候變化、海洋污染、人為干擾等方面因素，紅樹林遭到嚴重破壞，種群數(shù)量急劇減少，20世紀50年代以來.我國紅樹林面積由4.2萬公頃減少至1.4萬公頃，樹種數(shù)呈下降趨勢，林相由喬木變?yōu)楣嗄?，樹高降低，生態(tài)功能降幅顯著。因此紅樹林濕地恢復(fù)是生態(tài)文明建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，自然資源部和國家林草局擬開展紅樹林保護修復(fù)專項行動計劃，加強紅樹林保護、遏制紅樹林減少趨勢。

我國紅樹林濕地恢復(fù)相關(guān)工作自20世紀50年代開始，主要技術(shù)手段為植被恢復(fù)，在造林樹種選擇、育苗、宜林地選擇上進行了大量研究，目前為止，我國紅樹林育苗技術(shù)已較為成熟。21世紀后，我國開展了紅樹林微生物群落及紅樹林適生環(huán)境的研究，紅樹林濕地恢復(fù)研究體系逐步完善。

1 紅樹林微生物群落研究進展

1.1 紅樹林微生物多樣性

專家學(xué)者采用平板分離方法研究紅樹林之后，選擇生物多樣性最具有代表性的墨西哥人手進行研究，在對墨西哥的的半干旱紅樹林的研究中，從萌芽白骨壤被浸沒的出水通氣根上分離出了2種厭氧綠細菌的形態(tài)型和2種紫色硫細菌形態(tài)型。在歐洲紅海的海岸紅樹林，鑒定出4屬、10種共225株紫色硫細菌。這些菌株是分別從水、底泥和白骨壤根樣品中分離出來的，這10種菌中有9種生長在植物的根表和根際。最常見的屬是Rhodobacter和Rhodopseudomonas，分別占總樣本的73%或80%。另外，在紅樹林群落中已鑒定出一百多種真菌，這些生物能夠合成用于降解木質(zhì)素、纖維素、其他植物組分的所有酶。

在對紅樹林的三個紅樹植物種即大紅樹、亮葉白骨壤和欖李的枯死樹干和樹枝上真菌的研究中，已建立出其垂直分布模型。并且把紅樹植物的木樁被緊靠于紅樹植物垂直放置，4-24個月后顯示在低潮線以下的木樁上就會長出很多種真菌。從枯死葉片中分離出來的真菌除了能分解木質(zhì)素和纖維素之外，還可以分解果膠糖、蛋白和淀粉的活性。并且讓細菌、酵母得以定居從而進一步分解有機物，首先被細菌侵占的地方可能會阻止真菌的定居。從以上數(shù)據(jù)中可以看出，紅樹林地區(qū)菌種十分豐富，而且分布領(lǐng)域十分廣闊。簡而言之，紅樹林適生微生物群落豐富度較高的環(huán)境，可以通過一些技術(shù)手段營造這種環(huán)境來使紅樹林恢復(fù)。要使紅樹林得到很好的發(fā)展，需要創(chuàng)造適宜紅樹林真菌生長的環(huán)境，對原有的生態(tài)系統(tǒng)，進行一定的人工干預(yù)，從而找到適合紅樹林生長的客觀環(huán)境，來促進它的生長。

1.2 紅樹林微生物生物學(xué)功能

從以上分析中我們已經(jīng)得出，紅樹林有非常豐富的微生物，同時這些微生物還具有特別重要的生物學(xué)功能。因為生物對于生態(tài)系統(tǒng)都具有一定的平衡和協(xié)調(diào)功能，所以在維持生物多樣性方面，也是具有重要作用的。紅樹林的微生物一定程度上促進了很多的菌類的誕生，而這些菌類，對于紅樹林的宿主植物也有一定的保護作用，進而有利于紅樹植物生根或成林的微生物，所以，專家學(xué)者可以從這個角度出發(fā)，利用微生物技術(shù)恢復(fù)紅樹林，如紅樹林促生菌應(yīng)用技術(shù)、紅樹林微膠囊菌肥促生根壯苗技術(shù)等。

2 紅樹林適生環(huán)境研究現(xiàn)狀

2.1 紅樹樹種適生溫度

任何一種紅樹植物都有一定的地理分布范圍，隨著緯度的升高，年平均溫度越來越低，就會導(dǎo)致紅樹植物種類逐步減少，要確定種植樹種一定要考慮其適應(yīng)范圍。根據(jù)紅樹植物與氣溫的相互關(guān)系，可把它們分為嗜熱種和抗低溫種，前者又可細分為嗜熱窄幅種和嗜熱廣幅種。嗜熱窄幅種分布區(qū)常年無霜，最低年均溫不低于15℃，極端最低溫不低于20℃，而年均溫高于24度，如水椰，紅樹，角果木等;而這些食物生長地區(qū)最低平均氣溫大于10℃，年均溫大于20℃，不過一些個抗低溫種的分布區(qū)可伸至最低平均氣溫小于90度、年均溫小于200度，當然出現(xiàn)一些個極度低溫的情況存在，這些都是極其特別的情況了。在這種極特殊情況下，就需要對紅樹林樹種進行一定的簡要研究分析。從而人工干預(yù)調(diào)制出最適宜紅樹林生長的溫度，進行紅樹林樹種的栽培。一般地說，選擇其分布范圍內(nèi)的樹種，造林成功的可能性更大。

2.2 紅樹樹種適生土壤

紅樹林的生境通常具備以下特點，首先是高鹽度，因為周期性泡水就會導(dǎo)致了紅樹林的生長環(huán)境水體和土壤鹽分都特別高。加上由于紅樹林有生物積鹽作用，所以紅樹林土壤鹽分往往比無紅樹林的裸灘高。另外，紅樹林的土壤呈酸性不僅是與紅樹植物和土壤成分有關(guān)，也與紅樹林生境有關(guān)，硫含量也是相當?shù)母?。因為紅樹林受到周期性潮水浸泡影響，土壤缺水情況十分嚴重。土壤缺水，對于植物的生長十分不利，但是，以上我們都已經(jīng)知道了紅樹林，土壤的有機物含量十分高，紅樹林殘落物為土壤提供了豐富的有機質(zhì)來源，根系分泌物及大量細根的周轉(zhuǎn)也是土壤有機質(zhì)的重要來源。紅樹林適生的土壤，可以說是比較極端的土壤。所以這也導(dǎo)致了紅樹林樹種生長十分困難，需要一定的技術(shù)攻克難關(guān)。

2.3 綜合環(huán)境

經(jīng)絕大多數(shù)專家學(xué)者，不斷反復(fù)研究考察，最終得出廣東汕頭、惠東等地有很多土壤、氣候適宜的宜林地的結(jié)論。從這種情況來分析，紅樹林生長環(huán)境面積有可能會擴大，因為土壤、氣候是植物生長的最重要條件。但在造林過程中，也會遇到多年造林失敗的情況，這不僅僅是紅樹林自身的情況導(dǎo)致的，更多的是由于灘位底水位高、風浪大、靠近村落，人為干擾大等原因。通過采伐或其他自然因素破壞后，可以自然恢復(fù)的天然次生林的綜合環(huán)境是最適宜紅樹林恢復(fù)的。

3 紅樹林濕地恢復(fù)方案

3.1 確定紅樹林退化原因

通過對紅樹林本地物種多樣性、外來入侵植物、土地利用及養(yǎng)殖捕撈等狀況進行調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，我國紅樹林生態(tài)系統(tǒng)主要存在以下問題：（1）受城市擴張、環(huán)境問題及人類活動等干擾，生態(tài)系統(tǒng)面積大幅度減少、植被破壞。（2）生物多樣性降低，食物網(wǎng)簡單化，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低。（3）外來物種入侵威脅本地物種生存繁殖。（4）病蟲害的暴發(fā)使紅樹林植物死亡。

3.2 紅樹林及周邊環(huán)境評價

紅樹林生境狀況調(diào)查包括土壤、水質(zhì)、氣候等自然狀況及與周邊的聯(lián)系。我國紅樹林生態(tài)系統(tǒng)水質(zhì)狀況大多較差，因此必須通過治理水污染改善紅樹林動植物生存條件。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)一般土壤鹽度較高，氣候也較為溫和，在植被恢復(fù)時應(yīng)充分考慮此類環(huán)境因素?？疾旒t樹林生態(tài)系統(tǒng)與周邊城市系統(tǒng)的聯(lián)系，確保能夠進行能量、物質(zhì)和信息交流，利于紅樹林系統(tǒng)的穩(wěn)定與發(fā)展。恢復(fù)前對生態(tài)系統(tǒng)中動植物種類及群落分布進行調(diào)查，并測定紅樹林適宜生長的鹽度范圍。

3.3 確定恢復(fù)目標

針對各紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的不同問題，確定不同的恢復(fù)目標。例如，針對人為干擾、污染及物種多樣性降低等問題，可確定協(xié)調(diào)生產(chǎn)活動與紅樹林保護的沖突、控制污染、人工造林的恢復(fù)目標;根據(jù)紅樹林資源衰退及適宜紅樹林生長的灘涂急需綠化的現(xiàn)狀，提出申請保護區(qū)、加強管理、提高科技水平以提高造林成活率的恢復(fù)目標;針對互花米草入侵、潮灘地占用、石油制品污染等問題，可確定控制入侵種互花米草生長、恢復(fù)適宜種植紅樹林灘涂，形成分布均勻、結(jié)構(gòu)合理、生態(tài)功能穩(wěn)定、景觀優(yōu)美的紅樹林體系的恢復(fù)目標;根據(jù)灘涂退化、紅樹林外圍受圍墾且被互花米草占據(jù)、工農(nóng)業(yè)污染及捕撈活動的影響等問題，可提出對天然殘次紅樹林進行修復(fù)并擴大紅樹林面積的恢復(fù)目標。

3.4 樹種選擇

結(jié)合紅樹林現(xiàn)有物種、退化現(xiàn)狀及自然條件等因素，在目前已有的研究成果與經(jīng)驗的基礎(chǔ)上對建群種植物進行選擇。目前適宜在我國紅樹林生態(tài)系統(tǒng)種植的紅樹植物主要有如下幾類：（1）抗逆性強、生長迅速的無瓣海桑，其具有發(fā)達的呼吸根，果實可提取優(yōu)質(zhì)果膠;（2）樹體高大通直的海桑樹;（3）有較高觀賞價值的木欖和紅海欖，二者均已成功引種至深圳市;（4）可作藥用、具有觀賞價值、能在多種生境條件下生長的銀葉樹;（5）天然分布的樹種，如白骨壤、桐花樹、秋茄、海漆、假茉莉和黃槿等。

3.5 生境整治

主要包括水污染治理和垃圾廢物處理?？刹扇∫韵麓胧＃?）紅樹林周邊地區(qū)項目必須建設(shè)完善的排污管道，并接入污水排海工程，或污水經(jīng)深度處理達到排污標準后才可排放并控制排放量。（2）通過截污管道對污染源進行截留并輸送至水處理設(shè)施。污水處理可采用以蠔殼為填料的生態(tài)生化處理工藝。尾水通過人工植物塘進行最終凈化后，排放至紅樹林，達到改善紅樹林水體的目的。（3）開發(fā)水利控導(dǎo)系統(tǒng)，控制各圍基水位，滿足不同生境動植物的需要。

4 結(jié)語

紅樹林對于我國乃至全世界生態(tài)健康發(fā)展都起著重要的作用，但是，長期以來的紅樹林濕地與人類經(jīng)濟水平的發(fā)展存在著較多的矛盾。不少專家學(xué)者都已展開紅樹林濕地恢復(fù)研究，試圖在促進人類經(jīng)濟社會發(fā)展的同時，也能確保紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康，希望能夠達到一種共贏的局面。

[參考文獻]

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