方發之,黎肇家,桂慧穎
海南省林業科學研究院(海南省紅樹林研究院),海南海口571100
紅樹林群落主要分布于熱帶亞熱帶海岸潮間帶,是海洋向陸地過度的一種森林生態系統[1-2]。以紅樹植物為主的喬木、灌木與伴生樹種、動物共同組成紅樹林生物群落為海岸區域重要濕地類型之一[3-4]。紅樹林通常出現在河流入海口、沿岸港灣、沿岸沼澤瀉湖等風浪小、海水平靜區域[5],起到保護海岸線,降低海浪對海岸侵蝕作用[1,6]。紅樹林作為海岸重要濕地類型之一,具有很高的生態價值[7],除了保護海岸線,還為河口、近海生物提供養料[3]。隨著人類活動和紅樹林退化程度的加大,保護紅樹林生態系統不受威脅和恢復紅樹林生態系統往日的生態活力受到紅樹林學者的關注[2,8]。因此紅樹林研究人員對紅樹林資源調查和研究工作范圍不斷擴大,包含紅樹林生長位置[2]、紅樹林生態防風防浪效益[6,9]、紅樹林生長規律及生長量[10-11]、紅樹林土壤呼吸程度和碳源關系[12]等一系列研究。
紅樹林面積和群落是紅樹林保護和修復的基本問題[8,13]。為摸清中國紅樹林面積和群落問題,研究學者對紅樹林群落調查研究一直沒有停止過。特別是中國紅樹林資源在時間和空間上的變化更受學者關注[14-15]。海南屬熱帶海洋性季風氣候,雨水充足,溫度適宜,海岸線長,分布著大大小小的河口與港灣,為豐富紅樹林群落提高了便利條件。關于海南紅樹林資源調查資料可查詢到20 世紀50 年代[13]的9992hm2,到2001 年3930hm2,經海南對紅樹林保護相關文件出臺后,2010 年海南第二次森林資源調查公布紅樹林面積提高,面積提高到4556.6667hm2。經過幾十年的發展,海南紅樹林面積減少了一半多。因此,通過調查海南沿海紅樹林資源,了解海南現有紅樹林資源狀況,為海南紅樹林資源保護修復提供參考數據。
海南島為海南最重要組成成分,其沿海港灣與河流入海口是重要的紅樹林生長繁殖區。海南島地理坐標為19°20′N~20°10′N,108°21′E~111°03′E,其海岸線全長約1823km,擁有68 個大小海港,是中國紅樹林分布面積最廣、種類最多、生物多樣性最豐富地區之一。海南島地勢呈現中間高四周地,多條河流呈放射狀入海,形成多個河口及河口三角洲,為紅樹林生長繁殖提供有利地勢。海南島地處熱帶海洋性季風氣候,終年高溫多雨,四面環海,基本滿足紅樹林植物對氣溫和海水需求條件。海南島土壤類型主要為磚紅壤,部分濱海地區為沙地,河流入海口和海灣海港為泥質、泥沙質、沙質,是紅樹林植物重要的生長繁殖場所。優越的地理位置為海南提供了豐富熱帶雨林資源和紅樹林資源,獨特的地理位置也創造了海南島沿海地區出現多種潮間沉積物和巖石,根據沉積物含沙量比例將海岸帶分為沙質海岸帶、泥質海岸帶和巖質海岸帶,其中泥質和沙質是紅樹林主要分布區。
海南沿海各市縣月均最低氣候統計資料(1981~2010)源于國家氣候科學數據中心/中國氣候數據網(http://data.cma.cn/data/weatherBk.html)。海南各市縣2018 年均氣候圖參考資料源于海南氣候信息服務網(http://www.hainanqx.cn/UI/Index/Index.aspx)。區劃及調查圖層采用1∶10000 航空衛星影像平面圖。
調查范圍為海南沿海12 個市縣所有濱海階地、灘涂地等紅樹林與半紅樹林分布區。調查對象為紅樹林,郁閉度≥0.2 的喬木林、覆蓋度≥30%的灌木林,面積大于0.6667m2片狀紅樹林群落,造林三年保存密度≥1500 株/hm2的紅樹林人工造林地,造林未滿三年且成活率≥85%(大于3000 株/hm2)的紅樹林未成林人工造林地。
調查時間,首次外業調查活動于2019 年3 月~7 月份進行,補充外業調查時間為2021 年4 月,以最新的林地“一張圖”為統計一數據平臺,以2018 年最新衛星遙感數據為統一數源,調查采用室內判讀區劃和現場核實相結合的方法。
調查小班區劃,根據紅樹林保護區和非紅樹林保護區采用如下不同的三級或四級區劃系統進行室內區劃。即采用縣(市、區)—鄉(鎮、場或林班)—小班的三級或四級區劃(加林班一級)區劃紅樹林小班。根據1∶10000 航空衛星影像平面圖判讀紅樹林小班界線,以室內區劃紅樹林小班為基礎,實地對區劃小班調查。小班區劃不超越經營管理分界線、最小面積0.0667hm2、邊界誤差線不超過10m、面積小于0.0667hm2零星分布紅樹林不單獨區劃,小面積位置不明顯而且難以確定所在圖上位置的紅樹林小班,運用GPS 進行定位測量所在地形圖位置、大小和形狀。
采用全小班實地調查法,對小班地類、林種、群落類型、起源、自然度、保護等級等因子進行調查。調查采用目測方式進行,行走或劃船于紅樹林邊緣調查現場情況與圖斑是否吻合,無法到達的地方可站于高地觀測。
采用Excel.2010 對不同時期海南紅樹林資源調查資料進行處理,ArcMap 10.3 對調查數據內業整理,繪制紅樹林群落分布圖。
調查結果見表1,總共調查到海南紅樹林植物20 科38 種,函蓋全國紅樹林植物全部種類。其中,真紅樹植物有:鹵蕨科的鹵蕨(Acrostichum aureurm)、尖葉鹵蕨(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)、卵葉海桑(S.ovata)、擬海桑(S.paracaseolaris)、無瓣海桑(S.apetala);紅樹科的木欖(B.gymnorrhiza)、海蓮(B.sexangula);尖瓣海蓮(B.s.var.rhynchopetala)、角果木(Ceriops tagal)、秋 茄 (Kandelia candel)、紅 樹(Rhizophora apiculata)、紅海欖(R.stylosa);使君子科的紅欖李(Lumnitzera littorea)、欖李(L.reacemosa)、拉關木(Laguncularia racemosa);紫金牛科的桐花樹(Aegiceras corniculatum);馬鞭草科的白骨壤(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);棕櫚科的水椰(Nypa fruticans),共11 科26 種(無瓣海桑和拉關木2 種為從國外引進種,其余24 種為海南本土種)。半紅樹植物有:蓮葉桐科的蓮葉桐(Hernandia sonora),豆科的水黃皮(Pongamia pinnata),梧桐科的銀葉樹(Heritiera littoralis),千屈菜科的水蕪花(Pemphis acidula),玉蕊科的玉蕊(Barringtonisracemosa), 馬鞭草科的鈍葉臭黃荊(Premna obtusifolia)、苦郎樹(Clerodenrum inerme),錦葵科的黃 槿 (Hibiscus tiliscus)、 楊 葉 肖 槿(Thespesia populnea),夾竹桃科的海檬果(Cerbera manghas),紫葳科的海濱貓尾木(Dolichandron spathacea),菊科的闊苞菊(Pluchea indica),共10 科12 種。
海口市紅樹林植物種類最豐富,分布最齊全,文昌市紅樹林植物種類天然分布最多,東方市、昌江縣紅樹林樹較為少,2 個市縣勻僅分布2 個樹種。
調查到海南紅樹林面積總計6092.6325hm2(見表2)。根據不同目的進行統計如下。

表2 海南紅樹林類別統計Tab.2 Statistics of Mangrove Types in Hainan
按紅樹類別統計: 海南真紅樹面積5968.0874hm2,占紅樹林總面積的97.96%;半紅樹面積124.5451hm2,占紅樹林總面積的2.04%。
按起源統計:海南紅樹林天然起源面積為5104.8739hm2,占海南紅樹林總面積83.79%;人工起源面積為987.7586hm2,占海南紅樹林總面積16.21%,其中外來引種(無瓣海桑、拉關木)461.4774hm2,占人工起源面積的46.72%。無瓣海桑和拉關木屬于海南引種紅樹林樹種,兩者生長速度快,自然繁殖能力也較強,3 年內能郁閉成林,不但引種區域無瓣海桑和拉關木有擴張之勢,而且調查發現在未引種地區(文昌、瓊海、臨高、澄邁等)發現無瓣海桑(表1),因此對無瓣海桑和拉關木擴張情勢加強監測,特別加強監測對本土的紅樹植物是否有抑制作用。
按優勢樹種統計:海南紅樹林共有38 個樹種,20 個紅樹林樹種形成片狀優勢樹種群落,面積100hm2的優勢紅樹林樹種有10 個,總面積5862.2254hm2,占紅樹林總面積的96.23%,以紅海欖(2151.1929hm2)、白 骨 壤(666.0075hm2)、海 蓮(637.7379hm2)、欖 李(454.249hm2)、無 瓣 海 桑(345.5433hm2)等優勢紅樹林樹種群落分布最多。
按行政區劃統計:海口市面積最大,面積為2119.4186hm2,占海南紅樹林總面積的34.79%;其次為文昌市和儋州市,紅樹林面積分別為1352.982hm2和1113.8592hm2,各占海南紅樹林總面積的22.21%和18.28%;昌江縣面積最小,面積為10.1197hm2,僅占海南紅樹林總面積的0.17%。
海南紅樹林面積從20 世紀50 年代的9992hm2到2001 年的3930hm2,近50 年來海南紅樹林面積呈現銳減狀態[13,16]。但自1998 年制定《海南紅樹林保護規定》、2006 年出臺的《海南紅樹林保護規劃(2006—2015)》相關文件后和2010 年以來開展的“綠化寶島大行動”,通過營造和保護等方式使得海南紅樹林面積從2001 年至今出現增加趨勢。根據2010 年海南第二次森林調查公布結果顯示紅樹林總面積4556.667hm2,其中天然紅樹林面積4452.567hm2、人工紅樹林面積104.1hm2。自2010 年至2020 年間,海南紅樹林面積累計增加1535.9655hm2, 其中人工紅樹林面積增加883.6586hm2,占增加總面積的56.53%。天然紅樹林面積增加652.3069hm2,占增加總面積的43.47%。說明通過營造和加強保護等措施能有效地恢復海南紅樹林資源。
從2006 以來,海南紅樹林主管部門、保護部門和相關科研單位先后開展了多項針對紅欖李、海南海桑和卵葉海桑等珍稀瀕危紅樹植物拯救工作,但從該次調查結果來看,海南珍稀瀕危紅樹植物還得不到有效的恢復。
由圖3 顯示,海南沿岸內港灣:清瀾港、東寨港、花場灣、新盈港、金牌港、新英港、三亞河、新村港是海南紅樹林最主要分布區域。由于海南內港灣分布狀況不均勻和砂質海岸不利于紅樹林生長,導致海南紅樹林樹種分布不均勻。海南沿岸內港灣是紅海欖、白骨壤、桐花樹等典型紅樹林群落主要集中區域。海南西北部沿海紅樹林群落集中區域為儋州新英港、臨高新盈港、金牌港和澄邁花場灣;海南北部沿海港灣紅樹林群落集中于海口南渡江、東寨港和文昌鋪前鎮;海南東北部紅樹林群落集中于會文鎮和清瀾港;南部區域包含陵水新村港和三亞河地段是紅樹林群落集中區域。其余紅樹林群落比較零散。因此港灣和海岸是影響紅樹林群落分布的重要因素。內港灣區域偏離海岸線,向陸地延伸,受海浪沖擊程度相當小,灘涂泥質含量高,滿足紅樹林對基質、海水條件的要求。海南西部往三亞方向到東部瓊海面靠南海,港灣以外港為主,海岸線受海浪沖擊程度高,砂質為主海岸線,灘涂泥質成分低,不利于紅樹林生長。
調查到海南紅樹林植物尚未形成面積大于0.6667hm2的17 個紅樹林以零星方式分布在海南沿岸區域、其他紅樹林群落邊緣。
海南紅樹林面積3042.1173hm2基本處于原始狀態,受人為干擾程度低,主要分布在東寨港、清瀾港、文昌會文鎮(表3,圖4)。處于明顯受人為干擾的紅樹林面積2113.0009hm2,主要集中于儋州市和臨高縣。受人為干擾程度高紅樹林面積937.5144hm2,在海口南渡江兩岸、陵水新村港、三亞河兩岸和三亞鐵爐港。受人為干擾程度高的紅樹林一部分為人工造林面積,另一部分位于人為活動頻繁區域。

表3 海南紅樹林起源、自然度等級、保護等級Tab.3 The Origin,Natural Grade and Protection Grade of Mangrove in Hainan
海南紅樹林均為公益林,天然林和原始狀態紅樹林受保護程度高基本處于保護區范圍內。各類保護地面積共3506.9205hm2,擁有國家級自然保護區紅樹林1937.6248hm2,分布于東寨港國家級自然保護區(圖5);省級自然保護區1338.5016hm2,以清瀾港為集中地(圖5);市縣級自然保護區分布在三亞、儋州臨高、澄邁等市縣,面積為196.2083hm2;為劃為非保護區公益林紅樹林面積2585.712hm2,分布范圍比較廣,海南沿海市縣均有分布,儋州市紅樹林分布面積最大(圖5)。
氣溫是影響紅樹林樹種分布和株高的重要因素,海南屬于熱帶海洋性季風氣候,年均氣溫為22℃~26℃,氣溫最低在1 月份,最高在7 月份。海南沿海地區各月最低氣溫波動比較大(表4),尤其昌江、儋州、臨高、澄邁1 月份最低降到14.6℃~15.7℃,是海南沿海平均氣溫最低區域同時也是紅樹林由小喬木矮化到灌木型態集中分布區域(圖6)。如白骨壤在昌江、儋州、臨高、澄邁為灌木,而在三亞、萬寧在調查過程中沒有發現灌木型態白骨壤。調查結果表明氣溫高低對紅樹林生活型的影響是顯著的。
儋州新英港往北方向到文昌鋪前鎮地區年均氣溫在24.2℃~24.6℃(圖6)之間。由表4 和圖6 反映,儋州新英港往北方向到文昌鋪前鎮是海南主要紅樹林分布區,大面積分布紅樹林植物有:紅海欖、白骨壤、欖李和紅欖李、無瓣海桑(外來種)、拉關木(外來種)、水黃皮(半紅樹)、木欖、海蓮、桐花樹。文昌清瀾港往西南方向到萬寧年均氣溫在24.8℃~25.0℃,其沿海地區紅樹林以海蓮、欖李和紅欖李、海桑(杯萼、大葉、海南)、正紅樹、木欖作為重要種植對象。陵水黎安鎮沿海岸往西南經過三亞、樂東、東方到昌江年均氣溫大于25.2℃,是海南年均氣溫最高地區,但分布紅樹林種類相對少,且東方和三亞、陵水紅樹林樹種明顯不同。三亞河兩岸和陵水新村港分布杯萼海桑、秋茄、拉關木(外來種)、無瓣海桑(外來種)、尖瓣海桑;方四更鎮以白骨壤和拉關木為主。氣溫對海南紅樹林植物分布影響是明顯的。
(1)海南紅樹林種類齊全,群落豐富。根據調查結果顯示海南現有紅樹林面積6092.6325hm2,種類已達38 個種,自然分布真紅樹植物24 個,引種2個,半紅樹植物12 個。調查到紅樹林植物基本上覆蓋海南現有紅樹林植物種類[5,19],21 個紅樹林樹種形成片狀優勢樹種群落,面積100hm2的優勢紅樹林樹種有10 個,但由于海南紅樹林種類多,其他種類與優勢樹種組合形成群叢多種多樣,結構豐富。據海南紅樹林區域性相關調查結果表明多種紅樹林群落并存,優勢樹種突出[21~22]。
(2)海南紅樹林分布不均勻、呈北多南少,東西部分布零散。沿海岸內港灣是海南紅樹林主要集中地。天然紅樹林面積較大,主要生長于保護區內,受到人為干擾程度低。
(3)氣候對海南紅樹林樹種的分布與生活型影響顯著。海南西北部紅海欖、白骨壤較多;東北部域以海蓮、海桑等紅樹植物為優勢群落;南部區域海桑、欖李種植較多。從昌江到澄邁地段紅樹林由小喬木變成灌木型態。
(1)海南紅樹林資源得到有效保護與恢復,但瀕危植物的拯救工作還任重道遠。自1998 年制定《海南紅樹林保護規定》后,全部紅樹林納入生態公益林管理,紅樹林銳減之勢得到有效扼制。通過營造和加強保護等措施,從2010 年至2020 年間,海南紅樹林面積增加了1535.9655hm2,海南紅樹林資源得到明顯地恢復。2006 年以來,海南相關單位開展了多項針對紅欖李、海南海桑和卵葉海桑等珍稀瀕危紅樹植物拯救工作,但稀瀕危紅樹植物還得不到有效的恢復。因此,在今后開展紅樹林生態修復,更要加強保護珍稀瀕危紅樹物種。開展珍稀瀕危紅樹植物生境調查、監測和評估,加強對紅欖李、海南海桑和卵葉海桑等珍稀瀕危物種的搶救性保護修復,以擴大珍稀瀕危紅樹物種面積。
(2)外來樹種人工造林比例過大且有擴張之勢,應加強監測與管控。海南從20 個世紀90 年代和21世紀初,先后成功引種種植無瓣海桑和拉關木,由于其生長速度快,郁閉成林早,得到大力推廣。目前,外來紅樹林樹種總面積達461.4774hm2,占人工林面積的46.72%。同時,其天然繁殖能力較強,不但引種區域內無瓣海桑和拉關木有擴張之勢,而且在未引種的地區發現無瓣海桑,因此對無瓣海桑和拉關木擴張情勢加強監測,監測其對本土的紅樹植物生長是否有抑制作用,建議在紅樹林保護地要嚴格監測與管控。
(3)海南紅樹林分布特點主要原因為紅樹林的生長特性和海南的地理環境。從海南東北部至西北部(文昌至儋洲),內港灣多,面積大,受海浪沖擊程度相當小,同時具有灘涂泥質含量高,滿足紅樹林對基質、海水條件的需求,是海南紅樹林主要分布區,總面積為5278.6817hm2,為海南紅樹林面積的86.6%。海南西部往三亞方向到東部瓊海面靠南海,港灣以外港為主,海岸線受海浪沖擊程度高,砂質為主海岸線,灘涂泥質成分低,不利于紅樹林生長。
(4)氣候是影響紅樹林植物生長和分布的宏觀環境因子[10,23]。海南是熱帶地區,緯度低,是中國紅樹林植物最豐富地區。往北隨著緯度的提高紅樹林植物種類越少[24],影響主要表現在氣溫方面[25]。氣候對海南紅樹林樹種的影響表現在紅樹林樹種分布和矮化喬木為灌木型態。與多數調查者對海南紅樹林樹種生長布局一樣[5,19,23],該次調查到從昌江到澄邁地段紅樹林由小喬木變成灌木型態,此現狀在報道中沒有發現[5,26],在鐘才榮[26]和謝瑞[23]等對海南紅樹林立地條件的劃分中也未體現出來。海南紅樹林面積自1998 年和2006 年相關保護紅樹林文件出臺后,紅樹林保護面積得到提高,人工修復和造林面積得到擴增,種類也在增加,但存在局部地區紅樹林退化現象及人工造林面積比例小等問題。近年來,為減少紅樹林修復不利因素,眾多學者對紅樹林適宜環境展開了大量研究[27~28]。其中氣溫是紅樹林研究重點[29~30],但有關于氣溫對海南紅樹林生長狀況和詳細的樹種分布格局的影響相關報道較少。如何在提高紅樹林面積和種類的同時保證紅樹林生長質量是紅樹林修復和人工造林過程中重要解決的問題