鄧必玉
摘要:無瓣海桑Sonneratiaapetala是引進的外來紅樹林植物,優良的速生紅樹林樹種,1985年從孟加拉國引入我國,2002年廣西欽州從湛江引進無瓣海桑并在沿海進行規模化造林。目前,無瓣海桑對生態的影響尚無定論。本文通過查閱文獻資料和實地調查,從欽州自然環境條件、無瓣海桑在欽州的發展歷程,及無瓣海桑自身的適應性分析,認為無瓣海桑在欽州能夠實現自然更新,能夠快速占領宜林地甚至入侵至原生紅樹林群落,在欽州沿海表現出了一定的入侵性,對沿海紅樹林生態系統造成了影響,需要采取措施進行防控。并針對目前防控困境提出了應對措施。
關鍵詞:無瓣海桑;紅樹林;生態入侵;防控;欽州
中圖分類號:S451文獻標識碼:A文章編號:1004-3020(2020)05-0046-05
無瓣海桑Sonneratiaapetala,是紅樹林優良速生喬木樹種,天然分布于印度、孟加拉國、斯里蘭卡等國[1]。1985年,中國赴孟加拉國帶回無瓣海桑果實,并在海南東寨港育苗栽培成功[2]。隨后,無瓣海桑被引入廣東、福建、廣西進行規模化造林。目前,國內對無瓣海桑生態入侵性存在爭議,本文通過分析欽州自然環境條件及無瓣海桑適應性,結合外業實地調查認為無瓣海桑已適應欽州氣候條件,能夠實現良好的自然更新,相比原生紅樹林樹種,無瓣海桑能更快占領宜林地甚至進入原生紅樹林群落內部,在欽州沿海表現出了一定的入侵性。相關利益群體的訪談調查發現,當地群眾對無瓣海桑抱有不歡迎的態度,認為無瓣海桑林下淤泥黑化,海洋經濟動物大幅減少,鼠患蛇患嚴重,生長速度過快阻礙出海航道。本文認為,無瓣海桑對欽州沿海紅樹林生態系統及海邊居民生產生活造成了一定的影響。針對目前無瓣海桑進行防控遇到的困境,提出相應的對策,為當地主管部門進行后續工作提供參考。
1無瓣海桑在欽州發展歷程
欽州市地處廣西沿海中心位置,南臨北部灣,屬南亞熱帶季風氣候區,海岸線長520.8km,有眾多灘涂、淺海水域、紅樹林濕地等生態系統,2002年欽州從湛江引進無瓣海桑開始規模化造林。2002~2007年共造林433.33hm2,造林年度保存率分別為100%、80%、40%、47%、17%、10%。天氣對保存率的影響很大,夏季高溫干旱會導致幼苗死亡,冬季持續低溫也會導致幼苗死亡[3]。特別是2008年席卷全國的雨雪冰凍災害導致海堤外幾公里長的無瓣海桑綠色林帶瞬間枯黃,經過林業部門黨員干部積極搶救才得以減少損失[4]。由此可見無瓣海桑在欽州的引種造林過程并不是很順利。
2009年之后,欽州市不再把無瓣海桑作為紅樹林造林樹種。但是,隨著全球氣候變暖,保存下來的無瓣海桑依靠其強大的繁育能力和快速的生長能力在欽州市沿海灘涂擴散開來。目前,欽州市無瓣海桑人工林面積共103.89hm2(來自欽州市林業局統計數據),為2008年之前造林保存的成片面積,但擴散的面積因技術原因主管部門未能進行有效統計。2005年欽州市成立廣西茅尾海紅樹林自治區級自然保護區,無瓣海桑人工林基本都被劃入了保護區范圍內。
2無瓣海桑擴散的影響因素分析
2.1環境因素分析
(1)鹽度。無瓣海桑原產于印度、孟加拉國、斯里蘭卡等國,適宜生長的鹽度為0‰~25‰[5],中國無瓣海桑引種自孟加拉國申達本紅樹林區,7條河流從北到南穿流而過[6],河流帶來大量淡水,海水能夠保持較低鹽度范圍。欽州市沿海有欽江、茅嶺江及大風江3條河流入海,徑流總量72.9億m,最大年徑流量84.6億m。大量淡水注入使得沿岸海域海水鹽度保持在0‰~34‰之間,跟無瓣海桑引種區水域環境極為相似。
(2)溫度。欽州市緯度低,年平均氣溫22.2℃,年平均降雨量2150mm,無霜期長,偶有低溫出現,但這樣的年份并不多。無疑,在中國,欽州是氣候條件最接近無瓣海桑原產地的地方之一。欽州的監測表明,無瓣海桑對低溫具有一定的抗性,種植一年后的植株生長旺盛,可以抵御連續2d以下≤5℃的極端最低氣溫[7],隨著全球氣溫升高,在過去的十年中,持續的低溫陰雨天氣基本沒有再出現,無瓣海桑挺過2008年冰凍雪災后在欽州生長良好并能夠自然更新擴散。
(3)營養。欽州市大部分人口居住在欽江、茅嶺江河流沿岸,河流一度受到污染,欽州沿海海域不僅接納來自河流的污染排放,也接納著欽州市區這些年經濟發展過程中工業的廢水排放及海產養殖業廢水排放。“十一五”期間,茅尾海水質為輕度~中度富營養[8],“十二五”期間,水質為中度富營養~重富營養[9],“十三五”期間雖然進行了較大力度的治理,但是效果有限。無瓣海桑作為速生樹種,快速的生物量積累需要大量的營養供給,海水中高濃度的N、P雖然對海洋生態系統造成威脅,但是卻給無瓣海桑提供了充足的營養物質基礎。
2.2自身因素分析
(1)恢復能力強。無瓣海桑抗寒能力較弱,受到輕度寒害葉子會枯黃掉落,但是溫度回升后能夠重新抽芽。如果長時間低溫寒害植株受損嚴重甚至死亡,但是如果樹干不腐壞,待到氣溫上升過些時日依舊能夠發芽長新枝。比如2008年寒害中落葉斷干但根部和主干依舊存活的植株第二年重新萌發生長,2~3年時間恢復如初,而本土的紅樹林樹種受害嚴重的基本沒有能力再自行恢復。
(2)生長迅速。從2002年欽州市種植的無瓣海桑跟蹤調查來看,無瓣海桑生長迅速,造林一年后平均胸徑3.9cm,平均樹高2.5m;第三年平均胸徑9.2cm,平均樹高5.9m;五年后平均胸徑15.1cm,最大25cm,平均樹高7.4m,最高10m[3]。而本土紅樹林樹種生長速度慢,在空間競爭中不占優勢。
(3)繁殖力強。無瓣海桑在欽州種植到第三年就能夠開花結果。研究表明無瓣海桑結實數量與緯度呈負相關,實驗室內單個果實內種子萌發率在83.3%~93.3%之間[10]。欽州市處于低緯度地區,結實量、野外發芽率及存活率無疑都大于高緯度地區。欽州市保存的無瓣海桑林103.89hm2,后代三年后就可以結果繁殖后代,可以想象,欽州的無瓣海桑每年種源數量是多么巨大,而且這個數字隨著幼苗的成長還在不斷的上升。繁殖能力強無疑為無瓣海桑擴散奠定了重要基礎。
(4)具有化感作用。外來種成功入侵一個生態系統的因素有很多,向環境釋放化感物質形成化感作用是成功入侵的一個因素之一。室內及野外實驗均表明無瓣海桑對鄉土紅樹植物均存在一定的化感作用[11-12],無瓣海桑化感作用甚至比入侵種互花米草更強,因此能夠抑制互花米草生長[13]。無瓣海桑化感作用使得本土紅樹植物難以進入無瓣海桑成林區,但無瓣海桑卻能夠利用這一“武器”對本土紅樹植物施加影響。
3無瓣海桑的生態和社會影響
(1)侵占宜林地。宜林地是本土紅樹林群落恢復和擴大的重要空間保障,研究表明,本土紅樹林樹種能夠在宜林地自然恢復[14],但由于本土紅樹林生長速度慢,建群時間長,從出現到形成斑塊直至形成連片大面積穩定群落需要幾十年時間。但是無瓣海桑適應性強,生長速度快,短期內就能郁閉成林,三年能開花結果實現自然更新,在宜林空間競爭中占據絕對優勢,欽州沿海灘涂出現的無瓣海桑小班塊就是競爭勝出的結果。欽州市這些年工業開發和養殖塘建設占用不少宜林灘涂,適宜紅樹林生長的宜林地本已不多,又被無瓣海桑率先占領,本土紅樹林發展空間進一步縮小。
(2)入侵本土紅樹林植物群落。無瓣海桑在欽州已經入侵至本土紅樹林群落內部。紅樹林疏林因為郁閉度低,林下有充足陽光,利于無瓣海桑幼苗生長,入侵后主干生長迅速,枝繁葉茂立馬占據上層營養空間,本土紅樹林植物淪為下層植被,光合作用受限生物量積累變少會影響植株正常生理活動,時間一長只有枯死的命運。郁閉度大的紅樹林斑塊林下光線少,不利于無瓣海桑幼苗生長,無瓣海桑生長于斑塊林緣,形成包圍的形式,也“伺機”侵入林中空地,內不能修復,外不能擴張,本土紅樹林群落命運堪憂。
(3)不受群眾歡迎。對沿海居民的訪談調查表明,無瓣海桑在漁民心中為“不受歡迎物種”。具體表現為無瓣海桑林下淤泥黑化(腳踩淤泥后皮膚染色且殘留多日),海洋經濟動物大幅減少,鼠患蛇患嚴重,林下鄉土紅樹植物的幼苗難以生長,無瓣海桑生長速度過快阻礙出海航道。相關研究也認為無瓣海桑含丹寧,可能改變了林下土壤營養結構,林地土壤理化性質的顯著變化影響了大型底棲動物群落[15]。鼠患蛇患嚴重的原因可能是無瓣海桑大量的果實吸引老鼠取食,蛇取食老鼠,形成了無瓣海桑-老鼠-蛇這樣的一個食物鏈。
4無瓣海桑的入侵性探討
(1)入侵性爭議。無瓣海桑具有一定的競爭和擴散能力,引種之初就引起了有關專家和部門對其能否導致生態入侵的關注。無瓣海桑的入侵性目前尚無定論,有的認為無瓣海桑不具備“入侵性”的生物學特性,造成入侵的可能性不大[1]。有的從原產地與引入地遺傳多樣性比較分析,認為入侵潛力不容低估[16],有的認為目前未造成明顯生態入侵危害,是否會導致生態入侵需要進一步研究,但應謹慎引種[17-18]。有的認為已經呈現明顯的入侵[19]。目前,澳門和香港把無瓣海桑定性為入侵種[20-21],中國大陸把無瓣海桑定性為有待觀察種[22]。
(2)入侵性隨時空變化。認為無瓣海桑未構成入侵的觀點依據是無瓣海桑雖然擁有很強的環境適應能力和競爭能力,但是其自然繁殖和擴散能力沒有表現出明顯的優勢,比如無瓣海桑在福建省天然更新和擴散困難[23-24],但是受氣候環境條件的影響,無瓣海桑在低緯度地區能夠實現自然更新和傳播。
無瓣海桑作為一個外來木本植物,需要經歷適應-定居-擴散的過程,因此他的入侵具有“時滯”現象,僅在擴散之前或之初就做出的論斷有失偏頗。例如,無瓣海桑1999年引種至珠海淇澳島,2003~2005年調查后認為當年生幼苗多,多年生小苗少,極難更新成林[25],2012年對淇澳島無瓣海桑入侵風險進行評估,認為風險很低[26]。2015年,無瓣海桑在淇澳島已出現一定規模的自然更新幼苗種群,認為呈現出較明顯的入侵性[19]。又如2008年之前,無瓣海桑在欽州造林都困難,至2013年,依然認為欽州引種無瓣海桑是可行的,必要的[3],可見當時生態問題依然沒有體現。而如今,無瓣海桑經過適應和定居的階段后只用了十年的時間,在欽州沿海開始擴散。由此可見,無瓣海桑是否構成對本地生態系統的入侵,要綜合考慮引種地的地理氣候條件、氣候變化情況及定居年限,從時間和空間的變化,動態評估它的生態危險性。
(3)欽州無瓣海桑入侵性。外來物種的入侵生物學特征包括對異質生境較強的適應對策、快速的繁殖機制、高效的散布機制和強大的競爭能力[27]。從無瓣海桑在欽州的表現來看,在適應性、生長、繁殖、擴散均顯示出明顯的優勢,表現出入侵的生物學特征。從無瓣海桑在欽州定居后對本地生態系統的影響來看,它能迅速占領本應為本土紅樹林植物生長的宜林空地并形成自然擴散群落,能夠入侵至原生紅樹林群落內部,漸進式的改變當地紅樹林生態系統的結構和功能,危及本地物種生存和壯大。可見,無瓣海桑在欽州表現出了一定的入侵性,只是對原生紅樹林生態系統結構和功能產生的影響程度如何還需要深入研究,但是防控形勢已經非常嚴峻。
5無瓣海桑的防控治理困境
(1)缺少監測和預警機制。無瓣海桑引種初衷是為了護岸保堤,美化綠化岸線生態環境,確保成林是首要任務。又因為當時無瓣海桑入侵性不明確,因此沒有考慮到它的生態安全性,引種后只設立了固定樣地監測生長情況,未建立相應的監測體系和預警機制。所以無瓣海桑的擴散速度、擴散距離、擴散面積、更新情況、入侵機制,對本土紅樹林影響到何種程度都沒有持續監測和進行風險評估,預警和防控不及時,任由其擴散造成今日令人擔憂的局面。缺乏監測數據,使得管理部門開展防治工作的理論依據不足。
(2)受政策因素制約。欽州的無瓣海桑引種在先,保護區成立在后,又被劃入公益林區劃范疇,受到《中華人民共和國自然保護區管理條例》《國家級公益林管理辦法》《廣西壯族自治區紅樹林資源保護條例》的嚴格保護,同時受到林木采伐管理制度的制約,很難對其進行采伐改造,而且采伐改造種植的鄉土樹種可能很難在短期內郁閉成林,會使紅樹林有林面積減少,在當前環保督察高壓的形勢下,管理機構想進行防控和治理顯得困難重重。
(3)技術力量薄弱。無瓣海桑監測工作涉及種群生態學、群落生態學、遺傳學、海洋動力學、土壤學、植物營養學、植物化學、植物生理學等多個學科,尾海紅樹林自然保護區在編人員6名,聘請兼職護林員(當地村民)13名。保護區現有技術力量難以對無瓣海桑進行深入系統的監測。保護區在欽州港七十二涇、大風江、康熙嶺的團和海堤、尖山的海堤安裝7個高清攝像頭對保護區內的紅樹林進行24小時的視頻監測。兼職護林員一般站于海堤目測,無論是視頻監控系統還是護林員只能對紅樹林破壞行為進行及時制止,無瓣海桑擴散情況沒辦法及時掌握。
6無瓣海桑防控建議
(1)建立長期的監測體系。無瓣海桑防控治理是一個漸進過程,受多種因素的制約,不可能一次性消滅所有種源。所以,本地種源在相當長一段時間會持續產生,同時周邊地區的繁殖體也有可能隨潮水傳播到此。因此必須建立無瓣海桑長期監測體系,及時掌握分布范圍、分布面積、擴散方式、種群動態變化、生態影響和經濟危害,并采取有針對性的防控措施。
(2)爭取政策最大支持。建立風險評估體系,綜合評價生態影響力,并將無瓣海桑生態危害性上報自治區級林業主管部門,由主管部門聯合環保部門組織專家對無瓣海桑在廣西的入侵性進行討論并給與防控治理指導性意見,解放基層工作人員的思想包袱。同時,積極爭取把無瓣海桑采伐指標納入“十四五”采伐限額,減少治理過程中的政策性束縛。
(3)制定科學防控治理計劃。鑒于無瓣海桑在欽州的擴散態勢已經日益嚴峻,必須制定科學的防控計劃對其進行控制和治理。計劃中應明確種源、幼苗、幼樹、自然成林、人工林的管理控制計劃,預計每年的治理面積和恢復面積,有計劃有步驟的不斷控制和縮小規模,達到有效防控目的。
(4)探索科學高效的防控治理模式。無瓣海桑防控治理工作需要有科學的理論基礎,需要加快開展入侵機制和防控方法的研究應用,探索適合欽州這個區域的科學高效的防控治理模式。要研究種源的數量的控制技術、與鄉土紅樹植物優化配置的混交改造技術、鄉土紅樹植物恢復種植技術,多方面技術綜合應用才能有效抑制無瓣海桑擴張。
(5)加強科研合作。欽州茅尾海紅樹林保護區人員少,技術力量薄弱,編制配額少,短時間內引入大量人才不現實,必須走科研合作道路。建議保護區跟科研院所、高等院校甚至非政府組織共同申報項目,項目合作過程中不僅能實現雙方共贏成果共享,也可趁機培養技術骨干,提升自身的科研監測水平。
(6)發動群眾力量。無瓣海桑繁殖體傳播沒有方向性,在海灘適宜的每個角落都可能出現幼苗,它的不可預見增加了監測的難度。可以通過對無瓣海桑防控治理工作的宣傳,依靠廣大群眾的力量治理無瓣海桑。比如組織當地村民清理無瓣海桑,建立匯報制度,群眾發現無瓣海桑及時向管理部門匯報,甚至可以給與群眾一定權限對發現的幼苗隨時清理。
參考文獻
[1]廖寶文,鄭松發,陳玉軍,等.外來紅樹植物無瓣海桑生物學特性與生態環境適應性分析[J].生態學雜志,2004(01):10-15.
[2]李云,鄭德璋,陳煥雄,等.紅樹植物無瓣海桑引種的初步研究[J].林業科學研究,1998(01):42-47.
[3]黃李叢,蘇宏河,唐豐利.欽州市引種無瓣海桑現狀及發展對策分析[J].廣東科技,2013,22(14):188-189.
[4]楊永期.海灘上的一場突擊戰——廣西欽州市林業局搶救受災無瓣海桑紀實[J].中國林業,2008(09):22.
[5]陳長平,王文卿,林鵬.鹽度對無瓣海桑幼苗的生長和某些生理生態特性的影響[J].植物學通報,2000(05):457-461.
[6]陳相如.孟加拉國紅樹林[J].生態科學,1992(01):156-160.
[7]蔣禮珍,黃汝紅.欽州紅樹林寒害調查及無瓣海桑耐寒性初探[J].氣象研究與應用,2008(03):35-38.
[8]龍曉紅,蔣清華,鄧琰.廣西欽州灣近岸海域“十一·五”期間營養鹽變化趨勢分析及污染控制重點[J].環境科學與管理,2011,36(08):65-68.
[9]蔣清華,鄧琰,石向陽,等.廣西茅尾海近岸海域“十二五”期間營養鹽變化趨勢分析及防治對策[J].環境科學導刊,2016,35(06):27-29.
[10]文玉葉,不同緯度無瓣海桑的繁殖和擴散特性研究[D],廈門大學,2014.
[11]李玫,廖寶文,鄭松發,等.無瓣海桑對鄉土紅樹植物的化感作用[J].林業科學研究,2004(05):641-645.
[12]陳國貴,李元躍,蔡麗欽,等.紅樹植物外來種無瓣海桑對鄉土種秋茄形態特征與生物量的影響[J].海洋科學,2017,41(06):26-33.
[13]李靜,田廣紅,彭少麟,等.無瓣海桑和互花米草群落土壤化感作用比較[J].生態與農村環境學報,2011,27(02):105-108.
[14]李春干,周梅.修筑海堤后光灘上紅樹林的形成與空間擴展——以廣西珍珠港譚吉萬尾西堤為例[J].濕地科學,2017,15(01):1-9.
[15]唐以杰,方展強,鐘燕婷,等.不同生態恢復階段無瓣海桑人工林濕地中大型底棲動物群落的演替[J].生態學報,2012,32(10):3160-3169.
[16]孫學.無瓣海桑(Sonneratiaapetala)原產地與引入地遺傳多樣性比較和入侵潛力分析[C].中國植物學會系統與進化植物學專業委員會、云南省植物學會.2011年全國系統與進化植物學暨第十屆青年學術研討會論文集.中國植物學會系統與進化植物學專業委員會、云南省植物學會:中國植物學會,2011:126-127.
[17]田廣紅,陳蕾伊,彭少麟,等.外來紅樹植物無瓣海桑的入侵生態特征[J].生態環境學報,2010,19(12):3014-3020.
[18]彭友貴,徐正春,劉敏超.外來紅樹植物無瓣海桑引種及其生態影響[J].生態學報,2012,32(07):2259-2270.
[19]安東,繆紳裕,陳蔚,等.珠海淇澳島無瓣海桑人工林更新幼苗種群特征[J].廣州大學學報(自然科學版),2015,14(01):50-55.
[20]王發國,邢福武,葉華谷,等.澳門的外來入侵植物[J].中山大學學報(自然科學版),2004(S1):105-110.
[21]蔣奧林,朱雙雙,陳雨晴,等.中國香港外來入侵植物[J].廣西植物,2018,38(03):289-298.
[22]馬金雙、李惠茹.中國外來入侵植物名錄[M],北京:高等教育出版社,2018:74.
[23]黃曉敏,盧昌義.廈門海灣典型無瓣海桑人工種群特征和幼苗更新擴散現狀研究[J].生態科學,2018,37(05):1-6.
[24]譚芳林,盧昌義,林捷,等.福建省外來紅樹植物引種及擴散狀況調研報告[J].福建林業,2018(04):28-33.
[25]廖寶文,田廣紅,楊雄邦,等.珠海淇澳島無瓣海桑種苗天然更新與擴散分析[J].生態科學,2006(06):485-488.
[26]朱宏偉.珠海淇澳島無瓣海桑入侵風險綜合評估[D].中國林業科學研究院,2012.
[27]史剛榮,馬成倉.外來植物成功入侵的生物學特征[J].應用生態學報,2006(04):4727-4732.
(責任編輯:夏劍萍)