自然机制模拟在红树林适生区中的应用——以广东阳江程村湾红树林修复规划为例

为扩大红树林适生范围、提升红树林存活率。选取广东阳江程村湾红树林作为研究区域,对影响红树林适生环境的自然机制进行数值模拟,对红树林修复进行预判、规划、设计和评估。应用MIKE21模拟影响程村湾红树林生长的自然机制过程,以评估现状红树林适生区。通过“自然恢复为主,部分人工介入”的修复策略,构建水动力通道、丁坝或离岸堤以改善红树林适生环境。采用数值模拟的方法辅助全过程红树林修复规划,并对修复方案进行可行性模拟验证。研究得出疏通潮流涌道、建设U型离岸堤群组可以改善程村湾红树林适生环境的结论。

码头工程建设对红树林湿地的影响及修复措施

受码头建设的影响,北海铁山港榄根作业区附近的红树林湿地出现受损退化现象。为了恢复稳定良好的湿地生态,2021年9月在对该区域红树林及其生境进行调查采样的基础上,分析了红树林湿地的受损退化原因。结果表明,码头工程建设期间,高岭土悬浮物沉积或附着于红树林根部及叶片上,不仅严重影响植物呼吸和光合作用,而且致其根部腐烂进而导致死亡;码头建设导致的红树林湿地内水流减缓,以及因围填活动引起的局部滩面抬高也是红树林受损退化的原因。提出新增或拓宽现有潮汐通道、局部微地形改造,以及红树林造林恢复等生态修复措施,为沿海地区开展码头工程建设对红树林的影响研究与生态修复实践提供借鉴。

红树林种植修复机器传送苗及种植机构设计

红树林种植修复机械化将成为必然趋势。为沿海滩涂种植红树林作业专门研发了一款全自动化种植机器,由驱动行走机构、传送苗筒机构、种植机构和控制系统4部分组成。其中传送苗机构采用环形输送线的结构进行自动投料,极大地缩短人工种植的工作量,同时降低了种植员的体力消耗。采用ANSYS仿真并建立数学模型对机器结构进行验证。结果表明,该机器的播种效率达到20株/h,储苗运输机构储苗量最低为36株,栽植株距为0.8 m,行距为1.0 m,满足种植要求,提高了红树林生态植被修复的高效性、实用性。给出了红树林种植修复机器的传送苗及种植机构设计,包括种植机构设计、鸭嘴种植筒结构、PLC控制系统等。该机器的推广能有效种植修复红树林生态,并且有效解决人工种植不科学导致红树林树苗存活率低的问题。

红树林碳汇开发技术与碳交易对策

充分利用碳汇的经济学属性和碳交易市场机制,科学地开发红树林碳汇并实现减排量交易,可带来额外的经济收益,对红树林的保护与恢复工作具有积极的推动作用。系统地梳理红树林碳汇概况、开发技术和碳交易现状及存在的问题,提出相应的建议与对策:1)加强科学研究,推动我国红树林碳汇项目开发方法学的持续落地;2)利用碳普惠市场机制,扩展红树林碳汇开发途径;3)探索红树林碳汇交易及抵消方式,提高红树林碳汇收益率;4)鼓励社会资本进入红树林碳汇开发和交易,加强红树林的保护与修复。

基于红树林生态修复与保护利用的设计探索——以三亚市春光路红树林生态公园景观工程项目为例

随着城市化进程的快速推进,城市自然生态系统与开发建设的矛盾日益突出,2015年以来,三亚市开展城市“双修”(生态修复和城市修补),是统筹解决生态保护与城市发展的良好契机。本文以三亚市春光路红树林生态公园景观工程项目为例,针对城市发展中遗失的红树林湿地,在充分研究红树林自然生长理论的基础上,提出以红树林的生态修复和保护开发为重点的设计思路,修复被破坏的红树林生态环境,恢复其重要的生态功能,创造人类、动物、植物共同发展的空间。红树林的生态修复途径,包括红树林的生境营造和植被恢复两个方面。通过空间地形改造以及自然演替和人工演替相结合的方式,逐步恢复红树林的植被系统。红树林的保护开发策略,包括划分区域与分级保护、保护宣传与科普教育、城市联动发展三个方面。划分保护带,实行分级保育,控制不同区域人流量,减少人对红树林的影响。在可开发区域结合场地情况合理划分功能区域,策划丰富体验项目与节事活动,构建多维交通系统,最终实现与城市的联动发展。在当下大力倡导生态文明建设的政策背景下,本文希望在红树林湿地的生态修复途径、协调城市开发建设与自然生态系统保护之间的关系方面提供一定的示范与借鉴作用。

厦门筼筜湖不同修复时期人工秋茄林的碳储量

1999年起,厦门筼筜湖开展了多次红树林人工修复的种植工作以进行该湖的环境治理。这些人工修复的红树林生长状况良好,使得筼筜湖生态修复成为国内成功的典范案例。为探究不同修复时期人工红树林碳储量的变化规律并获得筼筜湖人工修复红树林碳汇能力的基础数据,本研究对筼筜湖4片不同林龄(10、11、12、14 a)的人工秋茄(Kandelia obovata)林地(对应林龄分别编号为P10、P11、P12、P14)进行碳[植株组分碳、凋落物碳和沉积物总有机碳(TOC)]储量的分析。结果表明:单株红树植物秋茄生物量、林地单位面积生物量及年凋落物产量均随着林龄的增长而增加。植株组分的平均碳含量随着林龄的增长而增加,P14(346.29 g/kg)>P12(327.93 g/kg)>P11(313.63 g/kg)>P10(297.84 g/kg)。凋落物平均碳含量与林龄也呈现类似的正相关关系,P14(310.28 g/kg)>P12(300.44 g/kg)>P11(282.28 g/kg)>P10(279.22 g/kg)。沉积物中TOC含量为5.13~12.02 g/kg,呈垂直向下递减的分布格局。沉积物TOC含量随着林龄的增长而增大,同一深度不同林龄沉积物中的TOC含量存在显著差异(P<0.05)。在不同修复时期的人工林中,林龄对各组分的碳储量及碳密度有显著的影响。本研究有助于进一步理解潟湖人工修复红树林的动态发育过程和生态系统服务功能。有关不同修复时期潟湖人工红树林碳储量的研究对红树林的保护和修复具有重要的科学意义。

海南临高县红树林生态修复关键技术研究

该研究对临高县博厚镇红牌湾海滩的10hm2红树林和新盈镇和贵村6.67hm2红树林进行区域生态修复,分别将其划分为3个和11个小班区,选用适合当地生长的海南本土红树植物红海榄、榄李和白骨壤在修复区种植。通过总结该次临高县近海岸红树林种植修复关键技术,为后期其他区域的红树林生态修复提供可参考的经验。

树木修复过程中微生物对酸化剂的响应

利用根箱开展了树木修复过程中不同酸化剂处理土壤微生物生物量的动态响应研究。结果表明较高浓度的阿特拉津对土壤微生物具有毒害作用,土壤微生物生物量随时间推移呈总体下降趋势;单纯的树木修复并不能显著提高土壤微生物生物量,酸碱调节剂的施用改变了根际微域的土壤环境,对微生物数量及群落结构产生刺激作用。酸碱调节剂对土壤中微生物活性及其利用氮源的能力具有促进作用:升华硫能在一定程度上减缓土壤微生物生物量碳的降低,氢氧化钙对土壤中微生物活性的恢复具有积极的促进作用。

闽江河口湿地秋茄红树林树干呼吸动态特征

以闽江河口湿地人工修复的秋茄红树林作为研究对象,开展树干呼吸的季节动态研究。结果表明:不同林龄秋茄红树林树干呼吸差异显著,13 a林龄秋茄树干呼吸速率显著大于8 a,在季节动态上,表现为夏季树干呼吸最强,显著高于其它季节。秋茄树干呼吸速率的主要影响因素为树干温度,与温度存在极显著相关关系。

红树林退塘还林研究进展

为了遏制全球红树林面积快速下降的趋势,大量研究围绕红树林的修复展开.近年来退塘还林被认为是未来红树林修复的主要手段.为实现科学的退塘还林,本文回顾了国内外关于退塘还林的研究现状,总结了未来红树林退塘还林的主要研究方向.退塘还林的研究虽然已经有40年左右的发展历史但依然很薄弱,我国对于红树林退塘还林的研究也基本处于空白状态.未来的研究应该着眼于建立基于生物多样性和生态系统功能的综合修复技术体系,以及对修复的红树林生态系统的关键生态功能进行长期监测.

广东省土地利用驱动下红树林潜在生境预测

为探索土地利用变化对红树林潜在生境分布的影响,融合MaxEnt模型和Dyna-CLUE模型,建立了土地利用驱动下红树林生境变化的定量预测方法.以中国红树林分布面积最大的广东省作为研究区,利用MaxEnt模型模拟红树林在自然条件下的理论适生区,采用Dyna-CLUE模型预测2030年的三种土地利用变化情景,最后将模拟的土地利用格局作为限制条件估算未来可供红树林生境分布的空间.结果表明,2020年广东省红树林潜在生境面积约34531hm^(2),2030年趋势情景下湿地将减少58.61%,红树林潜在生境面积将退化至24375hm^(2);可持续发展情景下通过改进土地利用策略并开展一定规模的退塘还湿,红树林潜在生境面积将增加至38125hm^(2);生态保护情景下,如能开展全面的生态保护和恢复,红树林潜在生境面积可达到47525hm^(2).本研究的研究方法可有效预测不同海岸带土地利用驱动下红树林潜在生境的空间变化.研究结果发现,不同土地利用政策会对红树林潜在生境分布造成明显影响;通过改进政策,可显著提升红树林潜在生境的面积和完整性.本结论可为区域红树林保护与生境修复的空间规划及政策制定等提供科学支持.

对外来红树植物无瓣海桑和拉关木生态作用的思考

由于外来红树植物无瓣海桑(Sonneratia apetala)和拉关木(Laguncularia racemosa)具有速生特性,因此被广泛应用于红树林生态恢复中,并卓有成效。但是,这两种红树植物是否具有生态入侵性已经成为近年来的研究热点。全面梳理、分析了无瓣海桑和拉关木的各种可能扩散行为的生物学过程,结果表明,在中国这两种红树植物尚不具有生态入侵危害,仍然可以作为中国红树林修复工作重要的树种资源。但是,引进任何外来的生物,都应该有风险防范的意识,加强跟踪监控,确保生态安全。目前,可以利用先进技术,提高对这两种外来红树植物的监控水平,在有把握控制的情况下,采取因地制宜、分区施策、分类指导的方法,在恢复红树林生境条件困难的地域,可以适当引种这两种红树植物并进行推广,以满足现阶段国家红树林生态建设的重大需求。