黃良宙,陳貳,羅建華,曾少玲,唐振衛(wèi),李孟,鐘榮
(湛江市林業(yè)科學(xué)研究所,廣東湛江 524037)
紅樹林是沿海防護林體系的重要組成部分,素有“海上森林”之稱,能夠防風(fēng)消浪、保護海堤,減少和防止沿海地區(qū)臺風(fēng)暴潮等自然災(zāi)害的危害,保護和發(fā)展紅樹林資源是華南沿海地區(qū)生態(tài)建設(shè)所面臨的迫切任務(wù)。中國近十年來在華南沿海地區(qū)逐步開展了紅樹林資源恢復(fù)工作,在宜林地灘涂上已基本實現(xiàn)或正在進行紅樹林的恢復(fù)和發(fā)展工作[1~2]。在湛江地區(qū),由于不合理的人為活動同樣造成了沿海灘涂紅樹林生態(tài)系統(tǒng)退化,在普通的宜林地灘涂上已基本實現(xiàn)紅樹林恢復(fù),且做過大量研究[3~5],現(xiàn)存的尚未實現(xiàn)恢復(fù)的有圍海造塘等致使海岸線后移、水位普遍高、用紅樹林種子胚軸無法造林成活的沿海灘涂,由于湛江對蝦養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達,此類灘涂在湛江大量存在。因此,開展此類灘涂造林樹種選擇試驗及造林灘面范圍確定尤為重要,為湛江地區(qū)的紅樹林的恢復(fù)和發(fā)展技術(shù)提供參考。
試驗地位于湛江市南三島調(diào)東村沿海灘涂地,地處21°11’N,110°27’E,熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年平均溫度23.1℃,最高為7 月,月平均最高氣溫28.6℃;最低為1 月,月平均最低氣溫15.5℃。年均降雨量1598.3mm,雨季集中于4~9 月,土壤為泥沙質(zhì)土,詳細見表1。
表1 土壤的養(yǎng)分含量Tab.1 nutrient content of soil
試驗材料分別為白骨壤、拉關(guān)木、桐花樹、無瓣海桑、木欖、紅海欖、秋茄容器實生苗,苗高50~60cm。種子來源于湛江雷州采集到的種子和胚軸。
3.2.1 試驗設(shè)計
(1)樹種選擇試驗:參試樹種7 個,人工挖穴,植穴規(guī)格40cm×30cm×30cm,株行距1m×2m,小區(qū)2行×20 株,每株用三根竹簽捆綁固定支撐苗木,3 個重復(fù),造林時間為2019 年3 月4 日。(2)不同潮水位適應(yīng)性試驗:選擇與堤岸垂直的方向三個潮位處進行造林,分別為高潮水位、中潮水位和低潮水位,經(jīng)全球定位系統(tǒng)GPS 和海事服務(wù)網(wǎng)潮汐表(https://www.cnss.com.cn/tide/)測量勘察,高潮水位高程范圍為2.15~2.45m(黃海高程,下同)、中潮水位高程范圍為1.85~2.15m、低潮水位高程范圍為1.55~1.85m。參試樹種7 個,人工挖穴,植穴規(guī)格40cm×30cm×30cm,株行距1m×2m,小區(qū)2 行×20株,每株用三根竹簽捆綁固定支撐苗木,3 個重復(fù),造林時間為2019 年3 月4 日。
3.2.2 調(diào)查
造林1 個月后和6 個月后分別調(diào)查樹高和成活率,每個樹種、每個潮位每個重復(fù)調(diào)查20 株,調(diào)查3個重復(fù),合計60 株。
3.2.3 數(shù)據(jù)處理
統(tǒng)計樹高生長性狀的平均值,成活率為調(diào)查成活株數(shù)除以調(diào)查總株數(shù)。通過excel2007 和PASW Statistics18.0 統(tǒng)計分析軟件對樹高進行方差分析,采用Duncan 檢驗法對具有顯著性差異的樣本進行多重比較[6]。
從表2 方差分析得知,造林后1 個月和6 個月7 個樹種之間的樹高存在顯著差異。
由表3 得出:造林后1 個月最高為無瓣海桑,樹高為0.85m;最低為紅海欖,樹高為0.49m,前者比后者高73.47%。在P=0.05 的水平上,無瓣海桑與其他樹種均存在顯著差異,拉關(guān)木、秋茄、木欖、白骨壤、桐花樹無顯著差異,桐花樹和紅海欖無顯著差異,7個樹種的成活率均超過86.7%。
造林后6 個月最高為無瓣海桑,最低為紅海欖。在P=0.05 的水平上,無瓣海桑和拉關(guān)木無顯著差異,與其他樹種均存在顯著差異,樹高分別為0.91m和0.88m,分別比紅海欖高78.43%和72.54%,秋茄、木欖、白骨壤和桐花樹無顯著差異,桐花樹和紅海欖無顯著差異,成活率最高為白骨壤,達到96.7%;其次為拉關(guān)木、紅海欖和無瓣海桑,均超過73.3%。
在樹高生長速度方面,前6 個月,生長速度最快是拉關(guān)木,年生長高度為0.43m;其次是無瓣海桑,年生長高度為0.14m。由于海水淹浸深度較大,矮小的苗木被淹死,所以該結(jié)果存在一定誤差。
表2 樹種選擇試驗樹高均值方差分析Tab.2 variance analysis of height mean of tree species selection test
表3 造林1、6 個月后7 個樹種選擇試驗樹高均值及Duncan 多重比較Tab.3 height mean and Duncan multiple comparison of 7 tree species selection tests after 1 and 6 months of afforestation
表4 造林1、6 個月后7 個樹種不同潮水位適應(yīng)性試驗樹高均值及Duncan 多重比較Tab.4 height mean and Duncan multiple comparison of 7 tree species adaptability tests at different tide levels after 1 and 6 months of afforestation
(1)從表4 得知,造林后1 個月7 個樹種間、不同潮水位間的樹高存在顯著差異。
在樹高方面,造林后1 個月通過觀察表4 得出:三個潮水位總平均樹高最高為無瓣海桑,達到0.85m;最低為桐花樹0.57m,前者比后者高49.1%。在高潮水位,樹高最高為無瓣海桑,達到0.85m;最低為紅海欖0.49m,前者比后者高73.4%,在P=0.05 的水平上,無瓣海桑與其他樹種均存在顯著差異,拉關(guān)木、秋茄、木欖、白骨壤和桐花樹無顯著差異;在中潮水位,樹高最高為無瓣海桑,達到0.85m;最低為桐花樹0.55m,前者比后者高54.5%,在P=0.05 的水平上,無瓣海桑與其他樹種均存在顯著差異,拉關(guān)木、木欖和紅海欖無顯著差異;在低潮水位,樹高最高為拉關(guān)木,達到1.1m、最低為白骨壤和桐花樹均為0.63m,前者比后者高74.6%,在P=0.05的水平上,拉關(guān)木、木欖和紅海欖無顯著差異。
在成活率方面,造林后1 個月通過觀察表4 得出:三個潮水位總成活率秋茄為100%,其他6 個樹種總成活率均超過70%。在高潮水位,7 個樹種的成活率均超過86.7%;在中潮水位,7 個樹種的成活率均超過66.7%;在低潮水位,成活率超過70%的有秋茄、桐花樹和木欖。
在不同潮位方面,造林后1 個月通過觀察表4得出:在P=0.05 的水平上,無瓣海桑在高、中、低潮水位無顯著差異,成活率均超過50%,初步確定適應(yīng)范圍為1.55m~2.45m(黃海高程,下同);拉關(guān)木在高、中潮水位無顯著差異,成活率均超過90%,初步確定適應(yīng)范圍為1.85m~2.45m;秋茄在高、中潮水位無顯著差異,但是高、中、低潮水位成活率均為100%,初步確定適應(yīng)范圍為1.55m~2.45m;木欖在高、中潮水位無顯著差異,成活率均超過93.3%,初步確定適應(yīng)范圍為1.85m~2.45m;白骨壤高潮水位與中、低潮水位存在顯著差異,高潮水位成活率100%,初步確定適應(yīng)范圍為2.15m~2.45m;桐花樹在高、中潮水位無顯著差異,成活率均超過86.7%,初步確定適應(yīng)范圍為1.85m~2.45m;紅海欖在高、中、低潮水位存在顯著差異,高潮水位成活率為96.7%,初步確定適應(yīng)范圍為2.15m~2.45m。
從表4 得知,造林后6 個月7 個樹種間、不同潮水位間的樹高存在顯著差異。
在樹高方面,造林后6 個月通過觀察表4 得出:低潮水位的7 個樹種成活率均為0,所以只做高潮水位和中潮水位的分析,兩個潮水位總平均樹高最高為無瓣海桑和拉關(guān)木,同時達到0.9m,最低為桐花樹0.57m,前者比后者高57.9%。在高潮水位,樹高最高為無瓣海桑,達到0.91m,最低為紅海欖0.51m,前者比后者高78.4%,在P=0.05 的水平上,無瓣海桑與拉關(guān)木無顯著差異;在中潮水位,樹高最高為拉關(guān)木,達到0.92m,最低為白骨壤0.58m,前者比后者高58.6%,在P=0.05 的水平上,無瓣海桑與拉關(guān)木無顯著差異。
在成活率方面,造林后6 個月通過觀察表4 得出:三個潮水位總成活率最高為白骨壤62.2%,其次為無瓣海桑、拉關(guān)木和紅海欖。在高潮水位,成活率最高為白骨壤,其次為拉關(guān)木、紅海欖和無瓣海桑,均超過73.3%;在中潮水位,成活率最高為白骨壤,其次為無瓣海桑、拉關(guān)木和紅海欖,均超過60%。
在不同潮位方面,造林后6 個月通過觀察表4得出:在P=0.05 的水平上,除了紅海欖在高、中潮水位存在顯著差異,其他樹種在高、中潮水位均無顯著差異。無瓣海桑高、中成活率均超過66.7%,初步確定適應(yīng)范圍為1.85~2.45m(黃海高程,下同);拉關(guān)木在高、中潮水位無顯著差異,成活率均超過63.3%,初步確定適應(yīng)范圍為1.85~2.45m;秋茄在高、中潮水位無顯著差異,但是高、中潮水位成活率最高為20%,初步確定適應(yīng)范圍為大于2.45m;木欖在高、中潮水位無顯著差異,但是高、中潮水位成活率最高為23.3%,初步確定適應(yīng)范圍為大于2.45m;白骨壤高、中潮水位無顯著差異,成活率均超過90%,初步確定適應(yīng)范圍為1.85~2.45m;桐花樹在高、中潮水位無顯著差異,但是高、中潮水位成活率最高為33.3%,初步確定適應(yīng)范圍為大于2.45m;紅海欖在高、中潮水位存在顯著差異,高潮水位成活率為76.7%,初步確定適應(yīng)范圍為2.15~2.45m。
(1)兩個試驗方差分析中,排除了不同環(huán)境和其他外界的影響因素,兩個試驗7 個紅樹林植物之間的樹高、不同潮水位存在顯著差異(p<0.05)。
(2) 經(jīng)過造林后1、6 個月樹高和成活率綜合選擇,在由于圍海造塘等致使海岸線后移、水位普遍高、用紅樹林種子胚軸無法造林成活的沿海灘涂地造林,樹種最好為白骨壤,其次為無瓣海桑和拉關(guān)木。在造林前進行林地調(diào)查,零星分布最多的樹種是白骨壤,符合適地適樹造林原則。
(3)經(jīng)過造林后1、6 個月樹高、不同潮水位和成活率綜合選擇,在苗木高度為50~60cm 時,無瓣海桑、拉關(guān)木、白骨壤可在1.85~2.45m 灘涂地造林,紅海欖可在2.15~2.45m 灘涂地造林,秋茄、木欖和桐花樹均不可在小于2.45m 灘涂地造林。有其他研究顯示,在深圳福田天然紅樹林前沿裸灘,由于潮水淹浸過深,多年來種植的秋茄均告失敗,后改種無瓣海桑而獲得成功??梢姛o瓣海桑對水深適應(yīng)能力優(yōu)于秋茄[7]。該試驗結(jié)論與其他研究結(jié)果相同。
(4)從各樹種灘涂造林的位置效果來看,與紅樹林的生態(tài)序列有出入,紅樹林生態(tài)序列從前沿海灘到較高地勢一般是:無瓣海桑、白骨壤、桐花樹、秋茄、拉關(guān)木、紅海欖、木欖。造成不一致的原因有可能人為干擾、海水鹽度限制等,仍需作進一步研究。