中国红树林湿地生态系统的保护与生态恢复

2016-03-09 10:10吴地泉
花卉 2016年20期
关键词:红树红树林树种

吴地泉

(福建省云霄县林业局 363300)

中国红树林湿地生态系统的保护与生态恢复

吴地泉

(福建省云霄县林业局 363300)

近年来,我国红树林保护取得了巨大的成绩,全国2/3以上的红树林被纳入保护区,滥砍滥用红树林的现象基本杜绝。然而,由于人口的激增、城市的扩张和不适当的海滩经济开发以及区域污染严重、外来物种入侵等等使得红树林资源毁坏的问题愈演愈烈。本文就如何对红树林生态保护与恢复进行了阐述,提高红树林生态系统生物多样性,使红树林资源在有效保护的前提下支持我国南部沿海区域社会、经济、环境的健康、稳定和持续发展。

红树林;生态保护;生态恢复;多样性

1 红树林湿地生态系统生物多样性生态恢复

1.1 红树林湿地生态系统几个相关概念

红树林是指生长在热带亚热带地区海岸潮间滩涂上的木本植物群落。由于涨潮时红树林被海水部分淹没仅树冠露出水面,故被称为“海上森林”;有时完全淹没,只在退潮时才露出,也有人称之为“海底森林”。

红树林湿地:有一定面积红树林存在的滨海湿地,包括红树林、林外裸滩、潮沟及低潮时水深不超过6m的水域。

红树林生态系统:指由生产者(包括红树植物、半红树植物、红树林伴生植物及水体浮游植物)、消费者(鱼类、底栖动物、浮游动物、鸟类、昆虫)、分解者(微生物)和无机环境的有机集成系统。有时也用红树林来特指红树林生态系统。

红树林名字的由来:红树林名称源于红树科植物木榄,木榄的树干、枝条和花朵都是红色的,树皮富含单宁酸,割开后经空气氧化也是红色的。马来人砍伐这种植物时,发现不仅裸露的木材显红色,而且砍刀的刀口也变成红色,他们就利用这种植物的树皮提取物来制作红色染料,因此,红树林名称只与树皮和木材有关,而与花、叶颜色无关。

1.2 红树林生态系统的特点

1.2.1 高开放性

红树林是开放程度最高的生态系统,这种开放性取决于它所处的特殊地理位置,而潮汐是红树林生态系统高开放性的主要载体,由于液相物质和固相物质的相互作用,出现了一个既不同于水域也不同于陆地的生态交错带。因此,红树林不仅可以感受来自陆地的变化,也可以感受来自海洋的变化。

1.2.2 高敏感性

红树林地处海陆交界处,红树林生态系统的主体是红树林植物群落,但是,组成红树林的植物种类很少,群落结构简单,生境模式单一,人类活动、海平面变化和全球气候变暖等因素都可能对红树林生态系统产生影响,不稳定和脆弱性极为突出,是一个非常脆弱和敏感的生态系统。

1.2.3 高生产力、高归还率和高分解率的“三高”特点

红树林是海湾河口生态系统中唯一的木本植物群落,具有非常高的净初级生产力,调查发现,河口海湾初级生产力是外海的20倍,普通海岸的10倍,上升流区的3.3倍,而红树林的初级生产力又是河口海湾中最高的,红树林的初级生产力远高于同纬度的陆地森林,也高于热带雨林。

与陆地森林不同,红树群落把净初级生产力的很大一部分(约40%)通过枯枝落叶等掉落物的方式返回林地,而一般陆地森林掉落物占净生产力的比例不超过25%。

红树林区的高温、高湿、干湿交替的环境条件及潮水的反复冲击,创造了掉落物分解的最佳条件,枯枝落叶迅速分解成有机碎屑及可溶性的有机物,为浮游生物、底栖生物提供了大量的饵料。由于涨潮流速小于退潮流速,红树林的掉落物大部分随水离开红树林区进入水体,其结果是红树林内缺乏枯枝落叶层。

1.2.4 高生物多样性

红树林属典型的生态交错区,含有海洋生态体系、淡水生态体系和陆地生态体系,形成既不同于典型陆地生态,又不同于典型海洋生态的红树林潮间带生态区域,故能整合各种各样的生物,养育着特殊的动植物群落,是生物多样性的源头。红树林湿地在维护海岸带生物多样性方面具有举足轻重的作用。

1.2.5 独特的食物网结构

红树植物富含单宁的特点决定了其叶片“可食性”不高。在红树林中,绝大部分的绿色植物掉落物由泥中或水中的微生物分解,分解后的有机碎屑被食底泥动物摄食,这些生物又被更高的消费者,如鱼、鸟所捕食,除了供应生长在湿地上的生物外,这些有机碎屑也会随着潮水被带到附近的海域,吸引更多的鱼、虾、蟹及贝类等来觅食和繁殖,这也是为什么湿地与近海渔业有着密不可分的关系,更成为每年候鸟重要的食物来源。这种基于有机碎屑的食物网,称之为碎屑食物网,通过碎屑食物网,红树林源源不断地提供鸟类、鱼、虾、蟹、贝类等各级消费者丰富的食物。

1.3 红树林生态系统的价值

红树林传统利用方式包括提供薪柴、食物、药物、饲料、肥料、化工原料(单宁)等,是具备多种经济价值的“海边铁庄稼”。红树林区内鱼、虾、蟹、贝类资源丰富,对建设蓝色海洋“菜篮子”工程及提高海岸居民生活水平具有较大的实际价值。广西北海大冠沙红树林沿岸村庄95%的家庭以捕获红树林经济动物和采集白骨壤果实作为家庭收入的主要来源,对于林区居民来说,保护红树林就是保护海岸生态,保护渔业,保护农业,保护多种经营。

2 红树林湿地生态系统的保护与生态恢复

湿地保护就是根据湿地生态系统固有的生态规律与外部扰动的反应进行采取各种调控措施,从而达到系统总体最优的过程。即,是为了达到预定的保护目的,而组织和使用各种资源的过程。

2.1 红树林湿地生态系统面临的威胁

2.1.1 群落退化,小种群濒危

大陆林业部门2001年的调查结果表明:低矮的白骨壤林和桐花树林占据了大陆红树林的绝大部分,原生林不到10%;70%的林子高度不超过2m,90%以上的红树林高度小于4m。

福建:海漆(Excoecaria agallocha)和卤蕨(Acrostichum aureum)已经灭绝。

香港:已经找不到红海榄(Rhizophora stylosa)。

广西:原有的角果木(Ceriops tagal)已不见踪影。

海南:2006年有野生红榄李(Lumintzera littorea)359株(范航清等,2006),2013年仅存 14株(CMCN,2013)。

大陆47%的红树植物种类已处于不同程度的珍稀濒危状态!

2.1.2 外来物种入侵,生态效应堪忧

为了快速扩大红树林面积,耐水淹、速生的外来物种无瓣海桑(Sonneratia apetala)成为近10多年来大陆造林的主要树种。外来物种拉关木(Laguncularia racemosa)在一些地方也成为重要造林树种,其结果是14年来大陆新增的红树林中无瓣海桑和拉关木占了约80%,本地种仅占约20%。

有学者认为大陆1979年引种的互花米草(Spartina alterniflora)在2002年已经超过112,000hm2(邓自发,2006)。由于其适应性强、生长迅速,已在红树林群落中快速扩散,挤占了红树林的生长空间,对红树林生态系统造成破坏,目前,华南沿海红树林湿地正面临着互花米草的入侵,在广东、广西、香港、福建的红树林保护区均发现有互花米草的入侵。必须引起高度重视的是,近年来在以往无互花米草分布的广西北仑河口(2013年)和海南(2015年)也发现了互花米草先锋草斑。

2.1.3 过度捕捞和采集,生物多样性下降

巨大市场需求,使大陆红树林区滩涂挖捕(何琴飞等,2012)、围网、炸鱼、毒鱼、放养家鸭、捕鸟等破坏性活动长期得不到有效缓解。强烈的人为干扰导致红树林矮化,稀疏化及生物多样性的大幅度下降。在北部湾沿海,中华乌塘鳢(Bostrichthys sinensis)、拟穴青蟹(Scylla paramamosain)、可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)、中国鲎(Tachypleus tridentatus)等经济动物资源量比30年前下降65%以上。2004~2010年间,海南东寨港鱼类种类和单网渔获物数量均下降了30%以上(王瑁和王文卿,2013)。

2.1.4 海区污染,病虫害泛滥

工业及生活污水的排放、生活垃圾的倾倒、港口或船只泄油事故等都对红树林造成威胁。高度集约经营的水产养殖业也导致近海水体环境的污染加重,凡是城市附近的红树林往往堆积有大量的垃圾,如塑料袋、泡沫塑料、废旧家具、轮胎、玻璃瓶等,垃圾不仅对红树植物的幼苗造成了直接的机械伤害,对底栖动物也有影响。

2004年整个大陆的白骨壤林遭受广州小斑螟(Oligochroa cantonella)的大规模攻击(范航清等,2004;刘文爱,2009),此后每隔几年均出现地区性虫灾。

2015年9月广西沿海的白骨壤又遭受热带昆虫柚木肖弄碟夜蛾(Hyblaea puera)的啃食,成灾面积在270hm2以上。大陆沿海病害程度最高、受害范围最广的红树植物是桐花树。

大陆红树林病虫害泛滥的原因多样而复杂,新的病虫害种类不断出现,甚至原来不对红树林构成威胁的病虫害也成了大问题,环境质量下降被认为是最主要的原因。

2.2 红树林湿地生态系统的保护与生态恢复

红树林湿地恢复就是在充分认识生态系统退化原因的基础上,依靠生态系统的自选择、自组织、自适应、自调节、自发展的功能,并辅以科学合理的人工恢复措施加速生态系统的顺向演替过程,建立合理的生态系统结构,实现生物多样性和恢复生态系统功能。由于位于特殊的海陆交界处,红树林湿地对人为干扰极其敏感,因此,在红树林湿地恢复实施过程中,应根据恢复目标及退化程度选择适宜的恢复技术与措施,尽可能选用最简单,破坏性最小、最生态的恢复方法和技术措施。

对红树林进行生态恢复,必须事先进行可行性研究。根据红树林种类的适应性,进行物种特性,宜林地勘测,潮汐,海流和土壤性质,海水盐度的综合调查和试验,才能实现红树林生态恢复。

2.2.1 宜林地选择

在现有状况下选择宜林地,首先要确定潮位、淹水时间、潮速、海流速度、土壤和海水盐度(最适在5~25‰)及种苗特性(不同种类耐淹水能力)等。大多数红树植物适宜生长在盐度较低的河口及海湾,而在高盐度潮滩(盐度超过25‰),适宜种植的树种仅有白骨壤、无瓣海桑和拉关木等。

2.2.2 红树林恢复树种的选择

红树林湿地恢复应坚持适地适树的原则,在不同滩涂地段选择适合的造林树种及配置。根据我国红树林分布的自然规律及造林技术掌握程度,筛选出秋茄、桐花树、木榄、白骨壤、海莲、红海榄、海桑、无瓣海桑8个乔灌木树种作为我国红树林造林的主要培育树种。福建省适宜的造林树种为秋茄、桐花树、木榄、白骨壤。

红树林湿地恢复要坚持乡土树种和引种驯化相结合,注重乡土红树林树种资源的选择,同时加强优良速生乔木树种的引种与驯化,坚持多树种混交,增强生态稳定性和自我调节功能。另外,为了增强红树林湿地的生态旅游价值,可配置一些适生的、有特色的观赏性乔木树种,提高红树林空间结构的复杂性和景观美感。

2.2.3 红树林造林恢复技术

红树林造林季节为春夏季,最适宜时间为5~7月,根据潮滩的立地条件和树种生物生态学特性确定种植密度,淤泥深厚、风浪较小的潮滩或速生的树种适当降低造林密度,土壤贫瘠、风浪较大的潮滩或慢生的树种适当提高造林密度。

在立地条件恶劣的前缘裸滩,首先适度密植速生先锋树种,待生境条件改善后,再继续引入一些适生的乡土树种。对于早期构建的先锋树种纯林,应在适合条件下采用间伐修枝、补植套种乡土树种的措施予以改造,以达到改善生态条件、减少病虫害、提高稳定性、发挥生态效益的目的。

为了增强生态系统结构稳定性和防浪护堤功能,应采取块状混交及带状混交相结合的方式进行红树林造林恢复,造林恢复区域需要保留适量的裸滩,形成适宜水鸟栖息繁衍的红树林与裸滩、水道潮沟交错分布的景观格局。

2.2.4 红树林湿地恢复的管理

在造林后一定时期内进行封滩保育,禁止任何人员和船只进入红树林地进行生产活动,及时清除缠绕在幼苗、幼树上的垃圾杂物、海藻等,对林地内出现的污染要进行及时有效地处理。长期监测苗木生长状况,及时防治病虫害,以倒伏、根部暴露等受损的幼苗、幼树进行必要的修复,对缺损的幼苗、幼树或成活率低于70%的林分进行适当补植。

3 红树林生态系统恢复技术研究展望

3.1 红树林湿地生态恢复主要存在的问题

虽然红树林生态恢复取得了不少的成绩,但是,无论是造林规模还是造林技术与现实需求还是有较大的差距,主要问题是造林成活率低。

(1)红树林造林成活率偏低。直接插植胚轴是中国红树林造林的主要方式,高盐和海水浸淹双重胁迫是红树植物的胎生落地后必须面对的问题,这方面尚缺乏深入的研究。

(2)各物种耐水淹的临界时间难以确定。大量造林实践表明,淹水时间是造林成功与否的主要影响因素,红树林宜林临界线的确定,是红树林造林成败的关键。

(3)造林树种相对缺乏,红树植物造林种类较少。半红树植物既可以生长于潮水可以到达的高潮滩涂,又可生长于潮水极少到达、高盐分、干旱结实的海岸陆地上,与真红树在水平地带上配合种植,可形成高效的防浪护堤红树林体系,但是,半红树植物造林一直未受关注。

(4)尚无一个有效的宜林滩涂指标体系。

(5)大量低效次生林亟待改造。

3.2 我国红树林湿地生态恢复研究中应着重关注的几个方面

(1)开展红树林湿地恢复工程设计、监测和评价的理论与应用研究,提高工程建设的质量。

(2)重视外来引进种对红树林生态系统及生态安全的影响研究,促进红树林资源的可持续发展。

(3)加强半红树植物在沿海防护林体系工程建设中的应用研究,构建“纵深防御型”红树林防护体系。

(4)继续进行红树植物对潮汐水位适应能力研究,确定各树种(尤其幼苗)的临界淹水时间。

(5)开展红树人工林生态恢复过程中的长期综合定位研究,揭示其生态恢复过程和机制,为红树林生态工程提供科学依据。

[1]廖宝文.中国红树林恢复与重建技术.科学出版社,2010.

[2]王文卿,王瑁.中国红树林.科学出版社,2007.

X173

A

1005-7897(2016)16-0097-03

2016-8-14

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