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道理我都懂,红树林到底哪里红?

 零壹贰012 2020-07-04

潮水慢慢退去,露出金黄色的沙滩,还留下了形形色色的漂流物:最常见的是落叶枯枝,其次便是椰子。大部分搁浅的椰子几乎都只剩下坚硬的内果皮(也就是“老椰子”的外壳),看来都经历了漫长的海上漂流。

除此之外,还有不少侧扁的榄仁种子、像笔一样的秋茄(Kandelia obovata)胚轴,以及咖啡色长椭圆形的银叶树(Heritiera littoralis)果实等等。

海滩上的这些植物繁殖体(果实、种子、胚轴等)有个共同特点——靠海水传播。它们可能来自旁边的河口、对面的海岛,也可能来自远在几百公里外的大洋彼岸。老椰子和银叶树果实。图片:pixabay;Wendy Cutler / flickr

秋茄是中国分布最广的真红树植物,而银叶树则是典型的半红树植物。全世界的红树植物超过80种;中国有37种,包括25种真红树植物和12种半红树植物。这些红树植物是构成红树林生态系统的重要组成部分。

红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带的木本植物群落。由于涨潮时被海水部分淹没,仅有树冠露出水面,红树林因此被称为“海上森林”;有时完全淹没,只在退潮时才露出水面,所以也有人称它“海底森林”。

水上水下宛如两个世界。图片:Christopher Parker & Boss Man / supracer.com

真红树植物:专一地生长在潮间带的木本植物。

半红树植物:能生长在潮间带,有时成为优势种,但也能在陆地上生长的木本植物。

01

红树林是红色的吗

过去十几年,我被问得最多的一个问题是,“红树林是红色的么?”

在进入厦门大学学习之前,我对红树林也是一无所知。我曾以为那是秋天会变红的枫叶林,或者是木材用于制作红木家具的树林。

从外观看,红树林跟陆地上的森林没什么两样,也是绿色的。而实际上,它们是“心红表不红”

据说许多年前,马来人在砍伐木榄(Bruguiera spp.)作为薪柴时,观察到裸露的木材呈现红色,就连砍刀的刀口也变成红色,于是他们便利用木榄的树皮提取红色染料,红树林也因此得名——红树植物富含单宁酸,尤其以树皮里的含量高,单宁酸遇空气被氧化便呈现为红色

心红表不红。图片:Alison Copeland / environment.bm

高盐、缺氧、间歇性的海浪冲刷和潮水浸渍,由于这些因素,对大部分植物而言海岸潮间带并不是理想的生境。然而红树林却能“反其道行之”。因为它是个“特长生”。

02

特长一:聪明的果实

为了适应潮间带生活,红树植物演化出了以海漂方式传播果实的本领。大部分红树植物的果实都具有这样的特点:

  • 能漂浮(体积大、重量轻、密度比海水小)

  • 自带大量干粮(富含种子萌发需要的营养)

  • 即食口感差(果皮坚韧或富含单宁酸,有些果皮纤维化或果实内有较大空隙)。

秋茄

成熟的胚轴长度可以超过20厘米,质量却不足20克,密度小于海水,可随海水漂流。胚轴内富含营养物质,保证长途海漂的消耗所需。胚轴内还富含单宁酸,可避免漂浮时被海水腐蚀或动物啃食。

图片:Taiwankengo / wikimedia

银叶树

外果皮坚硬,中果皮具有厚厚的木栓状纤维层,充满空气,可以在海水中漂浮,也能减少被海水腐蚀的程度和动物啃食的几率;种子含有丰富的营养物质,足以支持其长途海洋漂流。

图片:刘毅

部分红树植物甚至还具有特殊的“胎生”技能。在动物界,胎生现象很普遍,在植物界,也有极少数植物具有“胎生”现象。

绝大部分植物的果实成熟时即脱离母体,种子不休眠或经短暂休眠再萌发,有些种子需要经历长时间的休眠。但对红树植物而言,间歇性的潮水冲刷否定了大部分客观条件,因此一些真红树植物如秋茄、红海榄、白骨壤等掌握了“胎生”的技能。

它们的果实在早期并不脱离母体,种子在果实里萌发并从母体吸收营养,待果实成熟并脱离母体时,已经是一棵“小苗”了。这些“小苗”能在很短的时间内扎根于滩涂,从而避免被潮水冲走。

白骨壤的“胎生小苗”。图片:刘毅

03

特长二:自带“海水淡化器”

几乎所有生物的新陈代谢都依赖淡水,海里的生物也不例外。虽然周围全是海水,但红树林其实是“生理缺水”的,因此,红树林必须解决淡水的问题。所有的红树植物都有“拒盐”的本领,通过构建特殊的“半透膜”体系将盐分过滤。

有些植物过滤效率可达99%以上,如秋茄和木榄,它们被称为“拒盐植物”。图为木榄。图片:Sanu N / wikimedia

过滤效率稍低的也可达90%以上,如白骨壤和桐花树。图为桐花树,也叫蜡烛果。图片:Vengolis / wikimedia

被吸收入植株的多余盐分可以通过叶片的盐腺分泌出去;运气好的话,能看到这些“泌盐植物”叶片上覆盖着一层薄薄的盐粒。有些红树植物还会将植株内的少量盐分转运到衰老的枝条或叶片上,脱落时便可排走多余盐分。

覆盖着盐结晶的海茄苳叶片。图片:Peripitus / wikimedia

04

特长三:根系和通气组织

抵御潮水冲刷和获取氧气,是红树林需要解决的另外两大难题,法宝之一是奇特且庞大的根系

红海榄和正红树的支柱根,银叶树和秋茄的板状根等,具有支柱固着作用。图为红海榄Rhizophora mucronata的支柱根。
图片:Putra Mahanaim Tampubolon

白骨壤的指状呼吸根,海桑属红树植物的笋状呼吸根,以及木榄的膝状呼吸根等,具有呼吸和传输氧气的作用。图为杯萼海桑 Sonneratia alba

图片:Ariefrahman / wikimedia

另一个法宝是通气组织,如果细心观察,不难发现水生植物都具有这样的结构,比如水稻的茎是中空的,莲藕也是中空的。红树植物的呼吸根系也一样,内部有发达的通气组织。有些呼吸根的表面还有密密麻麻的皮孔,这些皮孔如同红树植物的“鼻孔”,不仅出现在呼吸根上,尖瓣海莲等红树植物的树皮上也密布皮孔。

海莲树皮上的皮孔。图片:刘毅

05

中国的红树林

全世界的红树林大致分布在南、北回归线之间,主要分布于印度洋及西太平洋沿岸,面积约为1700万公顷。中国红树林面积仅占全球红树林总面积的2‰,分布于海南、广东、广西、福建、浙江(人工引种)、香港、澳门和台湾等8省区。

红树林的初级生产力极高,为许多动物提供了安全的住所和丰富的食物,是生物多样性的宝库。

全世界123个国家和地区,有超过1亿人生活在大片红树林分布区方圆10公里的范围内。红树林为他们提供了生计来源、干净的海水、海产品和森林产品等。

对人类而言,红树林最直接的作用是保堤护岸,减缓风暴潮的危害。这在2004年底的印度洋海啸期间已经得到了深刻验证。虽然中国东南沿海没有海啸的威胁,但红树林在每年十余次的台风中起了重要的防灾减灾作用。

除此之外,红树林还有促淤造陆、预防赤潮、固碳、旅游、科普教育等功能,是非常重要的“全能型”湿地生态系统

海岸边繁茂的红树林。图片:Agha Tahir Hussain / wikimedia

化石记录表明,中国历史上红树林面积曾达到25万公顷以上(相当于3400多个故宫);在20世纪50年代初,中国尚有近5万公顷的红树林。2001年全国湿地调查显示,中国红树林面积在过去50年里减少了53%;2012年,在北京通过验收的“我国近海海洋综合调查与评价”,再次与20世纪50年代的数据比较,证实中国丧失的红树林面积已达73%

中国的国家级、省级、地方红树林保护区,以及被纳入国际湿地公约的地点(五角星所示)。图片:Mingming Jia et al. Wetlands(2014)

与世界其它国家或地区相比,中国红树林的破坏有共性,但也有其特点。1950年以来,中国的红树林经历了3次较严重的破坏:

一是20世纪60年代初至70年代的围海造田运动;

二是80年代以来的围塘养殖

三是90年代以来的城市化、港口码头建设和工业区开发

进入21世纪,在全球气候变化和人为干扰的双重压力下,中国的红树林仍然面临巨大挑战。人类的长期反复破坏,不仅改变了红树林的组成及林分结构,导致群落结构由复杂到简单,植被从乔木向灌木方向演替,还使红树林生产力显著下降,生物效能大大减少,生态服务功能得不到应有的发挥。

孟加拉国被砍伐的红树林。图片:eutrophication&hypoxia / flickr

06

保护红树林迫在眉睫

行动带来改变。近些年,政府和相关部门在红树林保护、恢复和科学管理上做了大量工作,包括中国红树林保育联盟在内的NGO也在预警机制、基础研究、社区发展、公众参与和教育、生态恢复等方面做了许多努力。

实际上,大家也可以身体力行地参与到保护工作中:

  • 成为支持者:通过认养红树苗、消费红树林友好产品(红树林蜂蜜、红树林可持续海产品等),为红树林保护和社区可持续发展做贡献。

  • 成为行动者:根据实际情况报名各种志愿活动,比如苗圃建设、苗种采集、育苗、踩草、种植、补植、管护等都有志愿者服务环节;红树苗生长监测、鸟类等生物多样性普查,也有公众可参与的公民科学版块;还有清理海漂垃圾、清除捕鸟网等适合公众志愿服务的直接行动;也可以申请成为预警机制的义务巡护员,利用业余时间定期开展红树林巡护,及时制止潜在的破坏行为。

  • 当然你也可以从最简单的成为认知者开始。在红树林保育联盟官网(china-mangrove.org/),你能找到更多可能感兴趣的志愿活动信息以及红树林相关知识。

作为陆地与海洋过渡的滨海湿地,红树林是最亲民、最容易接触的生态系统之一,厦门、深圳、三亚、海口、北海、防城港等城市腹地及周边都能亲临红树林。去红树林时需要注意以下几点

  1. 部分红树林隶属于各类型保护地,须遵守相应的管理规定;

  2. 红树林所属的河口和海岸潮间带紫外线强,请做好防晒措施;

  3. 如果希望观察红树林里的招潮蟹、跳跳鱼等底栖动物,不妨提前了解当地的潮汐情况,选择退潮期间前往;

  4. 除了照片,什么都不带走,除了脚印,什么都不留下。

本文是物种日历特约稿件,来自物种日历作者@刘毅。

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