全 文 ：第 35卷 第 2期 生 态 科 学 35(2): 118122
2016 年 3 月 Ecological Science Mar. 2016
收稿日期: 2015-03-16; 修订日期: 2015-12-10
基金项目: 科技部林业行业公益科研专项(编号：201504413); 国家自然科学基金项目(编号: 41176084)
作者简介: 邱明红(1989—), 男, 海南省昌江县, 硕士, 林业助理工程师, 主要从事恢复生态学方面研究, E-mail: 121415702@qq.com
*通信作者: 廖宝文(1963—), 男, 广东省兴宁市, 博导, 研究员, 主要从事红树林湿地生态系统恢复、湿地环境监测、沿海防护林体系构建, E-mail:
baowenliao@ritf.ac.cn
邱明红, 王荣丽, 丁冬静, 等. 台风“威马逊”对东寨港红树林灾害程度影响因子分析[J]. 生态科学, 2016, 35(2): 118122.
QIU Minghong, WANG Rongli, DING Dongjing, et al. Impact of “Rammasun” on mangrove communities in Dongzhaigang,
Hainan[J]. Ecological Science, 2016, 35(2): 118122.
台风“威马逊”对东寨港红树林灾害程度影响因子分析
邱明红, 王荣丽, 丁冬静, 毛静, 廖宝文*
中国林业科学研究院热带林业研究所, 广州 510520
【摘要】2014 年 7 月 18 日, 一场自 1973 年以来登陆华南沿海的最强台风“威马逊”袭击海南, 台风造成重大的人员
伤亡和经济损失, 同时也对海岸带红树林生态系统造成极大破坏。台风后在海南东寨港红树林保护区选取样地, 利用
样方法对风灾给红树林不同群落造成的影响进行调查, 了解红树林群落受灾程度的影响因子。调查结果表明, 木麻黄
较红树林群落受灾严重; 而红树林群落中, 海莲、无瓣海桑折树与倒树比例较大, 而秋茄、桐花树、白骨壤较小; 通过
相关分析发现, 红树林群落枝叶损失率与其株高、冠幅存在一定的正相关。此外, 红树林群落在本次台风中受灾害的
程度还与林分密度, 群落结构等存在显著的关系。
关键词：红树林群落; 台风; 灾害; 影响因子
doi:10.14108/j.cnki.1008-8873.2016.02.018 中图分类号：S761.2 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2016)02-118-05
Impact of “Rammasun” on mangrove communities in Dongzhaigang, Hainan
QIU Minghong, WANG Rongli, DING Dongjing, MAO Jing, LIAO Baowen*
Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510000, China
Abstract: On 18th of July, 2014, the strongest typhoon of “Rammasun” (ever since 1973) has landed on the coastal areas of
southern China and attacked Hainan Province. It has caused massive casualties and economic losses, as well as a great damage
to the mangroves ecosystem of coastal zone. After it ended, we chose sampling sites at Dongzhaigang National and Natural
Reserve of Hainan Island to investigate the effects of “Rammasun” on different mangrove communities in order to find out the
impact factors of typhoon for the mangrove communities. Our results suggested that the Casuarinas equisetifolia communities
were much more serious than mangrove communities in this disaster. In mangrove communities, the ratio of broken trees
and laid trees was higher for Bruguiera sexangula and Sonneratia pagatpat, while lower for Kandelia candel, Aegiceras
corniculatum and Avicennia marina. Based on the correlation analysis, we found that the ratio of losing branches and leaves had
a positive correlation with height and crown size of trees, respectively. In addition, the disaster degree of mangrove
communities was significantly correlated with stand density and stand structure.
Key words: mangrove communities; typhoon; disaster; impact factor
1 前言
热带风暴(台风)是影响我国沿海地区乃至部分
内陆地区重要的天气系统, 是极具破坏力的热带气
旋[1–2], 对人类生命财产、自然生态系统均产生较为
严重的影响。而生长于热带亚热带海岸潮间带的红
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树林植被可以减弱海岸带侵蚀和台风的影响等生态
功能, 是海洋向陆地的最后一道“生态屏障”[3–4]。目
前, 有关红树林对自然灾害的防御作用, 近年来新
闻也屡见报道。以印尼海啸为例, 在泰国拉廊红树
林保护区红树林保护之下, 岸边房屋完好无损。但
是相距仅 70 公里外无红树林保护的地区, 村庄民宅
受损严重, 约 70%的居民遇难, 给人类的生命财产
造成了巨大损失。在国内, 2003 年 7 月 24 日, 台风
横扫了广东省台山市, 堤坝被冲垮, 海水倒灌村庄,
导致 700 多亿元损失。而由于存在红树林保护的 4
650 m 堤坝却安然无恙, 没有红树林保护的堤坝被
冲毁[5]。可见, 红树林具有强大的抵御风浪、保护堤
坝的作用。2014 年 7 月 18、19 日, 41 年一遇的超强
台风“威马逊”先后在海南(东北部)、广东(南部)、广
西(南部)三次登录 , 登录海南时的最大风力达到
18.4 级, 掀起浪高 14 米。其破坏性极大, 是 1973 年
以来登录华南的最强。本次台风共造成 46 人死亡,
26 人失踪, 742 万人次受灾。直接经济损失达 350 亿
元人以上。
海南省东寨港红树林自然保护区地处海南岛东
北部, 是超强台风“威马逊”正面袭击的重灾区。2014
年 7 月 30 日, 中国林业科学研究院热带林业研究所
组织专门人员在东寨港保护区对红树林台风受害情
况进行调研, 以了解风灾对红树林产生的影响及红
树林受风灾程度的影响因素。
2 研究方法
2.1 研究区域概况
东寨港红树林保护区位于海口市美兰区东部,
地理位置为东经 110°30′—110°37′, 北纬 19°51′—
20°01′, 是我国建立的第一个红树林保护区, 并与
1992 年被列入《国际重要湿地名录》。海南省东寨
港国家级红树林保护区内生长着面积较大、生长良
好红树林。保护区内主要群落类型有 : 白骨壤
(Aricenia marina)与桐花树(Aegiceras corniculatum)
群落 , 桐花树 (A. corniculatum)群落 , 白骨壤 (A.
marina)群落, 木榄(Bruguiera gymnorrhiza)群落, 秋
茄(Kandelia candel)群落, 海莲(Bruguiera.sexangula)
群落, 角果木(Ceriops tagal)群落, 红海榄(Rhizophora
stylosa)群落, 海漆(Excoecaria agallocha)群落以及
小面积的海桑(Sonneratia caseolaris)与榄李(Lumnitzera
racemosa)群落[6]。
2.2 样地选择与研究内容
利用样方法在东寨港保护区内选取 8 个样地,
24 个面积为 10 m×10 m 的样方。样地均位于受灾较
严重的保护区区域内。低潮带均为迎风面, 高潮带
均为背风面。调查的群落分别为海莲群落、木榄群
落、海莲与木榄群落、秋茄群落、无瓣海桑群落、
桐花树群落、无瓣海桑与桐花树群落、白骨壤群落、
拉关木群落、红海榄群落、黄槿群落以及非红树林
木麻黄群落 12 个群落类型。地点分别在保护区管理
局 (110.6134° E, 19.9544°N)、山尾村 (110.5599°E,
19.9567°N)、塔市(110.5437°E, 19.9979°N)、道学(110.5765°E,
19.9280°N)、三江 (110.6109°E, 19.9222°N)、罗豆
(110.6203°E, 19.9452°N)、河港(110.5597°E, 19.9616°N)、
宫后村(110.5876°E, 19.9770°N)。
对所有样方内所有树种进行受灾情况调查并拍
照, 调查指标主要包括: 立树、倒树、主干折断树(以
下称: 折树)的胸径、株高、冠幅、叶损失量、枝干
折断量、树木倒伏数、呼吸根类型、样方群落组成、
样方潮间带等指标进行调查。
3 结果与分析
3.1 树种受灾率比较
通过调查对比各个树种折树与倒树占总调查量
的比发现, 本次台风对海莲(31.1%)造成的折、倒树
木占较大比例, 其次为无瓣海桑(26.6%)。而秋茄
(15.1%)、白骨壤(0%)和桐花树(0%)较小(图 1)。相比
陆地海防林树种木麻黄(100%), 红树林树种的受灾
程度较轻。说明红树林较陆地树种有较好的防风抗
灾能力。折树与倒树占总调查量的比大小依次为:
木麻黄>海莲>黄槿>无瓣海桑>木榄>拉关木>红海
榄>白骨壤=桐花树。本结论除秋茄外, 关于无瓣海桑
具有良好防风效果的结论与前人研究存在差异[4–5]。
3.2 立树枝叶损失率比较及其与株高冠幅的关系
通过调查发现(图 2), 叶损失率较大的是拉关木,
而白骨壤和桐花树较小, 叶损失率大小为: 拉关木>
无瓣海桑>木榄>黄槿>红海榄>海莲>秋茄>白骨壤=
桐花树; 枝干损失率较大的是木榄, 而桐花树较小,
枝干损失率大小为: 木榄>无瓣海桑>拉关木>红海榄>
海莲>黄槿>秋茄>白骨壤=桐花树。通过 SPSS16.0
的 Correlations 对枝叶损失率与树木株高、冠幅的相
关性分析发现, 红海榄株高与叶损失率、冠幅与枝
120 生 态 科 学 35 卷
图 1 树木受灾情况比较
Fig. 1 Trees disaster situation contrasting
图 2 立树受灾情况与株高冠幅关系
Fig. 2 Relation between disaster situation of standing trees and its height and crown
干损失量、株高与枝干损失率均呈极显著正相关
(P<0.01), 而冠幅与枝干损失率呈显著正相关(P<0.05)。
拉关木枝、叶损失量均与株高极显著正相关(P<0.01),
枝、叶损失率与冠幅均相关性不显著(P>0.05)。秋茄
叶损失率与株高相关性不显著(P>0.05), 但是叶损
失率与冠幅极显著正相关(P<0.01)。秋茄枝干损失率
与株高极显著正相关(P<0.01), 与冠幅显著正相关
(P<0.05)。无瓣海桑叶损失率与株高呈极显著正相关
(P<0.01), 与冠幅呈显著正相关(P<0.05)。枝干损失率
与无瓣海桑冠幅相关性不显著, 但是与株高呈极显著
正相关(P<0.01)。此外, 黄槿、白骨壤、桐花树的枝叶
损失率均与它们的株高、冠幅相关性不显著(P>0.05)。
3.3 红树林人工林群落与天然林群落受灾情况差
异比较
通过图 3 可知, 天然林和人工林中折树、倒树
的株高、胸径以及冠幅均较立树大。方差分析发现,
多数立树与倒树、立树与折树的株高、胸径、冠幅
存在显著(P<0.05)或极显著差异(P<0.01),但折树与
倒树的株高、胸径、冠幅差异不显著(P>0.05)。人工
林中, 拉关木的株高、胸径的大小与折断、倒伏树
的关系与天然林中的红海榄、海莲一致。而冠幅大
小与折断、倒伏树关系与天然林中的秋茄一致。人
工林中的无瓣海桑倒伏树株高冠幅较立树高, 但折
树株高、冠幅则较立树低。
图 3 人工林与天然林受灾情况比较(其中红海榄、海莲、秋茄为天然林, 拉关木、无瓣海桑为人工林; n=10)
注: 英文字母相同表示差异不显著(P>0.05), 英文字母不同表示差异显著(P<0.05)。
Fig. 3 The disaster situation contrast between artificial and natural mangrove forests (R. stylosa, B. sexangula and K. candel
are natural forests; Laguncularia racemosa and Sonnoratia apetala are artificial forests; n=10)
2 期 邱明红, 等. 台风“威马逊”对东寨港红树林灾害程度影响因子分析 121
3.4 其他因素对红树林受灾情况的影响
3.4.1 林分密度及潮间带与树木折倒率的关系分析
通过调查发现, 红树林的受灾情况不仅与红树
林自身的生长有关, 还与其他的生物因素、地理因
素有关。由图 4 可知, 红树林在高、低潮带林分密
度大小与树木折倒率关系相同, 即均表现为林分密
度越大, 树木折倒率越低。反之折倒率越高。此外,
虽然高、低潮间树木折倒率与林分密度关系表现出
一致性, 但是高潮间带红树林群落平均折倒率仍然
较低潮间带高出 10.2%。
3.4.2 呼吸根类型及群落结构与树木折倒率的关系分析
红树林是具有特殊呼吸根的植物, 如笋状呼吸
根、膝状根、板状根、支柱根、指状根等。但调查发
现不同的呼吸根类型表现出不同的抗风能力。不同呼
吸根受灾折倒率大小为: 膝状根>笋状根>板状根>支
柱根>指状根。即膝状根的海莲和笋状根的无瓣海桑
的折断和倒伏较为严重。而支柱根类型的红海榄较轻
(指状根的白骨壤由于多为低矮的灌木, 叶稀疏、冠幅
小, 受灾较轻可能与呼吸根无关, 所以在此不做比较
讨论)。调查过程中还发现, 对于相同样地的不同群落
结构样方, 单一群落结构(纯乔木)的折倒率是多种群
分层群落结构(乔木与灌木混合)的 3 倍多。
4 讨论与结论
4.1 树木受灾情况比较以及立树枝叶损失率与其
株高、冠幅的关系讨论
通过调查结果分析, 从陆地海防林树种木麻黄
与红树林群落抗风作用比较来看, 红树林群落抵御
风灾能力较木麻黄好。相关研究已经得出, 秋茄、
无瓣海桑、海桑具有较好的防风效果[7–9]。但是, 在
本次风灾中海莲、无瓣海桑的折断、倒伏树量较高,
秋茄、桐花树以及白骨壤较低。
此外, 树木的株高、冠幅与树木的受灾程度存在
一定相关性, 树高、冠幅较大的树木更容易受到台风
影响[10]。从立树枝叶损失率对比来看, 木榄、拉关木
以及无瓣海桑的枝干损失率较高, 而桐花树和白骨壤
的较低; 拉关木和无瓣海桑叶损失率较高, 秋茄、桐花
树以及白骨壤较低。黄槿、白骨壤、桐花树的枝叶损
失率均与它们的株高、冠幅、胸径相关性不显著
(P>0.05)。其他树种枝叶损失率与树木株高、胸径以及
冠幅均存在显著(P<0.05)或极显著正相关(P<0.01)。
4.2 红树林人工林群落与天然林群落受灾情况差
异讨论
天然林和人工林受灾情况对比发现, 本次风灾
中受灾的红树林与群落类型(天然林或人工林)关系
不大, 而与树木自身生物特性更密切。结果分析得
到, 红树林的株高、胸径、冠幅越大、则受到台风
影响越严重。天然林中红海榄、海莲折树株高、胸径
以及冠幅均较倒伏树大, 说明该两种树种株高、胸径
以及冠幅越大, 在风灾中折断的可能性越大于倒伏
的可能性, 而秋茄则发生倒伏的可能性大于折断。海
莲树种中, 其分布于河港村位置的海莲群落由于树
木高大且树龄达到几十甚至上百年, 树体较大导致
其单位面积上接受的风面广而更容易倒伏, 所以位
图 4 树木受灾情况与其他因素的关系
Fig. 4 The relations between disaster trees and other factors
122 生 态 科 学 35 卷
于河港村树龄较大的海莲群落在本次台风中几乎全
部倒折。人工林中的无瓣海桑倒伏树株高冠幅均较立
树高, 但折树株高、冠幅则较立树低。说明该树种的
受灾情况在各种规格树木间均存在, 且折树的冠幅
较大, 其次为倒伏树。从总体来看, 人工林受到的破
坏程度较天然林大。这可能是由于天然林的红海榄、
秋茄均为慢生小乔木(海莲由于树龄均明显大于其他
4 个树种, 所以在此不做讨论), 茎干材质密度大, 韧
性较好, 所以具有较好的抗风能力。而人工林拉关木
和无瓣海桑均为速生高大乔木, 茎干材质疏松, 木材
虽然柔软但韧性不足等导致在本次风灾中受到的影
响较大, 这与陈玉军等人的研究结论一致[11]。
4.3 林分密度及潮间带与树木折倒率的关系讨论
陈玉军等人在关于红树林林分密度与受风灾程
度的研究中指出, 林分密度大的红树林群落较林分
密度小的受灾程度低[11]。结果分析得出, 红树林在
高、低潮带林分密度与树木折损率关系相同, 即均表
现为林分密度越大, 树木折损率越低, 反之折损率越
高。这可能是由于林分密度较小对于一般台风而言虽
然可以使风迅速通过。但是在较大风速情况下, 单凭
风速快速通过可能难于达到防风效果, 可能需要树
木之间的相互依靠和缓冲来得到较好抗风效果, 这
与陈玉军等人的研究结论一致。此外, 相关学者对红
树林抗风能力的研究得出, 红树林背风面的保护面
积为迎风面的 3 倍左右[12]。但是, 通过调查发现虽然
高低潮间带红树林群落受灾情况与林分密度关系一
致, 但是背风面的高潮间带红树林倒伏率仍然较低
潮间带高 10.2%。这可能是由于高潮带红树林群落容
易受到人为干扰, 导致群落结构单一、林分密度小、
林木质量差等的影响, 导致处于背风面的高潮间带
红树林受灾程度较处于迎风面的低潮间带红树林高。
4.4 呼吸根类型及群落结构与树木折倒率的影响讨论
对不同呼吸根对受灾情况的影响分析得出, 膝
状根的海莲和笋状根的无瓣海桑的折断和倒伏较为
严重, 而支柱根类型的红海榄较轻。虽然已有相关
研究指出无瓣海桑、海桑具有良好的防风效果。但
在调查中发现, 无瓣海桑的笋状呼吸根虽然分布面
积较广, 但其根系入土较浅, 加之其株高较大, 容
易造成倒折。而红海榄具有独特的支柱根保证其树
木较稳的固定在土壤中有较大关系。此外, 通过单
一种群结构与多种群群落结构的受灾情况对比得出,
单一群落结构(纯乔木)的折倒占比高于多种群分层
群落结构(乔木与灌木混合)。这可能是由于多种群分
层群落结构的林地其群落上存在垂直分层现象可以
逐渐减小风速, 达到逐步缓冲的作用。
5 建议
通过本次台风后对红树林的调查, 笔者提出以
下建议, 以对今后进行红树林恢复和保护提供依据。
第一、在本次风灾中, 小乔木和灌木较高大乔
木防风效果好。建议在今后进行红树林恢复时主要
选择乔木与灌木混交种植以提高群落抗风能力。
第二、在红树林恢复时, 建议适当密植(尤其在人
类活动频繁区域)以提高防风能力。而对于恢复的群落
结构设计上, 建议以混交林结构种植。这样不仅提高
群落的防风能力, 还可以增强群落结构的稳定性。
第三、建议在风灾后设定固定样地连续监测灾
后红树林的自然恢复能力。以得到系统的红树林恢
复和演替科学理论。
参考文献
[1] 王志列, 许以平. 台风[M]. 北京: 气象出版社, 1983.
[2] 鹿世瑾. 华南气候[M]. 北京: 气象出版社, 1990.
[3] BAHUGNA A, NAYAK S, ROY D. Impact of the tsunami
and earthquake of 26th December 2004 on the vital coastal
ecosystems of the Andaman and Nicobar Islands assessed
using RESOURCESAT AwiFS data[J]. International
Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation,
2008, 10: 229–237.
[4] GILMAN E L, ELLISON J, DUKE N C, et al. Threats to
mangroves from climate change and adaptation options: A
review[J]. Aquatic Botany, 2008, 89: 237–250.
[5] 许加意, 朱燕琳, 徐上貌. 苍南县秋茄红树林造林技术[J].
防护林科技, 2010, 3: 50.
[6] 王文卿 , 王瑁 . 中国红树林[M]. 北京 : 科学出版社 ,
2007.
[7] 楼坚, 王旭, 周光益, 等. 海南东寨港海桑+无瓣海桑红
树林生态系统防风效应研究[J]. 安徽农业科学, 2009,
(26): 12776–12781.
[8] 杨怀, 陈仁利, 王旭, 等. 无瓣海桑-海桑红树林的防风
效能[J]. 生态学杂志, 2012, 31(8): 1924–1929.
[9] 陈玉军, 廖宝文, 李玫, 等. 无瓣海桑和秋茄人工林的减
风效应[J]. 应用生态学报, 2012, 23(4): 959–964.
[10] 陈绶柱, 岑奋. 沿海沙岸防风固沙木麻黄试验示范林抗
御台风分析[J]. 广东林业科技, 1999, 15(1): 26–30.
[11] 陈玉军, 郑德璋, 廖宝文, 等. 台风对红树林损害及预防
的研究[J]. 林业科学研究, 2000, 5: 524–529.
[12] 范航清, 梁士楚, 等. 红树林研究与管理[M]. 北京: 科
学出版社, 1995.