陳志明
(浙江省玉環縣海洋與漁業局 臺州 317600)
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浙南茅埏島紅樹林種植與灘涂生態系統修復
陳志明
(浙江省玉環縣海洋與漁業局臺州317600)
紅樹林種植區在維護灘涂生態環境功能方面作用顯著。玉環縣茅埏島位于浙江省南部樂清灣中部,是浙江省重要的海水增養殖基地,該區域灘涂原本擁有優良的海洋生物棲息環境,由于外來物種互花米草的大面積侵占帶來了生態災難,破壞了近海生物棲息環境,使灘涂水生動物無法立足。通過近10年清除互花米草、種植紅樹林(秋茄)的研究,結果表明,紅樹林(秋茄樹)基本適宜本區域種植發展,并有效實現灘涂濕地生態系統逐步恢復和可持續發展。目前該區域種植面積已達105 hm2,成為我國紅樹林生長最北緣種植區域,為紅樹林北移造林提供了重要的科學依據。
茅埏島;紅樹林種植;生態修復
浙江省樂清灣是一個半封閉葫蘆形海灣,總灘涂面積約249 km2,是浙江省重要的海水增養殖基地,為浙江省樂清、洞頭(屬溫州市管轄)、溫嶺和玉環(屬臺州市管轄)4縣市所共有,有著豐富的生物物種多樣性[1]。但隨著環樂清灣地區經濟的快速發展,陸上及海上人為活動產生的大量污染物進入海洋環境,造成近岸海域水質惡化;同時,因外來生物互花米草的入侵,大部分中、高潮位及養殖自然條件相對較差的灘涂已被互花米草蔓延縱生,造成灘涂原有生態系統破壞與毀滅[2]。如不進行綜合治理,勢必會對整個海灣的生態環境產生嚴重破壞影響。
紅樹林素有 “海上森林”之美譽,屬于熱帶和亞熱帶海岸一種特有的植被類型,具有抵御海潮、風浪等自然災害和防治近海海洋污染及保護沿海濕地生物多樣性的功能[1],其生長分布主要受沿海溫度和氣候控制,包括氣溫、海水溫度、霜凍頻率等,在我國自然分布于福鼎以南。20世紀60年代以來,浙江省進行了一系列的引種試驗,雖然有零星分布的林種保存(樂清灣),但沒有形成較大面積的種植分布。
近年來,為進一步豐富沿海防護林造林樹種,有效減輕海洋生態系統的負荷壓力,使遭到破壞的生態系統逐步恢復或使生態系統向良性循環方向發展,有利于海洋生態系統的恢復與重建,玉環縣加大了紅樹林北移種植的研究力度,從2005年由福建省龍海市引進紅樹林(秋茄)種植以來[2],取得了一定成效,目前該區域紅樹林種植規模已達105 hm2,灘涂底質及潮間帶生物也得到了一定修復,并采集當地種植成熟的胎種進行插植方法擴種,為紅樹林本地化苗種培育及北移造林提供了重要的科學依據[3],成為我國紅樹林生長的最北緣地帶和區域重要“生態名片”之一[4]。
浙南玉環縣茅埏島是海山鄉政府所在地,地處中亞熱帶季風氣候區、浙江省樂清灣中部;據當地近年氣象資料顯示,茅埏島全年平均氣溫為17.5℃,月平均最低氣溫為0.9℃~4.8℃,最高氣溫為34.2℃,極端最低氣溫-3.1℃,年無霜期約為275 d,主要自然災害是夏秋多臺風、冬季和早春多寒流[3];近海表層鹽度平均為27.3,沿岸潮汐均為正規半月潮、平均潮差4.6 m;灘涂土質屬黏涂土種,表層平均有機質含量1.38%、全氮0.090%、堿解氮45×10-6、速效磷1 030×10-6、pH值8.2~8.4,100 cm土體平均含鹽量1.41%,黏涂較肥。同時該區域海洋資源極為豐富,海山鄉全鄉區域面積僅有81.27 km2,但海域面積達73.95 km2,占區域總面積的91%,其中灘涂面積26.45 km2、淺海面積47.5 km2,是浙江省重要的養殖苗種繁育及海水養殖生產區域。
但隨著外來物種互花米草的蔓延,其從前的積極作用也日漸被負面影響所取代,侵占面積已占灘涂總面積近40%,成為新的生態隱患。已破壞近海生物棲息環境,使灘涂水生動物無法立足,威脅本區域海岸生態系統[2]。
通過近10年來的紅樹林引種及種植,取得了一定成效,目前該區域紅樹林種植規模已達105 hm2,成為我國種植紅樹林最北緣、種植面積最大的紅樹林景觀區,紅樹林(秋茄)高度最高達130 cm,已開花結果,并采集成熟的胎種進行插植方法擴種,為紅樹林(秋茄)本地化苗種培育及北移造林提供了重要的科學依據,灘涂底質及潮間帶生物也得到了一定修復。
4.1種植區選擇、改建
樂清灣屬開敞型淤積性海岸,潮間帶淤泥層較厚,總結近幾年紅樹林(秋茄)種植經驗,選擇灘涂高層在國家85黃海標高+1.3 m以上的中高潮位區域,有益于小苗成活率。對種植區內的互花米草及根莖進行多次人工挖掘、割除后,平整涂面,因考慮到周圍灘涂貝類及圍塘對蝦養殖較多,沒有采用蓋草靈除草劑等化學藥物方法來噴施清除。同時,根據沿海灘涂易受季風、潮水漲退和大浪沖擊的影響,在紅樹林種植區外圍預留寬度10~15 m的互花米草不予清除,形成原始的擋流、擋風浪天然屏障,阻擋海浪流,保護小苗不被浪流損害,有利于幼苗成活。
4.2苗木種植
采用秋茄胚軸(胚軸粗0.8~1.2 cm)扦插和長20~30 cm的胎苗(杯苗)栽植相結合,苗木均來源于福建省福鼎等地和部分在本地培育的胎苗(杯苗)。種植時間一般在5月至6月上旬,硬質淤泥灘涂插入深度以1/2為宜,軟質淤泥灘涂插入深度以2/5為宜,之所以采用這種較嚴格的插種深度,是為使插植的胚軸苗有足夠深度來固著,種植過淺易被潮水沖走,種植過深則沉降于淤泥中,影響成活率。株行距在0.5 m×0.5 m。
4.3日常維護
鄉下的母親打來電話,說要開店。大剛是母親拉扯大的,是個孝子。他立馬把錢轉了過去,又交代一句:“媽,別想著賺錢,你開心就好。”
每月一次對種植區內未清除干凈的互花米草及根莖進行人工挖掘、割除。對種植區進行調查,設置觀測點,調查測定秋茄高度、地徑、冠幅、分枝數、成活率等情況,并根據幼苗成活率情況及時給予補扦插。同時應配備專職護林員,防止人為損壞幼苗。
4.4生長情況分析
4.4.1不同灘涂高層生長情況
從第一期已經種植的35 hm2秋茄紅樹林小苗成活率以及長勢情況來看,主要存在不同灘涂高層其成活率及長勢存在相差等情況。主要體現在黃海標高+1.2 m以上的中高潮位,受周期性潮水的影響,淹沒時間較短區域的小苗成活率及長勢良好;反之則不是很理想,會出現明顯的成活率及長勢相差,經綜合研究分析得出,這與種植區灘涂高層過低有關。
4.4.2秋茄幼苗各年齡段生長狀況
茅埏島灘涂秋茄幼苗的平均高度和平均基徑隨年齡增加有顯著的增大趨勢。幼苗萌發后的前3年生長可能較慢,而第二個3年和第三個3年的生長則明顯加快,經檢測,其幼苗的過氧化物酶活性和游離脯氨酸含量隨幼苗年齡的增大顯著增大,表明秋茄幼苗的抗逆能力隨幼苗年齡的增大有增強的趨勢。
早期幼苗抗寒能力弱導致死亡率高的原因是秋茄幼苗生長發育過程中的生理規律,若能在前3年通過合理的栽培和保護措施減少幼苗的死亡率,順利度過此階段之后幼苗生長將會加快,對于環境的適應能力應該也隨之增強。
4.4.3種植區原有植物的影響
本區域易受季風影響,潮水的漲退和大浪的沖擊沖毀外圍種植區苗木根系周圍泥土,將苗木拔起,影響其成活率,因此要建好幼苗種植區前期擋流、擋風浪設施。通過幾年來種植區采用竹片、網衣等防護設施來看,利用灘涂原有天然植物互花米草,在種植區外圍預留10~15 m寬度,作為原始的擋風浪設施,既生態環保又經濟實惠,待小苗成長3年其根基牢固后,再清除干凈。
4.4.4有明顯的矮化現象
紅樹林是我國熱帶和亞熱帶海生植物,浙江省樂清灣地處我國現有紅樹林種植最北緣地帶,秋茄經過幾年來的寒潮影響,氣溫在短期-3.1℃也能安全越冬,說明其有一定的耐低溫性。但與在福建自然生長的秋茄樹高相比較,其生長速度存在較大差距,3年生長高度僅為50 cm,相差20 cm之多,而且有明顯的矮化現象,低溫是造成高緯度地區紅樹林植物低矮的最主要因素。
通過與浙江大學生命科學學院生態研究所連續3年合作開展的《玉環縣海山鄉灘涂濕地生態系統監測和研究》項目,對海山鄉茅埏島紅樹林灘涂、互花米草灘涂及自然灘涂的底棲動物群落在不同生境情況下的分布進行了調查分析,取得階段性重要結果。
5.1調查方法
分別在1月、4月、7月、11月3個不同季節時間段,選擇紅樹林灘涂、互花米草灘涂和自然灘涂3個區域,每個區域選3個樣方,面積均為25 m×25 m,選取的樣方中4個角落及中心位置為采樣點,每個樣點取樣4次;在低潮時,用25 cm×25 cm×30 cm的0.1 m2自制采樣器采集泥樣,采樣深度為30 cm,所采泥樣用1 mm孔徑的分樣篩進行淘洗,獲取大型底棲動物樣本;動物樣本用10%福爾馬林固定,帶回實驗室內后分類計數,以上操作參考《全國海岸帶和海涂資源綜合調查簡明規程》的操作規范進行。
5.2調查結果
共發現海山鄉沿海灘涂大型底棲動物41種,隸屬8門9綱14科,其中在茅埏島紅樹林灘涂生境中26種、互花米草灘涂生境中33種、自然灘涂生境中26種[2]。這些物種中,軟體動物門15種、節肢動物門13種、環節動物門5種、脊索動物門4種,另外,腔腸動物門、星蟲動物門、紐形動物門和線形動物門各1種,分別為總物種數的36.59 %、31.71 %、12.20%、9.76%、2.44%、2.44%,2.44%,2.44%。茅埏島灘涂不同生境底棲動物群落各項指數如表1所示。

表1 茅埏島灘涂不同生境底棲動物群落各項指數
注:①紅樹林調查區域為3年生的紅樹林種植區;②A為紅樹林灘涂、B為互花米草灘涂、C為自然灘涂.
5.3調查結果分析
通過對自然光灘、互花米草草灘和紅樹林種植區灘涂底棲生物資源的調查比較(表1)發現,無論是定性還是定量分析,發現大型底棲動物的密度呈現明顯的季節變化。同時,在同一季節中,自然灘涂發現的底棲動物的整體密度、種類和單個物種的密度等各項多樣性指數均多于互花米草草灘,互花米草草灘發現的底棲動物的整體密度、種類和單個物種的密度等各項多樣性指數均少于紅樹林種植區灘涂[2]。
由此可以得出:季節和生態環境的差異共同影響著海山鄉茅埏島灘涂大型底棲動物的群落結構和物種多樣性。自然灘涂的底棲動物資源量在互花米草入侵后發生下降,灘涂生態系統受到破壞,生物多樣性降低。將互花米草鏟除、重新引種紅樹林后,成功地抑制了互花米草的入侵,改善了灘涂生態環境,使之更適宜底棲動物的生存,從而恢復底了棲動物的資源量,對底棲動物群落多樣性有較明顯地恢復與提高,增強了海洋生態環境的平衡能力。
同時,隨著紅樹林種植年限的增加,林內灘涂底質的氮、磷及有機質含量相應增加,紅樹林與互花米草生境中底棲動物群落的差異將會越來越大,紅樹林種植區對灘涂濕地生態系統起到持續的改善作用[2]。
6.1生態效益
紅樹林是海灣河口地區生態系統最重要的第一生產者,種植紅樹林后成功地抑制了互花米草的入侵,對維護海灣河口地區的生態平衡有著十分重要的作用[3]。紅樹林根系發達,枝葉繁茂,可以大量吸收海洋中的污染物,凈化海水,減少赤潮的發生率[4];同時還可滯留浮泥并使之沉積,使海灘面積不斷擴大和抬升,擴展灘涂林地,為國土增加濕地,形成泥質海岸灘涂森林景觀,展現林下魚蝦游、樹上鳥語聲,維護海岸生態平衡,加快提高海域、海島環境質量,促進生態鄉村的創建,該區域所在海山鄉榮獲國家生態建設示范區之“全國環境優美鄉鎮”“省級生態鄉”等稱號。
6.2 經濟效益
紅樹林枝葉繁茂,抗風能力強,根系極其發達。據調查,3年生的秋茄樹高為60 cm,其側根沿水平方向可延伸達1 m,根系縱橫交織、盤根錯節形成一道密結的柵欄,使紅樹林牢固地扎根在常受風浪襲擊的沿海灘涂上,形成一道與海岸線相平行的天然屏障,發揮其固岸護堤的功能,降低臺風、海浪等對海岸的沖擊,減少公共財產的損失[3]。
同時,引種紅樹林后改善了灘涂生境,使之更適宜底棲動物的生存,從而恢復底棲動物的資源量,成為魚、蝦、蟹、貝等以及候鳥、海鳥等動物的棲息所、繁殖地,可拓展紅樹林與魚鴨結合的養殖業;通過建設和恢復紅樹林種植保護區的生態功能,逐步創造良好的生態旅游環境和人文景觀,開展生態農業觀光游、海島風情游、休閑度假游等項目,促進海洋漁業經濟及第三產業的共同發展。
[1]許加意,朱燕琳.蒼南縣紅樹林的引種栽培現狀及發展對策 [J].現代農業科技,2009,14(14):207.
[2]魏德重,項長友,鮑毅新.紅樹林種植對大型底棲動物群落結構及功能群的影響 [J].浙江師范大學學報,2012,35(2):195.
[3]何小廣,王冬米,梁景彬.臺州市沿海灘涂紅樹林現狀與發展方向的探討[J].浙江林業科技,2004,24(5):78.
[4]李振南,諸顯超.樂清灣紅樹林濕地特種保護區建設之我見[J].海洋開發與管理,2007,24(5):24.
On Mangrove Plantation and Tidal Flats Ecosystem Restoration of Maoyandao in Southern Zhejiang
CHEN Zhiming
(Yuhuan County in Zhejiang Ocean and Fisheries Bureau, Taizhou 317600, China)
Mangrove plantation area has played a significant role in the maintenance of ecological environment of the beach.Mao Yandao of Yuhuan County is located at the central of Yueqing Bay,Southern Zhejiang Province,which is an important aquaculture base and excellent marine biological habitat.Due to the exotic species Spartina alterniflora occupying large areas,ecological disaster had been brought there,the marine habitat was destructed,and the coastal aquatic animals could no more lived there.In recent 10 years,Spartina had been scavenged and mangroves (candel) had been planted,which showed that mangrove (K.candel) was suitable for growing in this region,and the tidal wetland ecosystem was gradually restored and in sustainable development.At present,the planting area has reached to 105 hm2and become most northern edge of mangrove planting area in China,which has provided an important scientific basis for mangrove afforestation northward.
Mao Yandao,Mangrove,Ecological restoration
中央海域使用金使用專項資金項目(浙江省重點海灣生態修復和示范項目,2010-2011年)(玉環縣海岸帶修復整治項目,2015年).
陳志明,工程師,研究方向為海洋開發與保護,電子信箱:cyhczm@126.com
P745; Q948
A
1005-9857(2016)04-0040-05