吳后建 劉世好 賀東北 曹 虹 羅為檢 劉斯垚 王昊瓊
(1 國(guó)家林業(yè)和草原局中南調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院, 湖南 長(zhǎng)沙 410014;2 國(guó)家林業(yè)和草原局紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)評(píng)估中心, 湖南 長(zhǎng)沙 410014)
紅樹(shù)林是生長(zhǎng)在熱帶、亞熱帶海岸潮間帶的木本植物群落(林鵬, 1981),在防風(fēng)消浪、凈化海水、維持生物多樣性、固碳儲(chǔ)碳和海產(chǎn)品供給等方面發(fā)揮著重要作用。我國(guó)紅樹(shù)林面積歷史上曾達(dá)25×104hm2,建國(guó)初期約為5×104hm2(國(guó)家海洋局, 1996),2000年減少到2.2×104hm2(國(guó)家林業(yè)局, 2002),2019年恢復(fù)至約2.9×104hm2(自然資源部等, 2019)。
近年來(lái),學(xué)術(shù)界對(duì)紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)開(kāi)展了相關(guān)研究,取得了一定的成果,并有多篇文獻(xiàn)對(duì)紅樹(shù)林遙感監(jiān)測(cè)進(jìn)展進(jìn)行了綜述,但未能全面反映我國(guó)紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)進(jìn)展。本文在全面總結(jié)我國(guó)紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對(duì)紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)研究進(jìn)行了展望。
選擇中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)的期刊作為文獻(xiàn)來(lái)源。首先,以檢索式為“摘要=紅樹(shù)林”進(jìn)行檢索,語(yǔ)言為中文,檢索日期為2020年9月10—13日。其次,逐篇精讀論文摘要、部分通讀全文,判定是否為紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)研究論文,刪除研究對(duì)象為港澳臺(tái)地區(qū)、國(guó)外和雷同的文獻(xiàn)。最后,共篩選出165篇中文文獻(xiàn)。
用EXCEL軟件套錄,形成論文數(shù)據(jù)庫(kù),提取和記錄每一篇論文的題目、發(fā)表刊物、發(fā)表年份、研究區(qū)域和研究主題等信息。最后,采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對(duì)論文進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(丁學(xué)東, 1993)。
從發(fā)文量來(lái)看,中國(guó)紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)研究可以分為兩個(gè)階段:(1)1988—2007年,年際文獻(xiàn)數(shù)量少,除2005年發(fā)表了6篇文獻(xiàn)外,文獻(xiàn)數(shù)量年均2篇左右;(2)2008年之后,年際文獻(xiàn)數(shù)量有較大比例的提升,年均達(dá)11篇以上,但年文獻(xiàn)數(shù)量總體仍然偏少。
從文獻(xiàn)的期刊來(lái)源看,一方面,165篇文獻(xiàn)總計(jì)涉及97種期刊,說(shuō)明文獻(xiàn)發(fā)表期刊范圍廣泛。另一方面,文獻(xiàn)集中在生態(tài)、環(huán)境、林業(yè)等領(lǐng)域期刊,包括《生態(tài)學(xué)報(bào)》6篇;《濕地科學(xué)與管理》《廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》《海洋環(huán)境科學(xué)》《濕地科學(xué)》《應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)》《熱帶地理》各5篇;《國(guó)土資源遙感》《生物多樣性》《廣西科學(xué)》《生態(tài)學(xué)雜志》《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》各4篇。
我國(guó)紅樹(shù)林主要分布在廣東、廣西、海南、福建和浙江5省區(qū)(不含港澳臺(tái)),紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)研究區(qū)域按省發(fā)文數(shù)量依次為:廣東65篇、海南32篇、福建28篇、廣西26篇、浙江5篇,總體上反映出紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)研究區(qū)域與紅樹(shù)林資源現(xiàn)狀、轄區(qū)的專業(yè)科研機(jī)構(gòu)關(guān)聯(lián)密切。
2.4.1 紅樹(shù)林面積和景觀格局監(jiān)測(cè)紅樹(shù)林面積和景觀格局監(jiān)測(cè)是紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)研究的第一大熱點(diǎn),其發(fā)文量占32.1%,主要集中于不同時(shí)空尺度的紅樹(shù)林面積和景觀格局的變化監(jiān)測(cè)及其驅(qū)動(dòng)原因分析。例如,吳培強(qiáng)等(2013)對(duì)我國(guó)5省區(qū)、代華兵等(2014)對(duì)廣西、楊加志等(2018)對(duì)廣東、黃文丹等(2010)對(duì)福建的紅樹(shù)林面積分別進(jìn)行監(jiān)測(cè)。陳一萌等(2011)對(duì)惠州市、莫權(quán)芳等(2014)對(duì)北海市鐵山港區(qū)、劉凱等(2016)對(duì)廣東鎮(zhèn)海灣、崔麗娟等(2010)對(duì)福建洛陽(yáng)江口的紅樹(shù)林面積進(jìn)行監(jiān)測(cè),并分析了紅樹(shù)林面積變化原因和驅(qū)動(dòng)因素。但現(xiàn)有紅樹(shù)林面積和景觀格局監(jiān)測(cè)研究存在遙感影像分辨率低、時(shí)間頻率低和缺乏連續(xù)性等問(wèn)題。
2.4.2 紅樹(shù)林生物多樣性監(jiān)測(cè)生物多樣性監(jiān)測(cè)是紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)研究的第二大熱點(diǎn),其發(fā)文量占21.8%,主要集中在動(dòng)植物及微生物種類、群落以及人為活動(dòng)和生物入侵對(duì)生物多樣性影響的監(jiān)測(cè)。例如,劉靜等(2016)對(duì)湛江紅樹(shù)林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)優(yōu)勢(shì)喬木群落組成、廖寶文等(2008)對(duì)淇澳島紅樹(shù)林群落進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。鄭梓瓊等(2020)對(duì)福田紅樹(shù)林大型底棲動(dòng)物、黃德練等(2013)對(duì)欽州港紅樹(shù)林魚(yú)類群落、陳菁菁等(2018)對(duì)雷州九龍山紅樹(shù)林鳥(niǎo)類、盧學(xué)理等(2015)對(duì)福田紅樹(shù)林的哺乳動(dòng)物、李志剛等(2017)對(duì)福田紅樹(shù)林的昆蟲(chóng)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。趙華顯等(2020)對(duì)紅樹(shù)林沉積物中的微生物群落、范航清等(1998)對(duì)英羅港紅樹(shù)林浮游動(dòng)物分別進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。余日清等(1997)開(kāi)展了生活污水排放對(duì)紅樹(shù)林底棲動(dòng)物群落影響的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià),趙彩云等(2014)開(kāi)展了互花米草(Spartina alterniflora)入侵對(duì)紅樹(shù)林大型底棲動(dòng)物群落影響的監(jiān)測(cè)和分析?,F(xiàn)有紅樹(shù)林生物多樣性監(jiān)測(cè)研究?jī)H在局部地區(qū)進(jìn)行了監(jiān)測(cè),尚未對(duì)某個(gè)具體區(qū)域的紅樹(shù)林植物、動(dòng)物、微生物和入侵物種進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)及系統(tǒng)分析。
2.4.3 紅樹(shù)林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)紅樹(shù)林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)集中在水環(huán)境和土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)。李鵬山等(2010)開(kāi)展東寨港紅樹(shù)林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的水質(zhì)監(jiān)測(cè),王雨等(2010)開(kāi)展了深圳紅樹(shù)林水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。趙建剛等(2017)開(kāi)展了深圳灣紅樹(shù)林濕地沉積物中氮的監(jiān)測(cè)、詹妮等(2019)開(kāi)展了北海市紅樹(shù)林土壤的監(jiān)測(cè)?,F(xiàn)有紅樹(shù)林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)存在研究尺度較小、研究深度不夠等問(wèn)題。
2.4.4 紅樹(shù)林遙感監(jiān)測(cè)不少學(xué)者對(duì)紅樹(shù)林遙感監(jiān)測(cè)進(jìn)行綜述(李偉等, 2008; 朱耀軍等, 2012; 孫永光等, 2013),總結(jié)紅樹(shù)林遙感監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀、問(wèn)題和發(fā)展建議,在一定程度上推動(dòng)了紅樹(shù)林遙感監(jiān)測(cè)研究,但仍未提出基于高時(shí)空分辨率和快速提取變化信息的紅樹(shù)林遙感監(jiān)測(cè)方案和技術(shù)規(guī)程。
2.4.5 紅樹(shù)林保護(hù)恢復(fù)成效監(jiān)測(cè)紅樹(shù)林保護(hù)恢復(fù)成效監(jiān)測(cè)研究?jī)?nèi)容主要包括恢復(fù)的面積和規(guī)模監(jiān)測(cè)、恢復(fù)綜合成效監(jiān)測(cè)、引種試驗(yàn)效果和樹(shù)種適應(yīng)性監(jiān)測(cè)、恢復(fù)對(duì)生物多樣性影響監(jiān)測(cè)。例如,張懷清等(2008)開(kāi)展了洛陽(yáng)江河口紅樹(shù)林恢復(fù)效果監(jiān)測(cè),徐華林等(2012)對(duì)深圳海濱紅樹(shù)林恢復(fù)效果、馮雪萍等(2017)對(duì)環(huán)三都澳濕地水禽紅樹(shù)林自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)效果進(jìn)行了監(jiān)測(cè),許方宏等(2013)對(duì)雷州半島前沿惡劣潮間灘涂紅樹(shù)林造林樹(shù)種的適應(yīng)性進(jìn)行了監(jiān)測(cè),李偉等(2010)開(kāi)展了洛陽(yáng)江口紅樹(shù)林恢復(fù)對(duì)蟹類密度影響的監(jiān)測(cè)和分析。目前,紅樹(shù)林保護(hù)恢復(fù)成效監(jiān)測(cè)研究尺度較小、缺乏紅樹(shù)林保護(hù)恢復(fù)成效監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的研究。
2.4.6 紅樹(shù)林生物地球化學(xué)監(jiān)測(cè)紅樹(shù)林生物地球化學(xué)監(jiān)測(cè)研究?jī)?nèi)容主要集中在紅樹(shù)林凋落物監(jiān)測(cè)和碳循環(huán)監(jiān)測(cè)。盧昌義等(1988)開(kāi)展了九龍江口秋茄(Kandelia obovata)紅樹(shù)林群落凋落物的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),康文星等(2008)開(kāi)展了廣州市紅樹(shù)林與大氣二氧化碳交換的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。紅樹(shù)林生物地球化學(xué)監(jiān)測(cè)研究少、成果少,但紅樹(shù)林生物地球化學(xué)監(jiān)測(cè)對(duì)紅樹(shù)林保護(hù)修復(fù)、碳達(dá)峰和碳中和等方面具有重要意義,亟需加強(qiáng)相關(guān)研究。
2.4.7 紅樹(shù)林生態(tài)效益監(jiān)測(cè)紅樹(shù)林生態(tài)效益監(jiān)測(cè)研究?jī)?nèi)容主要包括紅樹(shù)林水質(zhì)凈化效益、防風(fēng)效益、消波防浪效益和溫濕度效益監(jiān)測(cè)等方面。楊瓊等(2014)開(kāi)展了紅樹(shù)林對(duì)養(yǎng)殖污水凈化效益的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),樓堅(jiān)等(2009)開(kāi)展了東寨港海桑海桑(Sonneratia caseolaris)、無(wú)瓣海桑(Sonneratia apetala)紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)防風(fēng)效應(yīng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),王旭等(2012)開(kāi)展了海桑—無(wú)瓣海桑紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)的防浪效應(yīng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),陶文琴等(2019)開(kāi)展了廣州南沙與珠海淇澳紅樹(shù)林溫濕度效應(yīng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。紅樹(shù)林生態(tài)效益監(jiān)測(cè)研究較少、定量監(jiān)測(cè)研究更少,對(duì)展示紅樹(shù)林的生態(tài)功能和生態(tài)價(jià)值變化缺乏支撐。
2.4.8 紅樹(shù)林災(zāi)害災(zāi)情監(jiān)測(cè)紅樹(shù)林災(zāi)害災(zāi)情監(jiān)測(cè)研究?jī)?nèi)容主要為病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)。張錦新等(2006)對(duì)深圳人工種植的海桑、蠟燭果(Aegiceras corniculatum)和秋茄的病蟲(chóng)害進(jìn)行了監(jiān)測(cè),范航清等(2014)對(duì)東寨港的團(tuán)水虱(Sphaeromadae)及其危害進(jìn)行了監(jiān)測(cè),劉俊武等(2017)對(duì)福田紅樹(shù)林海欖雌瘤斑螟(Acrobasis sp)及其危害進(jìn)行了監(jiān)測(cè),韋江玲等(2019)對(duì)山口國(guó)家級(jí)紅樹(shù)林自然保護(hù)區(qū)15 a的紅樹(shù)林蟲(chóng)害進(jìn)行了監(jiān)測(cè)研究。紅樹(shù)林災(zāi)害災(zāi)情監(jiān)測(cè)缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性,不利于掌握全國(guó)紅樹(shù)林災(zāi)害災(zāi)情等情況。
2.4.9 紅樹(shù)林生理生態(tài)監(jiān)測(cè)紅樹(shù)林生理生態(tài)監(jiān)測(cè)研究主要包括蒸騰作用、生理特征、光合作用和固碳能力等方面。雷澤湘等(1995)對(duì)九龍江口秋茄的蒸騰作用及其季節(jié)性變化進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),馬小偉等(2013)對(duì)樂(lè)清市樂(lè)清灣不同季節(jié)、不同樹(shù)齡秋茄的生理特征進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和比較,李林鋒等(2015)對(duì)湛江市特呈島的白骨壤(Avicennia marina)、紅海欖(Rhizophora stylosa)、木欖(Bruguiera gymnorhiza)、蠟燭果和秋茄5種紅樹(shù)林樹(shù)種的光合作用及其光合固碳能力進(jìn)行了監(jiān)測(cè)研究,閻光宇等(2016)對(duì)漳江口紅樹(shù)林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)中的秋茄莖流特征及其影響因子進(jìn)行了監(jiān)測(cè)研究。紅樹(shù)林生理生態(tài)監(jiān)測(cè)在空間尺度上未開(kāi)展全國(guó)監(jiān)測(cè)、在生態(tài)系統(tǒng)尺度上未開(kāi)展全面監(jiān)測(cè)。
中國(guó)紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)研究取得了重要進(jìn)展,但仍存在一些不足,今后應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)以下研究:
(1)紅樹(shù)林綜合監(jiān)測(cè)體系研究。研究構(gòu)建基于“天地空”一體化的監(jiān)測(cè)體系,開(kāi)展全國(guó)尺度包括景觀生態(tài)學(xué)、紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性和紅樹(shù)林分子生態(tài)學(xué)在內(nèi)的綜合監(jiān)測(cè)。
(2)紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究。目前,我國(guó)只出臺(tái)了《紅樹(shù)林生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》和《紅樹(shù)林濕地健康評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》等規(guī)程。今后,應(yīng)該加強(qiáng)《紅樹(shù)林遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《紅樹(shù)林生物多樣性監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》《紅樹(shù)林保護(hù)和恢復(fù)成效監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》《紅樹(shù)林災(zāi)害災(zāi)情監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》等研制。
(3)紅樹(shù)林綜合集成監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)體系研究。在集成現(xiàn)有紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)高新技術(shù)的應(yīng)用研究,將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)應(yīng)用于紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)研究中。
(4)紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)研建。以信息技術(shù)為依托,以地理信息系統(tǒng)為平臺(tái),以遙感衛(wèi)星影像圖和地形圖等為基礎(chǔ)信息源,以紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)圖斑為主要信息源,研建紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)信息的存儲(chǔ)、展示、統(tǒng)計(jì)、編輯、更新和對(duì)比分析。
(5)紅樹(shù)林演變?nèi)^(guò)程監(jiān)測(cè)研究。紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)不僅局限于某個(gè)區(qū)域紅樹(shù)林的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的監(jiān)測(cè),應(yīng)開(kāi)展一定頻次的紅樹(shù)林演變?nèi)^(guò)程監(jiān)測(cè),包括紅樹(shù)林生長(zhǎng)的每個(gè)階段狀況、生物群落與生態(tài)環(huán)境的相互影響和響應(yīng)、生物地球化學(xué)、生理生態(tài)和保護(hù)恢復(fù)成效等。