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蓝海之滨漾红林

2021-06-10  作者:  浏览次数:953次
  

在我国温暖湿润的南方大地,当你徜徉在辽阔浩瀚的大海之滨,当你置身于蜿蜒纵深的河口之畔,你可曾留意到在那海陆交界之处,生长着一片郁郁葱葱的“海上森林”?这便是我们今天故事的主角——红树林(图1)。 

图1 海陵湾广袤的天然红树林

我就是这么红!

红树林是分布于热带、亚热带潮间带的木本植物群落的统称,其构成植被的典型种类为红树科(Rhizophoraceae)的植物。其英文名字mangrove来源于葡萄牙语对红树林的称呼“mangue”,而红树科的拉丁学名则是希腊文中的“根 rhiza”和“具备 phoreo”的组合,形容植物在萌发前就可以长出根的胎生特性。 

由于红树林植物生长在长期积水、高盐的环境中,其“身体”各部分大多富含单宁这一化合物,除去树皮后,木材常常因单宁氧化而呈现红色(图2),故名“红树林”。诚然,并非所有的红树林植物都是富含单宁的种类。个别植物,如海桑属(Sonneratia)的种类和海榄雌(Avicennia marina)的木材在受伤后则不会变成红色。

图2 红树科植物茎干横切面接触空气后呈红色

 

机智如我,坚强如我

由于分布在独特的海陆相接环境中,为了应对土壤中水分饱和、沉积物高盐分而造成的缺氧和生理缺水的环境特征,红树林在漫长的历史演化过程中,逐渐形成了一套特殊本领,包括可供其在风浪中保持稳定、在缺氧环境中维持呼吸而长出发达的气生根,在高盐分环境中具备的拒绝盐分进入体内或从体内排出盐分的能力,以及适应风浪环境而形成的“胎生”幼苗繁殖机制。 

与此同时,由于拒盐、泌盐等生理活动均需要耗费能量,间接导致了典型的红树林只能分布于以赤道为中心的热带、亚热带平均温度较高的区域;并且林下层光照通常不足,植物难以获得光合作用积累能量所需的有效光照,所以红树林通常缺乏林下层植被的结构。 

全球范围内,红树林以热带区域最为繁盛,往南北高纬度区域延伸,红树林的面积、种类多样性都逐渐降低(图3)。全球红树林分布的北界和南界分别位于日本九州岛和澳大利亚南部。 

图3 全球红树林分布及物种数示意图(引自Rivera-Monroy et al., 2017) 

受洋流循环的影响,红树林在各大陆东岸的分布纬度范围要高于大陆西岸。根据下方的全球洋流图,你能猜到原因吗? 

图4 世界主要洋流示意图 

(《海洋学导论》Alan P.Trujillo等著 张荣华等译) 

我国红树林自南向北天然分布于海南、广西、广东、福建以及港澳台等省区沿海区域,并在上世纪50年代人工引种至浙江南部的温州。据统计,全球典型的红树林植物(亦称为真红树植物(true mangrove))有70余种,其中印度洋-西太平洋区域沿海有70种以上,而大西洋-东太平洋区域沿海则只有3种,差异巨大。我国天然分布的典型真红树植物种类有27种,自南向北依次递减,到达浙江则只有人工引种的秋茄树(Kandelia obovata)1种。 

每天一个鉴别小技巧

尽管红树林植物种类并不多,但要在浩瀚的林海中将它们识别出来,还是需要一点技巧的。通常可以遵循“由远及近”的原则:远处看大概,近处观细态。 

在我国南方地区,当你远远走在红树林的外围,如果看到长得浅绿色、高大、植株披散、挂着圆球形的浆果,那就是无瓣海桑(Sonneratia apetala)(图5); 

       图5 无瓣海桑结出大量的浆果(引自iplant.cn)

而灰绿色、低矮、植株紧凑、长满扁球形蒴果的则为海榄雌,而其余树种大多树冠为深绿色(图6)。 

图6 海榄雌的蒴果(引自iplant.cn)

走近观察,叶片互生、倒卵形、没有明显呼吸根、小花密密麻麻排列成伞形、枝头长满新月形蒴果的是蜡烛果(Aegiceras coniculatum)(图7); 

图7 蜡烛果的伞形花序

其他种类叶片则为对生,具有支柱根、叶片卵形具有小刺尖、叶背有密生褐色腺点、枝头胚轴长且长满瘤点的是红海兰(Rhizophora stylosa)(图8);

图8 红海兰叶背具有褐色腺点和叶尖具有小凸尖 

而具有膝状呼吸根、叶片卵形具渐尖、叶背光滑、胚轴粗壮光滑的是木榄(Bruguiera gymnorhiza)(图9); 

图9 木榄短而粗壮的胚轴 

最后无明显呼吸根、叶片卵形无明显叶尖、叶背光滑、胚轴细长略为弯曲的则是秋茄树(图10)。 

图10 秋茄树的胚轴形似笔杆(引自iplant.cn)

 

(看到这里是不是已经忘记前面的鉴别技巧了?没关系,收藏这篇文,下次实地见到红树林时,请悄悄打开这篇文章,对照相应特点,淡定告诉朋友这是哪一种,深藏功与名。) 

我受伤了,请救救我!

红树林对于热带、亚热带海岸来说十分重要,具有维持碳汇、保育海岸生物多样性、促淤造陆、防风消浪等生态功能,以及科普教育、美化景观等社会功能。 

然而,由于全球海岸带人口和经济社会活动的持续增加,红树林受到的严重的威胁,包括生境丧失、资源过渡利用、陆源污染、全球变化影响等均对红树林的生存带来了挑战,自2000年以来全球红树林以约0.1-0.4%的速度持续减少。以我国为例,自上世纪中期以来,红树林先后受围海造田、围海养殖、城市和基础设置建设等影响,其面积在经过近20年的自然和人工恢复工作后,仍不足有资料记载以来的50%,资源衰退严重。近年来,由于气候变化海平面上升、富营养化引起团水虱 (Sphaeroma sp.)爆发(图11)、食叶害虫频繁发生等因素,进一步加剧了我国红树林受害的程度。 

图11 受团水虱危害茎基部被蛀空而倒伏的红树林 

 

我身上的未解之谜

由于红树林具有重大的生态功能与价值,对红树林保护、恢复与生态功能方面的研究正日益增加,许多新兴的科学问题仍然有待人们去解决: 

1.部分红树林植物在海陆交界区域生长的环境较为广泛,导致红树植物物种的名录仍然存在不确定性。 

2.红树林植物可以随着洋流作远距离传播,因此产生了一些潜在的杂交种群,到底红树林中有多少物种?它们的种群数量和受威胁的状况如何? 

3.全球红树植物区系组成在东西半球的差异较大,与之相伴的其他生物类群多样性也存在差异,造成这样现象的机理是什么? 

4.得益于陆源沉积物和有机碎屑的不断输入,以及厌氧的水土环境,红树林对碳具有强大埋藏作用;如何实现碳汇最大化,碳在红树林中的固定、转化、输出过程与影响因子是什么? 

5.生长在滨海区域的红树林可以防风消浪,但是该功能的定量化估算以及影响机理是什么? 

6.红树林恢复有助于保护和发挥红树林的生态功能,但实施恢复的基本条件如何?红树林恢复的生态效益评价应该如何实施?(图12) 

图12 乡土红树林恢复造林的生态功能监测

7.全球变化背景下红树林生态系统的演变趋势、生态功能以及与之对应的管理策略如何? 

…… 

这些都是未来一段时间科学界关于红树林方面值得探讨的热点问题。 

正因为红树林具有分布广泛、生境独特的特点,并且具有重要的生态功能和价值,需要我们今后继续对红树林进行深入了解和探索,保护、恢复、管理和合理利用红树林生态系统,才能使这一份自然界对人类的馈赠得以生生不息,万世相伴!

 

 

转载于南方海洋实验室

文案:南方海洋实验室

封面:南方海洋实验室

图片:南方海洋实验室、《海洋学导论》、iplant.cn、Rivera-Monroy et al., 2107

编辑:胡悦

初审:彭逸生、谢书谊

审核:漆姗姗

审定发布:杨清华

 

如有侵权,联系删除

 

 

 

 

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