红树林生态系统是热带、亚热带海岸潮间带或河口处重要的生态系统,主要由红树科植物(灌木或乔木)及其伴生植物、藻类、动物、微生物及非生物环境因子共同组成。红树林的主要生态服务功能包括:①作为初级生产力生产有机物。②抗风消浪,造陆护堤。③固定二氧化碳(CO2)和释放氧气(O2),维持大气O2平衡,减少温室效应。④提供动物栖息地,已记录红树林生态系统中栖息着各种动物13门26纲44科655种。⑤营养物质循环与养分积累。⑥降解污染物与防治病虫害。红树林可吸收二氧化硫(SO2)、氯气(Cl2)等其他有害气体,亦可净化水体中的汞等重金属元素,农药等。通过鸟类等动物与环境的复杂生态关系,还能有效地防治海岸生态环境病虫害。
红树林生态系统退化
在人类活动和气候变化影响下,红树林生态系统出现植物生长抑制、面积萎缩、生物多样性下降、服务功能降低的现象。
- 英文名称
- mangrove ecosystem degradation
- 所属学科
- 海洋学
据报道,世界上将近50%的红树林已被人类活动所改变或毁灭,据联合国粮食及农业组织估计,2000年全球红树林面积已不到1.5×107公顷。许多国家的红树林面积与50年前相比减少了50%~80%,如2000年与20世纪50年代相比,菲律宾红树林面积减少了75%。据资料记载,1957年中国拥有红树林42000公顷,2016年红树林面积为20700公顷,较历史记载减少了一半左右。现有的红树林群落还表现出活立木株数减少、死亡率增高、郁闭度降低等退化现象,围塘养殖与海堤建设等人为活动也导致红树林资源减少,原滩涂生境破坏,地形地貌改变,使得系统的完整性缺失,稳定性降低,生物多样性减少,部分红树植物濒临灭绝,红树林生态系统服务功能大幅下降。
造成红树林生态系统退化的主要原因如下。
包括砍伐、污染物排放,尤其是将红树林生活区域用于工业、房地产开发、水产养殖。据估计,虾类养殖造成的红树林森林面积被破坏约占四分之一。此外,红树林被破坏的因素还包括转移其淡水来源的活动,如过度采集地下水、大坝建设,以及在潮滩上建造道路和排水渠等。
红树林生态系统主要分布于潮间带、潟湖或珊瑚礁上,对海平面上升极为敏感。海平面上升使红树林淹水时间和频率增加,影响红树林的生长和发育,同时使红树林不得不向陆地一侧后退。红树林生态系统能积聚泥炭和淤泥,这使它们有可能适应海面的上升。如果海平面的上升速度高于沉积速度的话,将出现某些红树林植被的重新分布,当平均潮高超过基质上升速度,则红树林将减少。研究发现海平面上升会影响广西海岸带红树林生态系统脆弱性空间,2010年红树林栖息地已受到较显著影响,高潮滩红树林面积减少60%以上,预测到2025年红树林栖息地面积会继续减少。
红树林物种在温度敏感性上有相当大的差异。专家认为气温高于25℃时,某些红树林物种的叶形成速率可能下降,超过35℃,红树林根的结构、苗的发育、光合作用将受到很大的负面影响,这意味着如果温度上升过高,可能对位于赤道附近的红树林不利,它们可能会向高纬度迁移。
盐度是决定海岸和河口的红树林物种分布的主要因子。降雨量直接影响潮间带水域和沉淀物的盐度,如果降水量减少,土壤的盐度就会增加,红树植物就会出现组织内盐水平增加和有效水量减少,导致单位叶面积的净同化速率的减小,最终生长减慢。
海区污染导致敌害生物泛滥,影响脆弱的红树林群落。如中国海南东寨港国家级红树林自然保护区由于团水虱爆发,在红树植物根部蛀蚀成密集孔洞,破坏根系结构。专家们认为虾塘养殖废水的排放和海鸭的养殖造成水体富营养化,导致团水虱大量爆发。在新英湾红树林自然保护区,则因红树林中常见的攀缘类伴生植物鱼藤(
互花米草(Spartina alterniflora)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。此外,耐水淹、速生的外来红树植物无瓣海桑(Sonneratia
红树林生态系统退化的防治工作应从政策、科研、技术、应用等方面着手。中国红树林分布区域现有各级各类自然保护区共计28个,保护红树林湿地面积共26093.06公顷。其中,国家级保护区7个,省级自然保护区10个,市县级自然保护区11个。同时,还应加强红树林的保育工作,建立种质资源保育基因库和苗圃基地,加强红树林的动态监测,研究生态恢复技术等。
扩展阅读
- GIRI C, OCHIENG E, TIESZEN L L, et al.Status and distribution of mangrove forests of the world using earth observation satellite data.Global ecology and biogeography,2011,20:154-159.
- BARBIER E B, KOCH E W, SILLIMAN B R, et al.Coastal ecosystem-based management with nonlinear ecological functions and values.Science,2008,319:321-323.
- GOMES N C M, BORGES L R, PARANHOS R, et al.Exploring the diversity of bacterial communities in sediments of urban mangrove forests.FEMS microbiology ecology,2008,66:96-109.