中國紅樹林監(jiān)測研究進(jìn)展與展望

吳后建 劉世好 賀東北 曹 虹 羅為檢 劉斯垚 王昊瓊

(1 國家林業(yè)和草原局中南調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院, 湖南 長沙 410014；2 國家林業(yè)和草原局紅樹林監(jiān)測評估中心, 湖南 長沙 410014)

紅樹林是生長在熱帶、亞熱帶海岸潮間帶的木本植物群落(林鵬, 1981)，在防風(fēng)消浪、凈化海水、維持生物多樣性、固碳儲碳和海產(chǎn)品供給等方面發(fā)揮著重要作用。我國紅樹林面積歷史上曾達(dá)25×104hm2，建國初期約為5×104hm2(國家海洋局, 1996)，2000年減少到2.2×104hm2(國家林業(yè)局, 2002)，2019年恢復(fù)至約2.9×104hm2(自然資源部等, 2019)。

近年來，學(xué)術(shù)界對紅樹林監(jiān)測開展了相關(guān)研究，取得了一定的成果，并有多篇文獻(xiàn)對紅樹林遙感監(jiān)測進(jìn)展進(jìn)行了綜述，但未能全面反映我國紅樹林監(jiān)測進(jìn)展。本文在全面總結(jié)我國紅樹林監(jiān)測研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對紅樹林監(jiān)測研究進(jìn)行了展望。

1 研究方法

選擇中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫的期刊作為文獻(xiàn)來源。首先，以檢索式為“摘要=紅樹林”進(jìn)行檢索，語言為中文，檢索日期為2020年9月10—13日。其次，逐篇精讀論文摘要、部分通讀全文，判定是否為紅樹林監(jiān)測研究論文，刪除研究對象為港澳臺地區(qū)、國外和雷同的文獻(xiàn)。最后，共篩選出165篇中文文獻(xiàn)。

用EXCEL軟件套錄，形成論文數(shù)據(jù)庫，提取和記錄每一篇論文的題目、發(fā)表刊物、發(fā)表年份、研究區(qū)域和研究主題等信息。最后，采用文獻(xiàn)計量學(xué)方法對論文進(jìn)行統(tǒng)計分析(丁學(xué)東, 1993)。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)文量分析

從發(fā)文量來看，中國紅樹林監(jiān)測研究可以分為兩個階段：(1)1988—2007年，年際文獻(xiàn)數(shù)量少，除2005年發(fā)表了6篇文獻(xiàn)外，文獻(xiàn)數(shù)量年均2篇左右；(2)2008年之后，年際文獻(xiàn)數(shù)量有較大比例的提升，年均達(dá)11篇以上，但年文獻(xiàn)數(shù)量總體仍然偏少。

2.2 來源期刊分布

從文獻(xiàn)的期刊來源看，一方面，165篇文獻(xiàn)總計涉及97種期刊，說明文獻(xiàn)發(fā)表期刊范圍廣泛。另一方面，文獻(xiàn)集中在生態(tài)、環(huán)境、林業(yè)等領(lǐng)域期刊，包括《生態(tài)學(xué)報》6篇；《濕地科學(xué)與管理》《廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》《海洋環(huán)境科學(xué)》《濕地科學(xué)》《應(yīng)用生態(tài)學(xué)報》《熱帶地理》各5篇；《國土資源遙感》《生物多樣性》《廣西科學(xué)》《生態(tài)學(xué)雜志》《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》各4篇。

2.3 研究區(qū)域分布

我國紅樹林主要分布在廣東、廣西、海南、福建和浙江5省區(qū)（不含港澳臺），紅樹林監(jiān)測研究區(qū)域按省發(fā)文數(shù)量依次為：廣東65篇、海南32篇、福建28篇、廣西26篇、浙江5篇，總體上反映出紅樹林監(jiān)測研究區(qū)域與紅樹林資源現(xiàn)狀、轄區(qū)的專業(yè)科研機(jī)構(gòu)關(guān)聯(lián)密切。

2.4 研究內(nèi)容

2.4.1 紅樹林面積和景觀格局監(jiān)測紅樹林面積和景觀格局監(jiān)測是紅樹林監(jiān)測研究的第一大熱點(diǎn)，其發(fā)文量占32.1%，主要集中于不同時空尺度的紅樹林面積和景觀格局的變化監(jiān)測及其驅(qū)動原因分析。例如，吳培強(qiáng)等(2013)對我國5省區(qū)、代華兵等(2014)對廣西、楊加志等(2018)對廣東、黃文丹等(2010)對福建的紅樹林面積分別進(jìn)行監(jiān)測。陳一萌等(2011)對惠州市、莫權(quán)芳等(2014)對北海市鐵山港區(qū)、劉凱等(2016)對廣東鎮(zhèn)海灣、崔麗娟等(2010)對福建洛陽江口的紅樹林面積進(jìn)行監(jiān)測，并分析了紅樹林面積變化原因和驅(qū)動因素。但現(xiàn)有紅樹林面積和景觀格局監(jiān)測研究存在遙感影像分辨率低、時間頻率低和缺乏連續(xù)性等問題。

2.4.2 紅樹林生物多樣性監(jiān)測生物多樣性監(jiān)測是紅樹林監(jiān)測研究的第二大熱點(diǎn)，其發(fā)文量占21.8%，主要集中在動植物及微生物種類、群落以及人為活動和生物入侵對生物多樣性影響的監(jiān)測。例如，劉靜等(2016)對湛江紅樹林國家級自然保護(hù)區(qū)優(yōu)勢喬木群落組成、廖寶文等(2008)對淇澳島紅樹林群落進(jìn)行了監(jiān)測。鄭梓瓊等(2020)對福田紅樹林大型底棲動物、黃德練等(2013)對欽州港紅樹林魚類群落、陳菁菁等(2018)對雷州九龍山紅樹林鳥類、盧學(xué)理等(2015)對福田紅樹林的哺乳動物、李志剛等(2017)對福田紅樹林的昆蟲進(jìn)行了監(jiān)測。趙華顯等(2020)對紅樹林沉積物中的微生物群落、范航清等(1998)對英羅港紅樹林浮游動物分別進(jìn)行了監(jiān)測。余日清等(1997)開展了生活污水排放對紅樹林底棲動物群落影響的監(jiān)測與評價，趙彩云等(2014)開展了互花米草(Spartina alterniflora)入侵對紅樹林大型底棲動物群落影響的監(jiān)測和分析。現(xiàn)有紅樹林生物多樣性監(jiān)測研究僅在局部地區(qū)進(jìn)行了監(jiān)測，尚未對某個具體區(qū)域的紅樹林植物、動物、微生物和入侵物種進(jìn)行綜合監(jiān)測及系統(tǒng)分析。

2.4.3 紅樹林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測紅樹林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測集中在水環(huán)境和土壤環(huán)境監(jiān)測。李鵬山等(2010)開展東寨港紅樹林國家級自然保護(hù)區(qū)的水質(zhì)監(jiān)測,王雨等(2010)開展了深圳紅樹林水體營養(yǎng)狀態(tài)的監(jiān)測和評價。趙建剛等(2017)開展了深圳灣紅樹林濕地沉積物中氮的監(jiān)測、詹妮等(2019)開展了北海市紅樹林土壤的監(jiān)測?，F(xiàn)有紅樹林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測存在研究尺度較小、研究深度不夠等問題。

2.4.4 紅樹林遙感監(jiān)測不少學(xué)者對紅樹林遙感監(jiān)測進(jìn)行綜述(李偉等, 2008; 朱耀軍等, 2012; 孫永光等, 2013)，總結(jié)紅樹林遙感監(jiān)測的現(xiàn)狀、問題和發(fā)展建議，在一定程度上推動了紅樹林遙感監(jiān)測研究，但仍未提出基于高時空分辨率和快速提取變化信息的紅樹林遙感監(jiān)測方案和技術(shù)規(guī)程。

2.4.5 紅樹林保護(hù)恢復(fù)成效監(jiān)測紅樹林保護(hù)恢復(fù)成效監(jiān)測研究內(nèi)容主要包括恢復(fù)的面積和規(guī)模監(jiān)測、恢復(fù)綜合成效監(jiān)測、引種試驗(yàn)效果和樹種適應(yīng)性監(jiān)測、恢復(fù)對生物多樣性影響監(jiān)測。例如，張懷清等(2008)開展了洛陽江河口紅樹林恢復(fù)效果監(jiān)測，徐華林等(2012)對深圳海濱紅樹林恢復(fù)效果、馮雪萍等(2017)對環(huán)三都澳濕地水禽紅樹林自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)效果進(jìn)行了監(jiān)測，許方宏等(2013)對雷州半島前沿惡劣潮間灘涂紅樹林造林樹種的適應(yīng)性進(jìn)行了監(jiān)測，李偉等(2010)開展了洛陽江口紅樹林恢復(fù)對蟹類密度影響的監(jiān)測和分析。目前，紅樹林保護(hù)恢復(fù)成效監(jiān)測研究尺度較小、缺乏紅樹林保護(hù)恢復(fù)成效監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的研究。

2.4.6 紅樹林生物地球化學(xué)監(jiān)測紅樹林生物地球化學(xué)監(jiān)測研究內(nèi)容主要集中在紅樹林凋落物監(jiān)測和碳循環(huán)監(jiān)測。盧昌義等(1988)開展了九龍江口秋茄(Kandelia obovata)紅樹林群落凋落物的動態(tài)監(jiān)測,康文星等(2008)開展了廣州市紅樹林與大氣二氧化碳交換的動態(tài)監(jiān)測。紅樹林生物地球化學(xué)監(jiān)測研究少、成果少，但紅樹林生物地球化學(xué)監(jiān)測對紅樹林保護(hù)修復(fù)、碳達(dá)峰和碳中和等方面具有重要意義，亟需加強(qiáng)相關(guān)研究。

2.4.7 紅樹林生態(tài)效益監(jiān)測紅樹林生態(tài)效益監(jiān)測研究內(nèi)容主要包括紅樹林水質(zhì)凈化效益、防風(fēng)效益、消波防浪效益和溫濕度效益監(jiān)測等方面。楊瓊等(2014)開展了紅樹林對養(yǎng)殖污水凈化效益的動態(tài)監(jiān)測,樓堅(jiān)等(2009)開展了東寨港海桑海桑(Sonneratia caseolaris)、無瓣海桑(Sonneratia apetala)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)防風(fēng)效應(yīng)動態(tài)監(jiān)測,王旭等(2012)開展了海?！獰o瓣海桑紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的防浪效應(yīng)動態(tài)監(jiān)測,陶文琴等(2019)開展了廣州南沙與珠海淇澳紅樹林溫濕度效應(yīng)的動態(tài)監(jiān)測。紅樹林生態(tài)效益監(jiān)測研究較少、定量監(jiān)測研究更少，對展示紅樹林的生態(tài)功能和生態(tài)價值變化缺乏支撐。

2.4.8 紅樹林災(zāi)害災(zāi)情監(jiān)測紅樹林災(zāi)害災(zāi)情監(jiān)測研究內(nèi)容主要為病蟲害監(jiān)測。張錦新等(2006)對深圳人工種植的海桑、蠟燭果(Aegiceras corniculatum)和秋茄的病蟲害進(jìn)行了監(jiān)測，范航清等(2014)對東寨港的團(tuán)水虱(Sphaeromadae)及其危害進(jìn)行了監(jiān)測，劉俊武等(2017)對福田紅樹林海欖雌瘤斑螟(Acrobasis sp)及其危害進(jìn)行了監(jiān)測，韋江玲等(2019)對山口國家級紅樹林自然保護(hù)區(qū)15 a的紅樹林蟲害進(jìn)行了監(jiān)測研究。紅樹林災(zāi)害災(zāi)情監(jiān)測缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性，不利于掌握全國紅樹林災(zāi)害災(zāi)情等情況。

2.4.9 紅樹林生理生態(tài)監(jiān)測紅樹林生理生態(tài)監(jiān)測研究主要包括蒸騰作用、生理特征、光合作用和固碳能力等方面。雷澤湘等(1995)對九龍江口秋茄的蒸騰作用及其季節(jié)性變化進(jìn)行了動態(tài)監(jiān)測，馬小偉等(2013)對樂清市樂清灣不同季節(jié)、不同樹齡秋茄的生理特征進(jìn)行了監(jiān)測和比較，李林鋒等(2015)對湛江市特呈島的白骨壤(Avicennia marina)、紅海欖(Rhizophora stylosa)、木欖(Bruguiera gymnorhiza)、蠟燭果和秋茄5種紅樹林樹種的光合作用及其光合固碳能力進(jìn)行了監(jiān)測研究，閻光宇等(2016)對漳江口紅樹林國家級自然保護(hù)區(qū)中的秋茄莖流特征及其影響因子進(jìn)行了監(jiān)測研究。紅樹林生理生態(tài)監(jiān)測在空間尺度上未開展全國監(jiān)測、在生態(tài)系統(tǒng)尺度上未開展全面監(jiān)測。

3 展望

中國紅樹林監(jiān)測研究取得了重要進(jìn)展，但仍存在一些不足，今后應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)以下研究：

(1)紅樹林綜合監(jiān)測體系研究。研究構(gòu)建基于“天地空”一體化的監(jiān)測體系，開展全國尺度包括景觀生態(tài)學(xué)、紅樹林生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性和紅樹林分子生態(tài)學(xué)在內(nèi)的綜合監(jiān)測。

(2)紅樹林監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究。目前，我國只出臺了《紅樹林生態(tài)監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》和《紅樹林濕地健康評價技術(shù)規(guī)程》等規(guī)程。今后，應(yīng)該加強(qiáng)《紅樹林遙感監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《紅樹林生物多樣性監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》《紅樹林保護(hù)和恢復(fù)成效監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》《紅樹林災(zāi)害災(zāi)情監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》等研制。

(3)紅樹林綜合集成監(jiān)測方法和技術(shù)體系研究。在集成現(xiàn)有紅樹林監(jiān)測方法和技術(shù)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)紅樹林監(jiān)測高新技術(shù)的應(yīng)用研究，將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)應(yīng)用于紅樹林監(jiān)測研究中。

(4)紅樹林監(jiān)測管理信息系統(tǒng)研建。以信息技術(shù)為依托，以地理信息系統(tǒng)為平臺，以遙感衛(wèi)星影像圖和地形圖等為基礎(chǔ)信息源，以紅樹林監(jiān)測圖斑為主要信息源，研建紅樹林監(jiān)測管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對紅樹林監(jiān)測信息的存儲、展示、統(tǒng)計、編輯、更新和對比分析。

(5)紅樹林演變?nèi)^程監(jiān)測研究。紅樹林監(jiān)測不僅局限于某個區(qū)域紅樹林的某個時間點(diǎn)的監(jiān)測，應(yīng)開展一定頻次的紅樹林演變?nèi)^程監(jiān)測，包括紅樹林生長的每個階段狀況、生物群落與生態(tài)環(huán)境的相互影響和響應(yīng)、生物地球化學(xué)、生理生態(tài)和保護(hù)恢復(fù)成效等。