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海南红树林现状调查与研究

2022-07-09方发之黎肇家桂慧颖

热带林业 2022年1期
关键词:红树红树林群落

方发之,黎肇家,桂慧颖

海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院),海南海口571100

红树林群落主要分布于热带亚热带海岸潮间带,是海洋向陆地过度的一种森林生态系统[1-2]。以红树植物为主的乔木、灌木与伴生树种、动物共同组成红树林生物群落为海岸区域重要湿地类型之一[3-4]。红树林通常出现在河流入海口、沿岸港湾、沿岸沼泽泻湖等风浪小、海水平静区域[5],起到保护海岸线,降低海浪对海岸侵蚀作用[1,6]。红树林作为海岸重要湿地类型之一,具有很高的生态价值[7],除了保护海岸线,还为河口、近海生物提供养料[3]。随着人类活动和红树林退化程度的加大,保护红树林生态系统不受威胁和恢复红树林生态系统往日的生态活力受到红树林学者的关注[2,8]。因此红树林研究人员对红树林资源调查和研究工作范围不断扩大,包含红树林生长位置[2]、红树林生态防风防浪效益[6,9]、红树林生长规律及生长量[10-11]、红树林土壤呼吸程度和碳源关系[12]等一系列研究。

红树林面积和群落是红树林保护和修复的基本问题[8,13]。为摸清中国红树林面积和群落问题,研究学者对红树林群落调查研究一直没有停止过。特别是中国红树林资源在时间和空间上的变化更受学者关注[14-15]。海南属热带海洋性季风气候,雨水充足,温度适宜,海岸线长,分布着大大小小的河口与港湾,为丰富红树林群落提高了便利条件。关于海南红树林资源调查资料可查询到20 世纪50 年代[13]的9992hm2,到2001 年3930hm2,经海南对红树林保护相关文件出台后,2010 年海南第二次森林资源调查公布红树林面积提高,面积提高到4556.6667hm2。经过几十年的发展,海南红树林面积减少了一半多。因此,通过调查海南沿海红树林资源,了解海南现有红树林资源状况,为海南红树林资源保护修复提供参考数据。

1 研究区域概况

海南岛为海南最重要组成成分,其沿海港湾与河流入海口是重要的红树林生长繁殖区。海南岛地理坐标为19°20′N~20°10′N,108°21′E~111°03′E,其海岸线全长约1823km,拥有68 个大小海港,是中国红树林分布面积最广、种类最多、生物多样性最丰富地区之一。海南岛地势呈现中间高四周地,多条河流呈放射状入海,形成多个河口及河口三角洲,为红树林生长繁殖提供有利地势。海南岛地处热带海洋性季风气候,终年高温多雨,四面环海,基本满足红树林植物对气温和海水需求条件。海南岛土壤类型主要为砖红壤,部分滨海地区为沙地,河流入海口和海湾海港为泥质、泥沙质、沙质,是红树林植物重要的生长繁殖场所。优越的地理位置为海南提供了丰富热带雨林资源和红树林资源,独特的地理位置也创造了海南岛沿海地区出现多种潮间沉积物和岩石,根据沉积物含沙量比例将海岸带分为沙质海岸带、泥质海岸带和岩质海岸带,其中泥质和沙质是红树林主要分布区。

2 材料与方法

2.1 参考资料

海南沿海各市县月均最低气候统计资料(1981~2010)源于国家气候科学数据中心/中国气候数据网(http://data.cma.cn/data/weatherBk.html)。海南各市县2018 年均气候图参考资料源于海南气候信息服务网(http://www.hainanqx.cn/UI/Index/Index.aspx)。区划及调查图层采用1∶10000 航空卫星影像平面图。

2.2 调查对象

调查范围为海南沿海12 个市县所有滨海阶地、滩涂地等红树林与半红树林分布区。调查对象为红树林,郁闭度≥0.2 的乔木林、覆盖度≥30%的灌木林,面积大于0.6667m2片状红树林群落,造林三年保存密度≥1500 株/hm2的红树林人工造林地,造林未满三年且成活率≥85%(大于3000 株/hm2)的红树林未成林人工造林地。

2.3 调查时间及方法

调查时间,首次外业调查活动于2019 年3 月~7 月份进行,补充外业调查时间为2021 年4 月,以最新的林地“一张图”为统计一数据平台,以2018 年最新卫星遥感数据为统一数源,调查采用室内判读区划和现场核实相结合的方法。

调查小班区划,根据红树林保护区和非红树林保护区采用如下不同的三级或四级区划系统进行室内区划。即采用县(市、区)—乡(镇、场或林班)—小班的三级或四级区划(加林班一级)区划红树林小班。根据1∶10000 航空卫星影像平面图判读红树林小班界线,以室内区划红树林小班为基础,实地对区划小班调查。小班区划不超越经营管理分界线、最小面积0.0667hm2、边界误差线不超过10m、面积小于0.0667hm2零星分布红树林不单独区划,小面积位置不明显而且难以确定所在图上位置的红树林小班,运用GPS 进行定位测量所在地形图位置、大小和形状。

采用全小班实地调查法,对小班地类、林种、群落类型、起源、自然度、保护等级等因子进行调查。调查采用目测方式进行,行走或划船于红树林边缘调查现场情况与图斑是否吻合,无法到达的地方可站于高地观测。

2.4 数据处理

采用Excel.2010 对不同时期海南红树林资源调查资料进行处理,ArcMap 10.3 对调查数据内业整理,绘制红树林群落分布图。

3 结果与分析

3.1 海南红树林植物种类

调查结果见表1,总共调查到海南红树林植物20 科38 种,函盖全国红树林植物全部种类。其中,真红树植物有:卤蕨科的卤蕨(Acrostichum aureurm)、尖叶卤蕨(A.speciosum);楝科的木果楝(Xylocarpus granatum);大戟科的海漆(Excoecaria agallocha);海桑科的杯萼海桑(Sonneratia alba)、海桑(S.caseolaris)、海南海桑(S.hainanensis)、卵叶海桑(S.ovata)、拟海桑(S.paracaseolaris)、无瓣海桑(S.apetala);红树科的木榄(B.gymnorrhiza)、海莲(B.sexangula);尖瓣海莲(B.s.var.rhynchopetala)、角果木(Ceriops tagal)、秋 茄 (Kandelia candel)、红 树(Rhizophora apiculata)、红海榄(R.stylosa);使君子科的红榄李(Lumnitzera littorea)、榄李(L.reacemosa)、拉关木(Laguncularia racemosa);紫金牛科的桐花树(Aegiceras corniculatum);马鞭草科的白骨壤(Avicennia marina);爵床科的老鼠勒(A.ilicifolius)、小花老鼠勒(Acanthus ebracteatus);茜草科的瓶花木 (Scyphiphora hydrophyllacea);棕榈科的水椰(Nypa fruticans),共11 科26 种(无瓣海桑和拉关木2 种为从国外引进种,其余24 种为海南本土种)。半红树植物有:莲叶桐科的莲叶桐(Hernandia sonora),豆科的水黄皮(Pongamia pinnata),梧桐科的银叶树(Heritiera littoralis),千屈菜科的水芜花(Pemphis acidula),玉蕊科的玉蕊(Barringtonisracemosa), 马鞭草科的钝叶臭黄荆(Premna obtusifolia)、苦郎树(Clerodenrum inerme),锦葵科的黄 槿 (Hibiscus tiliscus)、 杨 叶 肖 槿(Thespesia populnea),夹竹桃科的海檬果(Cerbera manghas),紫葳科的海滨猫尾木(Dolichandron spathacea),菊科的阔苞菊(Pluchea indica),共10 科12 种。

海口市红树林植物种类最丰富,分布最齐全,文昌市红树林植物种类天然分布最多,东方市、昌江县红树林树较为少,2 个市县匀仅分布2 个树种。

3.2 海南红树林面积统计

调查到海南红树林面积总计6092.6325hm2(见表2)。根据不同目的进行统计如下。

表2 海南红树林类别统计Tab.2 Statistics of Mangrove Types in Hainan

按红树类别统计: 海南真红树面积5968.0874hm2,占红树林总面积的97.96%;半红树面积124.5451hm2,占红树林总面积的2.04%。

按起源统计:海南红树林天然起源面积为5104.8739hm2,占海南红树林总面积83.79%;人工起源面积为987.7586hm2,占海南红树林总面积16.21%,其中外来引种(无瓣海桑、拉关木)461.4774hm2,占人工起源面积的46.72%。无瓣海桑和拉关木属于海南引种红树林树种,两者生长速度快,自然繁殖能力也较强,3 年内能郁闭成林,不但引种区域无瓣海桑和拉关木有扩张之势,而且调查发现在未引种地区(文昌、琼海、临高、澄迈等)发现无瓣海桑(表1),因此对无瓣海桑和拉关木扩张情势加强监测,特别加强监测对本土的红树植物是否有抑制作用。

按优势树种统计:海南红树林共有38 个树种,20 个红树林树种形成片状优势树种群落,面积100hm2的优势红树林树种有10 个,总面积5862.2254hm2,占红树林总面积的96.23%,以红海榄(2151.1929hm2)、白 骨 壤(666.0075hm2)、海 莲(637.7379hm2)、榄 李(454.249hm2)、无 瓣 海 桑(345.5433hm2)等优势红树林树种群落分布最多。

按行政区划统计:海口市面积最大,面积为2119.4186hm2,占海南红树林总面积的34.79%;其次为文昌市和儋州市,红树林面积分别为1352.982hm2和1113.8592hm2,各占海南红树林总面积的22.21%和18.28%;昌江县面积最小,面积为10.1197hm2,仅占海南红树林总面积的0.17%。

3.3 海南红树林面积变化情况

海南红树林面积从20 世纪50 年代的9992hm2到2001 年的3930hm2,近50 年来海南红树林面积呈现锐减状态[13,16]。但自1998 年制定《海南红树林保护规定》、2006 年出台的《海南红树林保护规划(2006—2015)》相关文件后和2010 年以来开展的“绿化宝岛大行动”,通过营造和保护等方式使得海南红树林面积从2001 年至今出现增加趋势。根据2010 年海南第二次森林调查公布结果显示红树林总面积4556.667hm2,其中天然红树林面积4452.567hm2、人工红树林面积104.1hm2。自2010 年至2020 年间,海南红树林面积累计增加1535.9655hm2, 其中人工红树林面积增加883.6586hm2,占增加总面积的56.53%。天然红树林面积增加652.3069hm2,占增加总面积的43.47%。说明通过营造和加强保护等措施能有效地恢复海南红树林资源。

从2006 以来,海南红树林主管部门、保护部门和相关科研单位先后开展了多项针对红榄李、海南海桑和卵叶海桑等珍稀濒危红树植物拯救工作,但从该次调查结果来看,海南珍稀濒危红树植物还得不到有效的恢复。

3.4 红树林分布特点

由图3 显示,海南沿岸内港湾:清澜港、东寨港、花场湾、新盈港、金牌港、新英港、三亚河、新村港是海南红树林最主要分布区域。由于海南内港湾分布状况不均匀和砂质海岸不利于红树林生长,导致海南红树林树种分布不均匀。海南沿岸内港湾是红海榄、白骨壤、桐花树等典型红树林群落主要集中区域。海南西北部沿海红树林群落集中区域为儋州新英港、临高新盈港、金牌港和澄迈花场湾;海南北部沿海港湾红树林群落集中于海口南渡江、东寨港和文昌铺前镇;海南东北部红树林群落集中于会文镇和清澜港;南部区域包含陵水新村港和三亚河地段是红树林群落集中区域。其余红树林群落比较零散。因此港湾和海岸是影响红树林群落分布的重要因素。内港湾区域偏离海岸线,向陆地延伸,受海浪冲击程度相当小,滩涂泥质含量高,满足红树林对基质、海水条件的要求。海南西部往三亚方向到东部琼海面靠南海,港湾以外港为主,海岸线受海浪冲击程度高,砂质为主海岸线,滩涂泥质成分低,不利于红树林生长。

调查到海南红树林植物尚未形成面积大于0.6667hm2的17 个红树林以零星方式分布在海南沿岸区域、其他红树林群落边缘。

3.5 海南红树林保护现状

海南红树林面积3042.1173hm2基本处于原始状态,受人为干扰程度低,主要分布在东寨港、清澜港、文昌会文镇(表3,图4)。处于明显受人为干扰的红树林面积2113.0009hm2,主要集中于儋州市和临高县。受人为干扰程度高红树林面积937.5144hm2,在海口南渡江两岸、陵水新村港、三亚河两岸和三亚铁炉港。受人为干扰程度高的红树林一部分为人工造林面积,另一部分位于人为活动频繁区域。

表3 海南红树林起源、自然度等级、保护等级Tab.3 The Origin,Natural Grade and Protection Grade of Mangrove in Hainan

海南红树林均为公益林,天然林和原始状态红树林受保护程度高基本处于保护区范围内。各类保护地面积共3506.9205hm2,拥有国家级自然保护区红树林1937.6248hm2,分布于东寨港国家级自然保护区(图5);省级自然保护区1338.5016hm2,以清澜港为集中地(图5);市县级自然保护区分布在三亚、儋州临高、澄迈等市县,面积为196.2083hm2;为划为非保护区公益林红树林面积2585.712hm2,分布范围比较广,海南沿海市县均有分布,儋州市红树林分布面积最大(图5)。

3.6 气候条件对红树林的影响

气温是影响红树林树种分布和株高的重要因素,海南属于热带海洋性季风气候,年均气温为22℃~26℃,气温最低在1 月份,最高在7 月份。海南沿海地区各月最低气温波动比较大(表4),尤其昌江、儋州、临高、澄迈1 月份最低降到14.6℃~15.7℃,是海南沿海平均气温最低区域同时也是红树林由小乔木矮化到灌木型态集中分布区域(图6)。如白骨壤在昌江、儋州、临高、澄迈为灌木,而在三亚、万宁在调查过程中没有发现灌木型态白骨壤。调查结果表明气温高低对红树林生活型的影响是显著的。

儋州新英港往北方向到文昌铺前镇地区年均气温在24.2℃~24.6℃(图6)之间。由表4 和图6 反映,儋州新英港往北方向到文昌铺前镇是海南主要红树林分布区,大面积分布红树林植物有:红海榄、白骨壤、榄李和红榄李、无瓣海桑(外来种)、拉关木(外来种)、水黄皮(半红树)、木榄、海莲、桐花树。文昌清澜港往西南方向到万宁年均气温在24.8℃~25.0℃,其沿海地区红树林以海莲、榄李和红榄李、海桑(杯萼、大叶、海南)、正红树、木榄作为重要种植对象。陵水黎安镇沿海岸往西南经过三亚、乐东、东方到昌江年均气温大于25.2℃,是海南年均气温最高地区,但分布红树林种类相对少,且东方和三亚、陵水红树林树种明显不同。三亚河两岸和陵水新村港分布杯萼海桑、秋茄、拉关木(外来种)、无瓣海桑(外来种)、尖瓣海桑;方四更镇以白骨壤和拉关木为主。气温对海南红树林植物分布影响是明显的。

4 结论与讨论

4.1 结论

(1)海南红树林种类齐全,群落丰富。根据调查结果显示海南现有红树林面积6092.6325hm2,种类已达38 个种,自然分布真红树植物24 个,引种2个,半红树植物12 个。调查到红树林植物基本上覆盖海南现有红树林植物种类[5,19],21 个红树林树种形成片状优势树种群落,面积100hm2的优势红树林树种有10 个,但由于海南红树林种类多,其他种类与优势树种组合形成群丛多种多样,结构丰富。据海南红树林区域性相关调查结果表明多种红树林群落并存,优势树种突出[21~22]。

(2)海南红树林分布不均匀、呈北多南少,东西部分布零散。沿海岸内港湾是海南红树林主要集中地。天然红树林面积较大,主要生长于保护区内,受到人为干扰程度低。

(3)气候对海南红树林树种的分布与生活型影响显著。海南西北部红海榄、白骨壤较多;东北部域以海莲、海桑等红树植物为优势群落;南部区域海桑、榄李种植较多。从昌江到澄迈地段红树林由小乔木变成灌木型态。

4.2 讨论

(1)海南红树林资源得到有效保护与恢复,但濒危植物的拯救工作还任重道远。自1998 年制定《海南红树林保护规定》后,全部红树林纳入生态公益林管理,红树林锐减之势得到有效扼制。通过营造和加强保护等措施,从2010 年至2020 年间,海南红树林面积增加了1535.9655hm2,海南红树林资源得到明显地恢复。2006 年以来,海南相关单位开展了多项针对红榄李、海南海桑和卵叶海桑等珍稀濒危红树植物拯救工作,但稀濒危红树植物还得不到有效的恢复。因此,在今后开展红树林生态修复,更要加强保护珍稀濒危红树物种。开展珍稀濒危红树植物生境调查、监测和评估,加强对红榄李、海南海桑和卵叶海桑等珍稀濒危物种的抢救性保护修复,以扩大珍稀濒危红树物种面积。

(2)外来树种人工造林比例过大且有扩张之势,应加强监测与管控。海南从20 个世纪90 年代和21世纪初,先后成功引种种植无瓣海桑和拉关木,由于其生长速度快,郁闭成林早,得到大力推广。目前,外来红树林树种总面积达461.4774hm2,占人工林面积的46.72%。同时,其天然繁殖能力较强,不但引种区域内无瓣海桑和拉关木有扩张之势,而且在未引种的地区发现无瓣海桑,因此对无瓣海桑和拉关木扩张情势加强监测,监测其对本土的红树植物生长是否有抑制作用,建议在红树林保护地要严格监测与管控。

(3)海南红树林分布特点主要原因为红树林的生长特性和海南的地理环境。从海南东北部至西北部(文昌至儋洲),内港湾多,面积大,受海浪冲击程度相当小,同时具有滩涂泥质含量高,满足红树林对基质、海水条件的需求,是海南红树林主要分布区,总面积为5278.6817hm2,为海南红树林面积的86.6%。海南西部往三亚方向到东部琼海面靠南海,港湾以外港为主,海岸线受海浪冲击程度高,砂质为主海岸线,滩涂泥质成分低,不利于红树林生长。

(4)气候是影响红树林植物生长和分布的宏观环境因子[10,23]。海南是热带地区,纬度低,是中国红树林植物最丰富地区。往北随着纬度的提高红树林植物种类越少[24],影响主要表现在气温方面[25]。气候对海南红树林树种的影响表现在红树林树种分布和矮化乔木为灌木型态。与多数调查者对海南红树林树种生长布局一样[5,19,23],该次调查到从昌江到澄迈地段红树林由小乔木变成灌木型态,此现状在报道中没有发现[5,26],在钟才荣[26]和谢瑞[23]等对海南红树林立地条件的划分中也未体现出来。海南红树林面积自1998 年和2006 年相关保护红树林文件出台后,红树林保护面积得到提高,人工修复和造林面积得到扩增,种类也在增加,但存在局部地区红树林退化现象及人工造林面积比例小等问题。近年来,为减少红树林修复不利因素,众多学者对红树林适宜环境展开了大量研究[27~28]。其中气温是红树林研究重点[29~30],但有关于气温对海南红树林生长状况和详细的树种分布格局的影响相关报道较少。如何在提高红树林面积和种类的同时保证红树林生长质量是红树林修复和人工造林过程中重要解决的问题

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