广州南沙红树林湿地恢复的环境效应
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广东化工2011年第7期· 220 · 第38卷总第219期
广州南沙红树林湿地恢复的环境效应
白晓燕1,郑康振2,陈桂珠3
(1.广东工业大学环境科学与工程学院,广东广州 51006;2.深圳市人居环境委员会,广东深圳 518040;
3.中山大学环境科学与工程学院,广东广州 510275)
[摘要]红树林是具有重要生态功能的海岸生境,是生长在具有良好风浪屏蔽环境的热带、亚热带海岸潮间带的特殊植被。红树林污染生态学领域的研究结果表明红树林湿地对水体有显著的净化效应。因此,在滨海湿地受到的人为干扰加剧的情况下,环境净化效是红树林恢复的重要的生态效应之一。文章通过探讨广州南沙地区红树林恢复的环境效应,提出了红树林恢复生态学领域与污染生态学领域已经出现交叉、融合的观点,为南沙区未来的红树林恢复提供可以借鉴的思路和方法。
[关键词]红树林;污染生态学;恢复生态学;环境效应;南沙
[中图分类号]X [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2011)07-0220-02
The Environmental Effect of Mangrove Restoration in Guangzhou Nansha
Bai Xiaoyan1, Zheng Kangzhen2, Chen Guizhu3
(1. School of Environmental Science and Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 51006;
2. Committee of Habitat Environment of Shenzhen City, Shenzhen 518040;
3. School of Environmental Science and Engineering, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, China)
Abstract: Mangroves are coastal habitats with significant ecological functions, and characteristic vegetation located in the tropical and subtropical inter-tidal shorelines. Research works in mangrove pollution ecology indicate that mangrove wetlands possess the capacity for purifying waters. Therefore, under the situation of seashore wetlands facing more man-made disturbance, the environmental purification effect is one of the most important ecological effects. The paper discussed the environmental effect of mangrove restoration in Nansha district, and pointed out that mangrove pollution ecology and mangrove restoration ecology have syncretized, and provided methods which can be referenced for the coming mangrove restoration in Nansha.
Keywords: mangrove;pollution ecology;pollution ecology;restoration ecology;environmental effect;Nansha
红树林是具有重要生态功能的海岸生境,是生长在具有良好风浪屏蔽环境中的热带、亚热带海岸潮间带的特殊植被[1]。由于人口持续增长和经济发展等原因,全球红树林面积呈现持续萎缩的趋势。近来年,在全球范围内人们逐渐意识到红树林湿地的重要地位。自20世纪70年代后期以来,世界各地纷纷采取了一系列措施减缓红树林退化的趋势,同时,大量的红树林恢复的生态工程也在美洲、大洋洲及亚洲等地区展开[2]。
由于红树林恢复的迅速发展,为避免红树林恢复的盲目性,对于恢复后所能带来的生态效应的评价就显得重要和紧迫。目前,关于这方面的研究主要侧重于植物群落方面[2],造成这种局面的主要原因在于红树林恢复有其自身的特殊性。与陆地森林生态系统的恢复不同,红树林的恢复涉及更多的生态恢复技术,主要包括红树植物的引种、驯化与造林技术等,而这些工作又与气温、盐度、土壤、地貌及潮汐动力等一系列复杂的生态因子有关[3]。因此,植物能否成活、造林能否成功就成了红树林湿地恢复的基本前提。近年来有学者提出了红树林生态恢复的观点,彭逸生[4]从生物多样性的角度研究了红树林恢复的环境效应,是红树林湿地恢复效果评价从数量向质量过渡方面意义较大的探索。与此同时,在红树林湿地污染生态学领域,研究工作也取得了较快的进展,大量研究表明,红树林湿地对于适当浓度的污水有显著的净化效果[5-8]。综上,笔者认为,考虑到滨海湿地正受到越来越大的人为干扰,红树林恢复的环境效应除了上述研究者所述的内容之外,红树林恢复所带来的水体净化效应同样不可忽视;另一方面,红树林污染生态学领域的一些研究成果也正好为红树林恢复提供了一些新的思路和方法。文章将以广州南沙的红树林湿地为例,对上述观点进行探讨。
1 广州南沙区红树林湿地恢复概况
南沙地处穗港澳水陆交通的枢纽位置,这种得天独厚的地理区位赋予了南沙重要的社会经济地位,因此成了广州城区“南拓”战略的前沿阵地。“南拓”必将对南沙区的湿地生态系统带来一定的负面影响。
自1998年开始,南沙区开始着手种植人工红树林。种植较为集中的区域为19围的南沙湿地公园、洪奇沥东岸14~15围、洪奇沥东岸16~17围和民建村沥心沙大桥桥脚,树种多为无瓣海桑和海桑。至今,南沙区人工红树林面积已有53.39 hm2。必须指出的是,当前南沙的红树林恢复行动是在广州市“南拓”战略下进行的,必将对南沙湿地带来一定的影响。在这种背景下,红树林恢复所带来的环境净化效应更显得尤为突出。
2 南沙红树林恢复的水体净化效应
2.1 红树林恢复与水污染的关系
随着“南拓”战略的实施,必然有大量的工业企业进驻南沙,因此,南沙面临的环境压力增大了。必须注意的是,湿地本身就有净化环境的功能。以可溶性磷酸盐为例,研究者对南沙区河道水体磷酸盐与河道两岸的红树林覆盖率的关系进行研究,发现南沙区槽船村内河道磷酸盐的浓度在沿途各样点有接近40 %的降低率,而狮子洋沿岸磷酸盐的浓度也有接近35 %的降低率[9]。据推算,南沙地区仅红树林和芦苇湿地每年就可以去除总氮约105789 kg,总磷约10436 kg[10]。因此实施南沙红树林恢复工作带来的环境净化效应不可忽视。另一方面,近年来,由于人为干扰加剧,南沙湿地的水质已呈下降趋势,说明湿地净化环境的功能已出现退化。减轻自然湿地的污染负荷,恢复湿地的净化功能是目前亟需解决的问题。在这种情况下,湿地净化功能的利用与湿地净化功能的退化便成了一对矛盾。将以上问题概括起来就是——“南拓”使湿地面临着更高污染负荷,如何保证湿地生态功能不受破坏同时又充分发挥湿地净化污染的效应就成了一对亟需解决的矛盾。如何解决这对矛盾呢?人工湿地就是另一种选择[11]。
2.2 人工红树林湿地系统研究进展
红树林湿地的污染生态学在过去近20年中取得了丰硕的成果。1995年,陈桂珠等[4~7]往模拟潮汐湿地中灌注人工污水,研究人工秋茄(Kandelia candel)、桐花树(Aegiceras corniculatum)和白骨壤(Avicennia marina)红树林湿地的净化能力,结果表明,在污灌的情况下,红树植物生长良好,系统净化能力较强。此后,这一领域的发展很快:2003年,Boonsong等[12]在泰国构建了两套规模较大(100×150 m2)的人工红树林表面流湿地;2005年,靖元孝等[13]在广州构建立了第一个人工红树林潜流湿地;2008年,Yang等[14]在深圳福田红树林保护区建立连续进水的人工红树林潜流湿地。以上研究均是以生活污水为处理对象,同时是在非潮汐的条件下进行。结果显示,在一系列的生境过渡中,红树植物生长良好,系统的净化效果显著。2005年,有研究者在深圳构建面积为500亩的红树林种植-养殖耦合系统,即在滩涂海水养殖塘中种植红树植物,同时放养鱼苗、虾苗和仔蟹等,经水质测定表明,没种红树的对照塘的水质为IV类水质标准,而种植红树的大部分养殖塘的水质为II类以上,同时,由于水质的优化,种植塘中鱼虾增产明显[15]。纵观整个人工湿地的研究领域,至今为止,
[收稿日期] 2011-06-15
[基金项目] 联合国环境规划署/全球环境基金“扭转南中国海及泰国湾环境退化趋势”项目(GF/3010-07-03)资助[作者简介] 白晓燕(1978-),女,河南人,研究生,助教,主要研究方向为环境评价与规划。