全 文 ：深圳福田无瓣海桑+海桑人工林的生态影响
昝启杰1 , 王勇军2 , 王伯荪1
(1.中山大学生命科学学院 ,广东 广州 510275;
2.广东内伶仃福田国家级自然保护区 ,广东 深圳 518040)
摘　要:对深圳福田红树林 7年龄无瓣海桑+海桑人工林生态影响的研究表明:无瓣海桑+海桑林 7 年龄
时 , 林下土壤颗粒组成发生改变 , 土壤含盐量升高 , pH 值降低 , 有机质 、 N 、 P、 K、 Pb 、 Cu 、 Zn 等质量
百分浓度升高;人工林促进了后缘天然林种群的生长及乡土红树幼苗进入天然林和人工林 , 加快了天然林
向前缘滩涂的拓展.
关键词:无瓣海桑;海桑;人工林;生态影响
中图分类号:Q948.1　　文献标识码:A　　文章编号:0529-6579 (2001)06-0072-05
　　深圳福田红树林自然保护区是东亚湿地 —深
圳湾湿地的组成部分 , 是沿海候鸟的 “停歇站”
和栖息地[ 1] .1994年 11月 , 政府部门重新调整
了该保护区的红线 , 调整后的保护区东西长 5
km , 北面以滨海大道和高速公路为界 , 总面积
367.68 hm2 , 红树林面积约 75 hm2 , 红树林面积
大大减少.为促进保护区红树林的自然更新和发
展 , 确保红树林保护区的持续发展 , 从 20世纪
90年代开始 , 在保护区的实验区内进行红树林育
苗 、造林 、 引种栽培及抚育幼林等试验[ 2 ,3] , 特
别是在天然红树林前缘滩涂上 , 种植从孟加拉国
引进的无瓣海桑 Sonneratia apetala 和从海南东寨
港引来的海桑S.caseolaris , 并与本地秋茄 Kan-
delia candel 混交造林[ 4] , 现已成林郁闭 , 形成了
新的群落外貌;由于群落中外来种无瓣海桑和海
桑占居群落上层 , 明显比本地红树树种生长快很
多 (昝启杰等 , 待发表), 其生态效应如何 , 尚
且不知.为此 , 在群落 3年龄时 , 开始着手对无
瓣海桑+海桑人工林的生态影响进行调查研究 ,
以期弄清无瓣海桑+海桑人工林的生态效应 , 为
保护区今后人工造林和红树林持续发展和保护提
供科学依据.
1　试验地概况
试验地设在深圳福田红树林自然保护区
(22°32′N , 114°03′E)车公庙观鸟亭的天然红树
林前缘滩涂上.试验地属滩涂淤泥 , 脚踩泥深度
约 40 cm 以上 , 平均潮差 1.9 m , 属于南亚热带
季风气候 , 年平均气温 22 ℃, 极端高温 38.7 ℃
(7月), 极端低温 0.2 ℃ (1 月), 年降雨量 1
927 mm , 但分布不均 , 干湿季节交替明显 , 雨
量多集中在 5-9月 , 年均相对湿度 79%.该区
土壤基质为花岗岩及砂页岩 , 地带性土壤为赤红
壤 , 种植人工林的土壤为淤粘海泥.
种植人工林时 , 人工林与天然林林缘相距 5
m , 到 2000年 11月 , 该人工林 7年龄时 , 群落
结构见表 1.
2　研究方法
2.1　样地设置
样地设置如图 1.在前缘滩涂有人工林的天
然林缘和没有人工林的天然林缘 , 分别设置 20
m×40 m 的样地 A 和对照样地 A1 , 将样地划分
成 8个 10 m×10m 的小样方 , 样地A和A1相距
50m .在人工林和天然林之间的 5 m 宽的林隙
中 , 沿平行天然林的方向设置1 m×16 m 的样条
B 和对照样条 B1 ,将样条划分成16个1 m ×1 m 的
小样方.在人工林内和与人工林相对应的裸滩上
设置从南到北的1 m×32 m 的样条C 和对照样条
C1 ,每个样条划分成32个1 m×1 m 的小样方.
基金项目:国家 “九五” 科技攻关资助项目 (96-007-03-04);深圳市科技局资助项目 (99-1-33)
收稿日期:2001-03-23;作者简介:昝启杰 (1968-), 男 , 助理研究员 , 博士生.
　第 40 卷　第 6 期
2001 年　11 月
中山大学学报 (自然科学版)
ACTA　SCIENTIARUM　NATURALIUM　UNIVERSITATIS 　SUNYATSENI
Vol.40　No.6
Nov.　2001 　
表 1　群落组成(1 600 m2)
Tab.1　The composition of community
层次 树种 株数 均高
m
均地径
cm
频度% 显著度cm2 相对多度% 相对频度% 相对显著度% 重要值300%
乔木层 无瓣海桑 72 9.11 23.5 100 32418.6 6.69 30.77 38.64 76.10
(>2.5 m) 海桑 52 8.06 21.44 100 19209.29 4.74 30.77 22.89 58.40
秋茄 936 2.97 7.45 100 32169.32 86.90 30.77 38.34 156.01
桐花树 18 1.98 4.86 25 108.39 1.67 7.69 0.13 9.49
灌木层 秋茄 155 1.52 3.36 62.50
(≤2.5 m) 桐花树 38 1.22 3.21 56.25
图 1　样地设置
Fig.1　Plot establishment
2.2　样地调查及数据分析
1997年 11月和 2000年 11月 , 两次对样地
A和A1内的每个 10 m×10 m 的小样方进行每木
调查 , 记录高度 、地径和冠幅 , 计算每个种群的
频度 、 平均高度及平均地径 , 分析其变化.
2000年 11 月 , 在调查样地 A 和 A1 内的每
个 10 m×10 m 的小样方时 , 在每个小样方内 ,
随机取 2个 1 m ×1 m 的幼苗样方 , 两样地各 16
个幼苗小样方 , 调查每个幼苗小样方内的幼苗种
类 、多度 、高度 , 统计分析幼苗层的幼苗频度 、
多度和平均高度.
2000年 11月 , 调查样条 B 和对照样条 B1、
样条C 和对照样条C1内的每个1 m×1m 小样方
的幼苗种类 、 多度 、 高度 , 统计分析幼苗的频
度 、多度 、 平均高度.
2.3　土壤取样及分析
分别在人工林的 D1、 D2 、 D3点和对照区裸
滩上 E1 、 E2、 E3 点取土样 (图 1), 每个点取上
层 30 cm 、 中层 30 cm 、 下层 30 cm 的土壤 , 将
人工林的 3个取土样点和对照区裸滩上的 3个取
土样点的各层土壤混合均匀后 , 自然风干 , 研磨
过 20目筛 (直径 1 mm)备用 , 分析全N 、全P 、
全K和重金属含量时全部样品再过 100目筛.
颗粒组成分析用比重计快速法 , pH 值采用
DF-808数字 pH 离子计测定 , 土水质量比为 1∶
2.5 , 全 N 、 全 P 、 全 K 的质量百分浓度采用
HClO4_H2SO4消化法消化 , 同一待测液可供 N 、
P 测定 , 消化后定容至 , 摇匀备用;吸一定待测
液用蒸馏法定N , 钼锑抗比色法测 P[ 5] .重金属
含量用浓HNO3 在电热板上消化样品至液样淡黄
色 , 沉淀白或灰白色 , 加 1 mL HClO4 消化至样
液无色澄清 , 定容到 10 mL , 用 ICP 光谱仪测
定[ 5] .
3　结果与分析
3.1　人工林对土壤机械组成的影响
土壤的机械组成是土壤的重要物理特性之
一 , 它直接影响植物根系的生长 , 同时也影响土
壤的其它物理 、 化学特性和土壤的生物特性等.
因此 , 土壤颗粒组成是一个重要的生态因素.
73　第 6 期 昝启杰等:深圳福田无瓣海桑+海桑人工林的生态影响
从表 2可知 , 与对照区裸滩土壤相比 , 人工
林下的 3层土壤的粒径>0.05 mm 的质量百分比
都增多了;土壤粒径<0.05 mm 的质量百分比都
减少了.
如果把对照区裸滩土壤当作没有人工林的土
壤本底 , 那么因为无瓣海桑 +海桑人工林的作
用 , 上 、 中 、 下 3层土壤的粒径>0.05 的质量
百分比分别由 11.86%、 36.28%、 39.4%增加
到 19.28%、 52.09%、 54.70%;在粒径 <0.05
mm 的区域 , 上 、 中 、 下层土壤的质量百分比分
别 由 88.14%、 63.72%、 60.60% 减 少 到
80.72%、 47.91%、 45.30%.这说明无瓣海桑
+海桑人工林影响了土壤颗粒的结合状态 , 加强
了土壤的粘合.
3.2　人工林对土壤化学组成的影响
从表 3可看出 , 人工林土壤各层的有机质含
量都比对照区土壤的高 , 上 、 中 、 下层土壤的有
机质含量分别是对照区相应土层有机质含量的
1.54 、 1.30 、 1.32 倍.这是因为每年有大量残
落物进入人工林的土壤 , 由于海水的浸渍作用 ,
土壤常呈还原状态 , 有机质分解较慢 , 易于积
累.
表 2　土壤的机械组成
Tab.2　The mechanical composition of soil %
采样点 土层
粒　　　径/mm
>1 1 ～
0.5
0.5～
0.25
0.25～
0.05
0.05～
0.02
0.02 ～
0.002 <0.002 >0.05 <0.05
对照区 上层 30 cm 1.34 0.60 1.44 8.47 5.86 38.11 44.17 11.86 88.14
(裸滩) 中层 30 cm 10.45 4.45 6.29 15.09 3.10 21.10 39.52 36.28 63.72
下层 30 cm 7.89 4.14 6.39 20.98 4.74 18.55 37.31 39.40 60.60
人工林 上层 30 cm 2.10 1.49 3.44 12.25 2.10 33.96 44.66 19.28 80.72
中层 30 cm 11.49 6.23 9.81 24.56 3.50 15.21 29.20 52.09 47.91
下层 30 cm 11.62 6.29 10.29 26.50 4.12 13.30 27.88 54.70 45.30
表 3　土壤的化学特性
Tab.3　The chemical features of soil
采样点 土层 w(有机质)% pH
w/ ‰
含盐量 全 N 全 P 全 K
w/ 10-6
Pb Cu Cr Zn B Ni
对照区 上层 30 cm 17.85 8.53 14.60 0.26 0.29 14.37 56.29 41.83 49.68 4.93 4.03 56.73
(裸滩) 中层 30 cm 8.95 8.93 8.04 0.16 0.27 11.09 49.04 23.88 31.85 1.32 3.52 42.26
下层 30 cm 5.69 8.82 7.86 0.07 0.21 10.09 48.01 9.72 20.90 0.88 3.19 34.77
人工林 上层 30 cm 27.45 6.01 25.53 1.27 0.90 23.16 69.92 45.58 58.04 25.08 5.79 62.8
中层 30 cm 11.13 7.94 8.37 0.54 0.50 24.82 56.41 25.14 34.20 5.41 3.98 49.94
下层 30 cm 7.50 8.29 8.15 0.41 0.31 27.87 51.92 10.69 23.81 1.76 3.23 33.58
　　人工林上层土壤 pH 明显呈弱酸性 , 而对照
区相应土层呈碱性 , 这主要是因为每年大量凋落
物进入土壤表层 , 以及海桑 、无瓣海桑树上大量
栖息的鸟类携带的食物残渣及鸟类粪便进入林下
土壤 , 这些残落物被分解的结果使土壤逐渐酸
化.人工林土壤各层的含盐量比对照区相应土层
的要高 , 主要是因为海桑 、 无瓣海桑吸收盐分残
留体内 , 通过落物归还土壤 , 使土壤上层盐分明
显升高 , 同时经潮汐的浸渍 , 中 、下层土壤盐分
也相应升高.
人工林下的土壤各层与对照区的相应土层相
比 , 全N 、 全P 、全 K及其它 6种金属元素的质
量百分比较高.这可能是因为无瓣海桑 、海桑有
大量的气生根及林下大量的秋茄 、 桐花树
Aegicera cornicuratum 等红树幼苗 , 能大量有效地
网罗有机碎屑 , 固定和沉积污染物 , 使土壤 N 、
P 、K 及金属元素的质量百分浓度增多[ 6 ,7] .Tam
等 (1993)认为红树林底泥可作为废水污物和重
金属的沉积地 , 本文的结果也是红树林人工林下
的重金属含量比裸滩的高.
人工林上层土壤中的 Pb 、 Cu 、 Cr、 Zn 、 B 、
Ni的质量百分浓度 , 分别是对照区裸滩上相应
土层的相应金属的质量百分浓度的 1.24 、 1.09 、
1.17 、 5.09 、 1.44 、 1.11 倍 , 人工林中 、 下层
74 中山大学学报 (自然科学版) 第 40 卷　
土壤的金属的质量百分浓度也比对照区相应土层
的要高.这一方面与人工林中无瓣海桑 、 海桑和
秋茄具有强大的根系 , 能吸附 、 固定污染物的作
用有关 , 另一方面也与潮汐的冲涮有关.Chin
和 Chou认为潮汐能降低红树林土壤中的重金属
的质量百分浓度 , 而有红树林植物着生的土壤能
缓解潮汐的作用[ 8] .
3.3　人工林对天然林的影响
3.3.1　对天然林种群生长的影响　对前缘有人
工林的天然林 (样地 A)和前缘是裸滩的天然林
(对照样地 A1)中的红树植物在 1997-2000 年
间的高度和地径生长进行测量 , 结果见表 4.
表4可见 , 在 3 a 间 , 前缘有人工林的天然
林中 , 秋茄 、 桐花树 、 白骨壤 Avicennia marina
的树高净生长和地径净生长量高于前缘没有人工
林的天然林中的相应树种.前缘有人工林的天然
林中 , 秋茄 、桐花树 、白骨壤的树高净生长量和
地径净生长量分别为对照区 (前缘没有人工林的
表 4　种群的高度和地径生长1)
Tab.4　The growths of height and ground_diameter of populations
种群位置 物种 株数 平均高度/cm
1997_11 2000_11
净高度增长
cm
平均地径/ cm
1997_11 2000_11
净地径增长
cm
A 样地 秋茄 57 311.03±59.42 347.42±61.87 36.29 18.141±3.43 19.132±3.78 0.991
桐花树 208 204.08±42.12 241.62±41.19 37.54 3.899±1.99 5.011±2.05 1.112
白骨壤 38 315.38±24.98 355.14±35.23 39.76 8.911±0.92 12.528±1.32 3.67
A1 样地 秋茄 51 336.69±80.22 358.70±98.52 22.01 16.557±4.85 17.105±4.62 0.548
桐花树 196 237.17±48.87 261.33±63.33 24.16 4.655±2.01 5.148±1.89 0.529
白骨壤 49 329.08±90.99 348.26±101.44 19.18 9.160±1.15 11.376±3.76 2.216
　1)面积为 800 m2;A 样地为受人工影响的天然林;A 1样地为不受人工影响的天然林
天然林)中相应植物树高净生长量和地径净生长
量的 1.65 、 1.55 、 2.07 倍和 1.81 、 2.10 、 1.66
倍.可见 , 天然林前缘滩涂上种植无瓣海桑+海
桑人工林 , 对后缘的天然林中红树植物树高生长
和地径生长有促进作用.这主要是因为天然林前
缘的人工林在防风 、 消浪等方面起着重要作用 ,
为相对后缘的天然林营造了相对平静的生长环
境.
3.3.2　对天然林更新的影响　植物群落的更新
首先取决于植物繁殖体或传播体 , 尤其是种子的
有无和数量[ 9] , 而红树林天然林的更新首先取决
于幼苗层幼苗的有无和数量.因此 , 调查天然林
下的幼苗对探讨其更新是十分重要的.
对样地A 和A1内的幼苗调查的结果见表 5.
表 5显示 , 前缘有人工林的天然林 (样地A)内
的幼苗种类 、多度 、 频度 、 高度都比对照区天然
林 (样地A1)内的要多.前者的林间空地上有
海桑幼苗 , 后者没有;前者的桐花树幼苗达
13.4株/m2 , 比后者多 12.4 株/m2.这说明无瓣
海桑+海桑人工林促进了幼苗进入天然林 , 可能
有利于天然林未来的更新发展.
3.4　对天然林向海滩拓展的影响
比较 1997年 11月和 2000年 11月设立的样
地 A和A1内的固定标志 , 发现到 2000年 11月 ,
表 5　不同样地中的幼苗组成1)
Tab.5　The seedling construct in different plots
位置 物种 多度/株 频度/ % 高度/cm
A 样地 秋茄 47 68.75 39.8
(16 m2) 桐花树 214 100 17.5
海桑 1 12.75 8
A 1样地 秋茄 44 75 38.5
(16 m2) 桐花树 16 31.25 13.0
海桑 0 0 0
B 样条 秋茄 50 81.25 58.6
(32 m2) 桐花树 157 100 14.8
海桑 42 72.5 18.0
B1样条 秋茄 21 37.5 42.5
(32 m2) 桐花树 5 18.75 18.0
海桑 0 0 0
C 样条 秋茄 33 68.75 65
(32 m2) 桐花树 124 93.75 20
无瓣海桑 2 6.25 75
海桑 29 34.375 24
C1样条 秋茄 12 37.5 25
(32 m2) 桐花树 3 9.375 18
无瓣海桑 0 0 0
海桑 3 2.5 15
1)A 样地为受人工林影响的天然林;A 1样地为不受人工
林影响的天然林;B 样条为受人工林影响的滩涤;B1
样条为不受人工林影响的滩涂.
样地A 中 , 天然林树冠平均向海滩方向扩展了
75　第 6 期 昝启杰等:深圳福田无瓣海桑+海桑人工林的生态影响
1.57 m , 且大多是白骨壤和桐花树丛的树冠;而
样地A1中的天然林树冠平均向海滩方向拓展了
0.41 m , 都是白骨壤.这表明无瓣海桑+海桑人
工林促进了天然林向滩涂方向的发展.
　　样条 B和 B1的幼苗调查结果见表 5.从表 5
看 , 有较多的桐花树 、海桑幼苗在天然林和人工
林之间的林隙 (样条 B)中生长 , 在对照区 (样
条 B1)上仅有少量秋茄和桐花树幼苗生长.这
表明无瓣海桑+海桑人工林促进了天然幼苗在天
然林前缘生长更新.
对人工林下和对照区的滩涂上设立的样条 C
和C1 的幼苗调查结果见表 5.从表 5可见 , 样条
C 的幼苗种类 、 多度 、 频度都比样条 C1 的幼苗
要多 , 特别是本地种秋茄 、 桐花树幼苗多度 、频
度明显比对照区高很多.可见 , 该人工林能促进
天然幼苗向海滩前缘方向发展.
4　结　语
在福田红树林保护区天然林前缘裸滩上多次
种植本地红树植物秋茄 、桐花树等 , 都因滩涂较
低 , 风浪较大 , 幼苗和幼树难以定居而失败.国
家 “八五” 攻关红树林课题组试验用引进的无瓣
海桑和海桑种植在天然林前缘滩涂 , 取得了成
功[ 4] .该人工林种植后 7 a , 林下滩涂的土壤颗
粒组成明显发生了改变 , 土壤有机质含量增加 ,
酸性增强 , 含盐量升高 , N 、 P 、 K 的质量分数
升高 , Pb 、 Cu 等重金属及 Zn 、Ni等微量元素的
质量分数升高.对天然林产生的影响主要表现在
促进天然林种群的高度 、地径生长及天然林的更
新和天然林向前缘滩涂的扩展.
本研究结果是仅对 7年龄人工林的研究得出
的 , 由于年限不长 , 长期生态效应有待继续研
究.特别是无瓣海桑和海桑是外来种 , 能否产生
生态入侵 , 能否对本地种产生负面影响 , 都需要
长期跟踪研究.
作为国家级红树林保护区 , 对外来种要高度
慎重 , 因此 , 建议从海桑 、无瓣海桑的繁殖 、 扩
散及生长与环境的关系等方面研究其生态入侵的
可能性及应提前采取的措施 , 为今后保护区的可
持续发展提供科学根据和导向.
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The Ecological Effects of Sonneratia apetala +
S.caseolaris Mangrove Plantations in Futian , Shenzhen
ZAN Qi-jie 1 , WANGYong-jun2 WANG Bo-sun1
(1.School of Life Sciences , Zhongshan University , Guangzhou 510275 , China;
2.Neilingding_Futian National Nature Reserve of Guangdong , Guangdong Shenzhen 518040 , China)
Abstract:In Futian Mangrove Natural Reserve of Shenzhen , the ecological influence of S.apetala +
S.caseolaris plantations was studied.The results showed that the soil type changed , pH of the soil reduced ,
nitrogen , phosphorus , potassium , salt and heavy metals increased when the S.apetala+S.caseolaris planta-
tions were 7 years old.In addition , the height and basic diameter growth of natural forest population were sped
up because of this plantations , while the regeneration of natural forest quickened and developed toward sands
ahead.
Keywords:Sonneratia apetala ;S.caseolaris;mangrove plantation;ecological effects
76 中山大学学报 (自然科学版) 第 40 卷