薛楊,雷湘齡,王小燕,林之盼,宿少鋒
海南省林業(yè)科學(xué)研究院(海南省紅樹林研究院),海南海口571100
紅樹林屬于胎生植物群落[1],生長在熱帶、亞熱帶低能海岸淤泥的灘涂之上[2],受到周期性的潮水浸淹。紅樹林同時(shí)兼具陸地和海洋的生態(tài)特征,是陸地和海洋之間的生態(tài)過渡區(qū)[3],具有凈化污染、抗風(fēng)消浪、促淤護(hù)堤、保護(hù)生物多樣性等功能,被稱為“海上衛(wèi)士”“海上森林”“鳥類天堂”[4-5]。
在中國自然分布的真紅樹植物有26種,半紅樹植物12種,主要分布在亞熱帶、東南沿海熱帶及潮汐浸淹條件合適的海岸港灣[6-7],而海南是中國擁有紅樹植物種類最豐富的地區(qū),其中真紅樹植物24種,半紅樹植物12種,主要分布在???、三亞、文昌、臨高等沿海市縣[4]。在20世紀(jì)50年代海南的紅樹林面積達(dá)到9992hm2,約為當(dāng)時(shí)中國紅樹林總面積的1/4,至21世紀(jì)初,由于圍海養(yǎng)殖、填海造地等人類活動(dòng)干擾,減少至3930.3hm2[8-9]。2002年起海南省開展了紅樹林恢復(fù)造林及退耕還林工作,至此紅樹林的面積開始緩慢增加[10]。目前海南省已對現(xiàn)有紅樹林實(shí)施全面保護(hù),逐步完成紅樹林自然保護(hù)地內(nèi)的養(yǎng)殖塘等開發(fā)性、生產(chǎn)性建設(shè)活動(dòng)的清退,恢復(fù)紅樹林自然保護(hù)地生態(tài)功能,實(shí)施紅樹林生態(tài)修復(fù),計(jì)劃到2025年?duì)I造和恢復(fù)紅樹林面積18800hm2。文章結(jié)合臨高縣對博厚鎮(zhèn)紅牌灣海灘(以下簡稱紅牌灣)及新盈鎮(zhèn)和貴村開展的紅樹林種植修復(fù)項(xiàng)目,總結(jié)近海岸紅樹林種植修復(fù)的過程及關(guān)鍵技術(shù)步驟,為后期其他區(qū)域的紅樹林生態(tài)修復(fù)提供參考。
臨高縣位于海南島西北部,地處19°34′N~20°02′N,109°30′E~109°53′E,東部和東南部與澄邁縣毗鄰,西部和西南部與儋州接壤,西北瀕臨北部灣,北部緊靠瓊州海峽,與雷州半島隔海相望;屬于熱帶海洋性季風(fēng)氣候,常年日照平均為1780h;年平均氣溫23℃~24℃;年均降雨量1417.8mm,5月至10月為雨季,雨量占全年的85%,12月至次年4月為旱季,干濕交替較明顯,每年8月至10月為熱帶風(fēng)暴及臺風(fēng)季節(jié)。
修復(fù)區(qū)域位于紅牌灣及和貴村,原為紅樹林覆蓋區(qū),由于毀林挖塘養(yǎng)殖和海水長時(shí)間浸泡,導(dǎo)致部分紅樹林枯死,因此出現(xiàn)空地或林窗,造成了紅樹林生態(tài)效能低下、森林景觀效果差。對該區(qū)域采取生態(tài)恢復(fù)措施,營造符合當(dāng)?shù)卦t樹林群落的樹種,使受損的區(qū)域得以恢復(fù)。
從生態(tài)學(xué)的角度對紅牌灣海灘及和貴村的紅樹林生態(tài)恢復(fù)進(jìn)行可行性分析,紅樹林生長發(fā)育必須適合4個(gè)基本生境條件,即:
(1)熱帶型溫度條件。溫度常成為限制紅樹林生長的主要因子。紅樹林生長適合最冷月平均溫度高于20℃,且季節(jié)溫差不超過5℃的熱帶型溫度。該研究選擇的修復(fù)區(qū)域具有典型的熱帶季風(fēng)區(qū)海洋性氣候特征,雨量充沛、氣候溫暖,年平均氣溫為23.3℃~23.8℃,最低氣溫為1月份17.1℃,最高氣溫為7月份28.4℃,可以滿足紅樹林植物的生長。
(2)灘面高程條件。紅樹林是生長在熱帶亞熱帶低能海岸潮間帶,受到海水周期性浸淹的木本植物群落,其在潮灘上的分布位置(高程)反映了對潮汐浸淹的適應(yīng)程度[11]。研究表明,紅樹林生長于平均海平面稍上與大潮平均高潮位之間[12],該修復(fù)區(qū)域經(jīng)過林地恢復(fù)措施,即將堤壩破除,將沙土和廢棄物運(yùn)走,并就近回填淤泥后,其高程介于潮間帶之間,潮水就可以自然漲退,基本符合了紅樹林的生長要求。
(3)靜浪海岸條件。為了避免海浪沖擊或潮水直接作用導(dǎo)致種植的苗木被海浪帶走,必須選擇較為隱蔽的海岸,或者具有相應(yīng)防風(fēng)浪的設(shè)施。該研究修復(fù)區(qū)域處于內(nèi)海,且有塘埂及外圍紅樹林帶的庇護(hù),不受風(fēng)浪的影響。
(4)鹽度條件。2塊修復(fù)區(qū)域的海水鹽度分別約為23‰和23.7‰,其周邊紅樹林生長良好,故該區(qū)域的海水鹽度適宜紅樹林種植。
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)地調(diào)查,修復(fù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的紅樹樹種主要為白骨壤、紅海欖和海蓮,紅牌灣以白骨壤居多,和貴村以紅海欖居多。該次紅樹林生態(tài)修復(fù)選用海南常見的紅樹植物:白骨壤、欖李和紅海欖。
根據(jù)臨高縣林業(yè)主管部門提供的造林區(qū)域,確定紅牌灣和和貴村的紅樹林修復(fù)區(qū)面積分別為10hm2和6.67hm2,根據(jù)《海南省森林資源二類調(diào)查操作細(xì)則》中規(guī)定的小班區(qū)劃條件,結(jié)合不同地塊的立地條件、植被狀況等因素進(jìn)行綜合分析,將紅牌灣的10hm2修復(fù)區(qū)劃分為3個(gè)小班,和貴村的6.67hm2修復(fù)區(qū)劃分為11個(gè)小班,并利用地理信息系統(tǒng)計(jì)算小班面積,小班劃分情況見表1、表2。
表1 紅牌灣海灘10hm2紅樹林生態(tài)修復(fù)區(qū)小班劃分Tab.1 Division of Sub-groups in The 10hm2 Mangrove Ecological Restoration Area of Hongpai Bay Beach Town
表2 和貴村6.67hm2紅樹林生態(tài)修復(fù)區(qū)小班劃分Tab.2 Division of sub-groups in The 6.67hm2 Mangrove Ecological Restoration Area of Hegui village Town
紅牌灣紅樹林生態(tài)修復(fù)區(qū)周邊有小型造船廠,和貴村修復(fù)區(qū)地勢平坦,雜物較少,因此,造林前無需對修復(fù)區(qū)進(jìn)行大規(guī)模挖土、填土、做壟等整地工作,主要清理修復(fù)區(qū)地上的廢棄垃圾及漂浮物即可。兩處的原灘涂位于中低潮位,為了確保種植苗木成活率,要求種植灘面高度要與周邊現(xiàn)有紅樹林的灘面持平,平均高程1.0m,視現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行整地,使得林地高程滿足造林樹種紅海欖、白骨壤、欖李等的生長需求。
該次紅樹林生態(tài)修復(fù)采用海南本地苗圃培育出的苗木,且要求苗木出自苗圃的鹽度需與種植區(qū)域海水鹽度相近。苗木規(guī)格為小苗苗高35cm~50cm、土球直徑為6cm以上的健壯苗木;大苗苗高70cm~100cm、冠幅大于30cm×30cm、土球直徑為18cm~25cm。苗木出圃前需經(jīng)過煉苗,選用生長健壯,無病蟲害的苗木。
紅牌灣修復(fù)區(qū)種植大苗1260株/hm2,種植規(guī)格為2.0m×4.0m,小苗2505株/hm2,種植規(guī)格2.0m×2.0m;和貴村修復(fù)區(qū)種植的株行距為1.0m×1.5m,6675株/hm2。為了提升林木恢復(fù)效果,提高紅樹林的抗逆性和生物多樣性,因地制宜營造混交林,紅牌灣修復(fù)區(qū)采用帶狀混交的方式,樹種混交比例為1:2混交;和貴村采用帶狀或塊狀混交的方式,樹種混交比例為樹種間等量混交,各樹種種植塊可采用不等面積混交,具體種植情況見表3、表4。
表3 紅牌灣生態(tài)修復(fù)區(qū)紅樹林種植Tab.3 Mangrove Planting in The Ecological Restoration Area of Hongpai Bay Beach
表4 和貴村生態(tài)修復(fù)區(qū)紅樹林種植Tab.4 Mangrove Planting in The Ecological Restoration Area of Hegui Village
種植不施放基肥,采取挖穴栽植的方式,小苗種植穴規(guī)格為20cm×20cm×15cm,大苗種植穴規(guī)格為40cm×40cm×30cm,袋苗種植時(shí)需去除營養(yǎng)袋。紅樹植物靠發(fā)達(dá)的氣根呼吸,生長緩慢[9],因此種植時(shí)要防止根部土團(tuán)松散和苗木根系損傷,種植深度比原根際深2cm~3cm,同時(shí)做到苗正、舒根、壓緊、適當(dāng)深栽。
栽植30d后對修復(fù)區(qū)內(nèi)成活株數(shù)不達(dá)標(biāo)的林地進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)植,直到成活率達(dá)標(biāo)為止;種植后需要專人看管,定時(shí)進(jìn)行巡護(hù),及時(shí)清理海灘上的垃圾,同時(shí)防止人為破壞,管護(hù)期為1a。紅樹林生態(tài)修復(fù)過程中建立完整的檔案,包括文字圖表檔案和電子檔案,定期記錄每個(gè)小班區(qū)內(nèi)種植紅樹林的長勢,種植前后生物多樣性的變化,為之后開展的紅樹林生態(tài)修復(fù)工程提供經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)依據(jù)。
該次的紅樹林生態(tài)修復(fù)工程重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)生態(tài)效益,遵循因地制宜、合理密植、科學(xué)造林等方針,彌補(bǔ)因人為活動(dòng)對修復(fù)區(qū)域生態(tài)造成的影響,促進(jìn)了臨高縣的生態(tài)恢復(fù),提高森林質(zhì)量,改善生態(tài)環(huán)境。紅樹林的恢復(fù)能夠使生物種群數(shù)量增加,利于依靠紅樹林生存的生物聚集繁衍,擴(kuò)大生物活動(dòng)范圍,保護(hù)生物多樣性。同時(shí)在建設(shè)期可為當(dāng)?shù)匕傩仗峁┚蜆I(yè)機(jī)會(huì),使當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增加經(jīng)濟(jì)收入,促進(jìn)社會(huì)的安定團(tuán)結(jié),促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。