劉彩紅 胡喻華 張春霞 華國(guó)棟
(廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,廣東 廣州 510520)
紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)是紅樹(shù)植物(包括真紅樹(shù)植物和半紅樹(shù)植物)與潮間帶泥質(zhì)海灘生物組成的復(fù)雜濕地森林生態(tài)系統(tǒng),具有十分重要的生態(tài)功能和社會(huì)效益,在維護(hù)海灣、河口地區(qū)生態(tài)平衡,凈化陸地徑流、防治近海海洋污染,抵御熱帶風(fēng)暴、海潮、風(fēng)浪等自然災(zāi)害等方面具有不可替代的作用[1-2],素有“海上森林”、“鳥(niǎo)類天堂”、“海岸衛(wèi)士”之稱[3]。廣東省是全國(guó)紅樹(shù)林分布面積最大的省份。據(jù)記載建國(guó)初期,全省紅樹(shù)林面積曾達(dá)到45 000 hm2[4]。近年來(lái)因圍墾養(yǎng)殖、城市建設(shè)發(fā)展用地、城市生活污水和工業(yè)污水大量排放等,導(dǎo)致一些紅樹(shù)林及其生態(tài)環(huán)境遭到破壞,面積大幅減少;現(xiàn)有紅樹(shù)林群落植物種類偏少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、遺傳多樣性水平較低;互花米草(Spartina alterniflora)等外來(lái)有害生物入侵嚴(yán)重,林分質(zhì)量下降、生態(tài)功能退化或喪失。沿海紅樹(shù)林恢復(fù)屬困難立地造林,對(duì)技術(shù)措施及建設(shè)成本要求高。文章通過(guò)調(diào)查廣東紅樹(shù)林資源現(xiàn)狀及面臨問(wèn)題,探討了紅樹(shù)林生態(tài)環(huán)境恢復(fù)技術(shù)要點(diǎn),旨在為廣東紅樹(shù)林生態(tài)資源保護(hù)恢復(fù)工作提供技術(shù)支持。
2019 年,廣東紅樹(shù)林資源總面積35 768.6 hm2,分布于沿海13 個(gè)市43 個(gè)縣(市、區(qū)),其中紅樹(shù)林12 229.1 hm2、紅樹(shù)林宜林灘涂地6 051.6 hm2、宜林養(yǎng)殖塘17 156.4 hm2、宜林鹽田331.5 hm2[4]。
全省現(xiàn)有紅樹(shù)林地按地類劃分,喬木林地5 910.9 hm2,占現(xiàn)有紅樹(shù)林總面積的48.3%;灌木林地6 170.6 hm2、占50.5%;未成林造林地(種植3 a 保存1 500 株/ hm2以上)147.6 hm2,占1.2%。按造林類型劃分,天然林8 584.4 hm2,占現(xiàn)有紅樹(shù)林地面積的70.2%;人工林3 644.7hm2,占29.8%。按權(quán)屬劃分,國(guó)有林6 141.5 hm2,占現(xiàn)有紅樹(shù)林地面積的50.2%;集體林6 087.6 hm2,占49.8%[4]。
廣東省紅樹(shù)林資源在沿海各市縣的分布呈現(xiàn)從粵西—珠三角—粵東區(qū)域面積銳減的特征。分布面積排前三位的地級(jí)市為湛江市(7 628.0 hm2,占全省紅樹(shù)林62.38%)、江門(mén)市(1 183.5 hm2,9.68%)、陽(yáng)江市(1 177.9 hm2,9.63%)[4],面積較少的地級(jí)市為潮州市、東莞市、汕尾市。
廣東紅樹(shù)林的主要優(yōu)勢(shì)樹(shù)種有18 種,其中分布面積較大的樹(shù)種為白骨壤(Aricennia marina),面積5 055.9 hm2,占全省紅樹(shù)林面積的41.34%;無(wú)瓣海桑(Sonneratia apetala)3 342.2 hm2,占27.33%;秋茄(Kandelia candel)2 468.6 hm2,占20.19%,桐花樹(shù)(Aegiceras corniculatum)715.4 hm2,占5.85%;其他樹(shù)種分布面積均小于全省紅樹(shù)林面積的1%[4]。
全省紅樹(shù)林適宜恢復(fù)地分布在沿海13 個(gè)市38個(gè)縣(市、區(qū)),總面積約23 539.5 hm2,包括灘涂地6 051.6 hm2,占72.88%;養(yǎng)殖塘17 156.4 hm2占25.71%;廢棄鹽田331.5 hm2占1.41%。其中,宜林灘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、紅樹(shù)林宜林荒灘4 369.2 hm2[4]。
處于海陸交錯(cuò)帶的紅樹(shù)林是一種脆弱生態(tài)系統(tǒng)。目前受全球變暖、海平面變化和人類活動(dòng)影響,廣東紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)環(huán)境污染、生境破損和面積銳減等問(wèn)題,并進(jìn)一步導(dǎo)致該區(qū)紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)功能的退化乃至喪失。與上世紀(jì)九十年代初相比,現(xiàn)有紅樹(shù)林面積減少了約20%(1.47 萬(wàn)hm2)。
組成紅樹(shù)林群落的植物種類偏少,群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,導(dǎo)致種群遺傳多樣性水平較低,對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力有限,該系統(tǒng)較其他生態(tài)系統(tǒng)更為脆弱。廣東省近年引種較多的無(wú)瓣海桑和海桑(Sonneratia caseolaris)樹(shù)種,現(xiàn)階段對(duì)于這2 類樹(shù)種是否會(huì)造成生物入侵尚存在一定爭(zhēng)議,昝啟杰等[5]對(duì)深圳灣引入海桑和無(wú)瓣海桑開(kāi)展了生態(tài)評(píng)價(jià),初步判斷兩種樹(shù)種沒(méi)有造成生態(tài)入侵的風(fēng)險(xiǎn)。廖寶文等[6]研究表明無(wú)瓣海桑種子傳播擴(kuò)散對(duì)溫度、鹽度及淤泥厚度均有較高的要求,自然條件下,擴(kuò)散范圍有限,難以形成種群優(yōu)勢(shì)。如果將無(wú)瓣海桑引種至天然紅樹(shù)林中,該樹(shù)種很可能在自然競(jìng)爭(zhēng)中被鄉(xiāng)土紅樹(shù)樹(shù)種取代[7-8]。然而,吳世捷等[9]認(rèn)為引入深圳灣的無(wú)瓣海桑為野生,該樹(shù)種適應(yīng)力強(qiáng)、生長(zhǎng)迅速,存在生物入侵風(fēng)險(xiǎn),可能對(duì)本土紅樹(shù)植物產(chǎn)生不利影響。李玫等[10]研究進(jìn)一步表明無(wú)瓣海桑對(duì)鄉(xiāng)土紅樹(shù)植物存在化感作用,抑制后者的萌發(fā)和生長(zhǎng)。目前建議在紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)內(nèi)引進(jìn)無(wú)瓣海桑需要慎重考慮,但在保護(hù)區(qū)外一些立地條件惡劣的灘地可用該種作為先鋒樹(shù),然后通過(guò)自然演替或人工種植鄉(xiāng)土樹(shù)種加速演替進(jìn)程[6]。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),現(xiàn)有紅樹(shù)林中以無(wú)瓣海桑、拉關(guān)木(Laguncularia racemosa)等外來(lái)紅樹(shù)林樹(shù)種為主的面積3 459.90 hm2,占全省現(xiàn)有紅樹(shù)林面積的28.29%[4]。外來(lái)有害生物互花米草侵占灘涂的現(xiàn)象也較普遍,且治理難度較大。
紅樹(shù)林林生態(tài)修復(fù)屬困難立地造林,需要工程措施改善生境,且要多次補(bǔ)種復(fù)種,造林技術(shù)要求高、成本大。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),在紅樹(shù)林適宜恢復(fù)地中,需人工恢復(fù)23 478.0 hm2,占99.74%;可自然恢復(fù)61.5 hm2,僅占0.26%。全省宜林廢棄養(yǎng)殖塘(鹽田)分布在沿海11 個(gè)市27 個(gè)縣(市、區(qū)),退塘難度低157.9 hm2,占0.90%;難度中等2 042.5 hm2,占11.68%;難度較高15 287.5 hm2,占87.42%[4]。
根據(jù)全省現(xiàn)有紅樹(shù)林資源現(xiàn)狀及沿海灘涂立地條件,結(jié)合廣東社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及近年沿海紅樹(shù)林保護(hù)修復(fù)經(jīng)驗(yàn),廣東沿海紅樹(shù)林生態(tài)保護(hù)修復(fù)主要模式如下:
3.2.1 互花米草治理技術(shù) 互花米草是國(guó)際公認(rèn)的外來(lái)入侵物種,對(duì)其入侵的控制和管理是全球范圍的科研難題。對(duì)互花米草蓋度大于或等于50%的灘涂,每隔1.0~1.5 m,通過(guò)砍割或捆綁方式形成0.1~1.0 m 寬的通道,即把通道內(nèi)的互花米草砍割清除干凈,或沿種植帶把互花米草往兩邊捆綁形成空隙帶;對(duì)于蓋度小50%可不作預(yù)處理[18]。選擇無(wú)瓣海桑(或海桑)袋苗,苗高60~100 cm,苗木健壯、無(wú)病蟲(chóng)害。在預(yù)處理后形成的通道上種植無(wú)瓣海桑(或海桑)苗木,種植時(shí)依立地條件和互花米草的濃密程度,確定種植規(guī)格分別為行距×株距=1.5 m×1.0 m、1.5 m×1.5 m或2.0 m×1.0 m[16,18,22]。種植苗木后將苗木扶植固定,即將苗木護(hù)正后用硬竿插入土中進(jìn)行固定;在無(wú)瓣海桑(或海桑)郁閉、互花米草消退或完全消退后,可對(duì)無(wú)瓣海桑作林下修枝,種植陰生紅樹(shù)植物,5~6 a 形成結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的復(fù)層林。
3.2.2 深水裸灘管筒種植造林技術(shù) 選擇直徑為20 cm 或30 cm 的PVC 管(管筒筒壁做鉆孔處理,孔徑20~30 mm),管筒間隔為1~2 m,管筒埋在地下部分為1~1.2 m,地上部分達(dá)到平均海平面以上15 cm[23],以保證苗木生長(zhǎng)所需的灘面高程要求。紅海欖、秋茄、拉關(guān)木和無(wú)瓣海桑的袋苗,苗高40~50 cm。每年5、6 月份,優(yōu)先選擇種植拉關(guān)木或者無(wú)瓣海桑等速生樹(shù)種,然后在逐漸改良的生境中補(bǔ)種鄉(xiāng)土慢生樹(shù)種,確保深水裸灘區(qū)紅樹(shù)林群落的恢復(fù)以及種群的豐富性。封灘管護(hù)2~3 a;在造林地外圍設(shè)置圍網(wǎng),及時(shí)清理垃圾、漂浮物;對(duì)于臺(tái)風(fēng)和風(fēng)暴潮等造成的破壞,及時(shí)做好災(zāi)后維護(hù)和補(bǔ)植工作。
3.2.3 深水裸灘大苗移植造林技術(shù) 盡量在造林地附近尋找苗源,利于更好地適應(yīng)生境條件,及避免苗木運(yùn)輸中的損壞。速生樹(shù)種拉關(guān)木和無(wú)瓣海桑[23],苗木/樹(shù)高1.5~2 m。潮水完全退干后起苗,土球直徑為苗木地徑的10 倍以上,土球高度為土球直徑的2/3 以上(例如地徑為2 cm 的拉關(guān)木,土球直徑以25~30 cm 為宜,土球高度保證在20 cm 左右)[16,22];苗木挖起來(lái)后及時(shí)裝入塑料袋中,并系好袋口。在種植之前用遮蓋物蓋住苗木,以免曬傷根系;宜在起苗時(shí)去除掉樹(shù)干之外的所有枝條和樹(shù)葉,樹(shù)梢未木質(zhì)化部分也一并去除。盡量在24 h 內(nèi)種植,減少苗木失水;選擇5、6 月份開(kāi)展大苗移植造林。種植穴稍大于土球,深度不小于土球高度(最好比土球深3~5 cm);種植時(shí)去除塑料袋,托住土球小心地放入種植穴,扶正后回填泥土,輕微壓實(shí)。若種植區(qū)域風(fēng)浪較大,需在苗木旁邊插入竹竿作支撐。封灘管護(hù)2~3 a;在造林地外圍設(shè)置圍網(wǎng),及時(shí)清理垃圾、漂浮物;對(duì)于臺(tái)風(fēng)和風(fēng)暴潮等造成的破壞,及時(shí)做好災(zāi)后維護(hù)和補(bǔ)植工作。
紅樹(shù)林是保護(hù)海岸線的天然屏障,隨著人們對(duì)紅樹(shù)林生態(tài)價(jià)值認(rèn)識(shí)的不斷提升,一系列關(guān)于紅樹(shù)林保護(hù)恢復(fù)的研究相繼開(kāi)展,涉及紅樹(shù)植物物種多樣性[24-25]、種群競(jìng)爭(zhēng)[7-8]、生物量[26]、病蟲(chóng)害防治[27-28]、紅樹(shù)林污染調(diào)查[29-30]等。近年來(lái),廣東省各地結(jié)合實(shí)際,采取了各種保護(hù)修復(fù)措施,尤其是深圳市[31]、東莞市[32]和惠州市[33]等地取得了較好的成效。但由于廣東省沿海岸線長(zhǎng),沿海灘涂立地條件千差萬(wàn)別,部分紅樹(shù)林生態(tài)修復(fù)模式及所采取的關(guān)鍵技術(shù)[23]尚不成熟,修復(fù)實(shí)施需要結(jié)合修復(fù)區(qū)域?qū)嶋H狀況,并提升投入標(biāo)準(zhǔn)才能獲得較好的效果。
紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其恢復(fù)過(guò)程中,涉及到多個(gè)生物類群的不同動(dòng)態(tài)過(guò)程[34]。目前開(kāi)展紅樹(shù)林生態(tài)恢復(fù)工作時(shí),對(duì)生物多樣性恢復(fù)關(guān)注較少,今后應(yīng)加強(qiáng)這方面研究,以及紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)生物群落間的相互作用,從而整體水平上恢復(fù)紅樹(shù)林的生態(tài)功能。
表1 廣東省沿海紅樹(shù)林生態(tài)保護(hù)修復(fù)模式Table 1 Protection and restoration models of coastal mangroves in Guangdong Province