厦门滨海湿地红树林资源与互花米草入侵分布

刘亚军，郑秋燕，郭玉清，汲珊珊，陈建春，李 军，刘爱原

(1.集美大学水产学院，福建 厦门 361021；2．厦门市海洋与渔业研究所，福建 厦门 361008；3.集美大学图书馆，福建 厦门 361021)

0 引言

红树林是生长在热带与亚热带海湾、河口潮间带滩涂上特有的木本植物群落，处于陆地与海洋的过渡区域[1]。红树林湿地具有防风消浪、促淤保滩、固岸护堤、净化海水和空气等多种生态功能，同时还具有重要的科研、科普教育与旅游价值。由其主导形成的红树林生态系统在维持滨海湿地生产力、生物多样性、环境及海岸安全等方面发挥着巨大的作用[2]。

大约25%的世界海岸线有红树林的分布，涉及112个国家或地区。我国红树林分布区域位于世界红树林分布区的北缘[3]。近几十年来，我国红树林地区遭受到严重的破坏，导致红树林大面积减少[4]。同时，互花米草作为全球性的入侵种，对我国海洋生物多样性和生态环境造成了严重的影响[5]。

厦门海岸线长达254 km，滩涂面积广阔，加上又位于九龙江出海口，有淡水补充，适用于红树林生长的天然宜林地面积巨大。过去由于港湾围海造田、围滩养殖和填滩造陆等，厦门海岸红树林面积从20世纪60年代初的320 hm2降至2004年的43 hm2[6]。红树林的消失严重影响了厦门海湾的生态系统，使得生物多样性和滨海环境质量下降。与此同时外来物种互花米草入侵，使红树林的保护和恢复重建迫在眉睫[7]。但目前还没有厦门湾红树林资源面积、分布及生长状况的完整数据，也缺乏互花米草入侵区域、面积及分布的准确数据。本研究拟采用无人机巡视、卫星遥感图像分析等信息化技术与传统方法集成的方式，调查厦门湾滨海湿地红树林面积、分布及生长状况，以及互花米草入侵现状，研究结果将对厦门市滨海湿地保护与修复方案的提出具有重要参考价值，对今后红树林湿地的恢复与重建、红树林资源的保护和管理产生积极的影响。

1 调查区域与方法

本研究从2017年3月到12月，在查阅前人资料的基础上，对厦门6个行政区进行无人机摄影与录像、卫星遥感图像分析、集思宝GPS手持机测量和沿海岸实地调查，对比分析判别红树林分布区域。

红树植物种类的鉴定：通过拍照和实地观测植株的叶脉、胚轴、花蕊等外部形态，并参照对比相关文献[8-10]对各红树植物形态特征描述，然后才确定红树植物的种类。

面积测量的方法视红树林面积大小及区域地形特点而定。在研究人员可到达的红树林分布区域，使用集思宝GPS测量仪围绕红树林实际形状进行沿途数据采集，即在每一个折转弯和每间距5 m处采集经纬度坐标数据，采集到的所有数据点在信息采集完毕会生成一个地理信息文件，最后把这个文件加载到ArcGIS软件中，利用软件的面积测量功能，即可得出该红树林区域的面积。对滩涂零散分布的小面积区域，使用软尺测量。对大面积飞行器可飞区域，使用大疆精灵Phantom 3无人机(分辨率:4000 px×3000 px)低空飞行进行影像连续采集，对采集出来的影像利用Agisoft Photo Scan软件将多幅相互重叠的图像序列进行空间配准，经图像融合后，即可形成一张宽视角场景的正射影像图，最后在ArcGIS平台下对正射影像图像进行几何校正后，准确地提取红树林的边界并计算其面积。对无法人工测量且禁飞区域，使用水经注和Google Earth卫星遥感图像对比分析，以确定红树林区域面积，再用ArcGIS进行面积测量。红树林植株高度采用软尺和博士能Bushnell测距仪测量。

2 结果

2.1 厦门红树植物的种类与分布

在5个行政区共发现29个站位有红树林的分布，通过红树植物形态生物学鉴定，掌握了厦门野外共有真红树林植物5科7属7种，分别是红树科(Rhizophoraceae)的秋茄(Kandeliaobovata)、红海榄(Rhizophorastylosa)、木榄(Bruguieragymnorrhiza)，马鞭草科(Verbenaceae)的白骨壤(Avicenniamarina)，紫金牛科(Myrsinaceae)的桐花树(Aegicerascorniculatum)，海桑科(Sonneratiaceae)的无瓣海桑(Sonneratiaapetala)和使君子科(Combretaceae)的拉关木(Lagunculariaracemosa)。文献[6]记载，厦门还有老鼠簕(AcanthusilicifoliusL.)、海漆(ExcoecariaagallochaLinn.)和榄李(LumnitzeraracemosaWilld.)[6]，但本次调查中没有发现。7种红树植物的分布见图1，具体分布站位见表1。

从表1中可以看出秋茄和白骨壤在厦门沿海岸广泛分布。其中红树植物秋茄分布在27个站位且以3种形式出现：1)秋茄纯林，主要分布于海沧区未来海岸站位和翔安区下潭尾站位的部分地块；2)秋茄与无瓣海桑混交林，主要分布在集美区的集美大桥北端、凤林、厦门大桥北端3个站位和翔安区下潭尾“我爱中国”3个图案的地块；3)以秋茄为主，稀疏种植有木榄、红海榄、无瓣海桑、拉关木和白骨壤的混交林，主要分布在思明区筼筜湖区域(包括筼筜湖内、外导流堤和筼筜湖白鹭洲岛三个站位)。

表1 厦门红树植物分布情况

说明：“*”表示该种植物的优势度超过90%，“-”表示该站位这种植物不存在，“√”表示该站位这种植物存在。

Notes:“*” indicates that the plant has a dominance of more than 90%，“-” indicates that the plant does not exist at the station，“√” indicates that the plant exist at the station.

红树植物白骨壤分布在20个站位且主要分布在翔安区的九溪河口、大嶝岛和鳄鱼屿站位，集美区的月美池公园和杏林南路立交站位，海沧区的大兔屿站位。其中月美池公园内的白骨壤是厦门最古老的红树植物。

外来引种拉关木主要分布在集美区的联发杏林湾一号站位，思明区的筼筜湖区域和南湖公园站位，海沧区的泰地站位，以及翔安区下潭尾站位的1个地块。外来引种的无瓣海桑分布在思明区筼筜湖区域、湖里区的五缘湾站位和集美区部分站位。

红海榄分布在思明区的筼筜湖区域和海沧区的大屿岛站位。桐花树主要出现在海沧区的火烧屿站位和思明区的南湖公园与江头公园站位。木榄出现在思明区的筼筜湖区域、南湖公园和江头公园站位，海沧区的大屿岛站位和泰地站位，以及下潭尾站位的1个地块。

2.2 各行政区红树植物的面积及其主要分布

厦门的红树植物分布在思明、湖里、集美、海沧和翔安5个行政区，同安区没有分布。各行政区红树林的总面积为760 536 m2，所占比例见表2。

表2 厦门各行政区红树林的面积及占比

思明区红树林的面积为34 849 m2，该区红树林面积占厦门红树林总面积的4.58%。其中筼筜湖区域红树林面积最大，为33 498 m2。红树植物群落优势种为秋茄，伴有少量红海榄、木榄、无瓣海桑、白骨壤和拉关木。秋茄的平均高度为4.0 m。该区的红树植物从水到岸，分为低潮位、中潮位、高潮位3个种植层次。

集美区红树林的面积为49 722 m2，占厦门红树林总面积的6.54%。凤林红树林面积最大，为26 799 m2。红树植物群落为秋茄和无瓣海桑的混交林，其中秋茄平均高度为4.0 m，无瓣海桑平均高度为7.0 m，林间光滩上零散分布有自然繁殖的秋茄和白骨壤幼苗，幼苗藤壶附着且严重弯曲倒伏。

海沧区红树林的面积为95 950 m2，占厦门红树林总面积的12.62%。未来海岸红树林种植时间不足1年的未成林面积为46 555 m2，占厦门红树林总面积的6.12%，为单一种植的秋茄林，平均高度为0.5 m，有小部分树根裸露、藤壶附着。发现少量的无瓣海桑幼苗。

翔安区红树林的面积为573 899 m2，占厦门红树林总面积的75.46%。下潭尾站位的红树林面积最大，为504 403 m2，占厦门红树林总面积的66.33%。该站位由17个大小不一的红树岛屿组成[11]，红树植物群落优势种为秋茄和无瓣海桑，构成一定的分布图案。其中秋茄平均高度为1.5 m，无瓣海桑平均高度为3.5 m。火炬大桥西北岸边海域发现白骨壤、拉关木，以及少量的木榄和桐花树。

2.3 厦门湿地互花米草生态入侵分布现状

厦门互花米草分布在集美、海沧和翔安3个行政区的17个站位，总面积696 800 m2。各行政区互花米草入侵的分布见图2。

集美区互花米草的面积为130 m2。只出现在凤林滩涂的互花米草入侵形成6个小斑块，最大的有53 m2，最小的仅有1.8 m2，平均密度为150株/m2，平均株高为1.0 m。有些斑块内互花米草和秋茄、白骨壤幼苗共生。

海沧区互花米草的面积为6525 m2，占厦门互花米草总面积的0.94%(见表3)。在海沧大桥南公交场站、海岸1号公交站、未来海岸、泰地和东屿村站位发现，互花米草主要出现在红树林的林边。通过无人机拍摄和登岛调查发现，在宝珠屿、火烧屿、大兔屿、小兔屿、白兔屿和鸡屿也有分布，并且在鸡屿和小兔屿上斑块面积大，表明互花米草已经入侵到厦门的无人岛屿。

表3 海沧区互花米草入侵分布区的位置和面积

说明：“-”表示没有野外人工实地测量。

Note:“-”indicates that there was no field survey.

翔安区互花米草的面积为690 145 m2，占厦门互花米草总面积的99.04%(见表4)。厦门互花米草面积的81.42%分布在翔安区大嶝大桥两侧和九溪河口。大嶝大桥两侧互花米草入侵到稀疏红树林区域，排挤红树植物的空间，威胁红树林的扩张；九溪河口则入侵到河流入海口的淤泥质海滩。

表4 翔安区互花米草入侵分布区的位置和面积

说明：“-”表示没有野外人工实地测量。

Note:“-”indicates that there was no field survey.

3 讨论

3.1 厦门红树林资源量及其变化原因

厦门湾红树植物分布于厦门市辖的思明、湖里、集美、海沧和翔安5个行政区的29个站位，面积共76.1 hm2。其中位于未来海岸种植不足1年的未成林面积占总面积的6.12%，位于翔安区下潭尾的红树林面积占总面积的66.33%，位于九溪河口的白骨壤面积占总面积的4.03%，位于岛屿上的红树林面积占总面积的3.25%。

调查发现，目前厦门红树植物的人工恢复重建以秋茄纯林，以及秋茄与无瓣海桑混交种植为主，主要分布在凤林湾、厦门大桥北端和下潭尾站位。在思明区的筼筜湖区域、南湖公园和江头公园站位，以及湖里区的五缘湾站位，以秋茄为主，混种有少量木榄、红海榄、无瓣海桑、拉关木和白骨壤。厦门本地物种白骨壤林主要分布在翔安区九溪河口、大嶝岛、月美池公园和鳄鱼屿，其间多混杂有少量秋茄和桐花树，这些站位是厦门红树林中存在时间最长的区域。

厦门红树林面积变化的原因与城市建设发展有密切联系。凤林红树林于1989—1993年间种植白骨壤纯林，植株呈低矮丛状，2004年引种扩建后，新增物种秋茄、无瓣海桑、海桑、老鼠簕和红海榄，面积达到8.4 hm2[6]。本次调查该站位红树植物以秋茄为优势种，伴有无瓣海桑，仅发现少量白骨壤。该站现存面积仅为2.7 hm2。滨海大道、集美大桥、污水处理厂的修建是造成此地红树林面积减少的主要原因。

互花米草入侵严重影响红树林的生长发育。互花米草和红树植物的生态位重叠[12]。1997—1998年在大嶝海堤两头的滩涂上人工种植了秋茄和白骨壤，2004年4月在实地勘察过程中发现秋茄长势较差，植株矮小呈灌丛状，叶片肉质化程度大(叶片小而厚)，并且死亡个体较多，但未报道有互花米草的出现。本次调查发现，大嶝岛海域现有红树植物2种，以白骨壤为主伴有少量秋茄，面积为3.4 hm2，周围互花米草入侵现象严重，入侵面积达到24.4 hm2。互花米草的入侵对沿岸滩涂湿地生物多样性的维持构成威胁，严重影响滩涂湿地生态系统的结构和功能。

3.2 厦门红树植物种类的变化

本次调查发现厦门湾共有真红树林植物5科7属7种，以秋茄和白骨壤为优势种类，此外还有桐花树、木榄、红海榄、无瓣海桑和拉关木。文献[6]记载厦门还有老鼠簕、海漆和榄李，但本次调查中没有发现。

本次调查在筼筜湖区域、南湖公园、凤林和下潭尾湿地公园等6个站位发现人工种植的两种非胎生红树物种——无瓣海桑与拉关木，这两种植物生长速度超过本地乡土树种成为各调查区域最高大的植物。黄晓敏等[13]、方精云等[14]探究了引种无瓣海桑对厦门海湾产生的生态影响问题，表明该人工引种15年的无瓣海桑对乡土红树植物秋茄的天然更新成长和扩散未产生影响；谭芳林等[15]对福建省外来红树植物引种及扩散状况进行的调查表明，外来红树植物无瓣海桑和拉关木2个树种引种取得了一定程度的成功，在裸滩造林和互花米草入侵滩涂造林实践中效果也十分明显。但是，安东等[16]在珠海淇澳二斜湾发现无瓣海桑已出现一定规模的自然更新幼苗种群，呈现出较明显的入侵性。钟才荣等[17]在海南东寨港、广东电白红树林滩涂和福建莆田也发现拉关木抗盐能力比国内原分布种强，且其生长速度超过我国大部分原生的红树植物种类，存在造成物种入侵的可能性。对于无瓣海桑和拉关木是否为入侵种，学术界还存在一些争议，应该引起长期关注。

3.3 人工红树林幼林中藤壶的危害

随着近年来红树林恢复性造林面积的扩大，海洋污损生物藤壶对红树林幼林的危害问题日益突出[18]。藤壶成为危害红树林面积最大、程度最高的污损生物，是严重影响人工红树林幼林正常生长发育的关键胁迫因子之一[10]。本调查中发现，除南湖公园和江头公园站位外，其他地方都有秋茄和白骨壤植物被藤壶附着，在厦门大桥北端站位更为明显，藤壶几乎全部附满了幼树的茎、枝和叶，造成了植株生长变形或者倒伏死亡。李云等[19]在海南东寨港红树林自然保护区的研究中表明，藤壶附着的数量多少与海水盐度、潮水淹浸深度存在密切关系。

3.4 厦门互花米草的入侵状况

互花米草是影响中国红树林最严重的海洋入侵物种，直接危害中国红树林的生态健康，威胁着生态位相近的红树林。厦门地区关于互花米草的报道最早出现在20世纪90年代末，其种群的建立亦是人为引种的结果，部分种群是由九龙江口上游和泉州等地的种子漂移过来而自然建立的[20]。2005年初厦门市海洋与渔业局测算，厦门市互花米草总面积约有3 hm2。本次调查发现厦门市互花米草面积已达到69.7 hm2，已经成功侵占光滩、红树林的边缘，甚至入侵到红树林内的林窗。调查还在许多岛屿上发现小面积的互花米草入侵。当初引入互花米草的目的是保滩护岸、改善海滩生态环境，不料却给当地的经济和生态带来了灾难。互花米草入侵破坏近海生物栖息环境，改变或破坏滨海滩涂湿地的生态群落结构，威胁红树林的生长，严重影响厦门滩涂湿地生态系统结构和功能。

4 关于厦门红树林恢复与互花米草控制的建议

秋茄和白骨壤为本地物种，现为厦门红树林的优势物种，对厦门各区生态环境具有较大的适应能力，两者皆可作为红树林生态恢复的首选物种。但发现目前红树植物的人工恢复重建以秋茄种植为主，白骨壤的种植很少。同时发现，红树幼苗藤壶危害严重。因此建议，要加强本地物种白骨壤苗种繁育技术及其藤壶防治技术研究，解决当前造林实践所急需。

红树植物对互花米草具有显著的控制效果，且在珠海淇澳岛已经试种成功[21-22]。建议在九溪河口和大嶝海域大力种植白骨壤和秋茄这些本地红树植物，以生态方法控制互花米草蔓延，同时采用人工去除、覆盖遮荫、水淹或施用除草剂等措施，灭除现有互花米草，并监测其时空动态变化。还建议加强对外来物种无瓣海桑和拉关木的种植地点、数量等信息登记和管理，建立防控体系。