恢復(fù)紅樹林生態(tài)適應(yīng)性與物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)研究.pdf

1、隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，灘涂圍墾工程大范圍展開，剝奪了紅樹林隨潮汐變化周期性受到海水浸淹的生長(zhǎng)環(huán)境，使海岸植被紅樹林恢復(fù)的宜林地選擇受到嚴(yán)重限制；另外，全球人口增長(zhǎng)和生活水平的提高，使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，但水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染問題也日趨嚴(yán)重。植物凈化被認(rèn)為是操作簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)可行的措施，是水產(chǎn)養(yǎng)殖凈化的研究方向。紅樹林是唯一適合海水環(huán)境生長(zhǎng)的木本植物且具有良好的凈化效果，但并非所有紅樹植物都能夠適應(yīng)養(yǎng)殖塘的非潮汐恒定水位生境。本文以國(guó)家

2、“十一五”國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(2007AA091703)灘涂紅樹林種植-養(yǎng)殖系統(tǒng)耦合試驗(yàn)示范研究為依托，從宏觀生長(zhǎng)指標(biāo)角度對(duì)華南地區(qū)4種鄉(xiāng)土樹種秋茄(Kandelia obovata)、桐花樹(Aegiceras corniculatum)、木欖(Bruguiera gymnorrhiza)和紅海欖(Rhizophorastylosa)開展非潮汐恒定水位條件下生態(tài)適應(yīng)性的研究。通過篩選出適合非潮汐生境種植的紅樹植物

3、，不但可以將人們從紅樹林恢復(fù)必須選擇有良好潮汐周期水文條件的環(huán)境的傳統(tǒng)觀念中解放出來，解除了目前紅樹林恢復(fù)宜林地選擇之困的問題，還可以形成一套灘涂紅樹林種植-養(yǎng)殖耦合的全新紅樹林恢復(fù)模式在華南沿海地區(qū)推廣使用。與此同時(shí)，本文還結(jié)合目前紅樹林恢復(fù)只見樹木不問功能的問題，從食物鏈角度開展凋落物野外分解和大型底棲動(dòng)物取食實(shí)驗(yàn)研究了華南地區(qū)常見人工紅樹林內(nèi)秋茄、桐花樹和無瓣海桑(Sonneratia apetala)種群的物質(zhì)循環(huán)和元素動(dòng)態(tài)，評(píng)

4、價(jià)恢復(fù)紅樹林的生態(tài)效益與功能價(jià)值。本文主要研究結(jié)論如下：
　　 (1)在非潮汐條件下，除紅海欖以外，其余3種紅樹植物都具有較高的成活率，以木欖成活率最高，達(dá)97.4％，其次是桐花樹，為89.9％，秋茄88.8％。從成活率角度考察，4種紅樹植物適應(yīng)性表現(xiàn)為木欖＞桐花樹＞秋茄＞紅海欖。
　　 (2)4種紅樹植物有著不同的生長(zhǎng)特性，平均生物量與年均生物量增量為秋茄＞木欖＞桐花樹＞紅海欖。生物量在植物各器官的分配對(duì)秋茄、桐花樹和

5、木欖都表現(xiàn)為樹干＞樹葉＞樹根，紅海欖則為樹干＞樹根＞樹葉。
　　 (3)單位面積凈初級(jí)生產(chǎn)力木欖最高，桐花樹次之，然后是秋茄，紅海欖最低。凋落物歸還量表現(xiàn)為木欖＞秋茄＞桐花樹＞紅海欖。桐花樹體現(xiàn)出高生產(chǎn)力和低歸還率的特點(diǎn)。
　　 (4)4種紅樹植物凋落物分解速率與其葉片結(jié)構(gòu)和可淋溶組織大小有關(guān)，分解速率大小分別是紅海欖＞秋茄＞木欖＞桐花樹，其中紅海欖凋落葉半分解期為19d，秋茄為36d，木欖與桐花樹半分解期更長(zhǎng)；在元素歸

6、還率方面，C元素歸還率秋茄＞紅海欖＞木欖＞桐花樹，P歸還率為紅海欖＞秋茄＞木欖＞桐花樹，N歸還率紅海欖＞秋茄＞木欖＞桐花樹。
　　 (5)人工紅樹林改善了林地條件，加速了秋茄、桐花樹和無瓣海桑的物質(zhì)循環(huán)速率，表現(xiàn)為秋茄凋落葉在人工林和天然林中分解指數(shù)為0.048和0.071，半分解期t50為13d和9d；桐花樹分解指數(shù)為0.036和0.040，半分解期都為18d；無瓣海桑在人工林的分解指數(shù)和半分解期為0.056和11d，在天然林

7、為0.065和10d。除秋茄外，其它2種樹種凋落葉物質(zhì)歸還速率在人工林與天然林間不存在顯著性差異(p＞0.05)。
　　 (6)在考察的C、N、C/N和P四項(xiàng)內(nèi)容中，除無瓣海桑N元素和桐花樹C/N比在人工林和天然林間存在差異，其它指標(biāo)基本相似，說明人工林已經(jīng)基本達(dá)到或具有天然林的一些生態(tài)過程，有一定的生態(tài)功能與服務(wù)價(jià)值。
　　 (7)大型底棲動(dòng)物相手蟹(Sesarma sp.)取食實(shí)驗(yàn)說明，人工恢復(fù)紅樹林對(duì)大型底棲動(dòng)物取

8、食存在一定的影響，兩種相手蟹都顯著偏好于秋茄和無瓣海桑，而不喜歡桐花樹。影響相手蟹取食偏好的因素主要是表征凋落葉適口性的單寧含量和表征凋落葉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的C/N。
　　 (8)比較相手蟹取食后和自然淋溶條件下凋落葉C、N和P含量的變化發(fā)現(xiàn)，取食作用對(duì)凋落葉元素釋放動(dòng)態(tài)存在一定的擾動(dòng)作用，但作用很小且有限，表現(xiàn)為凋落葉的C、N、P釋放過程在相手蟹取食和自然淋溶條件下不存在顯著性差異(p＞0.05)。說明相手蟹的取食作用對(duì)凋落葉元素釋放