福建海島植被面臨的問題及保護開發策略研究

劉健行,何雅琴,謝艷秋,魏 凱,史曉潔,鄧傳遠

(福建農林大學園林學院，福建 福州 350002)

福建省海島數量眾多，海島植被資源豐富，然而，因海島生境特殊，與大陸相隔、自身資源匱乏等諸多原因，使得海島生態系統相對脆弱，海島植被極易受人為活動、自然災害等因素影響[1]。此外，福建部分海島位處臺灣海峽，“狹管效應”使得部分區域海島常年大風，地理氣候與其他地區相較更加獨特。因而，福建海島植被現狀的整理與問題探尋變得尤為重要，這對于海島城市的規劃發展具有重大意義。本研究以時間為線索，對福建省4個有居民海島、13個無居民海島的植被變化進行分析，總結自然環境與人為活動影響下植被資源存在的不同問題，并為福建海島植被資源的保護與開發提出建議，以期為海島植被資源保護開發及海島城市發展提供策略。

1 福建海島植被現狀

福建省908專項海島土地利用調查對福建省 1 321 個面積在500 m2以上的海島進行了調查統計。調查發現，福建海島陸域土地總面積約 1 154 km2，有居民海島陸域土地面積約 1 106 km2，無居民海島陸域土地面積約48 km2，其中園地、林地和草地3個一級利用類型土地分別占海島土地總面積的4.08%、20.77%和4.65%[2]。由此可見，福建海島有近30%的海島土地被植被覆蓋，其中林地為海島植被主要覆蓋類型。經文獻整理和實地調查[3-8]，福建海島植被可分為兩大類，天然(半天然)植被及人工植被。其中天然(半天然)植被包括針葉林、闊葉林、針闊葉混交林、退化葉林、闊葉退化葉混交林、針葉退化葉混交林、紅樹林、竹林、灌草叢、草叢、水生植被、沼生植被、沙生植被等13種植被型，常綠針葉林、常綠闊葉林、落葉闊葉林等27種植被亞型及多種群系；人工植被包括草本栽培植被和木本栽培植被2種植被型，農作物植被、果林植被、經濟林植被、園林植被、防護林5種植被亞型及多種群系。與福建內陸植被類型相比[9-10]，福建海島部分植被類型較為獨特(表1)，海壇島、東山島因常年大風，林地使用了較多的抗風樹種，如木麻黃、臺灣相思和黑松等，這在福建內陸使用較少。另外，福建部分海島還保留有紅樹林，除福建海岸帶部分區域存有，內陸幾乎沒有，是值得保護與研究的植被資源。

表1 福建海島部分植被類型

然而，相較于福建內陸植被豐富的植被類型與較高的物種多樣性，海島植被仍存在林分結構簡單，群落層次單一，植物多樣性較差等問題。為探究產生這一系列問題的原因，認清福建海島植被面臨的不同威脅，本研究以4個典型有居民海島和13個無居民海島為研究對象進行分析，從獨特地理環境及人類活動影響兩方面進行挖掘，分點剖析其帶來的植被問題，同時結合分析提出適合海島環境的植被資源保護開發方式。

2 福建海島植被面臨的問題

2.1 獨特地理環境影響下的海島植被

海島被海水包圍，空間獨立敏感，生態較為脆弱，同時又易受臺風、洪澇、風暴潮等自然災害影響，海島植被生存威脅巨大[11]。對于福建海島而言，部分海島因“狹管效應”，島內海風強勁，且風向平穩，對植被干擾尤為強烈[12]。針對這一地理氣候情況，查閱分析相關文件[13]發現，福建海島中東山島、海壇島兩島面臨風沙威脅嚴重且獨特，應進行重點分析，對其他國內海島頻發的自然災害問題則進行概述總結。

2.1.1土地風沙化嚴重

2010年，福建省政府印發的文件《福建省生態功能區劃》[13]指出，福建省風沙與石漠化敏感地區有兩處，臺灣海峽西岸福州市、莆田市沿海半島及其諸島，與臺灣海峽南部漳州市海岸及其諸島(圖1)。且在福建省省級重要生態功能區圖上明確標明，兩地為風沙控制重要區域。海壇島、東山島作為兩區最大的有居民海島，其風沙化嚴重影響著當地的植被生態與居民生活。

圖1 福建省風沙與石漠化敏感區域Fig. 1 Sensitive areas of sandstorm and rocky desertification in Fujian

以海壇島為例，有學者研究表明，亞熱帶氣候區有逐漸變干的趨勢[14-15]，加之海壇島NNE向盛行風同島域旱季重合[16]，成為海壇島嚴重風沙化的氣候因素。同時，早年海島居民的不斷涌入，薪柴砍伐，致使水土流失日益嚴重，加劇了海島土地的風沙化和植被的消失。平潭縣志[17]曾記載，“平潭在唐朝時為牧馬地，宋初特置牧監，直到清朝荒于風沙”，“君山后有一榕樹，一本連九株，郁然蒼翠”，蘆洋農場也曾在土層深處掘出過腐爛的木頭?？梢?，自唐朝到宋末，海壇島植被繁盛，生態環境良好，而從清朝開始人口大量涌入，開荒取薪，島嶼風沙化達到鼎盛。20世紀60年代開始，為遏制海壇島風沙化開始了防護林建設，經過努力，海壇島林地面積從1959年的9.30 km2增加到1994年的70.75 km2，沙地面積也減少了近90%[18]。2015年，吳錫麟等[19]對1996年、2002年、2008年海壇島遙感影像進行研究發現，沙地數量逐年減少，可以看到防風固沙林、水土保持林的營造對海島風沙化達到了較好的遏制作用，但風沙威脅依舊存在，不容忽視，防護林樹木的更新與維護依然需要不斷推進。

2.1.2防護林效能衰退

因“狹管效應”影響，福建部分海島風力強勁，其中以海壇島與東山島為甚，兩島風沙化嚴重，海島防護林系統成為兩島植被生境穩定的第一道防線。兩島防護林于20世紀開始建設，現已成規模，然而，隨著時間的推移，兩島防護林系統開始出現問題。自20世紀60年代開始，為御風害，在海壇島先后引進木麻黃、黑松、臺灣相思等樹種，以期構建結構合理的沿海防護林體系，經過30多年的努力，海壇島林地面積從1956年的13.43 km2增加到1990年的103.20 km2，覆蓋率由4.4%增加到31.3%[20]。截至2015年，海壇島現存防護林面積達89.67 km2，林分主要構成為木麻黃林、臺灣相思林、濕地松林和黑松林[21]。同樣的，東山島也于20世紀60年代開始建設防風林帶，經過不懈努力，2001年林地面積達68.94 km2，且面積在不斷擴大，2004年為80.83 km2，截至2007年林地面積增至94.11 km2[22]，其中防護林面積達45.41 km2，主要構建樹種為馬尾松、木麻黃、臺灣相思、濕地松等[23]。兩島現存防護林系統較完整，然而大部分為20世紀60年代營造，70年過去了，兩島防護林系統開始出現問題，主要表現為兩方面：(1)木麻黃壽命短，純林多功能可持續性差[24]，兩島防護林多由木麻黃、臺灣相思、黑松等構成，如今木麻黃衰老退化，防護效果不斷下降，補植植株尚未成林，防護林體系整體效能變差；(2)兩島防護林系統植被結構簡單，多為純林或雙樹種混交林，且林下植被多樣性較差，整體穩定性較弱[25-26]。

2.1.3園林植物生長遭受威脅

作為福建有居民海島人工植被的重要組成成分，園林植被的保護與建設也同樣值得重視。福建風沙較大地區常年的大風威脅著有居民海島園林植物的生長，如受海風影響明顯的海壇島就是一個典型例子。隨著建設開發的不斷推進，海壇島現建有平潭海島國家森林公園、龍鳳頭海濱公園、萬寶公園、雕塑園等多個公園，鄭俊鳴等[27]對海壇島5座公園調查發現，5座公園共有植物276種，其中園林植物131種，占總數的47.5%，總體上植物景觀較豐富，且具濱海特色。然而，經過文獻研究結合實地走訪發現，因大風影響，園林植被出現了以下問題：(1)近海公園風力大，植被生長不佳。如龍鳳頭公園建于燕下浦風口海岸處[28]，風力強勁，公園廣場上使用黃金榕、雞蛋花、紅花檵木等植物營造的景觀需架設防風網以保護植物不受海風侵害，暴露在海風下的植物樹葉則脫落殆盡；(2)海壇島各地風力不均，沙化程度不一[29]，許多綠地并未做到適地適樹，而是照搬內陸常規園林綠化營造模式，導致植被存活率低[30]。如在風力強勁的街道栽植抗風性較弱的高山榕生長不良，樹葉脫落；萬寶公園迎風坡未栽植抗風樹種，光禿一片，與公園其他區域形成景觀質量落差。

2.1.4自然災害破壞植物生境

除了強勁的海風，福建海島同國內其他海島一樣也遭受著不同自然災害的影響，如臺風、風暴潮、海平面上升等引起的洪澇、海水倒灌、土壤鹽漬化等。調查顯示，福建海島每年平均遭受臺風災害8次，強勁的臺風吹斷樹枝，甚至將樹木連根拔起，嚴重威脅到植被的生長和居民的生命財產安全[31]。海島土壤鹽堿化的加重，使海島生長植物的立地條件變得更加嚴苛，可生長植物變少，海島生態多樣性的提升因此變得更難。同時，全球氣候變暖也影響到海島乃至世界的生態安全，與工業革命前相比，地表均溫上升了1℃，海平面上升，海水溫度變化，降雨規律改變[32]，導致海島植物群落結構隨之改變，生態系統遭受退化威脅[31]。

2.2 人為活動影響下的海島植被

隨著海島人口的不斷涌入，海島開發強度的不斷上升，島陸交流愈發頻繁，人類活動對海島植被的影響也在不斷加劇。在海島城市不斷擴張這一時代背景下，人類活動與海島植被之間關系的協調與優化以及外來植物對島內植被結構的影響均值得不斷研究與探討。

2.2.1海島城市的擴張

海島面積較小，城市擴張較為有限，一種景觀類型的擴大則意味著另一種或多種景觀類型的縮小，因此，海島城市的發展具有飽和點[3]。本文收集福建2座有居民海島(廈門島、海壇島)城市化進程中各景觀面積的變化，探究不同類型海島城市化進程對有居民海島植被的影響。

1980年，廈門被設為經濟特區，廈門島內城市化進程加快，人工景觀面積不斷增加，自然景觀被壓縮，尹鍇等[33]的調查指出(表2)，廈門島建設用地由1987年的39.74 km2增至2007年的92.65 km2，增幅達133%，水體、耕地和森林在20年內則分別減少了43%、100%和19%。林美霞等[3]對廈門人工景觀對自然景觀的生態脅迫進行研究發現，廈門島城市化率在2004年就已達到100%，其城市空間發展趨于飽和，人工景觀不斷侵蝕水體、耕地和森林

表2 廈門島部分景觀面積變化Tab.2 Landscape area changes of Xiamen Island km2

等自然景觀，20世紀末在廈門島發現的蠟燭果、白骨壤群落已逐漸消失[8]，島內原破碎的林地景觀也因人工景觀的擠壓逐漸連接成塊，破碎化程度降低，然而單一集中的自然與人工景觀邊界抑制了自然景觀的潛在發展。吳德政[34]針對廈門島自然景觀中的城市森林部分進行了研究，發現廈門島森林整體生態承載力不足，森林資源生態足跡需求是其自身可供應能力的2倍多，無法滿足居民對森林資源的需求。但如今廈門島土地使用率已飽和，森林面積無法擴大，同樣，城市也無法繼續擴張，城市僅剩植被資源的高效利用就變得尤為重要，城市公共綠地的效益提升，森林資源的優化保護，紅樹林的重建均成為廈門島植物資源保護開發的關鍵。這也提醒處于城市化進程中的有居民海島，應在植被資源開發保護與城市建設中找到平衡點，開發但不破壞，保護與建設齊頭并進。

海壇島是城市化進程中的一個實例，駱燦鵬[35]對海壇島1959—1994年的景觀格局進行了研究，發現島內林地面積增幅逾700%，島內灘涂、荒地和沙地在30余年間大幅減少，同時伴隨著居民地的大幅增長，可見人工防護林的建設對島內生態、居住環境起到了良好的促進作用。2009年平潭設立平潭綜合實驗區，城市化進程加快(表3)[37]，海壇島建設用地由2010年的54.23 km2增至2017年的81.31 km2，增幅達50%，城市的擴張侵占了島內水體面積，同時，島內的開發并未忽視植被的重要性，7年間林地面積增加了14.36 km2，幾乎恢復到1990年的水平。然而溫小樂等[36]對海壇島2016年遙感圖像進行研究發現，島內林地如君山生態保護區林分結構簡單[7]，易損度高，同時島內城市建設進程差異較大，中部地區出現道路、房屋分割林地等現象，使得島內景觀破碎化程度變高，這不利于海島城市的健康發展。50多年來海壇島林地、建設用地不斷增加，在常年大風的海壇島，這兩大要素的不斷推進是十分必要的，防護林穩定島內居住環境，使島內開

表3 海壇島部分景觀面積變化Tab.3 Landscape area changes of Haitan Island km2

發得到保障，然而，不斷破碎的景觀格局也意味著海島城市的亞健康發展，這需要加強警惕，就如廈門島提供的實例，城市擴張終將壓縮分散植被資源，提前規劃城市與綠地的關系，找到城市化推進中與海島植被資源開發保護的平衡點，未雨綢繆，完善城市規劃，這將給海島整體發展帶來巨大效益。

2.2.2外來植物入侵威脅

入侵植物通過自然或人為(有意或無意)的方式進入海島生態系統，由于海島植物種群規模小，結構簡單，抵御能力較差，入侵植物極易對原生植物的生存構成威脅[38]。相較于90年代的調查[8]，4座有居民海島的植物物種數量均在不斷增加[39-44]，其中植物種數增幅以海壇島286.4%為最高，外來植物種數增幅則以鼓浪嶼862.1%為最高，園林植物與經濟作物的不斷引入，是有居民海島植物種數不斷增加的主要原因，引入的部分植物為有居民海島帶來更加豐富的植物景觀和農業體系，提高了當地居民的生活品質和經濟收入。但外來植物是否會威脅海島的健康發展，依然值得深入研究。本文搜集了福建部分海島入侵植物種數情況(入侵植物判定以中國外來入侵物種信息系統中標注為5級及以上的植物為準)，并列舉了部分入侵植物對海島產生危害的實例，以警示入侵植物對海島的危害。

海壇島、廈門島、東山島、鼓浪嶼入侵植物種數以海壇島88種為最多，鼓浪嶼4種為最少，4座海島入侵植物種數分別占各自海島植物種數的10.71%、6.48%、5.59%和1.30%，國內其他地區如浙江舟山島[48]、南麂島[49-50]為9.88%和10.18%，與海壇島相似，這體現我國部分有居民海島入侵植物種數已較多，需要得到重視(圖2)。

圖2 4個有居民海島入侵植物種數[27,46,47]

福建26個無居民海島入侵植物種數以火燒嶼25種為最多，古螺礁、坪洲島的1種為最少，對比種數與26座海島面積發現，入侵植物多少與無居民海島的面積無關，同時，入侵植物占植物種數比值最高的為金牌島，作為連接三地的海上交通樞紐，其數值達29.51%(圖3)。

圖3 26個無居民海島入侵植物種數[6,7,51,52]

入侵植物對海島植被危害較大，學術界雖尚無證據表明外來植物的入侵會導致本地植物物種在景觀尺度上的滅絕，但Heinke等[53]的實驗發現，植物物種的入侵會導致島嶼物種多樣性下降，生態安全也會遭到威脅。如廈門猴嶼，島上由于早先人類的植被修復活動，引種的馬櫻丹大量繁殖，現幾乎侵占了島嶼的整個灌木層[9]；再如瑯岐島，大米草侵入灘涂地，對紅樹林及養殖地造成嚴重損失。除宏觀層面的危害外，入侵植物還會在微觀層面對植物進行損害，如萬宣伍等[54]使用分子標記方法對入侵物種的入侵歷史進行重構后發現，入侵物種與原生物種存在雜交，且存在雜交后外來物種更易入侵，雜交后的世代更具競爭力。

3 福建海島植被資源保護策略

3.1 提高民眾海島生態保護意識

人為活動對海島植被影響巨大，民眾保護意識的提升對海島可持續發展意義重大。為提高民眾保護意識，各界可通過媒體投放、教學融合、相關節日活動的舉辦等方式，多方位多年齡段進行民眾宣傳，明確利弊，培養居民海島植被資源保護意識，以此減少居民生活、開發建設等人類活動對植被資源的破壞。

3.2 積極推進海島植被修復工作

海島植被的修復可通過設置生態修復實驗區、植樹造林等方式進行。過往實踐證明，對于已破壞的海島生態系統，利用其自我恢復能力，輔以人工引導，可以使其向有序的方向發展，如對無居民海島破壞植被使用早期引入草本蕨類入侵，后期再營造喬灌木的方式進行修復。積極建設海島生態修復實驗區，不斷嘗試，適地適法，積累經驗，可以在有效保護海島植被的同時，提高海島居民生活質量。同時，林分改造也十分重要，應在海島適宜區域增植適宜樹種，可在豐富海島林分結構，提高植物多樣性的同時，通過合理規劃，降低海島景觀破碎化程度。

3.3 完善海島植被保護法規及管理系統

立法是環境保護的實踐基礎，其指導約束意義重大。我國海島保護相關法律法規尚存不足，世界上許多國家曾在此方面做出過努力，擁有相對豐富的立法、管理經驗，值得學習與借鑒。在法制完善過程中，不應以人類利益為中心，而應以海島生態資源的保護為核心進行。同時，法律的約束對象與實施對象為人，其嚴格執行是植被資源保護的前提。另外，嚴密的監管系統是執法的基礎，利用最新技術構建高效的海島監視監測體系，建立海島管理數據庫，優化海島植被資源管理平臺，在保證信息安全的同時，構建海島生態評估和預警系統，可有效提高資源管理效率及應急處理能力。

4 福建海島植被資源開發策略

4.1 城市發展中的植被資源開發

對于處于城市化發展階段的有居民海島，應合理規劃城市的整體建設格局，尋求城市化進程與植被資源開發的平衡點，在保護海島有限的植被資源的前提下進行城市建設，做到開發但不破壞。同時，對于現存的植被資源，在對其進行保護的前提下，應對其進行優化，提升其生態、社會及經濟效益，做到在城市化飽和前達到最優結構和最佳效益。

4.2 發展海島生態旅游業

因島制宜、合理規劃是發展海島生態旅游業的基礎。對具有珍稀物種、特異生態景觀等海島，可設立省市級自然保護區，建立海島森林公園等，在保護海島珍稀資源的同時，發展旅游業，做到開發但不破壞，時刻注意不對脆弱的海島生境進行過多的干擾。同時，海島生態風景林的規劃建設也十分重要，在完善防護林體系的同時，優化海島植被結構，提升海島整體景觀水平，在提升生態效益的同時增加社會效益。

4.3 改善海島防護林體系

防護林作為海島的第一道防護線，合理規劃其建設區域十分重要，風力大的海岸應增加防風林厚度，并加強養護管理與植株更新，農耕區域則打造合理的防護林網，保護農作物不受侵害。同時，海島防護林生態多樣性的提升也是亟待解決的問題，對此可篩選合適的抗風、抗逆性強的樹種改造與更新結構簡單的現存防護林，也可通過林下建群種的營造來提高防護林的多樣性與防護效能。此外，福建許多海島生長著紅樹林，其具有獨特的生態防護效能，應在保護自然林的前提下營造人工林，使其成為海島防護的先鋒衛士。