深圳东涌红树林湿地植物资源特征与生态修复策略研究
作者: 巫金敏
摘 要:深圳东涌红树林湿地植物资源丰富,但面临多重生态问题。研究采用实地调研方法对深圳东涌红树林湿地植物资源进行详细调查,使用Excel软件和《中国植物志》电子版进行数据分析和物种分类;通过实地调研与文献研究法分析湿地现存的生态问题,并针对问题提出生态修复策略。调查发现,深圳东涌红树林湿地共有植物126种,隶属于56科115属,其中被子植物占94.4%;记录到11种典型红树物种,包括5种真红树和6种半红树;主要生态问题包括土壤重金属污染、营养元素不均衡、废弃养殖塘占地面积大。针对这些问题,提出了土壤环境综合治理、废弃养殖塘生态化改造等修复策略,以有效改善湿地生态环境,丰富生物多样性,增强生态系统的稳定性和提高其景观价值,为红树林湿地的可持续发展提供支持。
关键词:深圳东涌;红树林湿地;植物资源特征;生态修复策略
中图分类号:S718.5 文献标志码:A 文章编号:1674-7909(2024)15-137-3
DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.15.028
0 引言
红树林湿地是地球上最具生态价值的生态系统之一,具有不可替代的生态功能[1-2]。近年来,我国对红树林的保护力度不断加大,但由于城市化、水产养殖、污染等因素的影响,红树林生态系统仍面临着严峻的挑战[3]。深圳东涌红树林湿地作为珠江口地区重要的红树林生态系统,在调节区域气候、保护海岸线、净化水质等方面发挥着重要作用。然而,随着深圳经济的快速发展,东涌红树林湿地也不可避免地受到人类活动的干扰,面临着植被退化、生境碎片化、污染加剧等问题。研究对该湿地的植物资源特征进行了调查,分析了当前湿地存在的生态问题,并提出了相应的生态修复策略。
1 研究区概况
研究区位于深圳市大鹏新区东涌河口。该地区属亚热带海洋性季风气候区,气候温和,雨量充沛,年均气温为22.0 ℃,年均降水量为1 966.5 mm,降水主要集中在夏季和秋季。研究区土壤类型主要为人工填土及冲洪积土,总湿地面积为35 hm2,其中天然红树林面积为15 hm2。
2 研究方法
2.1 实地调研
经初步调查,深圳东涌红树林湿地主要优势群落为海漆林、秋茄林、海漆-秋茄林、黄槿林4种。于2022—2023年对深圳东涌红树林湿地植物资源进行详细调查。每种优势群落选取5块样地进行调查,样地面积为20 m×20 m,在样地内沿对角线设置3块5 m×5 m的调查样方,并在每个样方的四角和中心点设置5个1 m×1 m的小样方;在20 m×20 m的大样地内调查乔木,在5 m×5 m的样方内调查灌木,在1 m× 1m的小样方内调查草本和藤本植物。
2.2 植物资源特征分析
使用Excel软件汇总调查的植物资源,根据《中国植物志》电子版进行物种核对和分类,并确定其科属情况。
2.3 生态修复策略分析
采用文献研究法分析湿地现存的生态问题,针对问题提出相应的生态修复策略。
3 结果与分析
3.1 深圳东涌红树林湿地的群落特征
研究共调查到湿地植物126种,隶属于56科115属。其中,被子植物种类最多,共119种,占比94.4%;裸子植物和蕨类植物种类远低于被子植物,分别为2种和5种,各占4.0%和1.6%(见表1)。
深圳东涌红树林湿地群落的科属组成见表2。56科中,单种科的数量最多,为35科,含35属;其次为寡种科,为16科,含39属;中等科和大型科的数量接近,分别为2科和3科,但大型科的属数远高于中等科。受篇幅限制,研究仅列出深圳东涌红树林湿地群落3个大型科的属组成,详见表3。
深圳东涌红树林湿地典型红树物种见表4。研究共记录到11种红树物种,半红树较多,共6种,其中唇形科和锦葵科各2种,其他科均为1种;真红树相对较少,红树科有2种,分别为木榄和秋茄树,其他均为1种。
3.2 深圳东涌红树林湿地主要生态问题
3.2.1 土壤环境问题
首先,该地区重金属污染问题严重,其中砷(As)污染是该地区最主要的重金属污染类型,镉(Cd)污染也较为严重,威胁着红树林植物的生长,还可能通过食物链对整个生态系统造成长期危害;镉(Cd)和铊(Tl)在局部区域也呈现富集现象,这可能源于周边工业活动和城市化进程中的污染物输入[4]。其次,土壤营养元素的分布呈现明显的不均衡状态。氮(N)、磷(P)、钙(Ca)、硼(B)、碳酸盐和有机质等关键营养物质普遍处于缺乏或较缺乏状态,这直接影响着红树林植物的生长发育和生态功能的发挥;钾(K)元素含量相对较高,以中等和较丰富为主,营养元素不均衡可能导致植物生长受阻,群落结构简化。最后,土壤理化性质的改变,主要表现为pH值的波动、盐分含量的变化等,也会对红树林植物的生存环境产生较大影响。
3.2.2 废弃养殖塘亟待修复
深圳东涌红树林湿地总面积为35 hm²,其中废弃养殖塘占地高达20 hm2。这些废弃养殖塘不仅占用了大量可用于红树林恢复的潜在空间,还对整个湿地生态系统的结构和功能产生了负面影响,亟待修复。长期的水产养殖活动改变了原有的地形地貌和水文条件,导致土壤理化性质发生显著变化。此外,养殖活动遗留的化学物质(如抗生素、杀虫剂和化肥残留),也在一定程度上对土壤和水体环境造成了持续污染,进一步阻碍了生态系统的自然恢复过程。废弃养殖塘的存在也在一定程度上破坏了湿地原有的景观连续性和生态廊道,影响了物种迁移和基因交流,降低了生物多样性。
3.3 深圳东涌红树林湿地生态修复策略
3.3.1 土壤环境综合治理
首先,可采用植物修复技术结合化学固定法处理重金属污染问题。大规模种植具有超富集能力的当地植物(如蜈蚣草和芦苇),以吸收和转化土壤中的砷和镉等重金属。同时,使用钙镁磷肥等化学固定剂,降低重金属的生物有效性。其次,针对土壤营养元素不均衡的问题,定期进行土壤养分检测,制订科学的施肥方案,重点补充氮、磷、钙等缺乏元素,同时控制钾元素的过度施用。此外,引入苜蓿等有机质含量高的绿肥作物,改善土壤结构和提高有机质含量。最后,采用生物炭技术调节土壤理化性质。同时,建立完善的排水系统,控制土壤盐分含量,为红树林植物创造适宜的生长环境。
3.3.2 废弃养殖塘生态化改造
首先,开展详细的地形测量和水文调查,制订科学的地形重塑方案。通过挖填平衡,恢复原有的潮汐沟槽系统,创造适合红树林生长的微地形。其次,实施分区治理策略。对于靠近现有红树林的区域,采用辅助自然恢复法,改善水文条件和土壤环境,促进红树林的自然扩散;对于远离现有红树林的区域,采用人工种植与自然恢复相结合的方法,选择适应性强的先锋物种进行大规模种植[5]。同时,建立人工湿地和生物滤池等水质净化系统,以处理养殖活动遗留的污染物。在植被恢复过程中,采用秋茄、白骨壤和桐花树等当地多样化物种组合,以提高生态系统的稳定性和抗干扰能力。最后,设计生态廊道,连接废弃养殖塘与周围自然红树林,促进物种迁移和基因交流。
4 结束语
研究对深圳东涌红树林湿地的植物资源特征进行系统调查和分析,揭示了该地区丰富的植物多样性和复杂的生态系统结构。研究发现,深圳东涌红树林湿地共记录126种植物,隶属于56科115属,其中被子植物占绝对优势,占94.4%。研究记录到11种典型红树物种,包括5种真红树和6种半红树。研究同时分析了深圳东涌红树林湿地面临的土壤重金属污染、营养元素不均衡、废弃养殖塘占用大量潜在恢复空间等问题,针对这些问题,提出了一系列针对性的生态修复策略。
参考文献:
[1]董俊德,黄小芳,龙爱民,等.红树林固氮微生物及其生态功能研究进展[J].热带海洋学报,2023,42(4):1-11.
[2]生农,辛琨,廖宝文.红树林湿地生态功能及其价值研究文献学分析[J].湿地科学与管理,2021,17(1):47-50.
[3]陈新平,王斌,尹子祺,等.红树林防灾减灾功能研究进展及保护修复建议[J].海洋通报,2023,42(4):469-480.
[4]徐静,邵京,徐丽,等.南京滨江公园湿地植物资源调查与区系特征分析[J].现代园艺,2023,46(17):48-50.
[5]王彦梅,李冰.黑龙江省同江市湿地植物资源调查与区系特征分析[J].黑龙江科学,2021,12(12):1-4,7.