不同潮汐高度對(duì)桐花樹(shù)群落生長(zhǎng)狀況與營(yíng)養(yǎng)特征的影響*

羅美娟

（福建省林業(yè)科學(xué)研究院，福建福州350012）

不同潮汐高度對(duì)桐花樹(shù)群落生長(zhǎng)狀況與營(yíng)養(yǎng)特征的影響*

羅美娟

（福建省林業(yè)科學(xué)研究院，福建福州350012）

對(duì)泉州灣不同潮汐高度的人工桐花樹(shù)群落進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明，造林后8a，隨著潮汐高度的下降，桐花樹(shù)樹(shù)高、胸徑、冠幅、生物量顯著下降，即高程1.7m，平均浸淹6-7h最適宜桐花樹(shù)生長(zhǎng)，不同潮汐高度的桐花樹(shù)葉片中C、N、P含量差異不顯著。野外調(diào)查還表明，高程0.5m的高潮位桐花樹(shù)保存率低，生長(zhǎng)緩慢，不適合桐花樹(shù)生長(zhǎng)。

潮汐高度；桐花樹(shù)；生長(zhǎng)；營(yíng)養(yǎng)特征

泉州灣河口濕地，歷史上曾經(jīng)分布著大量原生紅樹(shù)林植被，但是由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，沿海大規(guī)模的圍墾和灘涂養(yǎng)殖，到2001年底，僅存的紅樹(shù)林面積不到20hm2，主要分布在洛陽(yáng)江嶼頭灣一帶，主要的植物有秋茄（、桐花樹(shù)和白骨壤（，泉州灣是桐花樹(shù)和白骨壤天然分布的北界。為了恢復(fù)泉州灣河口濕地的生態(tài)功能，自2000年以來(lái)，惠安縣林業(yè)局在泉州灣洛陽(yáng)江東岸，進(jìn)行大規(guī)模的紅樹(shù)造林，經(jīng)過(guò)10余年的努力，泉州灣河口已恢復(fù)紅樹(shù)林濕地超過(guò)400hm2，是我國(guó)紅樹(shù)林人工恢復(fù)較成功面積較大的區(qū)域。

我國(guó)紅樹(shù)造林成活率普遍不高，除了紅樹(shù)植物生長(zhǎng)面臨的惡劣環(huán)境條件外，造林技術(shù)存在明顯不足。紅樹(shù)植物的生長(zhǎng)除了溫度、鹽度、土壤質(zhì)地、波浪沖擊等因素影響外，海岸灘涂受周期性潮汐的浸淹是影響紅樹(shù)造林成活的重要因素。不同潮汐深度的灘涂受潮水浸淹的時(shí)間不同，因此，海岸灘涂紅樹(shù)宜林地的選擇是紅樹(shù)恢復(fù)的關(guān)鍵。研究和實(shí)踐表明，紅樹(shù)植物的耐水淹能力不同，就秋茄、桐花樹(shù)、白骨壤而言，耐水淹能力依次為白骨壤＞桐花樹(shù)＞秋茄，三種紅樹(shù)植物在潮間帶上的天然分布也有所不同，白骨壤分布在中低潮位，桐花樹(shù)分布在中低潮位，而秋茄分布在中高潮位，三者有時(shí)也有交叉。不少研究者對(duì)紅樹(shù)植物的宜林線作了研究，但受到不同區(qū)域潮汐的特點(diǎn)的制約，宜林線也不盡相同[1-3]，本研究對(duì)泉州灣不同潮汐高度桐花樹(shù)人工林的生長(zhǎng)狀況和營(yíng)養(yǎng)特征進(jìn)行研究，旨在為桐花樹(shù)造林宜林地選擇，提高造林成活率提供參考。

1 試驗(yàn)地概況

研究地點(diǎn)位于泉州灣河口紅樹(shù)林自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，北緯24°37′-24°57′，東經(jīng)118°38′-118°41′，屬亞熱帶海洋性氣候，年均氣溫20.7℃，極端最高氣溫38.9℃，極端最低氣溫-0.5℃，年平均降水量為1207.65mm，平均年日照時(shí)數(shù)為21.962h，泉州灣河口為正規(guī)半日潮，平均高潮位4.83m，低潮位0.31m，平均潮差4.52m，濕地平坦開(kāi)闊，底質(zhì)為沙泥質(zhì)，有機(jī)質(zhì)豐富，受到江水和海潮的相互影響，進(jìn)潮時(shí)由航道向潮溝，再由潮溝向岸邊方向流動(dòng)；退潮時(shí)由岸邊向潮溝，再向航道方向流動(dòng)。濕地紅樹(shù)植物為桐花樹(shù)、白骨壤、秋茄、木欖和少量老鼠簕（

樣地為人工恢復(fù)的桐花樹(shù)純林，2002年在廢棄養(yǎng)蟶灘涂上經(jīng)過(guò)人工全面整灘的方法，采用人工植苗的方式，進(jìn)行桐花樹(shù)造林，桐花樹(shù)為2a生苗，種植密度為0.5m×1m，2003年采用桐花樹(shù)繁殖體點(diǎn)播補(bǔ)植，種植密度為0.3m×0.3m。

2 材料與方法

2011年11 月，根據(jù)惠安縣林業(yè)局洛陽(yáng)江紅樹(shù)林分布圖，選擇三種灘位（A、B、C）桐花樹(shù)人工純林，根據(jù)分布圖標(biāo)識(shí)的高程，采用水管法測(cè)得高程差，從而獲得試驗(yàn)灘位高程，分別為A：1.7m、B：1.2m、C：0.8m，根據(jù)野外實(shí)際觀測(cè)，每半日平均淹水時(shí)間為A：2-3h；B：4-5h；C：6-7h。在每種灘位桐花樹(shù)人工林中設(shè)置3個(gè)3m×3m的樣方，在樣方內(nèi)進(jìn)行每木檢尺，記錄胸徑、樹(shù)高、冠幅以及樣方內(nèi)株數(shù)。根據(jù)寧世江[4]的桐花樹(shù)生物量模型，計(jì)算桐花樹(shù)單株地上部各組分生物量以及單位面積生物量。

采集每個(gè)小樣方內(nèi)桐花樹(shù)東西南北方向樹(shù)冠無(wú)病蟲(chóng)害的成熟葉片，帶回實(shí)驗(yàn)室用蒸餾水洗凈、80℃烘干至恒重，磨粉，全碳、全氮采用全自動(dòng)碳氮分析儀（德國(guó)Elementar Vario MAX CNS）測(cè)定。全P采用鉬銻抗顯色法。由于調(diào)查樣地灘涂造林前經(jīng)過(guò)全面整灘，因此土壤理化性質(zhì)差異不大。

3 結(jié)果與分析

3.1 潮汐高度對(duì)桐花樹(shù)生長(zhǎng)的影響

不同潮汐高度桐花樹(shù)生長(zhǎng)情況見(jiàn)表1。由表1可知，不同潮汐高度桐花胸徑、樹(shù)高、冠幅差異顯著（P＜0.05），單位面積株數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。桐花樹(shù)平均胸徑、樹(shù)高、冠幅隨潮汐高度的減少而顯著降低，桐花樹(shù)生長(zhǎng)位于灘位C的桐花樹(shù)胸徑、樹(shù)高和冠幅均為最大值，胸徑比灘位B和A分別高32.1%、60.9%，樹(shù)高比灘位B和A分別高17.8%、56.6%，冠幅比灘位B和A分別高39.1%、66.3%。

表1 不同潮汐高度桐花樹(shù)生長(zhǎng)情況

課題組曾于2003年對(duì)不同潮汐深度試驗(yàn)林進(jìn)行調(diào)查，桐花樹(shù)平均樹(shù)高分別為48.6cm、44.3cm、40.1cm，差異顯著（P＜0.05），平均胸徑為1.2cm、1.3cm、1.3cm，差異不顯著（P＞0.05）。圖 1為不同灘位高度桐花樹(shù) 2003-2011年樹(shù)高、胸徑平均年增長(zhǎng)量。從圖2可以看出，隨著潮汐深度的加深，樹(shù)高、胸徑平均年增長(zhǎng)量顯著提高，因此，一定的水淹條件對(duì)桐花樹(shù)生長(zhǎng)有利。

圖1 不同灘位桐花樹(shù)年平均生長(zhǎng)量

3.2 潮汐高度對(duì)桐花樹(shù)生物量的影響

根據(jù)生物量模型獲得不同潮汐高度桐花樹(shù)各組分、地上部生物量和單位面積地上部生物量（見(jiàn)表2），從表2可以看出，不同潮汐高度對(duì)桐花樹(shù)生物量影響顯著（P＜0.05），隨著潮汐高度的增加，各組分生物量、單株地上部生物量及單位面積地上部生物量均顯著增加。灘位C的桐花樹(shù)單株地上部生物量、單位面積地上部生物量分別為113.97±30.97 g·株-1和 2189.70±449.87 g·cm-2，比灘位 A、B 增加了 88.32%、205.96%和 23.08%、132.26%。

表2 不同潮汐高度桐花樹(shù)生物量

3.3 潮汐高度對(duì)桐花樹(shù)葉片營(yíng)養(yǎng)狀況的影響

不同潮汐高度下桐花樹(shù)葉片營(yíng)養(yǎng)狀況見(jiàn)表3，三種潮汐高度下C含量分別為489.27±0.95 g·kg-1、482.96±1.38 g·kg-1、474.09±0.47 g·kg-1，N 含量分別為 13.70±0.15 g·kg-1、19.63±0.60 g·kg-1、20.63±0.48 g·kg-1，P 含量分別為 1.09±0.28 g·kg-1、1.72±0.64 g·kg-1、1.94±0.49 g·kg-1，隨著潮汐高度的增加，C 含量有所下降，N、P 含量有所增加，但方差分析結(jié)果表明，處理間差異均不顯著（P＞0.05），這表明不同潮汐高度葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響不顯著。

表3 不同潮汐高度桐花樹(shù)葉片營(yíng)養(yǎng)狀況

4 討論

從泉州灣不同潮汐高度的桐花樹(shù)生長(zhǎng)狀況來(lái)看，隨著潮汐高度的下降，桐花樹(shù)樹(shù)高、胸徑、冠幅、生物量顯著下降，即高程1.7m，平均浸淹6-7h最適宜桐花樹(shù)生長(zhǎng)，這驗(yàn)證了室內(nèi)控制試驗(yàn)結(jié)果。2003年課題組曾對(duì)造林1年后不同潮汐高度的桐花樹(shù)幼林進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明，潮浸越深，保存率和樹(shù)高越小，而地徑差異不顯著，這與本研究結(jié)果不一致，這可能是由于當(dāng)時(shí)桐花樹(shù)年齡尚小，抵抗淹水脅迫的能力也較弱，但隨著年齡的增長(zhǎng)，桐花樹(shù)幼樹(shù)耐水淹的特性也顯現(xiàn)出來(lái)。紅樹(shù)植物年齡或發(fā)育階段對(duì)淹水脅迫的響應(yīng)有所不同，Krauss等[5，6]對(duì)幼苗、幼樹(shù)和成年紅樹(shù)進(jìn)行淹水比較研究，指出紅樹(shù)的年齡直接影響淹水能力的大小。Ellison等[7]對(duì)大紅樹(shù)進(jìn)行2.5a的淹水脅迫試驗(yàn)，指出紅樹(shù)植物的不同發(fā)育階段淹水能力不同，幼樹(shù)期比幼苗期更耐水淹，樹(shù)齡長(zhǎng)或生長(zhǎng)量高的植物，其體內(nèi)的碳水化合物等能源物質(zhì)儲(chǔ)存較多，更有利于植物抵抗淹水脅迫環(huán)境。2011年調(diào)查結(jié)果表明，桐花樹(shù)年平均高生長(zhǎng)和胸徑生長(zhǎng)均顯著增加。潮汐環(huán)境影響紅樹(shù)林的生長(zhǎng)發(fā)育是多方面的，許多研究表明，潮汐淹浸是紅樹(shù)植物生長(zhǎng)的必要條件，一定的淹水對(duì)其生長(zhǎng)有利，桐花樹(shù)是耐水淹能力較強(qiáng)的紅樹(shù)植物，天然分布在中低潮位。位于泉州灣下游的白沙村灘涂，高程0.5m，屬高潮位，中小潮水無(wú)法浸淹灘涂，2002年進(jìn)行桐花樹(shù)人工造林，但造林成活率低，不適合桐花樹(shù)生長(zhǎng)，現(xiàn)僅零星分布。本次研究區(qū)域未包括潮汐高度超過(guò)1.7m的區(qū)域，這是由于潮位過(guò)低，桐花樹(shù)人工恢復(fù)面積少，且造林及調(diào)查困難，土壤質(zhì)地差別大，因此，本研究所選取的潮汐高度為泉州灣桐花樹(shù)種植區(qū)域（潮汐淹浸每半日平均2-6h）。

本研究對(duì)不同潮汐高度與葉片C、N、P含量的關(guān)系進(jìn)行研究，潮汐高度對(duì)營(yíng)養(yǎng)特征影響不顯著（P＜0.05），這可能是由于影響葉片營(yíng)養(yǎng)元素的積累是多方面的，既受到光合、蒸騰作用的制約，還與立地條件、植物根系的吸收有關(guān)。

一些研究人員對(duì)不同海區(qū)的紅樹(shù)造林的宜林線進(jìn)行研究，但由于立地條件不同，且受到潮汐作用等，各紅樹(shù)植物的宜林線也存在偏差。陳鷺真等[1]對(duì)廈門(mén)高崎白骨壤群落的樹(shù)高、胸徑、冠幅進(jìn)行調(diào)查，指出高程低于0.46～0.56m是該地區(qū)白骨壤生長(zhǎng)的臨界高程。廈門(mén)大嶼島進(jìn)行秋茄造林淹水脅迫試驗(yàn)，當(dāng)高程達(dá)到黃零0.99m，秋茄生長(zhǎng)不良，指出最適的秋茄生長(zhǎng)潮灘高程為黃零1.62m，淹水時(shí)間約為每個(gè)潮水周期浸淹5h。廖寶文等[8]對(duì)深圳灣桐花樹(shù)在不同潮浸深度帶間的3a造林保存率的研究指出，規(guī)劃造林地時(shí)首先應(yīng)確定當(dāng)?shù)氐囊肆譃┩扛叱?，深圳灣的桐花?shù)宜林灘涂高程應(yīng)高于潮高基準(zhǔn)面的142cm，即不低于平均海面以下10cm。陳玉軍等[2]在深圳灣研究了無(wú)瓣海桑、海桑和秋茄在不同灘面高度的適應(yīng)，提出這三種紅樹(shù)植物的耐水淹限度的灘面高度分別為10cm、6.5cm、24cm。因此，各地的紅樹(shù)林宜林線不盡相同，應(yīng)該適地適樹(shù)，結(jié)合紅樹(shù)植物的生物學(xué)特性進(jìn)行紅樹(shù)林恢復(fù)或引種栽培。

泉州灣現(xiàn)已人工恢復(fù)紅樹(shù)林400hm2以上，濱海濕地生境復(fù)雜多變，紅樹(shù)林灘涂宜林地的選擇是造林成功的關(guān)鍵因素，對(duì)于不利紅樹(shù)林生長(zhǎng)的微地形進(jìn)行平整灘涂，開(kāi)挖排水溝，改變潮灘高度是一項(xiàng)重要的造林技術(shù)措施[9]。

[1]陳鷺真，楊志偉，王文卿，等．廈門(mén)地區(qū)秋茄幼苗生長(zhǎng)的宜林臨界線探討[J]．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，17（2）：177-181．

[2]陳玉軍，廖寶文，鄭松發(fā)，等．紅樹(shù)植物對(duì)不同海灘面高度的適應(yīng)性研究[J]．生態(tài)科學(xué)，2006，25（6）：496-500．

[3]廖寶文，鄭松發(fā)，陳玉軍，等．紅樹(shù)林濕地恢復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展[J]．生態(tài)科學(xué)，2005，24（1）：61-65．

[4]寧世江，蔣運(yùn)生，鄧澤龍．廣西龍門(mén)島群桐花樹(shù)天然林生物量的初步研究[J]．植物生態(tài)學(xué)報(bào)，1996，20（1）：57-64．

[5]Krauss K W，Doyle T W，Twilley R R，et al．Evaluating the relative contributions of hydroperiod and soilfertility on growth of south Florida mangroves[J].Hydrobiologia，2006，569（1）：311-324．

[6]Krauss K W，Twilley R R，Doyle T W，et al．Leaf gas exchange characteristics of three neotropical mangrove species in response to varying hydroperiod[J]．Tree Physiology，2006，26（7）：959-968．

[7]Ellison A M，F(xiàn)arnsworth E J．Simulated sea level change alters anatomy，physiology，growth，and reproduction of red mangrove）[J]．Oecologia，1997，112（4）：435-446．

[8]廖寶文，鄭德璋，鄭松發(fā)，等．紅樹(shù)植物桐花樹(shù)育苗造林技術(shù)的研究[J]．林業(yè)科學(xué)研究，1998，11（5）：474-480．

[9]崔麗娟，趙欣勝，李偉，等．濕地地形恢復(fù)研究概述[J]．世界林業(yè)研究，2011，24（2）：15-19．

責(zé)任編輯/丁 珌

The Effect of Tide Height on the Growth and Nutrient of Aegiceras corniculatum Community

Luo Meijuan
（Fujian Academy of Forestry Sciences,Fuzhou Fujian 350012,China）

Q945

A

：1003-4382（2015）10-0028-04

2015-7-8

：2015-8-20

福建省屬公益類(lèi)科研院所基本科研專(zhuān)項(xiàng)“濱海濕地紅樹(shù)林對(duì)風(fēng)暴潮的防護(hù)效益及優(yōu)化配置”。

羅美娟（1975-），女，福建三明人，高級(jí)工程師，主要從事濕地生態(tài)研究工作。