福建省引种的外来红树植物无瓣海桑的种群特征及生态影响分析

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近30年来,无瓣海桑在我国沿海滩涂大面积种植。其自1997年被引种至福建省九龙江口,很快适应当地的生长环境,后陆续又被引种至福建省其他地区。由于无瓣海桑是外来植物,众多学者担心其是否会对迁入地造成入侵影响。本研究采用野外调查和室内试验相结合的方法,研究其生物学特性、引种历史、分布概况、典型分布地中的种群特征及其对林下大型底表动物的影响问题,为评估其在福建省的生态影响提供科学数据,也为我国今后红树林的保护和生态建设,尤其是在困难立地条件下红树林人工营造工作提供理论依据。本研究结果如下:(1)福建省无瓣海桑秋果在3月份始蕾,4月份盛蕾且始花,5月份开始挂果,7月份~9月份为果熟盛期,10月份~11月份为果熟末期,果实数减少。春果在11月份始蕾,12月份始花,随后结果,开花结果现象一直持续到翌年3月份,期间结实量低,果实小,且基本不成熟就掉落,4月份无果。(2)福建省1颗成熟无瓣海桑果实中含种子77.0±7.9粒,千粒重42.06±0.05 g。在室内培养条件下,萌发率94.80±5.21%,萌发指数60.45±2.78,活力指数23.90±4.30。种子雨年产量10491.95 ind·m-2,仅4月份无种子雨。在无瓣海桑+秋茄林、无瓣海桑+秋茄林缘、秋茄林、混交林和光滩生境中,无瓣海桑+秋茄林的种子库密度最大,其余生境大部分土壤层种子数都小于1000 ind·m-2。5种生境各土壤层种子的总体萌发率、萌发指数和活力指数偏低。(3)无瓣海桑总凋落物年产量1476.19 g·m-2(2019年2月份~2020年1月份),4种器官凋落物年产量占总凋落物年产量比值为落叶(52.06%)>落果(32.88%)>落枝(13.21%)>落花(1.84%)。落叶期和落花期主要集中在夏季,落枝期和落果期主要集中在秋季。(4)根据资料和调查发现,无瓣海桑自1997年被引种至福建省九龙江入海口后,随即在多处海湾滩涂种植,但引种至宁德市等纬度较高地区的均未存活,目前仅分布在漳州市、厦门市、泉州市和莆田市。在厦门市均未有其幼苗自然更新现象,而在漳州市等海水盐度较低处则有。未有无瓣海桑入侵进茂密乡土红树群落生长,主要扩散到互花米草地、光滩、红树群落林缘和林窗。如需将扩散到保护区周边的无瓣海桑清除,采用定期砍伐即可。秋茄等乡土植物有在无瓣海桑林内自然生长。在适宜萌发生长环境下,无瓣海桑可在互花米草地里自然更新。(5)在海沧湾红树群落中,乔木最高层只有无瓣海桑,密度1.33 ind·50m-2,平均高度8.50±0.58 m。乔木下层的红树植物按平均高度从高到低排列依次是无瓣海桑、秋茄、红海榄。灌木+幼树层的红树植物按平均高度从高到低排列依次是秋茄、红海榄、白骨壤。(6)在同安湾无瓣海桑群落中,无瓣海桑倒伏现象和程度明显比秋茄严重,且其枯死的数量较多。而在秋茄+无瓣海桑群落里,无瓣海桑倒伏程度较小。集美湾红树林在遭受特大台风袭击2年后,正常生长和树顶半枯的无瓣海桑占其种群比例分别都比正常生长和树顶半枯的秋茄占其种群比例要小,但树顶全枯的无瓣海桑占其种群比例却比树顶全枯的秋茄占其种群比例要大9.23%。(7)无瓣海桑+秋茄林、无瓣海桑+秋茄林缘、秋茄林、混交林、光滩和人工槽沟中的大型底表动物分别有21种、11种、8种、6种、9种和6种。无瓣海桑+秋茄林中优势物种最多,共8种,其次为秋茄林和无瓣海桑+秋茄林缘。无瓣海桑+秋茄林的Margalef指数和Shannon-Wiener指数最大,人工槽沟和光滩的较小。秋茄林和无瓣海桑+秋茄林的Pielou指数较大,人工槽沟和光滩的较小。Simpson指数在光滩和人工槽沟的数值较大,无瓣海桑+秋茄林和秋茄林中较小。以上研究结果表明,福建省引种外来红树植物无瓣海桑至今未有生物入侵现象。其在福建省的开花结果时间提前,结实期增长,种子品质好,种子雨、种子库和凋落物产量大,但种子萌发需在适宜条件下才会发生,且因其为强阳性植物,幼苗的扩散生长只发生在林缘、光滩、互花米草地等生境,并未入侵到茂密乡土红树植物群落里,对其他红树植物生长不会造成抑制,反而为其天然定植和生长创造有利条件。如需将扩散到不适合地段的无瓣海桑清除,采用定期砍伐即可。无瓣海桑对互花米草的生长有很强的竞争作用。无瓣海桑因树形高大,位于群落最高层,台风天气中易受到破坏,且生态恢复能力小于秋茄。在风浪环境中,无瓣海桑的适应性小于秋茄。无瓣海桑所谓的“入侵”特征并没有想象中强大。在种植有无瓣海桑的红树群落中大型底表动物多样性大于其他生境。采用“引进种+乡土种”的人工混交种植恢复模式,增加群落物种多样性,各红树占据各自生态位,促进乡土红树植物及其幼苗生长,在景观搭配和防御功能上起着不同的协调互补作用。因此无瓣海桑在福建省的生态影响好处大于劣处,合理利用无瓣海桑,不仅可以增加福建省红树资源和面积,且可产生良好的生态效益。但无瓣海桑作为外来引入植物,有必要对其现状和动态情况进行长期监测,以得到更多的实时资料,及时调控,在确保引种外来种的安全性和科学性的前提下对其合理利用。
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