海南岛礁生态修复先锋植物筛选

2019-10-15方发之陈素灵吴钟亲

福建林业科技 2019年3期

方发之，陈素灵，吴钟亲

(海南省林业科学研究所，海南海口 571100)

海南位于中国南端，为热带区域。海南省行政区域包括海南岛、西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛的岛礁及其海域，是我国最大的海洋省。陆域总面积3.54万km2，海域总面积约200万km2[1]。海南省岛礁众多，地理位置极其优越，在这些岛礁中，有较高旅游开发价值的岛礁，有军事战略要地的岛礁，有发展水产养殖业条件优越的岛礁。1989年10月—1992年6月，海南省海岛资源综合调查大队，对海南岛、西沙群岛、南沙群岛的部分岛礁的植被和林业资源进行调查，我国的植物学者对海南大多数岛礁都已做过较为系统区系调查和研究[1-4]，王文卿等[5-6]对南方滨海沙生植物资源及沙地植被修复进行过研究。但海南岛礁四面环海，特别是西沙群岛、南沙群岛远离海南岛和大陆，交通极其不便，高温、高湿、高盐碱，常风大、辐射强，生态环境极端恶劣。为促进岛礁海防建设以及建设宜居生态环境，本文对海南岛海域岛礁、西沙群岛、南沙群岛的部分岛礁的植物及人工种植进行调查研究，结合相关研究资料，筛选出岛礁生态修复先锋植物，为岛礁生态建设提供参考。

1 研究区概况

海南岛海域岛礁地理位置位于109°36′45″—111°16′22″E、18°09′33″—20°09′42″N。岛礁高潮面积大于500 m2的岛礁180个(除海南岛以外)，陆域面积22.482 km2。属热带海洋性季风气候，年均气温23.5～25.6 ℃，年均降水量900～2100 mm但降水的时空分布却不均匀，年蒸发量1790～2550 mm，年平均风速4～6 m·s-1。各岛礁地貌高丘陵、低丘陵、海积阶地、熔岩台地、潮成平源，新积沙洲、滩地等，其中以丘陵地貌所占的面积最大。

西沙群岛位于海南岛东南方的南海中部，距离海南省三亚市约340 km，地理位置为15°46′49″—16°58′56″N、11°11′40″—112°44′22″E。有岛礁32个，陆地面积8 km2，其中永兴岛最大(2.13 km2)。属热带海洋性季风气候，终年高温，年平均气温26.8 ℃，年均降水量1200～1600 mm，但降水的时空分布却不均匀，年蒸发量约为2400 mm，年平均风速约5.6 m·s-1。基岸岛1个，珊瑚岛31个。土壤主要为磷质石灰土和滨海沙土为主，渗透力强，保水保肥能力差。

南沙群岛位于南海的南部，由15个岛屿、3座沙洲和70多座礁滩组成，3°35′—11°55′N、109°30′—117°45′E，由于近几年我国对南沙群岛开发建设，陆地面积约15 km2，属热带海洋性季风气候和赤道气候，年均气温27～28 ℃，年均降水量约1500～2000 mm，但降水的时空分布却不均匀，年蒸发量近2400 mm，年平均风速6 m·s-1。基岸岛1个，为珊瑚礁地貌，土壤主要为磷质石灰土，土壤富含钙磷，渗透力强，保水保肥能力差。

2 研究方法

2016年10月—2018年10月，对海南海域岛礁、西沙群岛、南沙群岛进行植物调查。采用点、面结合的方式，并结合历史资料，在踏查的基础上，对自然分布面积较小的群落一般从群落外貌、植物组成和结构等调查记录；在分布面积较大的代表性地段随机设置3个调查样方，每个样方面积20 m×20 m，并在其中4个角及中间位置设置2 m×2 m的5个小样方，调查草本。对样方内的乔灌木进行每木调查，记录其种类与所处生境，以及高度、地径、株数、冠幅、郁闭度等，对小灌木、草本和层间植物记录其种类、株数、平均高、多度、盖度等。人工引种种植的调查保存率及生长情况。对海南岛礁植物种类进行了系统整理，结合植物的生物生态学特性及海南相关岛礁的引种种植各树种的生长繁殖情况，筛选出岛礁生态修复先锋植物。

3 结果与分析

3.1 植物组成

海南岛礁的植物，国内学者做了不少研究，经实地调查和参考相关资料，对海南岛礁植物进行编目。

3.1.1 海南岛海域海岛植物组成海南岛海域岛礁的植被组成以热带性为主，共有753种(含亚种、变种)，隶属于145科501属，其中蕨类植物17科24属32种(含变种)，裸子植物2科2属2种，被子植物126科475属719种[1]。常见主要热带科有棕榈科(Palmae)、番荔枝科(Annonaceae)、樟科(Lauraceae)、龙脑香科(Dipterocarpaceae)、芸香科(Rutaceae)、无患子科(Sapindaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、茜草科(Rubiaceae) 、锦葵科(Malvaceae)、木犀科(Oleaceae)、荚竹桃科(Apocynaceae)、马鞭草科(Verbenaceae)、红树科(Rhizophoraceae)、海桐科(Pittosporaceae)、莲叶桐科(Hernandiaceae)、藤黄科(Guttiferae)、蝶形花科(Papilionaceae)、天料木科(Samydaceae)、梧桐科(Sterculiaceae)、兰科(Orchidaceae)、禾本科(Gramineae)等，但岛礁植物多为单科、属、种。海南岛海域岛礁形成陆地时间与海南岛基本一致，植被组成种类与海南岛的植物种类多数相同，其起源、迁移或演化都与海南岛有密切的关联。

3.1.2 西沙(含中沙)群岛植物组成根据实地调查，并查询相关文献[7-8]，西沙(含中沙)群岛植被组成以热带性为主，共有维管植物396种，隶属于85科262属，其中栽培植物176种，野生植物220种。其中蕨类植物3科3属4种，裸子植物4科4属5种，被子植物78科255种387种。常见主要热带科有蝶形花科、大戟科、莎草科、锦葵科、茜草科、旋花科、菊科、苋科、茄科、椴树科、苏木科、马鞭草科及禾本科等，本海域各岛礁孤悬海上，形成陆地时间不长，植物从邻近地区通过海流、鸟类、风力和人为传播。

3.1.3 南沙群岛根据实地调查植物种类，并查询相关文献[2-3，9]，统计出南沙7个岛礁的维管类植物共有52科80属98种，其中引种栽培植物40科56属74种；从海南岛或大陆运来的种植土，其附有种子而发育生长的植物有12科24属24种，主要是草本类植物。岛礁的植物为棕榈科、蝶形花科、桑科(Angiospermae)、锦葵科、草海桐科(Goodeniaceae )、苏木科(Caesalpiniaceae)、马鞭草科、使君子科(Combretaceae)、茜草科、旋花科(Convolvulaceae)、菊科(Asteraceae) 、苋科(Amaranthaceae)、茄科(Solanaceae)、椴树科(Tiliaceae)及禾本科等。南沙海域各岛礁孤悬海上，人工造陆时间不长，植物主要通过人为传播到各岛礁。

3.2 海南岛礁植物类型划分

由于海南岛礁分布范围广，各岛礁所处的地理位置、气候及土壤各有不同，形成了不同的植物生境类型。把海南岛礁划分为海南岛海域海岛植物区、西沙(含中沙)群岛植物区、南沙群岛植物区等3个海区(域)植物类型，见表1。

表1 海南岛礁植物类型特征

3.3 植物生长适应性分析

根据实地调查和查阅文献，以及对2016年9—11月从海南岛引种椰子(CocosnuciferaL.)、木麻黄(CasuarinaequisetifoliaForst.)、草海桐(ScaevolasericeaForst.F.exVahl)等42种植物在南沙3个岛礁(经土壤改良后进行种植30 hm2)的生长情况进行调查，分析植物生长适应性(表2)。

海南岛海域岛礁的植被由于长期受到热带高温多雨、海风海流潮汐及土壤等自然因素和人类活动的干扰影响，植被均已演化为以次生植被为主，结构简单，高大树木稀少，层次不多。各岛和海南同属热带海洋性季风气候，光照较强，热量充足，离岸岛礁与近邻的海南岛沿海相比，降雨量少，蒸发量较大，常风较大，致使林木枯梢、匍伏、低矮等，迎风效应较为常见，在海南岛滨海生长良好的植物在海南岛海域海岛基本均可生长。

西沙群岛海域岛礁为热带海洋性季风气候，赋予它丰富的光、热、水资源，同时也带来风害、旱灾等不利影响，成土母质都是珊瑚、贝屑组成的不同岩土，土壤富含钙、磷，质地砂重，渗透性强，保水保肥能力差。植物有喜氮、盐生和耐旱等特性。人工种植的木麻黄、大叶榄仁、黄葛榕(FicusvirensAit.)、黄槿、椰子等乔木树种均能生长良好。

南沙群岛海域岛礁为热带海洋性季风气候和赤道气候，日照时间长、辐射强、终年高温、雨量充沛、湿度大且盐度高、风大、雾少。土壤单一，为磷质石灰土，地下淡水层极浅，林木树冠不高，树根较浅，呈耐旱形态特征。南沙群岛土壤较为贫瘠，经土壤改良后种植的木麻黄、大叶榄仁、黄槿、椰子、印度榕、琼崖海棠、草海桐等生长良好。

西沙、南沙群岛海域的海岛或岛礁为高温、高湿、高盐碱，常风大、辐射强等极端恶劣条件，土壤较为贫瘠，保水保肥较差，适应海岛或岛礁生长的植物具有耐旱，耐贫瘠，耐高温、高湿、高盐碱，抗风、抗辐射强等生物生态特性。