广西红树林演化史与研究历程

红树林至少于7 000万年前诞生在地球上,在大约6 000年前的冰后期之后的某段时期才定居在我国的沿海滩涂上。清代人口大规模南迁,广西沿海的红树林因围海造田而开始遭到大规模破坏。20世纪80年代末广西留存海堤498个,其中的455个修建于1949年之前。全国调查数据表明,1980—2000年广西沿海虾塘建设侵占了1 464.1hm^2红树林;1986—2008年广西有166个新虾塘毁灭红树林438.91hm^2。在面积方面,1840年左右广西有红树林约24 065.8hm^2;1949年约10 856.6hm^2;2013年7 243.15hm^2,其中北海市3 263.66hm^2、钦州市2 097.41hm^2、防城港市1 882.07hm^2。广西红树林科学研究走过了1980—1990年的起始阶段,1991—2000年的积累阶段,2001—2010年的快速发展阶段及2011年以来的生态工程应用攻坚阶段。广西经历了21世纪头十年的红树林国际合作黄金期,培养了人才,提高了能力,促进了管理,显著提升了影响力。

广西废弃虾塘红树林恢复时的纳潮生态混养探索研究

为了在废弃虾塘红树林恢复中获得一定的经济效益,2017年2月到2020年1月在广西防城港1.1927 hm^(2)的废弃虾塘内进行7种肉食性和2种杂食性鱼类的纳潮生态混养试验研究。在塘底挖掘0.8-1.2 m深的庇护沟、水面设置植物遮阴浮床、塘内设红树林造林监测样地。在塘底基础水位设为0.5 m深的条件下,年均渔获生物量为691 kg/(hm^(2)·a),饵料综合效率为35.09%。3年中9种鱼类成活率、占渔获总尾数和占总生物量比例最高的均是黄鳍鲷(Sparus latus),分别达到38.16%、65.2%和35.28%。2020年1月的全捕渔获显示,鲻鱼(Mugil cephalus)、斑鰶(Clupanodon punctatus)和灰鳍鲷(Sparus berda)等野生经济鱼苗可随潮水进入塘内生长,个体数可占渔获总尾数的16.9%。在全日潮15 d的潮汐周期中,塘底淹水日数小于6 d时木榄幼苗可正常生长,成活率93.5%。扩大废弃虾塘红树林恢复及生态养殖的规模可有效降低成本,提高社会对红树林良好环境及高质量产品的认识,可显著增加经济效益。

广西红树林保护历程回顾与展望

广西既是我国红树林的重要分布省区,也是红树林保护工作开展较早的省区。在党中央、国务院和各级人民政府的高度重视下,广西红树林保护工作取得了显著成效,2019年广西红树林总面积达9330.34 hm^(2),占全国红树林总面积的32.7%,位居全国第二。广西红树林的保护主要是通过各级政府出台系统政策措施实现的,具体形式包括建立红树林自然保护地、颁布实施红树林保护规章与管理办法、打击破坏红树林不法行为等,形成政府主导、科研先行、公众参与、国际合作的多元保护路径。在取得成绩的同时,广西红树林保护工作仍然面临着以下问题与困难:对红树林保护的重要性认识不足;保护管理能力无法适应红树林保护修复工作的需求;红树林的宜林滩涂日益减少,人工造林成本日益增高;科学技术支撑不足,造林成效大打折扣等。未来,广西红树林保护工作应牢固树立新发展理念;尊重科学,提高红树林保护修复工作中的科技支撑;积极发挥群众力量,全面建立红树林沿岸的群众巡护监管网络;建立完善红树林生态补偿机制,实现红树林生态经济的可持续发展;加强红树林知识科普宣教与国际交流合作,总结中国经验,传播中国智慧。

广西红树林净生态系统碳交换变化特征及影响因子研究

为了研究广西红树林CO_(2)通量变化特征及其调控机制,利用2019年北海红树林生态观测试验站涡度相关系统观测的红树林碳通量和气象观测数据,分析红树林净生态系统碳交换变化特征及其与气象因子的响应关系。结果表明,广西红树林净生态系统碳交换的平均日变化曲线呈“U”型分布;在月尺度上,碳汇峰值出现在2月,最小值出现在6月;在季尺度上,不同季节碳汇峰值呈秋季>春季>冬季>夏季的趋势;净生态系统碳交换月累积最大值为11月(-45.23 g·m^(-2)·月^(-1)),最小值为7月(-16.95 g·m^(-2)·月^(-1));广西红树林净生态系统碳交换、总呼吸和总初级生产力年累积量分别为-386.68、862.49和-1249.18 g·m^(-2)·a^(-1),3者均低于福建和广东红树林;光合有效辐射是对净生态系统碳交换产生直接影响的主导因子,饱和水气压差是对净生态系统碳交换产生间接影响的主导因子,降水量是净生态系统碳交换的限制因子。

广西涠洲岛滨海湿地潮下带海草、红树林与互花米草的分布和群落结构特征

系统报道了广西涠洲岛的潮下带海草、红树林以及互花米草的分布和群落结构特征。2019—2020年的调查结果表明,涠洲岛海草分布于南湾西侧,紧邻珊瑚礁区,面积4246 m 2,为潮下带的生长形式,海草种类仅见卵叶喜盐草(Halophila ovalis);真红树植物有6种[红海榄(Rhizophora stylosa)、海漆(Excoecaria agallocha)、白骨壤(Avicennia marina)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、卤蕨(Acrostichum aureurm)以及外来种无瓣海桑(Sonneratia apetela)],占广西真红树种类的50%,分布于涠洲岛西北部的西角沟、北部的牛角坑沟和东南部的五彩滩,总面积约450 m^2;半红树植物6种,占广西半红树种类的75%;外来种互花米草(Spartina alterniflora)仅见于西北部的西角沟,面积处于快速扩展阶段(现存面积70 m^2,比9个月前的面积增加了2倍)。尽管涠洲岛的红树林和海草床面积均较小,但却是我国为数不多三大典型海洋生态系统(红树林、海草床和珊瑚礁)共存的区域,具有较高的保护价值和科学价值。涠洲岛滨海湿地的管理,应加大对乡土红树植物的保护力度,并密切跟踪监控外来种无瓣海桑和互花米草,必要时进行人工清除。此外,应积极防范有害藻华的发生,以免对涠洲岛海草床乃至整个海洋生态系统产生负面影响。

广西红树林生态系统的常见物种

红树林湿地是链接陆地与海洋的重要枢纽,地貌特征独特,内部构造复杂多样,集海洋与陆地的普遍性与特殊性于一体,具有强大的包容性,为数以千计的海洋生物提供了生存、觅食、繁衍的环境。本文主要从食用红树林生物、广西红树林鸟类和昆虫3个方面重点介绍广西红树林生态系统中的常见物种。

广西红树林恢复历史、成效及经验教训

回顾了广西红树林人工造林历史,通过收集资料和调查评估了广西红树林人工造林成效。结果表明,1980年以前广西有红树林人工林274.7hm2,1980-2001年新增818.2hm2。2002-2015年的14年间,广西营造了3 984.5hm2的红树林,成林1 338.9hm2,保存率为33.6%,其中乡土红树林和外来无瓣海桑林分别贡献了73.86%和26.14%。与此同时,广西红树林天然林比例从2001年的86.95%迅速下降到2015年的66.82%,年均下降1.34%。在广西红树林总面积变化不大的情况下,天然林比例的快速下降,反映出15年间人工林逐渐替代天然林的现象严重。论文总结了广西红树林造林的经验教训,重新评估了宜林滩涂的潜力,将红树林恢复细分为自然恢复、人工修复和重建造林3大类。自然恢复、人工修复有利于改善红树林质量,重建造林则重在扩大红树林数量。最后,给出了中越边界困难滩涂乡土红树林重建的成功范例。

广西红树林的植物类型

红树林生态系统具备巨大的生态服务价值,正受到越来越多的关注。本文在大量实地调查基础上,综述广西红树林的植物及群落类型。广西北部湾的红树植物大家族里,共有真红树植物12种(其中外来种2种),半红树植物8种,广西的红树林群落类型可分为11个群系和若干群丛。据此,本文为广西海岸红树林的保护、恢复和持续利用提供基础资料。

红树林生长气象条件适宜度评估方法研究——以广西北海沙生红树林为例

定量化评估气象条件的影响可为红树林保护和修复提供重要决策依据。以广西北海典型沙生红树林为对象,利用北海红树林生态气象站观测数据、红树林植被指数和国家气象台站数据,研究影响红树林长势的关键气象因子、红树林小气候效应和气象指标阈值,建立红树林综合气象条件适宜度评估模型。结果表明,气温、降水量、相对湿度和风速为影响广西北海红树林生长的关键气象因子。红树林小气候效应明显,气象适宜度评估需对风速资料进行订正。采用生育期有效积温、累积降水量、相对湿度和风速作为评估指标,采用打分加权法,建立红树林综合气象条件适宜度评估模型,气象适宜度评估结果与红树林长势变化有较高的一致性。

台风过程对广西红树林净生态系统碳交换的影响研究

为研究台风过程对广西红树林净生态系统碳交换的影响,利用北海红树林生态观测试验站涡度相关系统观测的红树林碳通量和气象观测数据,分析台风“韦帕”登陆前后红树林净生态系统碳交换变化特征及其与气象因子的响应关系。结果表明:(1)红树林净生态系统碳交换碳汇峰值在台风登陆前递增并达到极值,台风登陆时碳汇峰值迅速降低,而在台风登陆后期逐渐恢复;(2)饱和水汽压差是小时尺度上红树林净生态系统碳交换的主要影响因子,最大风速和降雨量是日尺度上红树林净生态系统碳交换的限制因子。

广西铁山港围填海导致的高岭土快速沉积致红树林死亡原因分析

为查明广西北海市合浦县白沙镇榄根村龙港新区铁山港东港产业园范围内红树林大面积死亡的原因,对调查区域外源淤积物进行来源分析,并监测沉积物的理化性质,同时结合稳定同位素技术进行溯源。结果表明,在红树林死亡区域和严重退化区域存在大量的白色外源淤积物,越靠近死亡区域中心位置,外源淤积物厚度越大;外源淤积物层平均厚度为7.5-11.1 cm,判定受损红树林区沉积速率高达4.84-6.22 cm/a,外源淤积物以高岭土为主要成分;2017年12月至2020年3月滩涂高程提高10.9-14.0 cm,并由上而下形成“悬浮物+高岭土沉积层→高岭土痕迹层→正常底质层”的土壤垂直结构,该剖面结构表明,沉积过程早期为高岭土主导,后期为吹填悬浮物主导。尽管围填海工程未直接掩埋红树林,但工程导致高岭土及后期悬浮物的快速沉积,改变了红树林受损斑块的表层沉积物理化性质,推测是引发项目区红树林死亡的主要触因。

广西珍珠湾红树林区中华乌塘鳢的时空分布特征

为了解广西珍珠湾红树林区中华乌塘鳢的天然资源量及其时空变化动态,为红树林生态系统生物多样性的保护和修复提供基础数据,本研究在广西珍珠湾红树林区的内、中、外滩各设置一个圆形封闭定置围网,于2013年的4季度(1月、4月、7月、10月)各选择3 d投放被标志的中华乌塘鳢(Bostrychus sinensis,区别于野生鱼)至围网中,并在次日用诱捕网捕获,基于标志重捕法的原理评估野生中华乌塘鳢的天然资源量。结果显示,珍珠湾红树林区中华乌塘鳢的全年平均种群密度为(18.74±4.04)ind./hm^(2),平均生物量为(1.44±0.37)kg/hm^(2),其中1月的生物量显著高于10月,其余时间的种群密度和生物量均无显著差异;其种群密度和生物量在红树林中无显著空间差异。红树林为中华乌塘鳢提供繁育场,生境的破坏和过度捕捞导致中华乌塘鳢天然资源量下降,应加强监管、保护和相关研究,促进中华乌塘鳢资源的恢复。

广西红树林区海水中总有机碳的分布特征

广西红树林区海水全年总有机碳平均值为2.33mg/L。春季海水总有机碳含量最高,依次为夏季,冬季,秋季。断面总有机碳含量呈无规则分布。春季,总有机碳含量主要受陆源补充的影响。夏季受到物理、化学和生物的综合影响。秋季与环境因子均无相关性。影响冬季总有机碳含量的主要是化学分解作用。

广西北海滨海国家湿地公园红树林植物群落调查与分析

红树林植物群落是红树林湿地生态系统的重要组分。红树林是广西北海滨海国家湿地公园内典型的湿地植被。为全面掌握广西北海滨海国家湿地公园内红树林植物群落类型与特征,根据遥感影像及无人机拍摄影像获取公园内红树林分布岸线及分布面积数据,并结合现场调查,判断红树林中不同植物群落类型的边界;布设6条调查断面,设置样方进行红树林植物群落调查,分析红树林植物群落分布与特征。结果表明,广西北海滨海国家湿地公园内共有19种红树植物,包括5个群系15种群丛类型;白骨壤(Avicennia marina)群系分布面积最大,具有原生性、典型性和代表性;公园兼具河口型和开阔海岸型环境,形成了相对独特的红树林群落和演替结构。该研究结果可为红树林湿地资源保护及合理利用提供参考。

广西红树林区有孔团水虱的卵子发生

摸清有孔团水虱的繁殖特性,对团水虱的防控和消杀,以及保护红树林生态系统具有重要意义。本研究采用组织切片技术,研究广西红树林区有孔团水虱的卵子发生过程,探讨其繁殖期时间。结果表明,有孔团水虱的卵子发生过程可分为4个时期,分别是卵原细胞、无卵黄卵母细胞、卵黄发生卵母细胞和成熟期卵母细胞。其中:无卵黄卵母细胞又可分为前期、中期和后期3个亚期;卵黄发生卵母细胞可分为卵黄开始沉积时相和卵黄充满时相2个亚期。受精后发育的胚胎存在于母体内。周年调查表明:有孔团水虱雌性体内全年存在着各时期的卵母细胞或胚胎;2-3月无成熟期卵母细胞或胚胎出现。结合全年各期卵母细胞分布以及胚胎和幼体情况判断,广西红树林区有孔团水虱的繁殖期为每年的4月至次年的1月。

基于GF1卫星的红树林病虫害遥感识别

定量化红树林病虫害监测评估可为红树林保护修复提供科学依据。以广西北仑河口红树林保护区的红树林为研究对象,利用高分一号(GF1)卫星数据建立模型识别受虫害红树林,结果表明:GF1数据的红光和近红外波段是判识红树林健康与否的优选波段;差值植被指数(difference vegetation index,DVI)是区分健康和虫害红树林的优选植被指数,通过训练样本可划定不同群落虫害红树林DVI阈值区间;利用归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)和绿光波段可有效去除水体和裸露滩涂等背景干扰信息,综合DVI、NDVI和绿光波段,构建虫害红树林识别决策树模型,模型识别精度良好。木榄-白骨壤、秋茄-白骨壤、木榄-桐花树、木榄-白骨壤+桐花树群落的综合指标F(F-measure)大于0.89,且准确率A(accuracy)、精确率P(precision)、召回率R(recall)大于0.85,但白骨壤分类精度较低,综合指标仅0.76。

红树林地埋式管网生态养殖系统浮游动物生态特征研究

为研究红树林地埋式管网生态养殖系统的浮游动物群落结构和生态特征,于2012年8月1日—15日在系统的4个管理窗口,总进水口和自然海区分设采样点,每7d随潮汐涨落各进行1次浮游动物采样调查,同步监测该养殖系统的主要理化因子。试验结果表明,共鉴定出浮游动物47种,其中桡足类37种,原生动物6种,其他浮游类4种;此外,还采集到各类浮游幼体12种。坚长腹剑水蚤、针刺拟哲水蚤、小拟哲水蚤以及一种半咸水猛水蚤为主要优势种。调查期间,浮游动物种类组成受系统盐度影响明显,涨潮期间浮游动物丰度均值显著高于退潮期间,多样性指数均值相对落潮期间略高,但均匀度均值略有降低。在养殖系统一个循环周期内,生态养殖活动未使红树林区浮游动物生物多样性受到干扰。

中国红树林蛀木团水虱危害分析研究

【目的】蛀木团水虱是近年来危害中国红树林的一个新情况,已导致海南和广西部分红树林的死亡。为了防控团水虱,本文总结团水虱对中国红树林的危害情况,分析团水虱爆发的可能原因,提出一些管理策略。【方法】在海南和广西三处红树林团水虱危害地实地调查资料及生石灰消杀与鱼类捕食控制实验的基础上进行分析。【结果】调查表明,2010至2013年海南东寨港受团水虱攻击而死亡的红树林面积的平均连年增长率为66.4%。危害中国红树林的蛀木等足类生物主要为有孔团水虱和光背团水虱,前者是危害海南东寨港红树林的关键物种。受害的红树林都分布于人为干扰强烈且有机污染严重的海区。生长在污染物扩散通道潮沟边缘或污染物沉积区中的林子是团水虱的集中攻击对象。处于地带性演替后期、相对高大的成熟林易遭受团水虱危害。团水虱对红树植物的选择性攻击序列为:海莲、木榄>尖瓣海莲、角果木>白骨壤、秋茄>桐花树。由于潮差不同,中国大陆沿海红树林可受团水虱攻击的地上部高度为海南岛的2倍以上。在实验室中,1∶1配比的石灰水90min就可达到50%的团水虱消杀效果。中华乌塘鳢单位时间的吞食量较稳定,24h内平均可捕食42只团水虱。【结论】推测在海区环境退化的背景下放养家鸭,虾塘排放有机物和消毒剂,人为捕获经济动物很可能是团水虱爆发的触发因子,建议将红树林团水虱危害纳入相关的海洋生态环境监测与评价体系,建立以化学手段为应急,物理措施为辅助,生态保育为长效的红树林团水虱防控机制。

廉州湾红树林大型底栖动物食物来源研究

【目的】了解可能性食物源对红树林大型底栖动物的贡献率。【方法】利用碳氮稳定同位素技术,对广西廉州湾红树林大型底栖动物及可能性食物源的碳、氮同位素比值(δ^(13) C值、δ^(15) N值)进行分析,并通过贝叶斯稳定同位素混合模型,估算不同食物源对大型底栖动物的贡献率。【结果】大型底栖动物的δ^(13) C值为-23.37‰^-18.09‰,δ^(15) N值为6.59‰~17.00‰,δ^(13) C值、δ^(15) N值的变化范围较大,表明大型底栖动物食物来源较为复杂多样。7种可能性食物源的δ^(13) C值为-29.09‰^-21.53‰,δ^(15) N值为6.85‰~15.67‰,其中红树植物的δ^(13) C值最为贫化。大型底栖动物的营养级别均小于3,表明它们基本属于初级消费者。SIAR混合模型计算结果显示,颗粒有机物(POM)对大型底栖动物有较高的贡献率,其次为表层沉积物(SOM),大型藻类、附生植物的贡献率较低,红树植物叶片、落叶、树皮对大型底栖动物的贡献率最低。【结论】POM、SOM是广西廉州湾红树林大型底栖动物重要的食物源,红树植物不是大型底栖动物碳的主要来源。

红树林顶级杀手--有孔团水虱的研究进展

[目的]我国多地多次发生有孔团水虱(Sphaeroma terebrans)造成红树林死亡的事件。目前国内关于该团水虱的研究较少,国外有较长的研究历史但是研究时间和地点比较分散,通过借鉴前人的研究成果,以方便我们了解并防控该虫。[方法]查询中外文献、专利,并结合本人已开展的研究,主要针对有孔团水虱的形态、分布和分类、生物学特征、天敌,对红树林的危害特征和红树林对其的响应,以及目前的防治手段等方面着手进行总结。[结果]有孔团水虱分布范围很广,其形态特征存在地理性差异,基因研究表明有孔团水虱种群间不是一个单一物种而是一个复杂的分类群。国外有孔团水虱主要蛀孔于红树林气生根,国内除了气生根外还蛀孔于红树植物基干,且前者鲜有致死红树林的报道。对于蛀孔的生物学意义争议很大,既有可引起的"生态灾难",也有可给红树林带来的益处,但前者的支持者较多。团水虱一生至少蜕皮4次,两年可育3代。红树林气生根上团水虱空洞若数量较少,可自行愈合。有文献记录几种海洋生物可捕食团水虱,但天敌种类较少;国内已有关于团水虱的控制方法,但操作性差,且不能从根本上解决问题,仍需加强团水虱的防控相关研究,另外,开展团水虱灾害预警技术和灾后重建技术也迫在眉睫。