張超,劉揚晶,宿明,王文卿,王瑁,陳國貴
(1.國家林業(yè)和草原局中南調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院,湖南長沙 410004;2.濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室,廈門大學(xué),廈門福建 361000)
紅樹林為人們提供很高的景觀生態(tài)價值、濕地系統(tǒng)營造價值、風(fēng)險去除及水體凈化價值,且其自身有可觀的藥用價值、經(jīng)濟用材價值等[1~3]。廣東是中國臺風(fēng)災(zāi)害最頻繁的地區(qū)之一,風(fēng)暴海嘯也較多,臺風(fēng)和特大風(fēng)暴潮給人民的的生命財產(chǎn)造成了極大威脅。紅樹林素有“海岸衛(wèi)士”之稱[4],是中國南方萬里海疆的第一道防護林[5],具有巨大的防災(zāi)減災(zāi)作用。同時紅樹林發(fā)達的根系可以促進土壤的形成, 加速灘地淤高和向海伸展,使海灘面積不斷擴大和抬升,從而達到鞏固堤岸的效果。
加強紅樹林保護與管理的重要措施之一是建立自然保護區(qū)。近年來,中國紅樹林保護區(qū)工作迅速發(fā)展,對紅樹林資源的管理、保護、利用和恢復(fù)起到一定的積極作用。保護區(qū)的建立可以有效保護中國紅樹林資源[6]。保護區(qū)為真紅樹植物和半紅樹植物的生長繁殖提供較好的保護,而且還為大量的珍稀鳥類提供越冬和棲息的場所,是中國紅樹林資源保護的主體。此外,保護區(qū)還是開展科學(xué)研究、進行宣傳教育的良好場所。
因此建設(shè)好惠東紅樹林市級自然保護區(qū),對保護濕地和生物多樣性,具有重要意義。然而,自2000年以來,在經(jīng)濟發(fā)展的壓力下,由于大規(guī)模的養(yǎng)殖塘建設(shè)和外來物種的引種,保護區(qū)內(nèi)的群落結(jié)構(gòu)和生境發(fā)生了很大的變化。因此,有必要對保護區(qū)展開新的調(diào)查,以摸清保護區(qū)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性水平,對保護區(qū)未來的建設(shè)和發(fā)展提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。
惠東縣地處廣東省東南部和惠州市東部,隸屬惠州市,處于北回歸線南側(cè),位于114°33′10″~115°25′13″E,22°32′39″~23°23′17″N之間。全縣東西最寬90km,南北最長98km,陸地總面積3526.73km2。東連汕尾市海豐縣,北靠河源市紫金縣,西接惠陽區(qū),南臨南海的大亞灣和紅海灣。惠東紅樹林市級自然保護區(qū)(以下簡稱惠東紅樹林保護區(qū))位于惠東縣南門海灣,由范和港和考洲洋直插內(nèi)陸,總面積為543.33hm2,分布在稔山、鐵涌、鹽洲三鎮(zhèn)(圖1),距惠東縣城約30km。屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候,熱量豐富,光照和雨量充足,年平均氣溫為23℃。年平均日照時數(shù)為2398h,年平均降雨量為1936mm,主要降雨期為4~9 月,占全年的降雨量的83%,干旱期為10~3 月,干濕度明顯,年平均相對濕度為80%,年蒸發(fā)量為1876mm,年平均臺風(fēng)登陸2~3 次。
圖1 惠東縣紅樹林保護區(qū)分布Fig.1 Distribution of mangrove reserve in Huidong County
惠東紅樹林保護區(qū)所屬惠東縣全縣海岸線長為171.8km,其中大陸海岸線長為120.1km,近海及海岸濕地面積為17334hm2,其中沿海灘涂面積4524.3hm2,適宜發(fā)展建設(shè)紅樹林的灘涂面積為3452.3hm2,現(xiàn)有紅樹林面積為161.3hm2,人工培植紅樹林面積為253.4hm2。保護區(qū)所屬海濱地帶階地規(guī)模較小,地勢微傾海岸,堆積物是第四紀(jì)的細砂、砂礫及伴夾污泥、貝殼等濱海相沉積物。
惠東縣所處大地構(gòu)造單元為華南褶皺系。地層巖性多樣,以花崗巖等巖漿巖為主,地質(zhì)構(gòu)造褶皺和斷裂發(fā)育。斷裂構(gòu)造的展布,以東北向為主,主要有羅浮山斷裂帶、紫金——博羅斷裂帶、蓮花山斷裂帶。巖性多樣形成種類多樣的土壤。變質(zhì)巖類主要分布于蓮花山大斷裂帶、紫金——博羅斷裂帶北部、羅浮山山麓部分,發(fā)育的土壤一般土層在1 m 以上,質(zhì)地較細,粘粒含量較高,磷、鉀養(yǎng)分豐富。主要以紅色砂頁巖為主,由不同粒徑的礫石、砂、粘粒組成,土層一般淺薄。河流沖積物遍布各地,土層深厚,質(zhì)地較均勻,粘粒含量和土壤養(yǎng)分較高,適應(yīng)性廣。海濱沉積物主要分布在沿?;輺|、惠陽等地,土壤土層深,養(yǎng)分含量豐富,潛在肥力高,但含鹽量也高,有的還可能存在過酸、過堿的危害。
采取線路法結(jié)合重點區(qū)段樣地樣方法相結(jié)合的方式。具體調(diào)查方式為:在鐵涌鎮(zhèn),以保護區(qū)中間的公路為分界線,從南到北走,先調(diào)查北邊的植物,記錄每個區(qū)域的優(yōu)勢種群落以及涵蓋的植物種類,記錄經(jīng)緯度并拍照,然后從北往南走,以同樣的方式調(diào)查南邊的植物群落(即按照區(qū)塊調(diào)查順序為:9→6→3→1→10;2→4→5→7→8);鹽洲島則是采取環(huán)島路線進行調(diào)查,區(qū)塊編號順序:1→2→3→4→5→6→7→9→8→10→13→12→11→14→15→16→17→18;稔山鎮(zhèn)則主要以下列順序展開調(diào)查:8→1→2→3→4→5→6→7(圖2)。調(diào)查惠東縣紅樹植物多樣性,記錄內(nèi)容包括名稱、地點、生境、林帶寬度、生長情況、人為干擾情況等,并對重要紅樹植物及群落類型進行拍照記錄。
對樣地范圍內(nèi)的灘涂、堤岸、道路兩側(cè)、水域、魚/蝦塘堤岸的紅樹植物資源、植被類型進行調(diào)查,分別記錄各紅樹植物的種類、物候及所處的生境。鑒定主要依據(jù)《中國植物志》[7]《中國高等植物》[8]《海南及廣東沿海島嶼植物名錄》[9]《海南植物志》[10]以及網(wǎng)上的一些國內(nèi)外圖文資料。紅樹植物的系統(tǒng)排列蕨類植物按照秦仁昌系統(tǒng),被子植物按照恩格勒系統(tǒng)1964 修訂版。在此基礎(chǔ)上,分析樣地的紅樹植物類型及特點、入侵植物種類和分布。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),惠東縣三個紅樹林保護區(qū)共分布15種紅樹植物,其中真紅樹10 種、半紅樹5 種(表1)。其中鐵涌鎮(zhèn)、鹽洲島以及稔山鎮(zhèn)均分布12 種紅樹植物。
3.1.1 鐵涌紅樹植物類型及特點分析
經(jīng)統(tǒng)計,該區(qū)域有紅樹植物12 種(表2),含原生真紅樹植物7 種、半紅樹植物4 種和外來真紅樹植物1 種。樣地內(nèi)真紅樹植物種數(shù)約占中國紅樹植物種數(shù)的27.59%,紅樹植物種數(shù)約占中國紅樹植物種數(shù)的30.77%。注:IUCN 等級LC:無危VU:易危EN:瀕危CR:極度瀕危;*代表外來紅樹植物。
表2 鐵涌紅樹植物資源調(diào)查名錄Table 2 Survey of plant resources in Tieyong Mangrove
紅樹植物分布及群落類型見圖(3-5)。海堤兩側(cè)紅樹林外緣大部分是以無瓣海桑為優(yōu)勢種的單優(yōu)勢種群落(圖3),外緣則是楊葉肖槿為優(yōu)勢種群落,魚塘內(nèi)小島主要有桐花樹、白骨壤、紅海欖單優(yōu)勢純林以及白骨壤和紅海欖組成的混生紅樹林(圖4)。塘內(nèi)種植紅樹林長勢差,紅海欖、白骨壤低矮桐花樹大量死亡(圖5)。該樣地內(nèi)無瓣海桑是大約15 年前從湛江引種,長勢良好,高約10m。
圖3 無瓣海桑為優(yōu)勢種的群落Fig.3 Community of Sauvignon acuminata Buch.-Ham. as dominant species
圖4 塘中桐花樹Fig.4 Aegiceras corniculatum (L) Blanco
圖5 塘中紅海欖優(yōu)勢島Fig.5 Rhizophora stylosa Griff.
3.1.2 鐵涌紅樹植物空間分布格局
該次調(diào)查于2018 年11 月6 日對鐵涌10 個類型生境區(qū)域展開調(diào)查(圖3)。發(fā)現(xiàn)鐵涌鎮(zhèn)紅樹林主要分布于1 號區(qū)域;其次是5 號和6 號區(qū)域,3 號和7 號區(qū)域則次之,最后是9 號區(qū)域。2 號、4 號和8 號區(qū)域為養(yǎng)殖塘,魚塘邊零星分布一些紅樹植物,例如鹵蕨和秋茄。1 號區(qū)域的投影面積大約37hm2,主要分布的紅樹植物有無瓣海桑、紅海欖、桐花樹、秋茄、白骨壤、鹵蕨、木欖、海檬果、桐花樹、老鼠簕、海漆11 種。其中無瓣海桑的面積約占75%;3 號和7 號區(qū)域的投影面積約17hm2,主要分布的紅樹植物有無瓣海桑、老鼠簕、鹵蕨以及水黃皮。5 號和6 號區(qū)域主要是圍塘,投影面積約82hm2,主要的紅樹植物有無瓣海桑、桐花樹、秋茄、海漆、老鼠簕、紅海欖、海漆、鹵蕨、水黃皮,其中該區(qū)域主要以無瓣海桑群落和桐花樹群落為主。9 號區(qū)域為養(yǎng)殖塘,在養(yǎng)殖塘旁邊分布有無瓣海桑群落,并零星分布有鹵蕨、秋茄、海漆。10 號區(qū)域為光灘,投影面積約170hm2,該區(qū)域存在人工抬高灘涂高程的跡象,有人工種植紅海欖,但是生長狀況并不理想,推測原因可能是高程還比較低,導(dǎo)致海水浸淹時間久。
圖6 鐵涌紅樹植物的空間分布Fig.6 Spatial distribution of Tieyong mangrove plants
3.2.1 紅樹植物類型及特點分析
經(jīng)統(tǒng)計,該樣地有紅樹植物12 種(表3),含原生真紅樹植物8 種、半紅樹植物3 種和外來真紅樹植物1 種。樣地內(nèi)真紅樹植物種數(shù)約占中國紅樹植物種數(shù)的31.03%,紅樹植物種數(shù)約占中國紅樹植物種數(shù)的30.77%。注:IUCN 等級LC:無危VU:易危EN:瀕危CR:極度瀕危;*代表外來紅樹植物。
表3 鹽洲島紅樹植物資源調(diào)查名錄Table 3 Survey of mangrove resources in Yanzhou island
紅樹植物分布及群落類型見圖(7-10)。島嶼西側(cè)海堤外圍大都是人工種植紅欖李與白骨壤(圖7),其中偶見海漆與木欖,為紅欖李+白骨壤群落,種植年限較短,約5 年,曾多次種植,不易成活。島嶼西北側(cè)白骨壤與紅海欖長勢較好(圖8),高約5m,林帶寬度約30m。島嶼北側(cè)正對老鼠島有一林帶寬約50m,外緣為無瓣海桑,內(nèi)緣優(yōu)勢種為白骨壤,伴生紅海欖,偶見木欖(圖9)。島嶼東北部主要為白骨壤+無瓣海桑群落和一苗圃,苗圃內(nèi)系人工種植紅海欖與木欖(圖10)。
圖7 人工種植白骨壤和紅海欖Fig.7 Avicenniamarina(Forsk.) Vierh.hailanci and Rhizophora stylosa Griff.
圖8 人工種植白骨壤Fig.8 Avicenniamarina (Forsk.)Vierh. hailanci
圖9 白骨壤+無瓣海桑群落Fig.9 Avicenniamarina (Forsk.) Vierh.hailanci and Sonneratia apetala Buch.-Ham.
圖10 苗圃內(nèi)紅海欖、木欖Fig.10 Rhizophora stylosa Griff. and Bruguiera gymnorrhiza(L.) Poir
3.2.2 紅樹植物空間分布特征
2018 年11 月7 日對鹽洲島進行環(huán)島調(diào)查,將植物分布劃分為18 個樣區(qū)域。調(diào)查發(fā)現(xiàn)鹽洲島紅樹林的分布主要集中在白沙村、前寨村和新聯(lián)村的濱海灘涂,即6 號、12 號、13 號、16 號和17 號區(qū)域,共計空間投影面積約16hm2。另外,在新漁村的灘涂即1 號、2 號和4 號區(qū)域分布有一些人工種植的紅樹植物但是生長狀況比較差。3 號和7 號為人工碼頭,人類活動頻繁。該次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)有6 個區(qū)域(綠色)比較適合進行人工恢復(fù)種植紅樹植物,涉及的空間投影面積約41hm2。各個區(qū)域的植物分布情況如下(圖11):
1 號和2 號區(qū)域的林帶比較窄,平均10 m,涉及面積僅1hm2。主要的紅樹植物有紅海欖和白骨壤群落,零星分布長梗肖槿和海漆。此處區(qū)域的紅樹植物均為人工種植,只有一些原生的白骨壤。植物的高度大約30cm 左右。4 號區(qū)域以白骨壤群落為主,樹高5m,并伴隨有秋茄、海漆、木欖和紅海欖。調(diào)查發(fā)現(xiàn)此處的白骨壤為原生林,但是涉及的投影面積僅2.3 hm2。6 號區(qū)域為桐花樹、紅海欖以及白骨壤植物群落。林帶大約50m 左右,其中白骨壤和紅海欖的植株高度大約5m,植物生長狀況良好。且在外圍有大約2hm2的光灘宜林地(5 號區(qū)域)。8 號區(qū)域為內(nèi)陸小池塘濕地僅通過一條小溪與海灘相連,匯集了附近居民的生活用水,鹽度僅0.2‰。此處區(qū)域分布有白骨壤、海漆、鹵蕨、桐花樹、長梗肖槿以及老鼠簕等紅樹植物。9 號區(qū)域為魚塘,在魚塘邊上分布有一些白骨壤和秋茄。10 號區(qū)域為人工種植的紅海欖群落,高度小于50cm,涉及面積11.9hm2。12 號區(qū)域涉及面積1.6hm2為純無瓣海桑群落,高度大約12m。13 號區(qū)域則分布有原生木欖、紅海欖和白骨壤植物群落,群落平均高度大約6m,涉及面積3.4hm2。該處區(qū)域是鹽洲島保存面積最大植物長勢最好的原生紅樹林。14號區(qū)域主要分布有無瓣海桑。15 號區(qū)域為光灘宜林地。16 號區(qū)域分布有紅海欖和木欖,均為人工種植。17 號區(qū)域主要有白骨壤群落,高度約5m;紅海欖的群落的高度也達到5m,還伴有秋茄、海漆、無瓣海桑等紅樹植物,涉及面積2.2hm2。18 號區(qū)域為宜林地光灘。
圖11 鹽洲島紅樹植物群落空間分布Fig.11 Spatial distribution of mangrove community in Yanzhou island
3.3.1 植物類型及特點分析
經(jīng)統(tǒng)計,該樣地有紅樹植物12 種(表4),含原生真紅樹植物8 種、半紅樹植物3 種和外來真紅樹植物1 種。樣地內(nèi)真紅樹植物種數(shù)約占中國紅樹植物種數(shù)的27.59%,紅樹植物種數(shù)約占中國紅樹植物種數(shù)的30.77%。
表4 稔山紅樹植物資源調(diào)查名錄Table 4 Survey of mangrove resources in Nianshan
紅樹植物分布及群落類型見圖(12~15)。樣地內(nèi)多養(yǎng)殖塘,紅樹植物大多分布在塘埂附近。廢棄棧道旁有大片白骨壤+無瓣海桑群落,瀕危植物小花老鼠簕分布在此群落林下(圖12),但無瓣海桑的擴散已對白骨壤種群產(chǎn)生侵蝕(圖13)。苗圃內(nèi)主要為秋茄、紅海欖幼苗(圖14)。在造船廠周邊的紅樹植物群落主要是稀疏的黃槿+桐花樹群落,桐花樹長勢不佳,處于瀕死狀態(tài)(圖15),可能是不能適應(yīng)砂
圖12 林下小花老鼠簕Fig.12 Acanthus ebracteatus Vahl
圖13 被侵占的白骨壤林Fig.13 Occupied Avicinia marina (Forssk.) Vierh.
圖14 紅海欖、秋茄苗圃Fig.14 Rhizophora stylosa Griff.and Kandelia Druce Nursery
圖15 海邊瀕死桐花樹Fig.15 Dying Aegiceras corniculatum(L.)Blanco by the sea
3.3.2 紅樹植物的空間分布
2018 年11 月8 日調(diào)查發(fā)現(xiàn)稔山鎮(zhèn)紅樹林保護區(qū)的紅樹植物分布特征如圖16 所示,稔山鎮(zhèn)的紅樹植物主要分布于石龍咀村附近灘涂,即7 號和8 號區(qū)域涉及面積約50hm2。具體情況如下:1 號和3 號區(qū)域的灘涂為基巖海岸,分布有一些桐花樹和白骨壤植物,長勢并不較差。2 號和4 號區(qū)域為基巖海岸。5 號區(qū)域為大型養(yǎng)殖塘,勘察結(jié)果確定為圍墾灘涂,養(yǎng)殖塘中間分布有零星的秋茄。6 號區(qū)域為林外光灘。7 號區(qū)域分布著白骨壤群落、無瓣海桑群落,并伴隨有秋茄、紅海欖、桐花樹、老鼠簕、海漆、鹵蕨、苦郎樹等紅樹植物。涉及面積13.8hm2。8 號區(qū)域主要是魚塘,淡水河道兩邊分布著一些紅樹植物,如無瓣海桑、秋茄、鹵蕨、老鼠簕、海漆、黃槿以及小花老鼠簕等紅樹植物。
圖16 稔山鎮(zhèn)紅樹林保護區(qū)紅樹植物分布Fig.16 Distribution of mangrove plants in the mangrove reserve of Nianshan town
該文在參考前人工作的成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合實地調(diào)查的基本情況,將生長于惠東縣紅樹林保護區(qū)的紅樹植物與中國其他省區(qū)分布紅樹植物進行比較。由表5 可以看出, 惠東紅樹植物與全國范圍內(nèi)其他紅樹林相比,分布比較豐富,占全國(28)種的53.57%,占全世界(86)種的17.44%。這些紅樹植物在廣東、海南和福建都有分布,與香港相同的有12種、與澳門相同的有8 種、與廣西相同的有14 種、與臺灣相同的有13 種、與浙江相同的只有3 種。
表5 惠東縣紅樹林保護區(qū)紅樹植物種類與中國海岸紅樹植物比較Table 5 Comparison of mangrove species in Huidong mangrove reserve and Chinese coast
調(diào)查結(jié)果顯示,惠東縣紅樹林保護區(qū)現(xiàn)有植物15 種紅樹植物,約占中國紅樹植物種數(shù)的38.46%,其中真紅樹10 種,約占中國真紅樹植物種數(shù)的35.71%;半紅樹5 種,約占中國半紅樹植物種數(shù)的45.45%。與全國范圍內(nèi)其他紅樹林相比,分布比較豐富,占全國(28)種的53.57%,占全世界(86)種的17.44%。植物種類資源具有較高的欣賞價值和物種保護價值。然而,惠東縣紅樹林保護區(qū)也存在著不少問題:外來種(無瓣海桑、五爪金龍)分布面積較大,侵害比較嚴(yán)重;養(yǎng)殖塘圍墾嚴(yán)重破壞了紅樹林的生存環(huán)境;恢復(fù)樹種選擇比較單一;環(huán)境污染較嚴(yán)重。針對以上問題,修復(fù)建議如下:
(1)控制外來種進一步擴散。調(diào)查發(fā)現(xiàn),惠州三個保護區(qū)均分布這較大面積的外來種無瓣海桑,其中鐵涌鎮(zhèn)的分布面積最大,超過80%的植被面積為無瓣海桑林,導(dǎo)致惠東縣的紅樹林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能大幅度降低。最明顯的特征就是其維持生態(tài)系統(tǒng)生物多樣的能力出現(xiàn)明顯的下降,因此,為了保護鄉(xiāng)土種紅樹植物的生長,提高紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性水平,提升惠州紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的功能,建議加快推進落實控制外來種無瓣海桑的進一步擴散。
(2)退塘還林/濕。人類活動是紅樹林面積退化的首要因素,在惠東也不例外,人類養(yǎng)殖塘的圍墾擴建是導(dǎo)致惠東縣紅樹林面積大片消失的主要原因。如鐵涌鎮(zhèn)涉及養(yǎng)殖塘的空間投影面積約150hm2、稔山鎮(zhèn)涉及面積約65hm2。因此,為了防止養(yǎng)殖活動進一步危害紅樹林,管理部門應(yīng)加強控制保護區(qū)內(nèi)魚塘的分布面積。同時,針對廢棄的養(yǎng)殖塘應(yīng)加快落實退塘還林和退塘還濕工程。
(3)建議恢復(fù)樹種多樣化。調(diào)查發(fā)現(xiàn)惠東縣紅樹林恢復(fù)樹種主要是紅海欖,典型的區(qū)域就是鹽洲島。然而,恢復(fù)種植7~8a 的紅海欖存活率較低且長勢較差?;輺|是紅海欖自然分布的最北界,因此,樹種的生理水平較其他廣布種如秋茄差,在退塘還林/濕和灘涂造林中,為了提高恢復(fù)樹種的存活率擴大恢復(fù)樹種的面積,建議將紅海欖、木欖、秋茄、白骨壤、桐花樹等作為紅樹林造林的首選樹種,秋茄作為先鋒種,其次是使用紅海欖。
(4)改善環(huán)境污染。紅樹林的污染源主要來自養(yǎng)殖塘廢水以及生活垃圾的污染。因此針對養(yǎng)殖塘的污染,應(yīng)該考慮強制性關(guān)閉污染嚴(yán)重的養(yǎng)殖塘;而對于生活垃圾的污染,應(yīng)加強生活垃圾的定點集中處理,并加強環(huán)保宣傳,讓居民認(rèn)識到污染的嚴(yán)重性。