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红树林生态系统恢复技术方法

时间:2022-03-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于红树林生境的特殊性,采用常规手段调查不仅费时费力,且对红树林具有较大的破坏性。遥感技术有效克服了该问题,测量精度高,是目前国内外红树林调查研究的主要技术手段。设立自然保护区,加强红树林周边土地使用权的管理,防止人类活动干扰红树林恢复;制定相应法律规范,杜绝过度捕捞,减少养殖压力;加强对旅游业的管理,合理配置旅游资源。采用卫星遥感技术,对红树林种群的动态变化进行监测。

(一)红树林调查方法

1.遥感技术

由于红树林生境的特殊性,采用常规手段调查不仅费时费力,且对红树林具有较大的破坏性。遥感技术有效克服了该问题,测量精度高,是目前国内外红树林调查研究的主要技术手段。利用卫星遥感图像调查红树林资源的原理是红树林植物叶片、植被高度、光合作用能力及物质积累等与其他植物具有明显差异,将这些差异通过计算机处理后,可产生有差异的影像图(邓国芳,2002)。

遥感技术的技术关键包括信息源的选择(Landsat TM、CASI、SPOT等)、图像校正、增强与复合、图像判读、生态群落研究等。目前主要运用的遥感技术有3S技术(李伟等,2008)、基于Contourlet变换的红树林群落研究技术(吴宇静,2012)、基于神经网络红树林景观特性的遥感技术(于祥等,2007)及基于TM影像的遥感技术(王思扬,2013)。

2.资料搜集

根据目标恢复区域已有的森林资源二类调查资料、资源分布图、造林档案、调查报告等红树林资源相关资料,对红树林现状进行调查(彭华兴,2001)。

由于红树林资源的特殊性,一般在调查时需要将遥感技术与资料搜集相结合,确保调查结果的丰富性和准确性。

(二)建群树种的选择方法

选择造林树种时,要充分考虑红树林的耐寒性、向海性和生态安全(刘荣成,2008)。一般选择原有红树树种进行人工建植,如红树林常见树种白骨壤、桐花树、秋茄等(张苏玮,2010);或根据当地生境条件(盐度、底质状况、潮汐等),种植已成功引进当地的物种,如无瓣海桑等(彭辉武等,2011)。

造林时要注意多种植物搭配种植,以减少病虫害的产生;还要充分考虑到植物形态学、花期等,尽可能提高红树林观赏价值。

(三)生境治理方法

1.自然整治法

设立自然保护区,加强红树林周边土地使用权的管理,防止人类活动干扰红树林恢复;制定相应法律规范,杜绝过度捕捞,减少养殖压力;加强对旅游业的管理,合理配置旅游资源。

2.水污染治理方法

(1)建设污水控制系统。红树林周边建设完善的排污管道,排放的污水经过污水处理后通过海底扩散器排放至深海,而非直接排放至红树林生态系统中(何奋琳,2004);或将污水拦截后对其进行深度净化再排放至红树林生态系统,从本质上改善水质(沈凌云等,2010)。

(2)建设水利控导系统。在河道、围基间设置水涵和闸门,河道闸门可冲刷河道并在污水处理系统取水,围基闸门可控制各围基水位,满足不同生境动植物生存需要(沈凌云等,2010)。

(四)红树林造林技术

1.建植技术

主要有胚轴苗法、容器苗法以及树苗移植法等。

2.种植方式

(1)单株种植法。如株行距1m×1m,单株种植(陈粤超,2008)。该方法初期用胚轴数较少,但存活率较低,需补苗数较多。

(2)丛状种植法。如采用每6株一丛的方式,株间距为20cm,六角形排列,丛行距为2m×2.5m(冯顺简等,2013)。该方法初期用胚轴数较多,但存活率高,需补苗数少,且对海面垃圾的疏通更为有效。

3.施肥技术

(1)散施肥法:即在造林区均匀施撒化肥。该法对红树林幼苗生长有一定促进作用,但用肥量较多。

(2)泥球施肥法:即将肥料集中施撒于种苗下方。该法用肥量较少,且对幼苗的生长促进作用优于散施肥法。

4.种植滩位的选择

根据红树植物在不同潮位的适应性差异进行种植摊位选择。例如,与秋茄、白骨壤相比,桐花树在潮位较低的潮间区成活率较高。

5.树种建植季节的选择

不同地区应根据不同的环境条件和建植树种对种植季节进行选择。由于红树植物为喜温物种,一般4~8月比较适宜造林,之后根据生长状况在9~10月进行补植。

(五)恢复后评估技术

从以下几个方面对恢复后红树林生态系统的结构、功能和价值进行评估。

1.可持续发展

运用该理论评价该生态系统恢复后是否具有可持续发展的能力,能否使生态发展与当地的经济和社会发展相协调。

2.环境承载力

对红树林生态系统环境承载力的评价包括土地开垦利用、养殖及污染状况等是否超过生态系统的承载能力(见插文)。

生态承载力是指在一定时期内,在目前资源开发利用情况下,一定尺度生态系统的自我维持、自我调节能力及其可维持的社会经济强度和具有一定生活水平的人口数量。生态承载力包括两层基本含义:第一层涵义是指生态系统的自我维持与自我调节能力,以及资源与环境子系统的供容能力,为生态承载力的支持部分;第二层涵义是指生态系统内社会经济子系统的发展能力,为生态承载力的压力部分(孟凡静,2003)。

3.景观格局

用遥感技术分别对生态系统的格局、功能及动态变化进行评估。

(六)恢复后监测技术

1.指示物种监测

该方法主要用于红树林环境质量监测。例如,以红树林两栖动物海蛙(Rana cancrivora)作为指示物种,通过测定其肝脏和肌肉中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、乙酰胆碱酯酶等的活性及丙二醛含量,分析海蛙受到环境胁迫的大小,评估红树林生态系统的环境质量(洪美玲等,2012)。

2.卫星遥感技术

采用卫星遥感技术,对红树林种群的动态变化进行监测。结合森林分布图及红树林造林规划设计、土地利用状况,采用分类后对比法提取遥感图像信息(张怀清等,2009),具体技术路线如图13-6所示。

图13-6 研究技术路线图

(七)恢复后管理与保护

对红树林进行恢复后,需要通过一系列措施对生态系统进行管理和保护,主要包括以下几个方面。

(1)红树植物种植后,抚育和管理对植物成活非常重要(彭辉武等,2011)。监测建植树种,扶直倒伏幼苗,清除死亡植株并及时补植。记录病虫害发生情况,若出现病虫害,需移除发生病虫害的植株防止蔓延。

(2)定期清除系统内垃圾,以确保生态环境良好,防止对植物生长产生不利影响。

(3)制定相应法律规范,减少人类活动的干扰:①完善旅游规则,减少旅游活动对红树林生态系统的破坏;②制定养殖和捕捞业行为规范,防止土地过度开发与利用,杜绝过度捕捞;③设立自然保护区,完善法律法规,禁止保护区内的各项活动,促进红树林生态系统的恢复。

(4)加强科技投入,提高造林成活率。加强各个部门的分工合作,协调管理。

(八)我国红树林保护法律

国家和南方沿海省市对红树林的保护高度重视,《中国人民共和国海洋环境保护法》第二十条规定:“国务院和沿海地方各级人民政府应当采取有效措施保护红树林、珊瑚礁、滨海湿地、海岛、海湾、入海河口、重要渔业水域等具有典型性、代表性的海洋生态系统,珍稀、濒危海洋生物的天然集中分布区、具有重要经济价值的海洋生物生存区域及有重大科学文化价值的海洋自然历史遗迹和自然景观。对具有重要经济、社会价值的已遭到破坏的海洋生态,应当进行整治和恢复”。沿海省市也专门颁布了红树林保护的地方法规,如《海南省红树林保护规定》(1998年9月24日海南省第二届人民代表大会常务委员会第三次会议通过,根据2004年8月6日海南省第三届人民代表大会常务委员会第十一次会议《关于修改〈海南省红树林保护规定〉的决定》修正,2011年7月22日海南省第四届人民代表大会常务委员会第二十三次会议修订)、《广西壮族自治区山口红树林生态自然保护区管理办法》(1994年7月1日桂政发(1994)51号发布,根据1997年12月22日发布的广西壮族自治区政府第16号令《广西壮族自治区人民政府关于清理政府规章的决定》和2004年6月29日发布的《广西壮族自治区人民政府关于修改部分自治区人民政府规章的决定》进行修正)、《三亚市红树林保护管理办法》(三亚市人民政府2007年12月发布)。

(九)我国主要红树林自然保护区

为了对红树林生态系统进行有效保护,我国已经在多地建立了红树林自然保护区(表13-1)。

表13-1 中国红树林自然保护区

续表

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