广东沿海红树林生态修复模式研究*

2020-02-12 06:58刘彩红胡喻华张春霞华国栋
林业与环境科学 2020年4期
关键词:互花红树土球

刘彩红 胡喻华 张春霞 华国栋

(广东省林业调查规划院,广东 广州 510520)

红树林生态系统是红树植物(包括真红树植物和半红树植物)与潮间带泥质海滩生物组成的复杂湿地森林生态系统,具有十分重要的生态功能和社会效益,在维护海湾、河口地区生态平衡,净化陆地径流、防治近海海洋污染,抵御热带风暴、海潮、风浪等自然灾害等方面具有不可替代的作用[1-2],素有“海上森林”、“鸟类天堂”、“海岸卫士”之称[3]。广东省是全国红树林分布面积最大的省份。据记载建国初期,全省红树林面积曾达到45 000 hm2[4]。近年来因围垦养殖、城市建设发展用地、城市生活污水和工业污水大量排放等,导致一些红树林及其生态环境遭到破坏,面积大幅减少;现有红树林群落植物种类偏少、结构简单、遗传多样性水平较低;互花米草(Spartina alterniflora)等外来有害生物入侵严重,林分质量下降、生态功能退化或丧失。沿海红树林恢复属困难立地造林,对技术措施及建设成本要求高。文章通过调查广东红树林资源现状及面临问题,探讨了红树林生态环境恢复技术要点,旨在为广东红树林生态资源保护恢复工作提供技术支持。

1 广东省红树林生态现状

2019 年,广东红树林资源总面积35 768.6 hm2,分布于沿海13 个市43 个县(市、区),其中红树林12 229.1 hm2、红树林宜林滩涂地6 051.6 hm2、宜林养殖塘17 156.4 hm2、宜林盐田331.5 hm2[4]。

1.1 红树林地类、起源及权属

全省现有红树林地按地类划分,乔木林地5 910.9 hm2,占现有红树林总面积的48.3%;灌木林地6 170.6 hm2、占50.5%;未成林造林地(种植3 a 保存1 500 株/ hm2以上)147.6 hm2,占1.2%。按造林类型划分,天然林8 584.4 hm2,占现有红树林地面积的70.2%;人工林3 644.7hm2,占29.8%。按权属划分,国有林6 141.5 hm2,占现有红树林地面积的50.2%;集体林6 087.6 hm2,占49.8%[4]。

1.2 红树资源分布情况

广东省红树林资源在沿海各市县的分布呈现从粤西—珠三角—粤东区域面积锐减的特征。分布面积排前三位的地级市为湛江市(7 628.0 hm2,占全省红树林62.38%)、江门市(1 183.5 hm2,9.68%)、阳江市(1 177.9 hm2,9.63%)[4],面积较少的地级市为潮州市、东莞市、汕尾市。

1.3 红树林优势树种

广东红树林的主要优势树种有18 种,其中分布面积较大的树种为白骨壤(Aricennia marina),面积5 055.9 hm2,占全省红树林面积的41.34%;无瓣海桑(Sonneratia apetala)3 342.2 hm2,占27.33%;秋茄(Kandelia candel)2 468.6 hm2,占20.19%,桐花树(Aegiceras corniculatum)715.4 hm2,占5.85%;其他树种分布面积均小于全省红树林面积的1%[4]。

1.4 红树林适宜恢复地情况

全省红树林适宜恢复地分布在沿海13 个市38个县(市、区),总面积约23 539.5 hm2,包括滩涂地6 051.6 hm2,占72.88%;养殖塘17 156.4 hm2占25.71%;废弃盐田331.5 hm2占1.41%。其中,宜林滩涂地包括未成林造林地(造林年度<3 a)193.0 hm2、疏林地1 489.4 hm2、红树林宜林荒滩4 369.2 hm2[4]。

2 广东省红树林生态系统存在问题

2.1 人类活动干扰

处于海陆交错带的红树林是一种脆弱生态系统。目前受全球变暖、海平面变化和人类活动影响,广东红树林生态系统出现环境污染、生境破损和面积锐减等问题,并进一步导致该区红树林生态系统功能的退化乃至丧失。与上世纪九十年代初相比,现有红树林面积减少了约20%(1.47 万hm2)。

2.2 红树林生态多样性破坏

组成红树林群落的植物种类偏少,群落结构简单,导致种群遗传多样性水平较低,对环境变化的适应能力有限,该系统较其他生态系统更为脆弱。广东省近年引种较多的无瓣海桑和海桑(Sonneratia caseolaris)树种,现阶段对于这2 类树种是否会造成生物入侵尚存在一定争议,昝启杰等[5]对深圳湾引入海桑和无瓣海桑开展了生态评价,初步判断两种树种没有造成生态入侵的风险。廖宝文等[6]研究表明无瓣海桑种子传播扩散对温度、盐度及淤泥厚度均有较高的要求,自然条件下,扩散范围有限,难以形成种群优势。如果将无瓣海桑引种至天然红树林中,该树种很可能在自然竞争中被乡土红树树种取代[7-8]。然而,吴世捷等[9]认为引入深圳湾的无瓣海桑为野生,该树种适应力强、生长迅速,存在生物入侵风险,可能对本土红树植物产生不利影响。李玫等[10]研究进一步表明无瓣海桑对乡土红树植物存在化感作用,抑制后者的萌发和生长。目前建议在红树林保护区内引进无瓣海桑需要慎重考虑,但在保护区外一些立地条件恶劣的滩地可用该种作为先锋树,然后通过自然演替或人工种植乡土树种加速演替进程[6]。据调查统计,现有红树林中以无瓣海桑、拉关木(Laguncularia racemosa)等外来红树林树种为主的面积3 459.90 hm2,占全省现有红树林面积的28.29%[4]。外来有害生物互花米草侵占滩涂的现象也较普遍,且治理难度较大。

2.3 红树林生态系统恢复难度较大

红树林林生态修复属困难立地造林,需要工程措施改善生境,且要多次补种复种,造林技术要求高、成本大。根据调查统计,在红树林适宜恢复地中,需人工恢复23 478.0 hm2,占99.74%;可自然恢复61.5 hm2,仅占0.26%。全省宜林废弃养殖塘(盐田)分布在沿海11 个市27 个县(市、区),退塘难度低157.9 hm2,占0.90%;难度中等2 042.5 hm2,占11.68%;难度较高15 287.5 hm2,占87.42%[4]。

3 广东沿海红树林生态保护修复模式及关键技术

3.1 主要保护修复模式

根据全省现有红树林资源现状及沿海滩涂立地条件,结合广东社会经济发展及近年沿海红树林保护修复经验,广东沿海红树林生态保护修复主要模式如下:

3.2 特殊立地红树林营建关键技术

3.2.1 互花米草治理技术 互花米草是国际公认的外来入侵物种,对其入侵的控制和管理是全球范围的科研难题。对互花米草盖度大于或等于50%的滩涂,每隔1.0~1.5 m,通过砍割或捆绑方式形成0.1~1.0 m 宽的通道,即把通道内的互花米草砍割清除干净,或沿种植带把互花米草往两边捆绑形成空隙带;对于盖度小50%可不作预处理[18]。选择无瓣海桑(或海桑)袋苗,苗高60~100 cm,苗木健壮、无病虫害。在预处理后形成的通道上种植无瓣海桑(或海桑)苗木,种植时依立地条件和互花米草的浓密程度,确定种植规格分别为行距×株距=1.5 m×1.0 m、1.5 m×1.5 m或2.0 m×1.0 m[16,18,22]。种植苗木后将苗木扶植固定,即将苗木护正后用硬竿插入土中进行固定;在无瓣海桑(或海桑)郁闭、互花米草消退或完全消退后,可对无瓣海桑作林下修枝,种植阴生红树植物,5~6 a 形成结构较稳定的复层林。

3.2.2 深水裸滩管筒种植造林技术 选择直径为20 cm 或30 cm 的PVC 管(管筒筒壁做钻孔处理,孔径20~30 mm),管筒间隔为1~2 m,管筒埋在地下部分为1~1.2 m,地上部分达到平均海平面以上15 cm[23],以保证苗木生长所需的滩面高程要求。红海榄、秋茄、拉关木和无瓣海桑的袋苗,苗高40~50 cm。每年5、6 月份,优先选择种植拉关木或者无瓣海桑等速生树种,然后在逐渐改良的生境中补种乡土慢生树种,确保深水裸滩区红树林群落的恢复以及种群的丰富性。封滩管护2~3 a;在造林地外围设置围网,及时清理垃圾、漂浮物;对于台风和风暴潮等造成的破坏,及时做好灾后维护和补植工作。

3.2.3 深水裸滩大苗移植造林技术 尽量在造林地附近寻找苗源,利于更好地适应生境条件,及避免苗木运输中的损坏。速生树种拉关木和无瓣海桑[23],苗木/树高1.5~2 m。潮水完全退干后起苗,土球直径为苗木地径的10 倍以上,土球高度为土球直径的2/3 以上(例如地径为2 cm 的拉关木,土球直径以25~30 cm 为宜,土球高度保证在20 cm 左右)[16,22];苗木挖起来后及时装入塑料袋中,并系好袋口。在种植之前用遮盖物盖住苗木,以免晒伤根系;宜在起苗时去除掉树干之外的所有枝条和树叶,树梢未木质化部分也一并去除。尽量在24 h 内种植,减少苗木失水;选择5、6 月份开展大苗移植造林。种植穴稍大于土球,深度不小于土球高度(最好比土球深3~5 cm);种植时去除塑料袋,托住土球小心地放入种植穴,扶正后回填泥土,轻微压实。若种植区域风浪较大,需在苗木旁边插入竹竿作支撑。封滩管护2~3 a;在造林地外围设置围网,及时清理垃圾、漂浮物;对于台风和风暴潮等造成的破坏,及时做好灾后维护和补植工作。

4 结论与讨论

红树林是保护海岸线的天然屏障,随着人们对红树林生态价值认识的不断提升,一系列关于红树林保护恢复的研究相继开展,涉及红树植物物种多样性[24-25]、种群竞争[7-8]、生物量[26]、病虫害防治[27-28]、红树林污染调查[29-30]等。近年来,广东省各地结合实际,采取了各种保护修复措施,尤其是深圳市[31]、东莞市[32]和惠州市[33]等地取得了较好的成效。但由于广东省沿海岸线长,沿海滩涂立地条件千差万别,部分红树林生态修复模式及所采取的关键技术[23]尚不成熟,修复实施需要结合修复区域实际状况,并提升投入标准才能获得较好的效果。

红树林生态系统结构复杂,其恢复过程中,涉及到多个生物类群的不同动态过程[34]。目前开展红树林生态恢复工作时,对生物多样性恢复关注较少,今后应加强这方面研究,以及红树林生态系统中各个生物群落间的相互作用,从而整体水平上恢复红树林的生态功能。

表1 广东省沿海红树林生态保护修复模式Table 1 Protection and restoration models of coastal mangroves in Guangdong Province

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