不同潮汐高度对桐花树群落生长状况与营养特征的影响*

罗美娟

（福建省林业科学研究院，福建福州350012）

不同潮汐高度对桐花树群落生长状况与营养特征的影响*

罗美娟

（福建省林业科学研究院，福建福州350012）

对泉州湾不同潮汐高度的人工桐花树群落进行调查，结果表明，造林后8a，随着潮汐高度的下降，桐花树树高、胸径、冠幅、生物量显著下降，即高程1.7m，平均浸淹6-7h最适宜桐花树生长，不同潮汐高度的桐花树叶片中C、N、P含量差异不显著。野外调查还表明，高程0.5m的高潮位桐花树保存率低，生长缓慢，不适合桐花树生长。

潮汐高度；桐花树；生长；营养特征

泉州湾河口湿地，历史上曾经分布着大量原生红树林植被，但是由于经济的发展，沿海大规模的围垦和滩涂养殖，到2001年底，仅存的红树林面积不到20hm2，主要分布在洛阳江屿头湾一带，主要的植物有秋茄（、桐花树和白骨壤（，泉州湾是桐花树和白骨壤天然分布的北界。为了恢复泉州湾河口湿地的生态功能，自2000年以来，惠安县林业局在泉州湾洛阳江东岸，进行大规模的红树造林，经过10余年的努力，泉州湾河口已恢复红树林湿地超过400hm2，是我国红树林人工恢复较成功面积较大的区域。

我国红树造林成活率普遍不高，除了红树植物生长面临的恶劣环境条件外，造林技术存在明显不足。红树植物的生长除了温度、盐度、土壤质地、波浪冲击等因素影响外，海岸滩涂受周期性潮汐的浸淹是影响红树造林成活的重要因素。不同潮汐深度的滩涂受潮水浸淹的时间不同，因此，海岸滩涂红树宜林地的选择是红树恢复的关键。研究和实践表明，红树植物的耐水淹能力不同，就秋茄、桐花树、白骨壤而言，耐水淹能力依次为白骨壤＞桐花树＞秋茄，三种红树植物在潮间带上的天然分布也有所不同，白骨壤分布在中低潮位，桐花树分布在中低潮位，而秋茄分布在中高潮位，三者有时也有交叉。不少研究者对红树植物的宜林线作了研究，但受到不同区域潮汐的特点的制约，宜林线也不尽相同[1-3]，本研究对泉州湾不同潮汐高度桐花树人工林的生长状况和营养特征进行研究，旨在为桐花树造林宜林地选择，提高造林成活率提供参考。

1 试验地概况

研究地点位于泉州湾河口红树林自然保护区内，北纬24°37′-24°57′，东经118°38′-118°41′，属亚热带海洋性气候，年均气温20.7℃，极端最高气温38.9℃，极端最低气温-0.5℃，年平均降水量为1207.65mm，平均年日照时数为21.962h，泉州湾河口为正规半日潮，平均高潮位4.83m，低潮位0.31m，平均潮差4.52m，湿地平坦开阔，底质为沙泥质，有机质丰富，受到江水和海潮的相互影响，进潮时由航道向潮沟，再由潮沟向岸边方向流动；退潮时由岸边向潮沟，再向航道方向流动。湿地红树植物为桐花树、白骨壤、秋茄、木榄和少量老鼠簕（

样地为人工恢复的桐花树纯林，2002年在废弃养蛏滩涂上经过人工全面整滩的方法，采用人工植苗的方式，进行桐花树造林，桐花树为2a生苗，种植密度为0.5m×1m，2003年采用桐花树繁殖体点播补植，种植密度为0.3m×0.3m。

2 材料与方法

2011年11 月，根据惠安县林业局洛阳江红树林分布图，选择三种滩位（A、B、C）桐花树人工纯林，根据分布图标识的高程，采用水管法测得高程差，从而获得试验滩位高程，分别为A：1.7m、B：1.2m、C：0.8m，根据野外实际观测，每半日平均淹水时间为A：2-3h；B：4-5h；C：6-7h。在每种滩位桐花树人工林中设置3个3m×3m的样方，在样方内进行每木检尺，记录胸径、树高、冠幅以及样方内株数。根据宁世江[4]的桐花树生物量模型，计算桐花树单株地上部各组分生物量以及单位面积生物量。

采集每个小样方内桐花树东西南北方向树冠无病虫害的成熟叶片，带回实验室用蒸馏水洗净、80℃烘干至恒重，磨粉，全碳、全氮采用全自动碳氮分析仪（德国Elementar Vario MAX CNS）测定。全P采用钼锑抗显色法。由于调查样地滩涂造林前经过全面整滩，因此土壤理化性质差异不大。

3 结果与分析

3.1 潮汐高度对桐花树生长的影响

不同潮汐高度桐花树生长情况见表1。由表1可知，不同潮汐高度桐花胸径、树高、冠幅差异显著（P＜0.05），单位面积株数差异不显著（P＞0.05）。桐花树平均胸径、树高、冠幅随潮汐高度的减少而显著降低，桐花树生长位于滩位C的桐花树胸径、树高和冠幅均为最大值，胸径比滩位B和A分别高32.1%、60.9%，树高比滩位B和A分别高17.8%、56.6%，冠幅比滩位B和A分别高39.1%、66.3%。

表1 不同潮汐高度桐花树生长情况

课题组曾于2003年对不同潮汐深度试验林进行调查，桐花树平均树高分别为48.6cm、44.3cm、40.1cm，差异显著（P＜0.05），平均胸径为1.2cm、1.3cm、1.3cm，差异不显著（P＞0.05）。图 1为不同滩位高度桐花树 2003-2011年树高、胸径平均年增长量。从图2可以看出，随着潮汐深度的加深，树高、胸径平均年增长量显著提高，因此，一定的水淹条件对桐花树生长有利。

图1 不同滩位桐花树年平均生长量

3.2 潮汐高度对桐花树生物量的影响

根据生物量模型获得不同潮汐高度桐花树各组分、地上部生物量和单位面积地上部生物量（见表2），从表2可以看出，不同潮汐高度对桐花树生物量影响显著（P＜0.05），随着潮汐高度的增加，各组分生物量、单株地上部生物量及单位面积地上部生物量均显著增加。滩位C的桐花树单株地上部生物量、单位面积地上部生物量分别为113.97±30.97 g·株-1和 2189.70±449.87 g·cm-2，比滩位 A、B 增加了 88.32%、205.96%和 23.08%、132.26%。

表2 不同潮汐高度桐花树生物量

3.3 潮汐高度对桐花树叶片营养状况的影响

不同潮汐高度下桐花树叶片营养状况见表3，三种潮汐高度下C含量分别为489.27±0.95 g·kg-1、482.96±1.38 g·kg-1、474.09±0.47 g·kg-1，N 含量分别为 13.70±0.15 g·kg-1、19.63±0.60 g·kg-1、20.63±0.48 g·kg-1，P 含量分别为 1.09±0.28 g·kg-1、1.72±0.64 g·kg-1、1.94±0.49 g·kg-1，随着潮汐高度的增加，C 含量有所下降，N、P 含量有所增加，但方差分析结果表明，处理间差异均不显著（P＞0.05），这表明不同潮汐高度叶片营养元素含量的影响不显著。

表3 不同潮汐高度桐花树叶片营养状况

4 讨论

从泉州湾不同潮汐高度的桐花树生长状况来看，随着潮汐高度的下降，桐花树树高、胸径、冠幅、生物量显著下降，即高程1.7m，平均浸淹6-7h最适宜桐花树生长，这验证了室内控制试验结果。2003年课题组曾对造林1年后不同潮汐高度的桐花树幼林进行调查，结果表明，潮浸越深，保存率和树高越小，而地径差异不显著，这与本研究结果不一致，这可能是由于当时桐花树年龄尚小，抵抗淹水胁迫的能力也较弱，但随着年龄的增长，桐花树幼树耐水淹的特性也显现出来。红树植物年龄或发育阶段对淹水胁迫的响应有所不同，Krauss等[5，6]对幼苗、幼树和成年红树进行淹水比较研究，指出红树的年龄直接影响淹水能力的大小。Ellison等[7]对大红树进行2.5a的淹水胁迫试验，指出红树植物的不同发育阶段淹水能力不同，幼树期比幼苗期更耐水淹，树龄长或生长量高的植物，其体内的碳水化合物等能源物质储存较多，更有利于植物抵抗淹水胁迫环境。2011年调查结果表明，桐花树年平均高生长和胸径生长均显著增加。潮汐环境影响红树林的生长发育是多方面的，许多研究表明，潮汐淹浸是红树植物生长的必要条件，一定的淹水对其生长有利，桐花树是耐水淹能力较强的红树植物，天然分布在中低潮位。位于泉州湾下游的白沙村滩涂，高程0.5m，属高潮位，中小潮水无法浸淹滩涂，2002年进行桐花树人工造林，但造林成活率低，不适合桐花树生长，现仅零星分布。本次研究区域未包括潮汐高度超过1.7m的区域，这是由于潮位过低，桐花树人工恢复面积少，且造林及调查困难，土壤质地差别大，因此，本研究所选取的潮汐高度为泉州湾桐花树种植区域（潮汐淹浸每半日平均2-6h）。

本研究对不同潮汐高度与叶片C、N、P含量的关系进行研究，潮汐高度对营养特征影响不显著（P＜0.05），这可能是由于影响叶片营养元素的积累是多方面的，既受到光合、蒸腾作用的制约，还与立地条件、植物根系的吸收有关。

一些研究人员对不同海区的红树造林的宜林线进行研究，但由于立地条件不同，且受到潮汐作用等，各红树植物的宜林线也存在偏差。陈鹭真等[1]对厦门高崎白骨壤群落的树高、胸径、冠幅进行调查，指出高程低于0.46～0.56m是该地区白骨壤生长的临界高程。厦门大屿岛进行秋茄造林淹水胁迫试验，当高程达到黄零0.99m，秋茄生长不良，指出最适的秋茄生长潮滩高程为黄零1.62m，淹水时间约为每个潮水周期浸淹5h。廖宝文等[8]对深圳湾桐花树在不同潮浸深度带间的3a造林保存率的研究指出，规划造林地时首先应确定当地的宜林滩涂高程，深圳湾的桐花树宜林滩涂高程应高于潮高基准面的142cm，即不低于平均海面以下10cm。陈玉军等[2]在深圳湾研究了无瓣海桑、海桑和秋茄在不同滩面高度的适应，提出这三种红树植物的耐水淹限度的滩面高度分别为10cm、6.5cm、24cm。因此，各地的红树林宜林线不尽相同，应该适地适树，结合红树植物的生物学特性进行红树林恢复或引种栽培。

泉州湾现已人工恢复红树林400hm2以上，滨海湿地生境复杂多变，红树林滩涂宜林地的选择是造林成功的关键因素，对于不利红树林生长的微地形进行平整滩涂，开挖排水沟，改变潮滩高度是一项重要的造林技术措施[9]。

[1]陈鹭真，杨志伟，王文卿，等．厦门地区秋茄幼苗生长的宜林临界线探讨[J]．应用生态学报，2006，17（2）：177-181．

[2]陈玉军，廖宝文，郑松发，等．红树植物对不同海滩面高度的适应性研究[J]．生态科学，2006，25（6）：496-500．

[3]廖宝文，郑松发，陈玉军，等．红树林湿地恢复技术的研究进展[J]．生态科学，2005，24（1）：61-65．

[4]宁世江，蒋运生，邓泽龙．广西龙门岛群桐花树天然林生物量的初步研究[J]．植物生态学报，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，Farnsworth E J．Simulated sea level change alters anatomy，physiology，growth，and reproduction of red mangrove）[J]．Oecologia，1997，112（4）：435-446．

[8]廖宝文，郑德璋，郑松发，等．红树植物桐花树育苗造林技术的研究[J]．林业科学研究，1998，11（5）：474-480．

[9]崔丽娟，赵欣胜，李伟，等．湿地地形恢复研究概述[J]．世界林业研究，2011，24（2）：15-19．

责任编辑/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

福建省属公益类科研院所基本科研专项“滨海湿地红树林对风暴潮的防护效益及优化配置”。

罗美娟（1975-），女，福建三明人，高级工程师，主要从事湿地生态研究工作。