CN111567301B - 一种在深水裸滩种植红树林的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在深水裸滩种植红树林的方法。本发明采用无纺布袋和竹竿结合的方式抬升滩面高程，可有效提高红树植物在深水裸滩的存活率，采用该方法种植的桐花树、木榄和老鼠簕的存活率均达到50％以上；同时该方法满足以下要求：a.具有较强的稳固性；b.能够给红树植物根系提供一定的生长空间；c.属于天然可降解材料，避免不必要的环境污染；d.成本低，操作简单，易推广。本发明方法不仅有效提高红树林的种植存活率，而且大大降低种植成本，适合大面积推广。
Description
技术领域
本发明属于生态技术领域，具体涉及一种在深水裸滩种植红树林的方法。
背景技术
不同红树植物对不同潮汐水位(滩面高程)有不同程度的耐受性，中等至较低的淹水程度更有利于红树幼苗的生长，但每天淹水时间超过一定阈值，红树将受到长时间淹水胁迫而无法正常存活(陈鹭真等，2006；何斌源，2009；廖宝文，2010)。《困难立地红树林造林技术规程》指出，深水海滩(深水裸滩)指滩面高程低于红树林生长所需高程1.5m以内的海滩立地。造林地的水位过高(滩涂高程过低)是最常见的限制红树林生长的生境条件，因此，需要采取一些宜林地改造的工程措施才能进行造林。目前，在深水裸滩种植红树植物的方法可分为抬升式种植和浮岛式种植两种方式，其中抬升滩面高程的方式又可分为整体吹填抬升和局部垒高抬升(高海燕等，2007；成家隆，2016)。整体吹填抬升主要是通过大面积垫高种植地从而达到宜林地改造的目的(潘良浩等，2012；林文欢等，2014)，由于整体吹填抬升的种植方式需要耗费大量人力物力，于是不少学者尝试局部垒高抬升的方法。范航清(2012)和成家隆(2016)采用不同高度的PVC管局部抬高造林地高程。俞丹炯等(2019)发明一种呈圆筒状预制混凝土筒，将混凝土筒插入海泥，填入种植土后在筒中种植红树。任海等(2006)和王秀丽等(2016)均采用空心管状并人工开裂的竹筒插入海泥作为提高种植高程及种子萌芽保护装置。浮岛式种植方式是近年来比较常见的种植方式，其原理参考水面的自然浮岛，通过人工固定措施形成浮岛式的海上苗圃，从而减少红树淹水时间。何斌源等(2012)发明了浮筏式可移动红树植物海上苗圃；佘忠明等(2010)构建悬浮于水面的筒形红树植物水面生长载体；金刚等(2016)发明由圆形圈体、固定档杆以及连接绳等组成的红树悬浮式生长装置。总之，虽然目前针对深水裸滩红树种植的方法都取得了一定的成效，但是要真正达到经济成本低、环保、工程量较小、易操作推广、发挥红树生态效益等综合目的，还需要不断创新方案。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种操作简单、成本低廉、生态环保、存活率高的在深水裸滩种植红树林的方法。
虽然有大量试验研究表明，抬升滩面高程能够有效提高红树种植存活率，但是整体吹填抬升仅适合小范围的造林试验，对于大面积的造林，该方法存在工程量大、成本高等问题而难以普及。局部抬升的方式虽然大幅度减少了工程量，但是PVC管和预制混凝土筒存在成本过高、难以降解的问题，竹筒则受到竹子直径的限制，仅适用于较小的红树幼苗。上述的两种方法仍然在造林实践中难以大面积推广。不同装置的浮岛式种植的确能够有效提高深水裸滩的红树植物种植存活率，但是红树植物是需要受周期性潮水淹浸的特殊植物，适当的淹水有利于红树的生长，而浮岛式的设计让红树植物不再受周期性潮水淹浸，不利于红树的稳定生长。红树根部也无法真正扎入海泥之中，红树植物的防风固浪的生态功能则无法实现。这样的种植方式能够带来很好的视觉效果，但是难以从根本上实现红树的生态价值。
相对于已有的技术，本发明既能够有效提高红树植物在深水裸滩的存活率，同时满足成本低、环保、易推广的优势。
本发明首先对试验地水位进行测量，获得试验地的全年水位信息，并结合不同红树植物的耐淹水能力确定了不同红树植物适宜的淹水高度。然后设计了一种无纺布袋结合竹竿的抬升滩面高程的红树林造林方案，并综合种植成本、存活率、稳固度等多方面因素得出适合的无纺布袋尺寸和红树幼苗高度。
本发明的在深水裸滩种植红树林的方法，包括以下步骤：
将无纺布袋中填满泥土后放置于深水裸滩淤泥表面，用竹竿从无纺布袋口正中间沿轴向插入袋中并穿破无纺布袋底部后插入淤泥固定，将红树幼苗种植在无纺布袋中，用绑带将幼苗的茎与竹竿捆绑固定；封滩养护。
优选，所述的在深水裸滩种植红树林的方法，包括以下步骤：
a.确定红树幼苗高度：
监测记录深水裸滩1年以上的水位数据，以不同高度日均淹水时间总和最大的月份的水位数据为基础，建立淹水高度(H淹水)和淹水时间(t)之间的线性回归方程得到公式1；
确定所选用的红树树种的临界淹水时间，将临界淹水时间代入公式1中对应得到临界淹水高度，临界淹水高度减去无纺布袋高度后即得到该红树树种的临界苗高；选用不低于临界苗高的红树幼苗；
b.局部抬升高程种植：
将无纺布袋中填满泥土后放置于深水裸滩淤泥表面，用竹竿从无纺布袋口正中间沿轴向插入袋中并穿破袋底部后插入淤泥固定，将红树幼苗种植在无纺布袋中，用绑带将幼苗的茎与竹竿捆绑固定；
c.封滩2年以上，及时补植，常规养护。
优选，选用红树幼苗高度介于临界苗高与最适苗高之间，所述的最适苗高，是通过以下方法计算得到的：确定所选用的红树树种的日均最适淹水时间，将日均最适淹水时间代入公式1中对应得到最适淹水高度，最适淹水高度减去无纺布袋高度后即得到该红树树种的最适苗高。
优选，所述的红树为桐花树、木榄或老鼠簕。
优选，所述的桐花树的临界淹水时间为8-10h，木榄的临界淹水时间为2-6h，老鼠簕的临界淹水时间为6-8h。
优选，所述的桐花树的最适淹水时间为6-8h，木榄的最适淹水时间为0-2h，老鼠簕的最适淹水时间为4-6h。
优选，所述的竹竿的长度为2m以上。
优选，所述的无纺布袋高度为50cm以下。
优选，所述的无纺布袋高度为50cm、直径为30cm。
本发明采用无纺布袋和竹竿结合的方式抬升滩面高程，并通过实验证明可有效提高红树植物在深水裸滩的存活率，种植试验结果显示采用该方法在深水裸滩种植5种红树植物6个月后的总体存活率是直接种植10倍，其中采用该方法种植的桐花树、木榄和老鼠簕的存活率均达到50％以上，同时该方法满足以下要求：a.具有较强的稳固性；b.能够给红树植物根系提供一定的生长空间；c.属于天然可降解材料，避免不必要的环境污染；d.成本低，操作简单，易推广。因此，本发明将不仅有效提高红树林的种植存活率，而且大大降低种植成本，适合大面积推广。
附图说明
图1是改造设计示意图。
图2是不同潮水水位时种植试验效果图。
图3是加袋种植方法推广效果。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
本发明采用局部抬升滩面高程方法，总体操作如下：
在可定制尺寸的无纺布袋中填满泥土后放置于深水裸滩淤泥表面，用长度2m以上的竹竿从无纺布袋口正中间沿轴向插入无纺布袋中并穿破无纺布袋底部并继续插入淤泥固定；将红树幼苗种植在无纺布袋中，红树幼苗种植密度为乔木：2×2m；灌木、草本：1×1m。采用尼龙绑带将幼苗的茎与竹竿捆绑固定，因深水裸滩长期淹水，风急浪大，与竹竿捆绑可以提高幼苗抵御风浪的能力，从而保证红树幼苗的存活率。
实施例1
实施样地在广东省江门市恩平市镇海湾红树林保护区，该地为典型的深水裸滩，最高水位约200cm。2018年3月恩平市林业局曾在此试验地采用桐花树和木榄共造林1200株，6个月之后存活率为0。
1.种植地水位测量和预测
利用水位计(HOBO，U20-001-01(0-9m)，美国)监测获取当地1年的水位数据。水位监测数据如表1所示。
首先从一年的水位监测数据中选择不同高度日均淹水时间总和最大的月份作为在该地种植红树时的水位参考，这样能够最大程度上减少淹水胁迫。如在表1中，10月份不同高度日均淹水时间总和在一年中最高，因此选择10月的水位数据作为种植参考水位。并建立10月份淹水高度(H淹水，单位：cm)和日均淹水时间(t，单位：h)之间的线性回归方程，得到H淹水＝-9.0468t+179.59(公式1)。
结合该预测模型(公式1)模拟出来的实施样地的潮汐水位数据，可以进一步用于确定红树植物在该实施样地的最适淹水高度和临界淹水高度(即苗高加袋高)。
表1试验样地幼苗高度与不同月份日均淹水时间关系
2.局部抬高滩面高程中涉及的各因素高度的确定
淹水高度(H淹水)与无纺布袋高度(H袋)和红树幼苗高度(H苗)的关系为H淹水＝H苗+H袋。
1)无纺布袋高度(H袋)
无纺布袋高的稳固性试验结果如表2所示(其中无纺布袋直径均为30cm，因为前期研究表明无纺布袋直径为30cm时对红树苗木生长发育的抑制作用相对较小，且便于野外种植时的操作)，袋高大于50cm时，破损率和倒伏率大幅上升。兼顾考虑无纺布袋的抬升高程的作用，认为稳固性最好的无纺布袋高度(H袋)为50cm。
表2不同高度无纺布袋在深水裸滩放置3个月后情况
2)本实施样地需要选择的红树幼苗高度(H苗)
结合不同红树植物的耐淹水能力确定不同红树植物适宜的淹水高度。根据已有的文献资料整理出的5种红树植物日均最适淹水时间和临界淹水时间(表3)，将日均最适淹水时间和临界淹水时间通过公式1进行计算，转换成淹水高度，得出桐花树、木榄、秋茄、老鼠簕和卤蕨的最适合淹水高度和临界淹水高度(表3)。
表3 5种红树植物日均最适及临界淹水时间和最适及临界淹水高度
淹水高度与袋高和苗高的关系为H淹水＝H苗+H袋，已知本实施样地的H淹水和H袋，即可得出H苗，对于本实施样地来说，桐花树、木榄、秋茄、老鼠簕和卤蕨的最适苗高分别为50～75cm、110～130cm、95～110cm、75～95cm、110～150cm，临界苗高分别40～50cm、75～110cm、60～75cm、60～75cm、95～110cm。实际种植中应至少保证苗高不低于临界苗高。如图1所示。
通过市场调研法和对比观察法比较了不同规格的苗木价格，如表4所示。
表4不同规格的5种红树植物苗木价格
结合不同高度幼苗的价格(表4)，超过1m以上的苗木价格相对昂贵，综合经济成本确定了相对经济的苗高范围；得出适宜在本实施样地深水裸滩种植的苗高分别为：桐花树40～60cm，木榄75～80cm，秋茄和老鼠簕60～75cm，卤蕨95～100cm。
由此，综合种植成本、存活率、稳固度等多方面因素得出适合在实施样地的无纺布袋尺寸和红树幼苗高度，最终确定无纺布袋高度为50cm、直径为30cm；桐花树苗高40～60cm，木榄苗高75～80cm，秋茄和老鼠簕苗高60～75cm，卤蕨苗高95～100cm。
3.栽后管理
红树种植以后需要加强管护：
1)封滩2年以上，并且要专人管护，防止人和动物践踏；
2)要防治病虫害；
3)要及时补植，扶正和加固倾斜的无纺布袋，适时施肥，确保造林成效。
4.实施效果
本方法已取得了良好的实施效果，种植6个月后，加袋种植的红树植物的存活率要显著高于直接种植。国家林业局2018年发布的《困难立地红树林造林技术规程》规定，困难立地造林验收标准，种植3年以上慢生树种存活率不小于45％。本试验中乔灌木红树植物均为本土慢生树种，种植6个月后红树植物存活率结果如表5所示，本实施例方法的加袋种植的桐花树的存活率为70％，木榄和老鼠簕的存活率均大于50％，秋茄和卤蕨存活率较低。后期对5种红树进行补植，一年后桐花树的存活率达到80％，老鼠簕和木榄的存活率达到70％，秋茄存活率达到60％，卤蕨存活率仍然低于10％，卤蕨可能不适宜在深水裸滩种植。目前该技术已经在2亩试验地中种植获较好效果(图2)，并已在镇海湾红树林自然保护区其它深水裸滩区域推广种植50亩(图3)。
表5不同种植方式对5种红树植物存活率影响的方差分析
注：表中数据为平均值±标准误(Mean±SE)，*为P＜0.05，**为P＜0.01。
Claims (7)
1.一种在深水裸滩种植红树林的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a. 确定红树幼苗高度：
监测记录深水裸滩1年以上的水位数据，以不同高度日均淹水时间总和最大的月份的水位数据为基础，建立淹水高度和淹水时间之间的线性回归方程得到公式1；
确定所选用的红树树种的临界淹水时间，将临界淹水时间代入公式1中对应得到临界淹水高度，临界淹水高度减去无纺布袋高度后即得到该红树树种的临界苗高；选用不低于临界苗高的红树幼苗；
b. 局部抬升高程种植：
将无纺布袋中填满泥土后放置于深水裸滩淤泥表面，用竹竿从无纺布袋口正中间沿轴向插入袋中并穿破袋底部后插入淤泥固定，将红树幼苗种植在无纺布袋中，用绑带将幼苗的茎与竹竿捆绑固定；
c. 封滩2年以上，及时补植，常规养护；
所述的红树幼苗高度介于临界苗高与最适苗高之间，所述的最适苗高，是通过以下方法计算得到的：确定所选用的红树树种的日均最适淹水时间，将日均最适淹水时间代入公式1中对应得到最适淹水高度，最适淹水高度减去无纺布袋高度后即得到该红树树种的最适苗高。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的红树为桐花树、木榄或老鼠簕。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的桐花树的临界淹水时间为8-10 h，木榄的临界淹水时间为2-6 h，老鼠簕的临界淹水时间为6-8 h。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的桐花树的最适淹水时间为6-8 h，木榄的最适淹水时间为0-2 h，老鼠簕的最适淹水时间为4-6 h。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的竹竿的长度为2 m以上。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的无纺布袋高度为50 cm以下。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的无纺布袋高度为50 cm、直径为30cm。
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2020
- 2020-05-08 CN CN202010381299.5A patent/CN111567301B/zh active Active
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