湛江市红树资源特征及人工造林技术 杨崇城 张誉 郑妹摘要 从种质资源考察、林分空间结构分析、红树林湿地理化特性、红树林湿地生物多样性等4个方面综述了湛江市红树资源特征,提出了人工造林技术,以期对进一步研究红树林提供参考关键词 红树林;种质资源;空间结构;湿地;造林技术;广东湛江 S792.99 A 1007-5739(2019)21-0156-04 开放科学(资源服务)标识码(OSID)Abstract The characteristics of mangrove resources in Zhanjiang City were summarized from four aspects:investigation of germplasm resources, analysis of stand space structure,physical and chemical characteristics of mangrove wetlands and biological diversity of mangrove wetlands. Meanwhile,the technique of artificial afforestation was put forward in order to provide references for further study of mangrove.Key words mangrove forest;germplasm resource;spatial structure;wetland;afforestation technique;Zhanjiang Guangdong红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带的植物群落,具有防浪护堤、改善海岸生态的功能,是鱼、虾、蟹、贝等浅海生物活动的场所,也是多种水鸟、候鸟的重要栖息地、越冬地、迁徙驿站。
因此,红树林是沿海生态系统的重要组成部分广东省湛江市是中国大陆红树林面積最大的地区,也是红树林研究的重要基地多年来,国内学者从种质资源、生态学、生理学、栽培学等不同领域对湛江市的红树林进行了研究,笔者通过文献学习、整理,就主要研究内容进行综述1 种质资源种类考察植物种质资源考察指查清和整理一个国家或一个地区范围内种质资源的数量、分布及特征特性的工作它是整个种质资源研究工作中最艰苦的阶段,却是深入研究某植物资源必不可少的前提湛江市红树植物资源考察始见于Dunn-&Tatcher 1912年在《香港和广东植物志》中的记载[1]1953年,侯宽昭和何椿年在《中国红树林植物科志》和《中国红树林》2本专著中记载了我国南部海岸10科16种红树植物[2]张宏达等报导了秋茄(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera gymn-orrhiza)、红茄冬(Rhizophora mucronata)、白骨壤(Avicennia marina)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、角果木(Ceriops ta-gal)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、卤蕨(Acrostichum aure-um)、榄李(Lumintzera littorea)、海漆(Excoecaria agallocha)等10种真红树,臭茉莉(Clerodendrun inerme)、草海桐(Scaev-ola hainensis)2种半红树植物,黄槿、臭茉莉、草海桐、烟茜(即阔苞菊)、露兜、针葵、厚藤等林缘植物以及咸蓬、盐地鼠尾草、结缕草等草本伴生植物[3]。
1991年,蔡俊欣的调查结果证明,湛江市有紫金牛科的桐花树、马鞭草科的海榄雌、使君子科的榄李、爵床科的老鼠籁、大戟科的海漆、夹竹桃科的海忙果、锦葵科的黄槿以及红树科的红海榄、秋茄树、木榄角果木等20多种红树植物,其中以桐花树和海榄分布最广、面积最大,约占当时红树林总面积的70%以上[4]韩维栋等在前人研究的基础上,系统整理了湛江市红树林资源,其研究成果表明,红树植物共有区系27科49种,其中红树林植物8科13种(表1)、半红树植物6科9种(表2)、生长于林缘或林下的伴生植物超过17科27种(表3)除了本地乡土植物,湛江市先后从海南引种了3科7种红树植物,分别是红树科海莲(Bruguiera sexangula)和红树(Rhizophora apiculata)、楝科(Meliaceae)的木果楝(Xylocarpus granatum)以及海桑科的杯萼海桑(Sonneratia alba)、无瓣海桑(S.apetala)、海桑(S.caseolaris)、海南海桑(S.hainanensis)等其中,无瓣海桑和海桑已经推广造林,以无瓣海桑的生长适应性较好,表现速生性经过分析比较,韩维栋等认为,形成湛江市红树林的优势群落植物种类主要是白骨壤、红海榄、秋茄、木榄、桐花树、海漆、黄槿等树种,木麻黄(Casu-arina equisetifolia)是外来引种造林的防护林优势树种,是海岸陆地主要防护林树种,不应将木麻黄分类为红树林植物[5],为红树植物的分类提供了新的见解。
2 林分空间结构分析林分空间结构一般指林木的分布格局及其属性在空间上的排列方式空间结构决定树木之间的竞争优势及其空间生态位,在很大程度上决定林分的稳定性、发展的可能性和经营空间的大小森林空间结构研究为森林的有效保护和合理经营提供服务,森林空间结构的定量分析为研究森林空间结构提供了具体的方法和技术[6]目前最流行的用来研究林木空间结构的参数主要是角尺度、混交度和大小比数付春风等[7]利用角尺度、混交度和大小比数分析了4个样地空间结构,分析结果呈现出中度混交和弱度混交2种状态白骨壤直径大小比数较小,占有较大的优势;红海榄在各样地中都处于劣势和绝对劣势;其他树种平均大小比数都在0.5左右,生长上处于中庸状态各样地林分平均角尺度表明,红树林有团状分布、均匀分布2种格局付春风等的研究还证实,白骨壤在各样地中都表现出是先锋树种,建议雷州半岛红树林林分在今后的水平分布格局的调整中可考虑根据各种不同的群落类型,将干扰树间伐,或者根据其角度关系补植一些其他树种,从而使群落分布格局实现由均匀分布或团状分布向随机分布转变,逐步达到森林最佳结构[7]李际平等[8]则认为,不同潮带之间红树林空间分布格局存在差异,优势树种空间分布格局在低潮带呈随机分布的概率较高,而高潮带中红树林均匀分布的比例相对较高,空间大小分化和大小组合的差异不大。
李建军等[9]根据国内外天然林空间结构已有的研究成果,结合景观生态学理论,提出了红树林林分空间结构优化的均质性目标和均质性指数的新概念他们首次使用灰色关联度法对湛江市红树林国家自然保护区不同潮带林分空间结构影响因子与林木均质性指数的关联度进行了分析,其结果是林木均质性指数能较客观地反映红树林林木对所在林分均质性的影响,为建立红树林生态系统林分空间优化模型提供了理论依据在李建军等研究的基础上,张宏伟等[10]对湛江市廉江高桥红树林保护区不同潮带红树林林分空间结构均质性进行分析,结果表明,高潮带红树林林分均质性指数平均值为38.044,中潮带和低潮带的红树林林分空间结构分布均质性指数平均值分别为49.534、47.231张宏伟等的研究能较客观地反映不同潮带红树林林木对所在林分均质性的影响,为建立红树林生态系统林分空间优化模型提供参考3 红树林湿地理化特性分析2004年,廖金凤等[11]对红树林湿地土壤进行了分析,湛江市红树林盐土有机质含量为24.1 g/kg,阳离子代换量为6.94 cmo1/kg,各土层pH值绝大多数低于4,土壤水溶性盐分18.4 g/kg,土壤中200 g/kg,土壤质地多为中壤土至中黏土。
2014年,朱耀军等[12]在广东湛江国家级红树林自然保护区高桥核心区根据潮汐淹没时间各选择3个样点分析沉积物理化性质与金属元素空间分布特征,测定结果是,沉积物为粉-砂型质地,其中黏粒、粉粒和砂粒含量分别占(13±4)%、(39±12)%和(48±16)%;有机质含量占1.95%,pH值为4.9,交换性盐基总量为1.4~16.4 cmol/kg,总氮含量0.01%~0.20%,总磷含量130~435 mg/kg;沉积物中11 种金属的含量从高到低分别为Al(4.5%~19.2%)、Fe(1.0%~4.7%)、Mn(50.4~163.4 mg/kg)、Cr(24.4~43.0 mg/kg)、Zn(14.4~52.1 mg/kg)、Pb(11.3~34.9 mg/kg)、Ni(3.5~19.4 mg/kg)、Co(3.0~7.7 mg/kg)、Cu(1.4~9.6 mg/kg)、As(1.4~5.8 mg/kg)、Mg(0.2~0.9 mg/kg),除Co、Cu、As、Fe平均含量差异不显著外,其他金属元素间差异显著2013年,韩维栋等[13]对红树林3个样地碳、氮、鳞、钾、pH值进行了分析,3个样地土壤各层有机碳平均含量为(31.02±6.93)g/kg,全氮平均含量为(1.25±0.19) g/kg;碱解氮平均含量为(219.34±81.99)mg/kg,表层土壤有机态氮含量和转化率相对较高。
3个样地全磷平均含量(0.26±0.10)g/kg,速效磷的平均含量为(21.38±3.92)mg/kg,全钾平均含量为(11.01±5.11)g/kg,速效钾平均含量(303.16±394.64)mg/kg,pH值 3.01±0.34,土壤呈强酸性,样地土壤盐分(7.50±2.51)~(22.23±2.64)g/kg,平均含量(14.57±2.82)g/kg,土壤含盐量高,表现出盐渍化上述研究虽获得了湛江市红树林湿地的一些理化数据,但由于取样地不同、研究时间有别,研究数据存在差异,但他们的研究成果对新植红树林及对红树林的培育均具有指导意义为了解红树林湿地重金属污染情况,陈碧珊等[14]于2018年发表了他们的研究成果,湛江市特呈岛等8 个红树林湿地土壤11 种重金属(As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、V、Zn)中,Hg、As、Cu、Zn等4種的含量在个别采样区超过国家土壤环境质量一级标准;As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni和Zn等9种超过环境背景值他们认为湛江市红树林湿地土壤重金属总的潜在生态风险程度处于中等污染水平,其中Hg为强污染、Cd为中等污染、其他元素为轻微污染。
重金属对环境的污染是一个普遍问题因此,红树林对重金属污染的反应研究将更具有现实意义4 红树林湿地生物资源研究红树林湿地具有生物资源多样性,可形成多种食物链,对红树林及各种生物的保护都有重要作用2003年,何秀玲等[15]调查湛江市8个红树林湿地鱼类资源,记载鱼类127种,隶属于15目58科100属,鲈形目共27科49属65种,虎鱼科的种类最多大部分鱼类具有食用价值,其中16种已实现人工增养殖2002年,韩维栋等[16]对湛江市8个主要红树林区软体动物进行了调查,记录有37科110种,树栖贝类优势种类有黑口滨螺等;地栖以珠带拟蟹守螺等为优势种淤泥土壤和高密度的群落生物量较低,泥沙质土壤和较低密度的群落生物量较高,同一群落类型以林外缘带软体动物的生物量最高由于过度采集和严重的环境污染,大部分种类生物量极低只有加强红树林区软体动物生境保护和环境污染整治,才能增加红树林生态系统的环境经济价值2005年,梁超愉等[17]分析了湛江市红树林滩涂底栖生物种类组成与数量分布特点,调查。