泉州湾湿地白骨壤生物学特性及生态学特征调查

    李婷婷

    

    摘 要:通过对泉州湾河口湿地白骨壤的生物学特性、分布状况及生态学特征等进行调查,摸清了泉州湾红树林白骨壤的分布面积、数量、种群结构及生态环境等,并建立了调查档案,为红树林保护提供决策依据和研究方向。

    关键词:湿地;白骨壤;生物学特征;生态学特征

    中图分类号 Q89文献标识码 A文章编号 1007-7731(2021)11-0141-02

    白骨壤[Avicennia marina (Forsk.) Vierh.],又名海榄雌、海豆,为红树林主要植物的一种,主要分布在广东、福建、台湾、海南等地,根系发达,耐瘠薄,是红树林先锋树种。泉州湾河口湿地自然保护区位于福建泉州市2条主要河流晋江和洛阳江的入海口。泉州湾湿地独特的地理位置条件和特定的自然条件,既可为动植物提供栖息场所,也能对局部气候进行调节,维持生物多样性,具备较高的经济、社会和生态效益,如果遭到人为或者其他破坏,将造成巨大的损失[1]。泉州是白骨壤在我国自然分布的北界,其存在具有重要的科研价值。为了解泉州湾河口湿地白骨壤的生物学特性和生态学特征,笔者应用GPS技术和现代科学监测技术对泉州湾连片红树林中(面积约20hm2)的白骨壤植物分布、数量、种群结构和其生态环境进行了本底调查,以期为红树林的保护与研究提供依据。

    1 调查内容与方法

    1.1 调查方法 按照《红树林生态监测技术规程》(HY/T 081-2005)进行调查,采取广泛收集查询相关历史文献资料和以往有关调查研究资料;咨询有关方面专家、学者及当地知情人员等方法了解各时期白骨壤的分布情况;实地调查现有白骨壤的分布范围、分布规律和特点、生长状况和伴生植物等;白骨壤面积调查采用无人机(型号:大僵无人机精灵4)拍摄定位,结合1∶50000地形图和卫片图进行斑块勾绘和面积计算。

    1.2 调查内容 调查的主要内容包括分布地点、面积数量、群落结构和生态环境等。

    2 结果与分析

    2.1 生物学特性 白骨壤是马鞭草科海榄雌属多年生的红树林植物,为Ⅱ级耐寒树种,在洛阳江也是原生树种,常见于生长在淤泥或沙质的土壤的环境中,并可分布到低潮线附近。白骨壤具有种子繁殖能力,其胎生苗具有漂浮能力,可随海流随机性分布,根系发达,具有指状气生根,耐瘠薄,土壤养分吸收力强,适宜贫瘠沙地潮滩。

    2.2 分布状况 根据资料记载:2000年,泉州洛阳桥附近有红树林天然分布,品种有桐花树、秋茄和白骨壤,面积33.3hm2左右,较多类型的群落,有白骨壤纯林、桐花树纯林、桐花树与白骨壤混交林,群落高度1.5m。白骨壤和桐花树林中可见秋茄散生其中,最高可达2m[2]。2010年,红树林沿洛阳江东岸成带状分布,从南到北,被人为划分成8个分区,其中共有3个分区分布有白骨壤,面积22.1hm2。分别为一分区有原生白骨壤分布其中,面积约0.1hm2,为矮灌分布,灌丛高度30~40cm;五分区西段部分滩涂有天然红树林分布,其中天然白骨壤,树高2m,面积2hm2;六分区滩涂内也有天然红树林分布,主要品种有秋茄、桐花树、白骨壤,面积20hm2。2020年,利用无人机航拍技术,并结合实地调查,对泉州湾河口湿地白骨壤分布情况进行全面调查,发现前期原有存在白骨壤的区域多数已无白骨壤,现存的白骨壤主要分布在屿头中学附近的滩涂(既五分区、六分区),共有3个小块,面积约2.04hm2。各时期白骨壤分布监测结果见表1。

    2.3 群落结构 经调查,白骨壤群落组成种类较少,主要植物有桐花树、秋茄,其中秋茄占比最大,约占70%~80%。因此,白骨壤的群落结构表现较为简单。

    2.4 生态学特征

    2.4.1 温度的影响 低温会影响白骨壤的生理和光合特性,延长物候期,推迟开花结果。在低温环境下,白骨壤叶片水分平衡失调,其可通过减缓生理代谢活动来避免进一步的伤害,如降低光合作用速率、气孔导度等。关于白骨壤、秋茄、桐花树3个树种进行抗寒性研究,认为秋茄最强,桐花树次之,白骨壤最差,且桐花树抗寒性远强于白骨壤。限制白骨壤生长的因子主要是低温。为提高白骨壤的防寒抗冻能力,可在种植前进行抗寒性炼苗,提高其防寒抗冻能力[3]。

    2.4.2 潮水浸淹的影响 白骨壤多分布在低潮区,长时间受潮水的浸淹,为了适应长时间缺氧,白骨壤发育出了大量的指状呼吸根,且呼吸根的密度也非常高。白骨壤的呼吸根中气道密布,其根中超过70%通气组织,在白骨壤植株被完全淹没的时候,还起着储存足够氧气的作用,保证植株正常生长。如较大株的白骨壤,其根系中贮存的氧气可以保证植株在完全被水淹的情况下进行6h的有氧呼吸。浸泡的时间过长会导致白骨壤严重缺氧,并使沉积物的厌氧增强,严重会产生有毒有害物质,白骨壤植株也会产生乙醇、乳酸和苹果酸等有毒有害物质,阻碍白骨壤的正常生长。白骨壤根系处于缺氧环境中,也会减少白骨壤叶片的气孔导度和水势,呼吸作用和光合作用受到严重影响。

    2.4.3 水分盐度的影响 白骨壤是比较典型的泌盐性植物,其叶片或茎表皮细胞有盐腺,体内多余的盐分可以通过盐腺排除,使植物体内的盐类浓度保持在较低的水平,从而减轻对植株的伤害。白骨壤也已被公认为最耐盐的红树植物种类。研究表明,白骨壤在NaCl浓度超过25‰的海水中,也能很快生长,适当浓度的盐胁迫,不影响白骨壤的生长,反而有促进作用,在高盐度(NaCl浓度在25‰~50‰)的海水中,白骨壤生物量没有降低反而增加。当海水中盐度过低时,则其他植物比白骨壤更能适应,不利于种间竞争。而海水中盐度过高,则会影响白骨壤的主要生理过程,表现在叶片的气孔导度和蒸腾作用减弱,从而抑制了呼吸作用和光合作用[3]。

    2.4.4 土壤基质的影响 白骨壤对土壤要求不高,具有耐贫瘠的特性,能生长在养分含量低、有机质少、土壤质地粗的裸滩上,被誉为海上“马尾松”。白骨壤对不同滩位和不同土壤质地(淤泥、半泥沙或沙质)的适应性也不同,最喜生长在淤泥质潮滩。在土壤肥沃、养分充足的淤泥質土内滩,白骨壤生长良好,高度最高可达3m;在土壤贫瘠,养分不足的外滩,白骨壤生长状况较差,植株多表现为主干不明显,呈灌丛状,高度仅1~1.2m。白骨壤反作用于外滩土壤土质,其植株可迅速使海水中粘粒沉积下来,并使土壤淤积速度加快,其枯枝败叶、腐烂根系也会增加土壤的有机质含量,既改善土壤条件,又反促进白骨壤的生长,对其他红树林植物具有积极的促进作用。研究表明,红树林植物下土壤肥力质量表现白骨壤的效果优于秋茄[5]。

    3 结论与讨论

    (1)调查区属亚热带季风性气候,最冷月平均气温为9~14℃,最热月平均气温为26~28℃,调查区全年均无霜,年平均日照时数约2200h,年积温6565℃,对白骨壤越冬较为有利,但由于年积温较低,植株有矮化的可能。

    (2)调查区属正规半日潮,最小潮差1.22m,最大潮差6.68m,平均潮差4.27m。潮间带较宽,为红树林植物提供较大的生长空间,且滩面广阔,水势平缓,不同区域潮水时间差异较小,一般不超过1h,为白骨壤纯林的营造也提供了条件。

    (3)调查区盐度为3.5‰~28.9‰,盐度范围较适合白骨壤生长。由于受到江水和海潮相互作用,海水盐度从河内地向海湾河口逐渐升高,深水位盐度较高。

    (4)调查区属于典型的闽南滨海红树林湿地,土壤为河口及滨海沙质淤泥和滩涂淤泥,其中中游区土壤腐殖化程度高,而上游区和下游区的土壤腐殖化程度较低。因此,该区域的土壤基质条件对白骨壤的生长较为有利。

    综上,调查区的温度、潮水浸淹、水分盐度及土壤基质等环境因子对白骨壤的生长提供了一定的条件,而白骨壤自身的适应性、耐受性也较强,在环境条件较为恶劣时也可以生长。白骨壤对不同的环境条件所表现出的生态适应特征也不尽相同。因此,建议在进行引种时,对种源环境条件要求较严,尽量按照适地适树的原则选择,或者进行适应性炼苗,以提高造林的成活率。本次調查基本摸清了泉州湾红树林白骨壤的分布面积、数量、结构及生态环境等,并建立调查档案,为未来红树林保护提供了决策依据和研究方向。

    参考文献

    [1]周铮雯,刘金福,黄昱,等.泉州湾湿地生态安全评价[J].环境与发展,2020,32(05):208-210.

    [2]王文卿,赵萌莉,邓传远,等.福建沿岸地区红树林的种类与分布[J].台湾海峡,2000,19(04):534-540.

    [3]黄灵玉,胡宝清,范航清,等.白骨壤对关键环境因子的生态响应研究进展[J].广西科学院学报,2014,30(04):257-262.

    [4]韩智献,仝川,刘白贵,等.闽南沿海主要海湾和河口湿地上覆水营养盐分布特征[J].湿地科学与管理,2020,16(04):49-53.

    [5]周贵尧,吴沿友,张明明,等.泉州湾洛阳江河口湿地土壤肥力质量特征分析[J].土壤通报,2015,46(05):1138-1144.

    (责编:张宏民)