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本研究选择现阶段华南沿海开展人工恢复红树林所构建的无瓣海桑人工红树林生态系统作为研究对象,通过分别在澄海义丰溪口和珠海淇澳岛大围湾的人工红树林区进行野外定期采样,以及实验室室内模拟试验,对红树林湿地生态系统内主要的3个生物圈组分—植物、大型底栖动物和鸟类群落进行了群落动态,以及植物个体生长、生理响应方面的研究。在人工无瓣海桑群落和天然红树林群落设置8个10×10 m2的样方,对比了人工恢复红树林和天然红树林群落的植物群落物种多样性和种群生态位。结果表明:人工红树林目前尚处于演替的早期阶段,呈现物种较少、群落物种多样性低的特点。外来红树植物的生态位宽度并不高,它们对资源利用的不充分性为乡土红树植物对群落内不同资源位的充分利用提供了可能性。
模拟光滩、人工红树林、天然红树林生境的光照条件,分别设置100%、80%、40%和20%光照度的模拟容器栽培试验,研究了外来红树植物无瓣海桑,以及2种乡土红树植物——秋茄和桐花树在不同荫蔽程度下的繁殖体萌发、幼苗生长和生理生态响应状况。综合结果表明:2种乡土红树植物的耐荫能力高于无瓣海桑,但在滩涂生境全光照的条件下无瓣海桑的生长速度要高于2种乡土红树植物。
在光滩、人工红树林、天然红树林生境共设置60个0.5×0.5 m2的样方,研究不同生境中大型底栖动物群落种类组成和数量结构。结果表明:红树林大型底栖动物的种类组成和群落数量受潮间带生境的环境因子影响较大,人工种植无瓣海桑林后,改变了林下的环境因子(水体盐度、水体pH值、光照、滩面高程),对大型底栖动物的群落特征产生明显的影响;但只能说明人工恢复红树林对大型底栖动物群落从光滩向天然红树林方向的演替具有过渡作用,无法确切解释人工恢复红树林对大型底栖动物产生正面或负面影响。
在光滩、人工红树林、天然红树林生境设置2条样带,研究不同生境的鸟类群落种类组成和数量结构。结果表明:人工恢复红树林改变了滩面的环境因子,影响了滩涂底栖动物的群落结构,减少了以底栖动物为食的水鸟的物种丰富度;在河口滨海平原区域人工恢复红树林,可以吸引陆鸟进入该生境中,但迁徙性的水鸟区系则呈减少趋势;人工红树林对水鸟的影响,在最低限度上来说会占据水鸟觅食的潮间带滩涂,有可能对水禽资源的保护和利用带来一定程度的负面影响。
本研究认为现阶段尚无明显证据表明无瓣海桑对华南沿海红树林的更新与演替带来大规模的负面影响。无瓣海桑具有的喜光、速生的特性揭示了该种仍具备造成生物入侵的潜力。对于现阶段的无瓣海桑人工林,需要充分利用其先锋树种特性,改善宜林滩涂的立地条件,待时机成熟时根据不同乡土红树植物的需光、演替阶段特征,控制、管理和改造人工林,并种植乡土红树植物幼苗,加速红树林生态恢复的进程。综合红树林湿地生态系统内3个主要组分在人工林环境内的特征和响应状况,提出以下建议:①在评价人工林造林效益的时候,需要从单纯的数量层次向质量层次提升一个档次。根据现有技术水平和实际状况,提出增加红树植物物种多样性作为人工红树林效益评价的指标;②种植人工红树林的时候,贯彻乡土树种为主、外来树种为辅的原则,注意发展混交林种植技术,混种一些耐荫的种类,如本研究中的桐花树、老鼠筋等,为人工林的自然演替恢复提供潜在的物质基础和可能性;③对红树林湿地生态系统的保护对象需要补充大型底栖动物类群,在既满足当地居民对大型底栖动物资源利用需求的同时,也要在红树林区划定渔业资源保护区域,实现大型底栖动物和渔业资源的可持续利用;④为了更好地保护红树林湿地生境的水鸟,在种植人工红树林之前,需要对当地潮间带滩涂水鸟资源的数量和分布状况进行详尽的调查,合理确定种植面积和区域,同时做好无瓣海桑天然种群扩散的控制工作,在最大程度上降低潮间带滩涂生境改变对水鸟的负面影响。