薛杨,雷湘龄,王小燕,林之盼,宿少锋
海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院),海南海口571100
红树林属于胎生植物群落[1],生长在热带、亚热带低能海岸淤泥的滩涂之上[2],受到周期性的潮水浸淹。红树林同时兼具陆地和海洋的生态特征,是陆地和海洋之间的生态过渡区[3],具有净化污染、抗风消浪、促淤护堤、保护生物多样性等功能,被称为“海上卫士”“海上森林”“鸟类天堂”[4-5]。
在中国自然分布的真红树植物有26种,半红树植物12种,主要分布在亚热带、东南沿海热带及潮汐浸淹条件合适的海岸港湾[6-7],而海南是中国拥有红树植物种类最丰富的地区,其中真红树植物24种,半红树植物12种,主要分布在海口、三亚、文昌、临高等沿海市县[4]。在20世纪50年代海南的红树林面积达到9992hm2,约为当时中国红树林总面积的1/4,至21世纪初,由于围海养殖、填海造地等人类活动干扰,减少至3930.3hm2[8-9]。2002年起海南省开展了红树林恢复造林及退耕还林工作,至此红树林的面积开始缓慢增加[10]。目前海南省已对现有红树林实施全面保护,逐步完成红树林自然保护地内的养殖塘等开发性、生产性建设活动的清退,恢复红树林自然保护地生态功能,实施红树林生态修复,计划到2025年营造和恢复红树林面积18800hm2。文章结合临高县对博厚镇红牌湾海滩(以下简称红牌湾)及新盈镇和贵村开展的红树林种植修复项目,总结近海岸红树林种植修复的过程及关键技术步骤,为后期其他区域的红树林生态修复提供参考。
临高县位于海南岛西北部,地处19°34′N~20°02′N,109°30′E~109°53′E,东部和东南部与澄迈县毗邻,西部和西南部与儋州接壤,西北濒临北部湾,北部紧靠琼州海峡,与雷州半岛隔海相望;属于热带海洋性季风气候,常年日照平均为1780h;年平均气温23℃~24℃;年均降雨量1417.8mm,5月至10月为雨季,雨量占全年的85%,12月至次年4月为旱季,干湿交替较明显,每年8月至10月为热带风暴及台风季节。
修复区域位于红牌湾及和贵村,原为红树林覆盖区,由于毁林挖塘养殖和海水长时间浸泡,导致部分红树林枯死,因此出现空地或林窗,造成了红树林生态效能低下、森林景观效果差。对该区域采取生态恢复措施,营造符合当地原生红树林群落的树种,使受损的区域得以恢复。
从生态学的角度对红牌湾海滩及和贵村的红树林生态恢复进行可行性分析,红树林生长发育必须适合4个基本生境条件,即:
(1)热带型温度条件。温度常成为限制红树林生长的主要因子。红树林生长适合最冷月平均温度高于20℃,且季节温差不超过5℃的热带型温度。该研究选择的修复区域具有典型的热带季风区海洋性气候特征,雨量充沛、气候温暖,年平均气温为23.3℃~23.8℃,最低气温为1月份17.1℃,最高气温为7月份28.4℃,可以满足红树林植物的生长。
(2)滩面高程条件。红树林是生长在热带亚热带低能海岸潮间带,受到海水周期性浸淹的木本植物群落,其在潮滩上的分布位置(高程)反映了对潮汐浸淹的适应程度[11]。研究表明,红树林生长于平均海平面稍上与大潮平均高潮位之间[12],该修复区域经过林地恢复措施,即将堤坝破除,将沙土和废弃物运走,并就近回填淤泥后,其高程介于潮间带之间,潮水就可以自然涨退,基本符合了红树林的生长要求。
(3)静浪海岸条件。为了避免海浪冲击或潮水直接作用导致种植的苗木被海浪带走,必须选择较为隐蔽的海岸,或者具有相应防风浪的设施。该研究修复区域处于内海,且有塘埂及外围红树林带的庇护,不受风浪的影响。
(4)盐度条件。2块修复区域的海水盐度分别约为23‰和23.7‰,其周边红树林生长良好,故该区域的海水盐度适宜红树林种植。
根据现场实地调查,修复区内现有的红树树种主要为白骨壤、红海榄和海莲,红牌湾以白骨壤居多,和贵村以红海榄居多。该次红树林生态修复选用海南常见的红树植物:白骨壤、榄李和红海榄。
根据临高县林业主管部门提供的造林区域,确定红牌湾和和贵村的红树林修复区面积分别为10hm2和6.67hm2,根据《海南省森林资源二类调查操作细则》中规定的小班区划条件,结合不同地块的立地条件、植被状况等因素进行综合分析,将红牌湾的10hm2修复区划分为3个小班,和贵村的6.67hm2修复区划分为11个小班,并利用地理信息系统计算小班面积,小班划分情况见表1、表2。
表1 红牌湾海滩10hm2红树林生态修复区小班划分Tab.1 Division of Sub-groups in The 10hm2 Mangrove Ecological Restoration Area of Hongpai Bay Beach Town
表2 和贵村6.67hm2红树林生态修复区小班划分Tab.2 Division of sub-groups in The 6.67hm2 Mangrove Ecological Restoration Area of Hegui village Town
红牌湾红树林生态修复区周边有小型造船厂,和贵村修复区地势平坦,杂物较少,因此,造林前无需对修复区进行大规模挖土、填土、做垄等整地工作,主要清理修复区地上的废弃垃圾及漂浮物即可。两处的原滩涂位于中低潮位,为了确保种植苗木成活率,要求种植滩面高度要与周边现有红树林的滩面持平,平均高程1.0m,视现场实际情况进行整地,使得林地高程满足造林树种红海榄、白骨壤、榄李等的生长需求。
该次红树林生态修复采用海南本地苗圃培育出的苗木,且要求苗木出自苗圃的盐度需与种植区域海水盐度相近。苗木规格为小苗苗高35cm~50cm、土球直径为6cm以上的健壮苗木;大苗苗高70cm~100cm、冠幅大于30cm×30cm、土球直径为18cm~25cm。苗木出圃前需经过炼苗,选用生长健壮,无病虫害的苗木。
红牌湾修复区种植大苗1260株/hm2,种植规格为2.0m×4.0m,小苗2505株/hm2,种植规格2.0m×2.0m;和贵村修复区种植的株行距为1.0m×1.5m,6675株/hm2。为了提升林木恢复效果,提高红树林的抗逆性和生物多样性,因地制宜营造混交林,红牌湾修复区采用带状混交的方式,树种混交比例为1:2混交;和贵村采用带状或块状混交的方式,树种混交比例为树种间等量混交,各树种种植块可采用不等面积混交,具体种植情况见表3、表4。
表3 红牌湾生态修复区红树林种植Tab.3 Mangrove Planting in The Ecological Restoration Area of Hongpai Bay Beach
表4 和贵村生态修复区红树林种植Tab.4 Mangrove Planting in The Ecological Restoration Area of Hegui Village
种植不施放基肥,采取挖穴栽植的方式,小苗种植穴规格为20cm×20cm×15cm,大苗种植穴规格为40cm×40cm×30cm,袋苗种植时需去除营养袋。红树植物靠发达的气根呼吸,生长缓慢[9],因此种植时要防止根部土团松散和苗木根系损伤,种植深度比原根际深2cm~3cm,同时做到苗正、舒根、压紧、适当深栽。
栽植30d后对修复区内成活株数不达标的林地进行及时补植,直到成活率达标为止;种植后需要专人看管,定时进行巡护,及时清理海滩上的垃圾,同时防止人为破坏,管护期为1a。红树林生态修复过程中建立完整的档案,包括文字图表档案和电子档案,定期记录每个小班区内种植红树林的长势,种植前后生物多样性的变化,为之后开展的红树林生态修复工程提供经验和科学依据。
该次的红树林生态修复工程重点强调生态效益,遵循因地制宜、合理密植、科学造林等方针,弥补因人为活动对修复区域生态造成的影响,促进了临高县的生态恢复,提高森林质量,改善生态环境。红树林的恢复能够使生物种群数量增加,利于依靠红树林生存的生物聚集繁衍,扩大生物活动范围,保护生物多样性。同时在建设期可为当地百姓提供就业机会,使当地农民增加经济收入,促进社会的安定团结,促进当地社会经济的发展。