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海南花场湾红树林生态修复路径与技术要点

2022-01-27刘世好刘斯垚

福建林业科技 2021年4期
关键词:红树林斑块方案

曹 虹,刘世好,刘斯垚

(国家林业和草原局中南调查规划设计院,湖南 长沙 410014)

面对日益退化的红树林生态系统,我国已先后实施海洋蓝碳战略和“蓝色港湾”“南红北柳”等重大生态工程,2020年9月,自然资源部、国家林业和草原局联合印发《红树林保护修复专项行动计划(2020—2025年)》(以下简称《行动计划》),明确到2025年,营造和修复红树林面积18800 hm2,红树林保护与修复已成为我国重点开展的生态建设工程之一。目前,国内相关科研机构在红树林生态系统演变、苗木繁育、生态修复、开发利用等方面积极开展了相关研究,取得了一系列研究成果,为红树林保护和修复提供了科技支撑。原国家林业局颁布了LY T 1938—2011红树林建设技术规程、LY/T 2794—2017红树林湿地健康评价技术规程、LY T 2972—2018困难立地红树林造林技术规程,广东省发布了DB 44T284—2005红树林造林技术规程标准,浙江省发布了DB 33T 920—2014红树林造林技术规程[1-5],为我国红树林人工造林提供了相应的标准与规范。但由于在以往开展红树林生态修复的过程中存在对红树林认识不足、诊断问题不细、修复方案过粗、施工管理不到位,采取“头痛医头、脚痛医脚,只管补植栽树,治标不治本”的修复方式,导致红树林生态修复与人工造林的成活率、保存率低,红树林修复成效不明显,如广西2002—2015年的14 a间,红树林人工造林保存率仅为33.6%,费钱费力,不见成效[1]。随着新一轮红树林保护与修复工程的实施,提升红树林人工造林成活率与保存率,提高红树林生态修复成效已是红树林保护与修复亟需解决的一个问题。本文以海南花场湾红树林生态修复项目的成功经验为例,全面介绍开展红树林生态修复的工作路径及各阶段需把握的工作要点,以期能为我国红树林保护修复专项行动计划的快速推进、科学实施、提高成效提供借鉴。

1 研究区概况

花场湾位于海南省澄迈县北部,分布有红树林面积332 hm2,红树林以天然林为主,植被类型有红树林、半红树林及一般湿地植被类型。其中真红树植物12种,半红树植物5种,其它湿生、半湿生或典型海岸陆生植物等伴生于红树林水域或陆域的外缘,是海南省红树林分布面积较广、生物多样性较丰富的地区之一,在海南省具有较强的典型性和代表性[7]。但该区域因20世纪90年代初期围垦养殖,导致红树林周边围堤纵横,人类活动频繁,红树林斑块呈现出碎片化,约40%的红树林小班存在有塘堤包围,约11%的红树林退化,红树林生态系统总体上处于“亚健康状况”[8]。为全面贯彻落实习近平总书记关于红树林保护修复的重要指示批示精神,保障花场湾红树林生态系统健康发展,按照“发现问题、查找原因、提出对策、制定方案、落实行动”的总体思路[9],对花场湾区域开展详实的背景调查,对红树林生态系统健康状况、受损红树林、宜林地等开展评估认定,从区域整体性、系统性角度,提出花场湾红树林生态保护与修复的目标、路径、方法;在此基础上,因地施策,对通过评估认定的受损或已退化的红树林、宜林地逐块制定专项修复方案,并按着方案开展修复工程。现已修复红树林面积6.7 hm2(图1),修复地块成活率达到85%以上,生长状况良好,该区域被生态环境部评为红树林问题整改——实现社会、经济和生态效益有机统一的典型案例,发挥了良好的生态效益和社会效益。

图1 海南花场湾红树林生态修复成效

2 红树林生态修复路径

对各红树林生长区开展“详实的背景调查、科学的评估认定、因地制宜制定修复方案、实施精细的施工与管理”是科学保障红树林生态修复成效的重要路径(图2)。

图2 技术路线示意图

第一步,就是对区域红树林生物群落与结构、水土环境、生物安全、外部环境等开展详实的背景调查。详实的背景调查是发现红树林生态系统存在的问题和查找原因的重要基础,也是为红树林科学修复提供背景资料的重要依据,是开展红树林生态修复的首要任务。第二步,通过整体与局部相结合,对整个区域红树林生态系统健康状况、受损红树林、宜林地等开展科学的评估。评估认定是对现有红树林生态系统健康状况、红树林退化、侵占等查找问题原因的一个诊断过程,是杜绝过去红树林修复过程中“头痛医头、脚痛医脚”,只管补植栽树,治标不治本的一个重要手段。第三步,制定修复方案。修复方案应充分遵循“人与红树林和谐共生”的理念,统筹区域国土空间规划,协调沿海居民利益,结合地方政府政策指导、意见与建议,立足区域红树林资源特点和当地社会经济发展状况,即要从区域整体性、系统性角度制定区域红树林生态保护与修复行动方案,明确区域红树林生态保护与修复的目标、路径等,对认定需开展人工修复的受损斑块、宜林地,要因地施策,逐块制定专项修复方案,并按着区域红树林生态保护与修复目标,实施生态修复工程。第四步,严格按照红树林修复方案实施精细的施工与管理。红树林所处的环境复杂多变,遭受自然与人为干扰的风险远大于陆地上造林,因此,红树林修复的施工与管理对红树林的修复成效具有至关重要的作用。施工与管理主要包括施工管理、植后管护与跟踪监测3部分,根据红树林生长特性,红树林生态修复施工与管理过程不得少于3 a。

3 技术要点

3.1 背景调查

3.1.1 调查内容 背景调查内容主要应包括以下几个方面:①生物群落与结构。生物群落与结构是分析该区域红树林空间分布格局、区域生物多样性指数、生态系统完整性、生态系统服务功能发挥效能的重要依据。亦是支撑该区域红树林生态修复树种刷选、生态修复种植模式设计的重要依据。调查因子主要包括红树林空间分布位置、面积、起源、种类、优势树种、群落类型、郁闭度、平均树高、陆栖脊椎动物群落组成、底栖生物等基础因子。②水土环境。水土环境是红树植物分布生长的决定性因素,是分析该区域红树林生态环境状况的重要依据,是对现有红树林开展生态修复措施、宜林修复地块选址最为关键的指标。调查因子包括各区块的盐度、底质、潮水浸淹、风浪作用、地貌特征、温度、高程等7个因子。③生物安全。生物安全是影响该区域红树林生态系统健康的重要指标之一,是对现有红树林开展生态修复评定,红树林修复的重要内容。主要调查因子应包括外来红树植物种类、外来红树植物分布面积、病虫害种类、病虫害为害面积、伴生物种种类(主要针对影响红树植物正常生长的伴生植物,如三叶鱼藤)、伴生物种面积等,以及红树林退化、受损、侵占等面积等因子。④外部环境。红树林生态系统健康与周边水域、河流、人为活动、周边居民生产生活等外部环境息息相关,详细了解红树林周边外部环境,是制定红树林修复方案不可或缺的一部分,是科学制定红树林修复方案的重要任务之一,也是影响宜林修复地块选址落地的重要因素。调查因子主要包括土地利用现状、当地群众生计状况(收入来源、人均收入)、居民退塘退田(盐田)、还红意愿等因子。

3.1.2 调查方法 背景调查方法主要采用路线调查和样方调查相结合的方法,即对调查区域进行全覆盖式踏查、走访方式,并在红树林集中分布且具有典型代表性的区域布置样方;利用长变焦镜头进行拍照、辅助利用手机奥维互动地图软件和手持GPS进行定位,利用大疆御2无人机、遥感影像相结合的方式对不可及区域进行验证,并逐块登记,建立红树林及宜林地资源本底数据库,为红树林生态系统健康评价及科学修复提供依据和数据支撑。

3.2 评估认定

评估认定是对现有红树林生态系统健康状况、红树林退化、侵占等查找问题原因的一个诊断过程,是诊断红树林生态系统修复目标,杜绝以往红树林修复过程中“头痛医头、脚痛医脚”,只管补植栽树,治标不治本的一个重要手段。评估认定主要包括区域红树林生态系统健康、受损红树林、宜林地评估认定3个方面。

3.2.1 区域红树林生态系统健康评定 主要依据《红树林湿地健康评价技术规程》[1],依据背景调查数据,对区域内生物群落与结构、水土环境、外部威胁与干扰、生物安全等4个评价要素18个评价指标进行赋值,计算其健康指数(FEHI);根据其健康指数评定该区域红树林生态修复的必要性。当健康指数处于健康时,可认为该区域暂无需对区域红树林生态环境状况进行修复,仅需对局部受损斑块、宜林地开展针对性的红树林修复工程即可。

3.2.2 受损红树林的评估认定 主要以区域性调查数据为基础,以各调查斑块为单位,依据各调查斑块红树林资源的生长发育、外观表象特征及受灾情况,以及水土环境、外部威胁与干扰、生物安全等方面综合分析斑块受损与退化程度,科学研判其自然恢复的可能性进行综合认定。如斑块受损面积小、周边幼苗发育较好、水土环境良好的受自然灾害或偶发性人为活动遭受损害的区域,建议以自然恢复为主;对评估认定无法自然恢复或自然恢复难度大的区域可认定为退化红树林修复区。

3.2.3 宜林地评估认定 目前对红树林宜林地标准划分尚未确立相关的标准,目前宜林地的认定认为只要满足红树林生长需求条件即为宜林地[6],而在实际调查中,受围填海等人为活动影响,原有红树林被侵占,自然环境、地形地貌等发生改变。因此,宜林地的评估认定,重点应是满足红树林生长需求所需生境条件恢复的可行性论证,除必须考虑潮位、浸水时间、潮速、海流速度、土壤、海水盐度等自然属性因子的可恢复条件外,应在历史资料的支撑下,将生态系统完整性、连通性、区域生态需求与当地群众生计需求、居民意愿、区域社会经济的影响等方面进行权衡论证与评估,其结论要获得当地政府与社区公众的支持。

3.3 制定修复方案

因地制宜制定修复方案是科学指导红树林修复工程实施,保障红树林生态修复成效的关键,既往地方在制定红树林修复方案主要针对受损斑块或宜林地,鲜有从区域水土环境状况、周边威胁与干扰等角度去制定相应的区域红树林生态环境状况修复方案。而周边生态环境状况是保障红树林生态系统健康的重要因素之一,因此,修复方案的制定,除针对受损斑块、宜林地制定修复方案外,应结合区域红树林生态系统健康评估认定结果,有针对性的制定区域生态环境状况修复方案。

3.3.1 受损斑块修复核心要点 对于受损斑块修复的核心要点主要是受损原因的分析与消除方案的制定。受损原因分析重点关注受损斑块的潮汐特征、水质状况、水土盐度、病虫害、外来物种侵占、伴生生物侵占、人为活动干扰侵占、自然灾害等方面。潮汐特征、水质状况、水土盐度主要采取连续观测的方式,并在场地周边选取生长正常的红树林地作为对比试验场地,做好对比记录;其它受损原因的分析主要采取实地查验、调查走访等方式综合确定。并按照问题导向,消除引起红树林退化受损的干扰因素,恢复其原有生境,按照该斑块原有红树林生物群落与结构,刷选树种。种植方法、种植密度则根据受损情况科学合理设置。

3.3.2 宜林地修复核心要点 对于宜林地修复的核心要点主要是地块整理与造林苗木的选择。在地块整理上,因宜林地原有地形地貌、水文状况条件等受人为活动影响均可能发生改变,原则上,应充分遵循历史资料,恢复原有地形地貌;但同时也应从区域生态需求、社会经济、环境影响等因素综合考量,因地施策塑造符合红树植物恢复、动物栖息等需求的小环境。如养殖塘的地块整理,可以适当保留原有养殖塘埂,保留塘埂植被群落,塑造鸟类栖息环境。地形整理后,土壤生境的恢复是地块整理过程中尤为关键的一步,在栽植红树林苗木前,整地后一般需进行至少30 d左右的静置,让土壤充分受到海水的浸泡,底质沉实稳固和充分暴露,等到土壤盐度、土壤成分、泥沙淤积符合红树林栽植需求方可开展苗木种植。而造林苗木的选择,应采用本地培育的苗木为宜,本地培育的红树林苗木其所处气候环境、海水浓度等都较接近,红树苗木更容易成活。而在苗木规格、种植方式、种植密度、种植模式上则应在修复区域地块整理后,依据潮位线、土壤盐度、风浪强度、种植树种的形态特征和生长特性进行设计,具体参考相关红树林造林技术规程标准来实施即可[6-9]。

3.3.3 区域生态环境状况修复核心要点 区域生态环境状况修复的主要核心要点是对外部环境的管控与治理,主要是对影响红树林生态系统健康的外部水土环境、人为活动干扰强度等因子设置阈值,制定周边空间管控制度与目标。如对周边建设用地空间、周边环境指标、周边农业生产空间、水域、旅游等严格按着设置的阈值实施管控和实时监测,落实各职能部门管护责任与管理职权,做好相关保护管理工作,实施层次管理。

3.4 施工与管理

精细的施工与管理是保障红树林修复成效的重要支撑,红树林修复的施工与管理主要包括施工管理、植后管护与跟踪监测等内容。对红树林的施工应严格按着红树林修复方案实施,施工前要做好施工组织方案,制定各施工阶段保障措施,包括施工进度安排、工期保证、质量保证和安全保证等[10];施工组织人员必须具有红树林栽植等方面的相关知识储备;如苗木的运输安放、受损苗木的刷选、苗木的栽植定位、栽植方法等,都会直接影响红树林的成活率。对于红树林植后管护与跟踪监测,必须采取专人巡护看护和设置必要的防护网等措施,及时处理海漂垃圾,防治病虫害,定期观测种苗成活率、生长情况等,并做好跟踪监测与评价;根据评价结果,制定和落实后续保护修复措施。根据红树林生长特性,红树林生态修复施工与管理过程不得少于3 a。

4 小结

以往红树林生态修复成效差,除红树林本身生境特殊,海洋环境变化等外部自然条件干扰外,其主要原因还是在开展红树林生态修复过程中,对红树林认识不足、诊断问题不细、修复方案过粗、施工管理不到位。笔者认为,严格按照“背景调查→评估认定→修复方案制定→施工管理→植后管护→跟踪监测”这一工作路线,严控各阶段的核心要点,全面掌握区域红树林资源及其内外部环境状况,按着系统性思维,从治标治本的角度,科学诊断整体与局部的关系,权衡好生态与生活、生产之间的关系,因地制宜、有的放矢制定修复方案,实施精细的施工管理、植后管护、跟踪监测,是提升红树林修复成效的重要路径。

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