李婷婷

摘 要:通過對泉州灣河口濕地白骨壤的生物學特性、分布狀況及生態學特征等進行調查,摸清了泉州灣紅樹林白骨壤的分布面積、數量、種群結構及生態環境等,并建立了調查檔案,為紅樹林保護提供決策依據和研究方向。
關鍵詞:濕地;白骨壤;生物學特征;生態學特征
中圖分類號 Q89文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2021)11-0141-02
白骨壤[Avicennia marina (Forsk.) Vierh.],又名海欖雌、海豆,為紅樹林主要植物的一種,主要分布在廣東、福建、臺灣、海南等地,根系發達,耐瘠薄,是紅樹林先鋒樹種。泉州灣河口濕地自然保護區位于福建泉州市2條主要河流晉江和洛陽江的入海口。泉州灣濕地獨特的地理位置條件和特定的自然條件,既可為動植物提供棲息場所,也能對局部氣候進行調節,維持生物多樣性,具備較高的經濟、社會和生態效益,如果遭到人為或者其他破壞,將造成巨大的損失[1]。泉州是白骨壤在我國自然分布的北界,其存在具有重要的科研價值。為了解泉州灣河口濕地白骨壤的生物學特性和生態學特征,筆者應用GPS技術和現代科學監測技術對泉州灣連片紅樹林中(面積約20hm2)的白骨壤植物分布、數量、種群結構和其生態環境進行了本底調查,以期為紅樹林的保護與研究提供依據。
1 調查內容與方法
1.1 調查方法 按照《紅樹林生態監測技術規程》(HY/T 081-2005)進行調查,采取廣泛收集查詢相關歷史文獻資料和以往有關調查研究資料;咨詢有關方面專家、學者及當地知情人員等方法了解各時期白骨壤的分布情況;實地調查現有白骨壤的分布范圍、分布規律和特點、生長狀況和伴生植物等;白骨壤面積調查采用無人機(型號:大僵無人機精靈4)拍攝定位,結合1∶50000地形圖和衛片圖進行斑塊勾繪和面積計算。
1.2 調查內容 調查的主要內容包括分布地點、面積數量、群落結構和生態環境等。
2 結果與分析
2.1 生物學特性 白骨壤是馬鞭草科海欖雌屬多年生的紅樹林植物,為Ⅱ級耐寒樹種,在洛陽江也是原生樹種,常見于生長在淤泥或沙質的土壤的環境中,并可分布到低潮線附近。白骨壤具有種子繁殖能力,其胎生苗具有漂浮能力,可隨海流隨機性分布,根系發達,具有指狀氣生根,耐瘠薄,土壤養分吸收力強,適宜貧瘠沙地潮灘。
2.2 分布狀況 根據資料記載:2000年,泉州洛陽橋附近有紅樹林天然分布,品種有桐花樹、秋茄和白骨壤,面積33.3hm2左右,較多類型的群落,有白骨壤純林、桐花樹純林、桐花樹與白骨壤混交林,群落高度1.5m。白骨壤和桐花樹林中可見秋茄散生其中,最高可達2m[2]。2010年,紅樹林沿洛陽江東岸成帶狀分布,從南到北,被人為劃分成8個分區,其中共有3個分區分布有白骨壤,面積22.1hm2。分別為一分區有原生白骨壤分布其中,面積約0.1hm2,為矮灌分布,灌叢高度30~40cm;五分區西段部分灘涂有天然紅樹林分布,其中天然白骨壤,樹高2m,面積2hm2;六分區灘涂內也有天然紅樹林分布,主要品種有秋茄、桐花樹、白骨壤,面積20hm2。2020年,利用無人機航拍技術,并結合實地調查,對泉州灣河口濕地白骨壤分布情況進行全面調查,發現前期原有存在白骨壤的區域多數已無白骨壤,現存的白骨壤主要分布在嶼頭中學附近的灘涂(既五分區、六分區),共有3個小塊,面積約2.04hm2。各時期白骨壤分布監測結果見表1。
2.3 群落結構 經調查,白骨壤群落組成種類較少,主要植物有桐花樹、秋茄,其中秋茄占比最大,約占70%~80%。因此,白骨壤的群落結構表現較為簡單。
2.4 生態學特征
2.4.1 溫度的影響 低溫會影響白骨壤的生理和光合特性,延長物候期,推遲開花結果。在低溫環境下,白骨壤葉片水分平衡失調,其可通過減緩生理代謝活動來避免進一步的傷害,如降低光合作用速率、氣孔導度等。關于白骨壤、秋茄、桐花樹3個樹種進行抗寒性研究,認為秋茄最強,桐花樹次之,白骨壤最差,且桐花樹抗寒性遠強于白骨壤。限制白骨壤生長的因子主要是低溫。為提高白骨壤的防寒抗凍能力,可在種植前進行抗寒性煉苗,提高其防寒抗凍能力[3]。
2.4.2 潮水浸淹的影響 白骨壤多分布在低潮區,長時間受潮水的浸淹,為了適應長時間缺氧,白骨壤發育出了大量的指狀呼吸根,且呼吸根的密度也非常高。白骨壤的呼吸根中氣道密布,其根中超過70%通氣組織,在白骨壤植株被完全淹沒的時候,還起著儲存足夠氧氣的作用,保證植株正常生長。如較大株的白骨壤,其根系中貯存的氧氣可以保證植株在完全被水淹的情況下進行6h的有氧呼吸。浸泡的時間過長會導致白骨壤嚴重缺氧,并使沉積物的厭氧增強,嚴重會產生有毒有害物質,白骨壤植株也會產生乙醇、乳酸和蘋果酸等有毒有害物質,阻礙白骨壤的正常生長。白骨壤根系處于缺氧環境中,也會減少白骨壤葉片的氣孔導度和水勢,呼吸作用和光合作用受到嚴重影響。
2.4.3 水分鹽度的影響 白骨壤是比較典型的泌鹽性植物,其葉片或莖表皮細胞有鹽腺,體內多余的鹽分可以通過鹽腺排除,使植物體內的鹽類濃度保持在較低的水平,從而減輕對植株的傷害。白骨壤也已被公認為最耐鹽的紅樹植物種類。研究表明,白骨壤在NaCl濃度超過25‰的海水中,也能很快生長,適當濃度的鹽脅迫,不影響白骨壤的生長,反而有促進作用,在高鹽度(NaCl濃度在25‰~50‰)的海水中,白骨壤生物量沒有降低反而增加。當海水中鹽度過低時,則其他植物比白骨壤更能適應,不利于種間競爭。而海水中鹽度過高,則會影響白骨壤的主要生理過程,表現在葉片的氣孔導度和蒸騰作用減弱,從而抑制了呼吸作用和光合作用[3]。
2.4.4 土壤基質的影響 白骨壤對土壤要求不高,具有耐貧瘠的特性,能生長在養分含量低、有機質少、土壤質地粗的裸灘上,被譽為海上“馬尾松”。白骨壤對不同灘位和不同土壤質地(淤泥、半泥沙或沙質)的適應性也不同,最喜生長在淤泥質潮灘。在土壤肥沃、養分充足的淤泥質土內灘,白骨壤生長良好,高度最高可達3m;在土壤貧瘠,養分不足的外灘,白骨壤生長狀況較差,植株多表現為主干不明顯,呈灌叢狀,高度僅1~1.2m。白骨壤反作用于外灘土壤土質,其植株可迅速使海水中粘粒沉積下來,并使土壤淤積速度加快,其枯枝敗葉、腐爛根系也會增加土壤的有機質含量,既改善土壤條件,又反促進白骨壤的生長,對其他紅樹林植物具有積極的促進作用。研究表明,紅樹林植物下土壤肥力質量表現白骨壤的效果優于秋茄[5]。
3 結論與討論
(1)調查區屬亞熱帶季風性氣候,最冷月平均氣溫為9~14℃,最熱月平均氣溫為26~28℃,調查區全年均無霜,年平均日照時數約2200h,年積溫6565℃,對白骨壤越冬較為有利,但由于年積溫較低,植株有矮化的可能。
(2)調查區屬正規半日潮,最小潮差1.22m,最大潮差6.68m,平均潮差4.27m。潮間帶較寬,為紅樹林植物提供較大的生長空間,且灘面廣闊,水勢平緩,不同區域潮水時間差異較小,一般不超過1h,為白骨壤純林的營造也提供了條件。
(3)調查區鹽度為3.5‰~28.9‰,鹽度范圍較適合白骨壤生長。由于受到江水和海潮相互作用,海水鹽度從河內地向海灣河口逐漸升高,深水位鹽度較高。
(4)調查區屬于典型的閩南濱海紅樹林濕地,土壤為河口及濱海沙質淤泥和灘涂淤泥,其中中游區土壤腐殖化程度高,而上游區和下游區的土壤腐殖化程度較低。因此,該區域的土壤基質條件對白骨壤的生長較為有利。
綜上,調查區的溫度、潮水浸淹、水分鹽度及土壤基質等環境因子對白骨壤的生長提供了一定的條件,而白骨壤自身的適應性、耐受性也較強,在環境條件較為惡劣時也可以生長。白骨壤對不同的環境條件所表現出的生態適應特征也不盡相同。因此,建議在進行引種時,對種源環境條件要求較嚴,盡量按照適地適樹的原則選擇,或者進行適應性煉苗,以提高造林的成活率。本次調查基本摸清了泉州灣紅樹林白骨壤的分布面積、數量、結構及生態環境等,并建立調查檔案,為未來紅樹林保護提供了決策依據和研究方向。
參考文獻
[1]周錚雯,劉金福,黃昱,等.泉州灣濕地生態安全評價[J].環境與發展,2020,32(05):208-210.
[2]王文卿,趙萌莉,鄧傳遠,等.福建沿岸地區紅樹林的種類與分布[J].臺灣海峽,2000,19(04):534-540.
[3]黃靈玉,胡寶清,范航清,等.白骨壤對關鍵環境因子的生態響應研究進展[J].廣西科學院學報,2014,30(04):257-262.
[4]韓智獻,仝川,劉白貴,等.閩南沿海主要海灣和河口濕地上覆水營養鹽分布特征[J].濕地科學與管理,2020,16(04):49-53.
[5]周貴堯,吳沿友,張明明,等.泉州灣洛陽江河口濕地土壤肥力質量特征分析[J].土壤通報,2015,46(05):1138-1144.
(責編:張宏民)