免费文献传递   相关文献

Researches on Typhoon Damage to Mangroves and Preventive Measures

台风对红树林损害及预防的研究



全 文 :  收稿日期: 2000-03-30
基金项目: 国家“九五”攻关专题“沿海红树林恢复和发展技术研究”( 96-007-03-04)部分内容
作者简介: 陈玉军 ( 1972-) ,男,河南信阳人,研究实习员,硕士.
  文章编号: 1001-1498( 2000) 05-0524-06
台风对红树林损害及预防的研究
陈玉军1, 郑德璋1 , 廖宝文1 , 郑松发1 , 昝启杰2 , 宋湘豫1
(1.中国林业科学研究院 热带林业研究所,广东 广州 510520;
2.广东省深圳福田内伶仃国家级自然保护区,广东 深圳 518048)
摘要: 在深圳红树林自然保护区,台风对红树林影响的调查研究表明, 11~12 级或者更大的风力才
会对红树林生态系统造成损害。台风对海桑类红树林的损害率最高达 80% ,严重影响红树林的防
护功能和其它效益。台风对红树林的危害跟林分起源、林分疏密度、树龄等存在着一定的相关关系:
人工海桑类林分受台风危害严重,而天然林很少受到危害; 稀疏的海桑类林分较密度大的林分受台
风的危害更严重; 树龄较大的海桑类林分较幼树或幼苗受台风的危害更严重。提出在红树林造林时
采取适当措施来提高红树林对台风的抵抗能力:应适当密植红树林(海桑类造林规格宜为 2 m×2
m) ;种植带要达到一定的宽度 (至少 50~100 m) ;固定初植的幼树幼苗以提高其稳定性; 速生和慢
生红树植物适当搭配; 选择抗风性强的优良红树种类造林等。
关键词: 红树林; 台风; 损害; 预防
中图分类号: S761. 2    文献标识码: A
  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] , 对社会生产、人民生活和自然生态系统产生重大的影响, 正如《热带气旋的发
展、结构和影响》一书的作者安赛斯所言“热带风暴对中国的文化和人民生活有着密切的影
响”[ 3]。
台风对森林生态系统影响的研究,在国外开展较为系统,如加勒比地区为飓风多发地区,
科学家们曾在波多黎各开展了一系列台风影响的调查研究, 如机械损伤与生物量、养分变
化[ 4]、森林结构的破坏与植被恢复 [ 5]、飓风前后森林结构动态变化[ 6]以及种子库和更新苗木的
动态变化[ 7]等。在我国仅见有少数关于台风对海南岛热带雨林影响的报道[ 8~10]。
红树林是海岸潮间滩涂带的木本植物群落,是一种特殊类型的热带林生态系统,在华南沿
海地区发挥着重要的海岸防护作用, 其发生和发展受台风的控制和影响。研究台风对红树林的
影响, 对于红树林功能的发挥和完善具有重要的意义。国外有关台风对红树林影响的报道很
少,而国内这方面的研究尚属空白。
1999年9月 16日,华南地区出现特大台风(表1) ,席卷沿海地带。在珠江口海岸带的深圳
保护区,辖区内的红树林生态系统受到了台风的严重损害, 有许多高大的红树林木被台风吹
倒、折断,严重影响了其防护效应。1999年 10月份对深圳保护区内红树林遭受的台风影响和
损害进行了初步调查研究, 对台风危害的成因、引起台风危害的相关因素进行了分析,并提出
避免台风危害的相关技术措施等。
林业科学研究 2000, 13( 5) : 524~529
Forest Resear ch      
1 试验地概况及研究方法
1. 1 试验地概况
试验地位于广东深圳市福田国家级红树林自然保护区( 22°32′N, 114°03′E) , 珠江入海口
深圳湾的东北岸, 属南亚热带季风气候,年均气温22. 0℃,年降雨量 1 927 mm[ 11]。保护区东西
长 11. 0 km ,面积约 304 hm2 ,其中红树林生长面积约 111 hm 2,沿海岸带分布,宽 50~200 m,
覆盖率约 80%以上。该区天然分布的红树林植被占 90%以上,以秋茄[ Kandelia candel ( L . )
Druce]、白骨壤[ Av icennia marina ( Forsk. ) Vierh. ]、桐花树[ Aegiceras corniculatum ( L . )
Blanco ] 3 个树种占绝对优势, 高度一般为 4~6 m ,还有木榄 [ Br uguiera gymnorhiz a ( L . )
Lam. ]、老鼠勒( A canthaceae i licif olius L. )、海漆( Excoecar ia agallocha L. )等。此外, 保护区
从海南引进了海桑[ Sonnerat ia caseolar is ( L . ) Engl . ]、无瓣海桑( S onneratia ap etala Buch. -
Ham. )、海莲[ Br uguiera sexangula ( Lour. ) Poiret ]、红海榄( Rhiz ophora sty losa Griff . )等树
种,目前,海桑和无瓣海桑已有成片分布且郁闭,树高达 5~10 m。无瓣海桑和海桑对促进深圳
湾红树林的恢复和发展以及充分发挥红树林各种功能效益具有重要的意义。
1. 2 台风情况及调查研究方法
1999年对深圳有影响的台风有 4次(深
圳气象局资料,表 1)。根据深圳红树林自然
保护区的初步记录,仅在 1999年 9月份红树
林受到台风危害。
  选择深圳保护区观鸟亭旁有代表性的天
表 1 1999 年对深圳有影响的台风
台风号 登陆时间(月-日) 最大风力
9903 06-06 9级
9908 08-22~25 10级
9910 09-16 12级
9913 09-26 10级
然林和人工林调查台风破坏情况。对成林的无瓣海桑和海桑林( 3~7年生)全部调查, 2年生、
1. 5年生及 0. 5年生的无瓣海桑幼林设置 400 m2的样地,天然秋茄林设置 900 m 2的样地。调
查因子有树龄、树种名、胸径、树高及被台风损害情况(折断、吹倒现象)等。
2 结果与分析
2. 1 调查结果
  根据表 1所示的台风资料, 1999年9月 16日发生的台风为9910号, 风力为12级,持续时
间为 24 h。在调查的红树林中,台风危害的调查结果如表 2。
表 2 台风对深圳红树林危害情况
林 分 树种组成 年龄/ a 林分密度/
(株·hm- 2)
折 断 严重倒伏 轻度倒伏 总体受害
株数 比率/ % 株数 比率/ % 株数 比率/ % 株数 比率/%
 无瓣海桑和
  海桑混交林
 无瓣海桑
  和海桑
7
 
625  
 
7
 
5. 20
 
5
 
3. 70
 
42
 
31. 10
 
54
 
40
 
 海桑林  海 桑 6 625   5 3. 70 18 13 25 18. 30 48 35
 海桑林  海 桑 3 5 000   1 < 1 1 < 1 0 2 < 1
 无瓣海桑  无瓣海桑 2 2 500   0 0 75 80 75 80
 无瓣海桑  无瓣海桑 1. 5 10 000   0 0 0 0
 无瓣海桑  无瓣海桑 0. 5 10 000   0 0 0 0
 秋茄天然林  秋 茄 50~70 2 500~5 000  1 < 1 0 0 1 < 1
  注:严重倒伏的症状为根部暴露于海滩上。
525第 5 期            陈玉军等: 台风对红树林损害及预防的研究
2. 2 危害结果分析
2. 2. 1 红树林抗风性分析 红树林对一定范围内台风具有抵抗能力, 11~12级或者更大的
风力才会对深圳保护区内的红树林生态系统造成损害。
由于 1999年 9 月份以前的台风,风力均不超过 10级, 未对深圳保护区的红树林造成损
害,而 9月 16日的 9910号台风,风力达 12级, 对红树林造成了严重危害,由此可推测,台风对
红树林造成损害的临界风力为 11~12级。
2. 2. 2 危害树种分析 受到台风破坏的红树种类基本上是海桑属树种,破坏最严重的是无瓣
海桑,其次是海桑。分析原因如下:第一,海桑类树体高大,树冠庞大浓密,因此树体所占的空间
也很大,在台风作用下,单株所受风力大,支撑力不够,很易折断或吹倒。第二,由于海桑类是速
生树种,茎干、枝条比较轻脆,韧性差,这就使其在受到巨大风力时容易折断。第三,海桑类主干
通直细长,尖削度小,造成其在风力作用下容易从树干中上部折断。第四,主根明显,但侧根较
少,而且无支柱根或板状根,生长于低潮滩深厚、松软淤泥中的根系的支撑力差,在台风的作用
下,树体容易被吹倒,严重时使根部暴露。根据初步调查,海桑的根系要比无瓣海桑深些,这可
能是海桑的抗风力比无瓣海桑更强的原因之一,其它原因有待进一步研究。
天然红树种类如秋茄、木榄、桐花树、白骨壤等, 基本上没有受到台风的损害。因为这些天
然分布的红树种类生长缓慢,茎干木材致密坚硬,韧性大, 抗风力强; 树体也较海桑类矮小, 直
径与树高的比值较海桑类大得多,因而稳固性大,具有较强的抗风性能, 如当地 50~70年生的
秋茄平均高为 4~6 m , 白骨壤平均 2. 5~5 m , 而桐花树则是矮灌木, 这些植物茎干粗壮; 另
外,天然分布的红树种类主干不如海桑类明显, 分枝多,每个分枝都能承受一定的风力,再加上
树干尖削度大, 下部粗, 上部细, 这些均能减少主干被风折断的可能性;根系多为须根系,纵横
交错,增加了固着海滩淤泥的能力。就占优势的秋茄来说,其树干基部粗壮, 板状根发达,能牢
固地固着在海滩上。在本次调查中, 仅发现有 1株林缘的多年生秋茄树被折断。
2. 2. 3 红树林所受危害与林分密度的关系 对被危害的红树林来说,稀疏的林木受台风破坏
严重,而比较稠密的林分,则基本上未受到破坏。在观鸟亭入海口的西侧,有一片 3年生的海桑
林,面积有 1 500 m2 ,种植规格为 1 m×2 m。在 1999年 9月台风来临后,基本上未受到影响,
仅有 1株林缘木被风吹倒。而位于观鸟亭入海口东侧, 7年生的无瓣海桑和海桑林,种植规格
为 4 m×4 m, 约有 30%~40%的无瓣海桑和海桑被吹倒、折断,受台风危害严重。这是因为在
稠密的红树林中,台风来临时, 单株林木由于所占空间较小而受到的风力也较小,同时林木相
距很近,互相支撑,构成一个整体的防护体系,强大的台风在通过林分时逐渐削缓,所以具有较
强的抗风性。而比较稀疏的林分,特别是在近乎孤立的状态下,由于单株所占的空间大,分布较
分散等原因而易被台风吹倒或折断。
受到危害的红树植株很难能再正常生长。折断的红树植株生长逐渐减慢,甚至会枯死,折
倒的红树植株, 有许多根部从泥滩中暴露出来, 严重影响红树林对营养物质的吸收和利用, 不
利于进一步的生长和发育。同时,受台风危害的林分,林相参差不齐,并产生许多林窗,防风护
岸功能受到严重影响。
2. 2. 4 受危害红树林的年龄分析 对于海桑类红树林来说,受台风危害的多为老龄大树, 幼
树、幼苗受害较小。树龄较大的红树植株树体所占空间大,在台风作用下所受的相对风力较大,
树干脆弱,较易折断,而幼树或幼苗则因树体小和茎干柔韧而不易被风折断。调查结果表明, 7
526 林 业 科 学 研 究              第 13卷
年生的无瓣海桑平均高达 6~10 m,冠幅达 5~6 m, 树体庞大,受到了不同程度的损害。2年生
的无瓣海桑树高平均为 2 m ,冠幅达 1~2 m, 地上部分所占体积较大, 但由于韧性较强,仅被
台风吹倒和吹歪, 危害较轻。1. 5年生的无瓣海桑树高仅 1 m 左右,冠幅 0. 3~0. 5 m, 所占的
空间小,在台风作用下很少受到影响。而 0. 5年生的无瓣海桑和海桑,树高一般不到1 m,冠幅
仅 0. 2 m 左右, 树体纤细, 再加上每株幼树都用竹杆拴住固定,亦基本上未受到台风的影响。
2. 3 提高抗风能力措施
2. 3. 1 适当密植红树林 从 1999年深圳红树林受台风影响的结果来看,较密的海桑类红树
林基本未受损害, 而稀疏的海桑类红树林破坏较严重。所以海桑类红树林应以2 m×2 m 的规
格为宜,以提高红树林总体的抗风暴能力。
2. 3. 2 红树林带要达到一定的宽度 防浪护岸红树林林带至少要 50~100 m 宽[ 12] ,形成连
续的一片,这样才能充分发挥其在滩涂上的防风消浪功能, 提高对台风侵袭的抵抗和缓冲能
力。因为大片连续的红树林,台风在通过时力量能逐渐削弱, 同时,红树林达到一定面积后,就
能成为一个稳定的湿地生态系统,当局部受到台风破坏后,对总体红树林的抗风暴功能影响很
小,且在短期内,自身能进行调节,很快恢复到生态平衡状态。如果红树林林分的分布分散,或
面积过小, 则容易遭受台风危害,而且很难在短期内恢复到生态平衡状态,也就无法发挥其防
风消浪作用。
2. 3. 3 固定幼树幼苗以提高稳定性 在种植红树林时, 海桑类速生树种的幼树要用竹杆固
定:在无瓣海桑幼苗的旁边插一根稍长竹杆,把竹杆和幼苗拴在一起,这样借助竹杆的稳固性,
可以防止刚出圃的无瓣海桑幼苗被风浪冲倒或被人为折倒。注意竹杆要插深、插稳;捆绑用的
绳子要结实, 把竹杆和幼苗拴紧,以免日久绳子被海水腐蚀断或从幼苗上脱落。
2. 3. 4 速生海桑类与慢生树种混交种植 由台风对红树林的危害结果可知,海桑类速生树种
对台风的抵抗力较弱, 而秋茄等乡土树种对台风的抵抗力较强。因此,要提高红树林对台风的
抵抗能力, 可把海桑类和秋茄混交种植, 由于海桑类比较速生, 可形成复层混合林冠,这样, 风
力在作用于红树林时, 有一部分由秋茄类低矮树种承受,而且混交林结构比较致密, 台风通过
后风力能逐渐被削弱, 同时混交林是一种比纯林更为稳定的生态系统,对外界干扰的缓冲能力
较强,不会影响其海岸防护功能的发挥。
2. 3. 5 选择抗风性强的优良红树种类造林 在台风频繁发生的沿海地带,选择抗风性强且生
长高大的优良红树植物造林,使其形成红树林生态系统而本身具有较强的抗风性能,同时也能
充分发挥其对海岸风浪的防护效益和其它多种功能。
3 结语及讨论
  红树林对一定强度范围的热带风暴(台风)具有抵抗能力,在深圳红树林保护区, 11~12
级或者更大的风力才会对红树林生态系统造成损害。
台风对红树林的危害跟林分起源、林分疏密度、树龄等存在着一定的相关关系。人工海桑
类林分受台风危害严重,而天然林很少受到危害。稀疏的海桑类林分受台风的危害更严重。树
龄较大的海桑类林分受台风的危害更严重。台风对海桑类红树林的损害率最高达 80% ,严重
影响红树林的防护功能和其它效益。
为了提高红树林自身抵抗台风的性能,建议在红树林造林时采取适当措施:应适当密植红
527第 5 期            陈玉军等: 台风对红树林损害及预防的研究
树林; 种植带要达到一定的宽度(至少 50~100 m ) ; 竹杆固定幼树幼苗以提高稳定性;速生和
慢生红树植物适当搭配种植;选用优良红树种类造林等。
由于以前未开展过台风对红树林影响的专门研究,因此这方面的资料基本上是空白的。本
研究仅就台风对红树林的影响和危害结果进行初步调查分析。台风对红树林生态系统的组成
和结构、幼苗更新状况、生物量与生产力、功能与效益等方面的影响,今后还需要深入进行专项
研究。
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] 安赛斯 R A .热带气旋的发展、结构和影响[ M ] .李毓芳译.北京:气象出版社, 1984.
[ 4] Frangi J L , L ugo A E. Hu rricane dam age to a flood plain fores t in the Luqu illo M ountain of Pu erto Rico[ A] . In: Special
Issue: Ecosystem, Plant , and Anim al Respon ses to Hurricanes in th e Carib bean[ J] . Biot ropca, 1991, 23( 4a) : 324~335.
[ 5] Walker L R. T ree damage and recovery f rom Hurricane Hugo in Luquillo Ex perim ental Fores t , Puerto Rico [ A] . In:
S pecial Issu e: Ecosystem, Plant , and Animal Resp on ses to Hurricanes in the C arib bean[ J] . Biot ropca, 1991, 23( 4a) : 379
~385.
[6 ]  Brokaw N V L, Grear J S. Forest st ructur e before and af ter hur ricane Hug o at th ree elevat ions in the Luqu illo
M ountains , Puerto Rico[A ] . In : S pecial Is sue: Ecosys tem, Plant , and Anim al Responses to Hurricanes in the Carib bean
[ J ] . Biot ropca, 1991, 23( 4a) : 386~392.
[ 7]  Gumm an-Grajales S M , Walker L R. Dif ferent ial seed ling responses to lit t er af ter hurricane Hugo in the Luqu illo
Ex perim ental Forest , Puerto Rico[ A] . In: Special Issu e: Ecosystem, Plant , an d An imal Responses to Hu rricanes in th e
Caribb ean[ J] . Biot ropca, 1991, 23( 4a) : 407~417.
[ 8] 吴仲民,杜志鹄,林明献,等.热带风暴 (台风)对海南岛热带山地雨林凋落物的影响[ J ] .生态学杂志, 1998, 17(增) : 26
~30.
[ 9] 周光益,李意德,方精云.台风影响区原始热带山地雨林枯死木调查[ J] .生态学杂志, 1998, 17(增) : 59~62.
[ 10] 李意德,周光益,林明献,等.台风对热带森林群落机械损伤的研究[ J] .生态学杂志, 1998, 17(增) : 9~14.
[ 11] 张宏达,陈桂珠,刘治平,等.深圳福田红树林湿地生态系统研究[ M ] .广州:广东科技出版社, 1998. 1~14.
[ 12] 中国海洋工程学会.第七届全国海岸工程学术讨论会论文集(下) [ C] .北京:海洋出版社, 1993. 853~861.
Researches on Typhoon Damage to Mangroves
and Preventive Measures
CH EN Yu-j un
1, ZH EN G De-z hang
1, L I AO Bao-w en
1 ,
ZH EN G Song-f a
1
, ZAN Qi-j ie
2
, SON G X iang-yu
1
( 1. Research Inst itute of T ropical Fores t ry, CAF, Gu angzhou 510520, Gu angd on g, China;
2. Neil ingding Natu e Reserve of Sh enzh en, Guangdong Province, Shenzhen 518048, Guan gdong, China)
Abstract: T he ef fects of typhoons on the mang roves w as studied in Shenzhen M ang rove
Nature Reserv e, the results show ed that only force 11~12 w ind and greater wind could
damage the mangro ve ecosy stem. T he damaged rate o f typhoons to mangro ves like Sonnerat ia
528 林 业 科 学 研 究              第 13卷
species was up to 80%, heavely influencing the protect ion function and o ther ef fects. T he
dest ruction o f typhoons to mang roves w as correlated to the or ig in, density , and age of the
fo rest stand: The S onneratia plantat ion w as dest roy ed severely by typhoons, w hile the natural
fo rests w er e lit tle inf luenced; The sparse Sonneratia plantat ions w ere dest roy ed by typhoons
mor e ser iously than denser plantat ions; Elder Sonneratia plantations were dest ro yed by
typhoons more seriously than the younger. To improve the abil ity o f mangro ves to resist
typhoons, some measures in plant ing mang rove t rees w ere pr opo sed as follow ing: T he
mangro ves should be rat ional close planted ( The plant ing specif icat ion of the Sonner atia is 2
m×2 m . ) ; The plantat ion belt should be of cer tain w ideness ( at least 50~100 m ) ; The f irst
planted seedlings should be f ixed to increase their stability; T he fast-g row ing and slow-
gr ow ing mangro ve species should be mixed planted in pr oper proporat ions; F ine mang rove
species w ith g reat resistance to typhoons might be selected as w ell .
Key words : mangr oves; typhoons; damage; pr event ion
欢迎订阅 2001年《林业科学研究》
《林业科学研究》是由中国林业科学研究院主办的营林科学综合性学术刊物。主要任务是及时反映以中
国林科院为主的营林科学最新研究成果、学术论文和研究报告、科技动态和信息等, 促进国内外学术交流,开
展学术讨论、繁荣林业科学,更好地为我国林业建设服务。主要内容有: 林木种子、育苗造林、森林植物、林木
遗传育种、树木生理生化、森林昆虫、资源昆虫、森林病理、林木微生物、森林鸟兽、森林土壤、森林生态、森林经
营、森林经理、林业遥感、林业生物技术及其它新技术、新方法,并增加林业发展战略、学科发展趋势、技术政策
和策略等, 适于林业及相关学科的科技人员、院校师生、领导和管理人员、基层林业职工等阅读。
《林业科学研究》被列为最新中国自然科学核心期刊 300 种之一, 入选了中国科学技术期刊文摘 CSTA
数据库(英文版) , 入编了清华大学光盘国家工程研究中心《中国学术期刊(光盘版)》和中国科学引文数据库,
加入了“万方数据( China Info)系统科技期刊群”。在 1997年“被引频次最高的中国科技期刊 500 名排行表”中
列第 99 名,在农林科学类中列第 5。在《中国林业文摘》上的收录率一直保持在 96%以上。
本刊创刊后即被 CAB(英联邦农业和生物学文摘)、AGRIS(联合国粮农组织书目)和 BA(生物学文摘)三
大数据库和 Forest ry ABS(林业文摘)、Forest P roduct ABS(林产品文摘)、Agr is ABS(农业文摘 )、BA(生物学
文摘)、GA(地质文摘)等国外检索性期刊收录。1995 年以来, 在世界大型检索性期刊美国《生物学文摘》中的
收录率一直保持在 60%以上。
本刊为双月刊, 国内外公开发行,国内统一刊号: CN 11-1221/ S, 每期定价 8. 00 元。需订阅者请将订费由
银行或邮局汇到北京颐和园后中国林科院林研所,并注明订购本刊款项。开户银行: 北京海淀农行营业室;帐
号: 873- 202- 55。港澳台及国外读者可以到中国国际图书贸易总公司订阅(北京 399 信箱,邮编: 100044) ,国
外代号: BM 4102。
本刊地址: 北京颐和园后中国林科院《林业科学研究》编辑部  邮政编码: 100091
电  话: ( 010) 62889680  E-mail: xumq@ nicl. for est ry . ac. cn
《林业科学研究》编辑部
529第 5 期            陈玉军等: 台风对红树林损害及预防的研究