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我国美济礁引种植物调查

作者:未知

  摘  要  为了了解南沙美济礁引种植物的情况,2018年7月—8月对南沙美济礁进行了实地调查,并对岛礁上的植物种类、生长情况进行记录分析。结果显示,美济礁上引种的维管植物有75科220属279种(含变种和变型),与2012年相比,无论是数量还是植物多样性均大量增加。另外根据西沙群岛植被植物的生长状况,提出以美济礁为代表的南沙岛礁植物引种策略,建议适宜引种防风固沙、绿化美化和药用、食用的植物种类,为绿化南海岛礁、保持岛礁群落生态平衡、提供蔬菜补给和促进军民融合提供参考。
  关键词  南沙群岛;美济礁;引种植物;植物调查
  中图分类号  S31      文献标识码  A
  Abstract  In order to know the condition of introduced plants in Meiji Reef, the southernmost of China, the introduced plants in the reef was investigated from July to Augest, 2018, and the species and growth status of these plants were analyzed with field investigation. There were 279 species (including varieties and forms) of introduced vascular plants, belonging to 220 genera and 75 families, more than these in 2012. Based on plants species in neighouring Xisha Islands, some plant species suitable for wind prevention and sand fixation, greening constructionin, and edible herbs, vigitables, and fruits in Nansha Islands (reefs) such as Meiji Reef were also proposed. It would provide references to greening construction, keeping ecological balance, providing vegetation and promoting military and civilian integration of Nansha Islands in the future.
  Keywords  Nansha Islands (reefs); Meiji Reef; introduced plant; plant investigation
  DOI  10.3969/j.issn.1000-2561.2019.05.027
  南沙群島是我国最南端的领土,蕴藏着丰富的矿产和渔业资源,且靠近马六甲海峡,附近有最繁忙的国际水道,其战略地位非常重要[1]。南沙群岛东西幅长905 km,南北宽887 km,总面积达8.86×105 km2[2]。在这广阔的海域,发育着230多个岛屿、沙洲、暗礁、暗沙和暗滩等,其中岛屿和沙洲有22座,退潮时露出的明礁有28座,隐伏于水下的暗滩有50多座[3]。与三沙市的西沙和中沙相比,南沙群岛由于航程遥远,季风和台风相互作用,海沟暗流纵横,海况恶劣,以及周边国家和地区复杂的政治军事环境等诸多限制因素,到目前为止,只有少数植物学工作者涉足南沙群岛区域[4-5],在2012年调查南沙岛礁中,发现7个岛礁上引种的维管植物总共仅36科62属79种[6]。
  美济礁(9?52′~9?56′ N, 115?30′~115?35′ E)早年仅仅是裸露的环形礁盘,除了人为带入的盆栽植物外,几乎没有植物生长[2]。2015年来,我国为了岛礁防风固沙、绿化美化、保持岛礁群落生态平衡和驻岛礁人员的蔬菜补给,在美济礁上建造了永久性设施,如开展绿化美化种植,并配以花池和行道树;建设植物种植大棚,用于种植蔬菜瓜果。随着栽培绿化植物、瓜果蔬菜和随土带入杂草等的引入,给岛礁上注入了生机。早在2012年对美济礁的植物调查中,发现维管植物只有20种,归属于9个科14个属,种类稀少单薄[6]。经过了6年的发展以及植物群落的演替,大多数空地被绿色植被覆盖。本次调查主要针对南沙群岛美济礁引种植物进行调查,对植物的种类进行形态分类,记录其生长情况,进一步对美济礁的植被现状进行评估,提出适合美济礁为代表的南沙岛礁植物引种策略,建议引种适宜防风固礁、绿化美化、药用和食用的植物种类,为绿化美化南海岛礁、保持岛礁植物群落生态平衡、促进军民融合提供参考依据。
  1  美济礁自然环境
  据资料记载,离美济礁最近的太平岛年平均气温(27.5±2.7)℃,最冷的1月平均气温26.1 ℃,最热的5月为28.8 ℃,年降水量达1841.3 mm,每年6月至翌年1月为雨季,12月至翌年5月为旱季。5—10月多受西南季风和西太平洋热带气旋影响,风浪较大[6-8]。美济礁土壤主要为固化珊瑚沙和贝壳沙为主的砂土,部分地区经过客土(红壤)覆盖或混合,经过几年的绿化种植后,土壤表层能见到落叶和枯草等形成的少量腐殖质。
  2  调查时间与方法
  2018年7–8月中国热带农业科学院热带生物技术研究所“南锋专项”考察团队对我国南沙群岛美济礁进行了野外调查,详细记录了南沙群岛美济礁的所有植物种类、生长情况和引种类别,同时拍摄照片和采集标本。植物种类鉴定为利用经室内标本和照片比对等方法,参考相关资料,对植物种类进行鉴定和归属,对岛礁上的植物种类进行统计,并编制详细的物种编目表。   3  调查结果
  根据实地调查并查询文献[4, 6, 9-10],统计出美济礁的维管植物共有279种(含变种和变型),涉及75科220属(被子植物参照哈钦松系统)(表1)。
  3.1  引种类型
  美济礁上引种的279种维管植物(含变种和变型)中,以绿化为目的引种栽培植物有82种,占比29.4%,以食用为目的引种栽培植物有56种,占比20.1%,随土壤或者其他物资带入植物有139种,占比48.9%。其中绿化栽培植物只有少数种类如大叶榄仁、草海桐等耐盐碱植物,其他大多数种类均为市场上常见的绿化苗木和花卉;以食用为目的56种引种栽培植物中,多数为常见瓜菜类和果树,少数为药用蔬菜;而随土壤或者其他物资带入植物数量最多,主要为菜园附近分布的农田杂草,以及一些耐盐碱的禾本科和莎草科植物。
  3.2  植物群落与种类
  根据其引种类别和生长特点,将植物群落分为四类:第一类为住宅-菜地群落(果蔬地群落),该群落植物种类最丰富,包括常见的栽培蔬菜品种,如小白菜、辣椒、西红柿、茄子、黄秋葵、甜瓜、西瓜、旱黄瓜和南瓜等;少见的药用蔬菜,如番杏、锦绣苋、白子菜、血皮菜、苦菊、十万错、鳄嘴花和棱轴土人参等;水果,如椰子、龙眼、荔枝、火龙果、西番莲、番石榴、芒果、毛叶枣等;大量生长的随土壤带入的农田杂草,如大飞扬草、麻叶铁苋菜、通奶草、珠子草、含羞草、巴西含羞草、巴西无刺含羞草、革命菜、苦蘵、牛筋草、鲫鱼草、四生臂形草和羽芒菊等。第二类为海岸带-防风林群落,该群落相对种类比较单一,建群种类有木麻黄、细枝木麻黄、草海桐、许树、单叶蔓荆,以及少量耐盐的草本植物如细穗草、厚藤、海刀豆和小刀豆等。第三类为行道-住宅绿化观赏-人工草地栽培群落(绿化美化地群落),其栽培大的行道树主要为大叶榄仁和椰子,以及少量的海枣、海芒果、印度榕、抗风桐、刺桐、鸡冠刺桐、银叶树和橙花破布木等,但是植株均较小;主要栽培的园林绿化美化灌木主要以草海桐为主,另外有少量的红背桂、琴叶珊瑚、夹竹桃、大叶龙船花、海滨木巴戟、许树、露兜树和青皮竹等;草坪植物以(地被植物)主要以厚藤、小刀豆、海刀豆、滨豇豆、紫花大翼豆、狗牙根、细叶结缕草和地毯草为主,另外還有少量的四生臂形草、升马唐、鲫鱼草、黑果飘拂草等。第四类为荒废工地和空旷沙地群落,其主要植物是耐盐碱的禾本科、莎草科和大戟科植物,其中牛筋草、黑果飘拂草、香附子和珠子草最多,也有成片分布的大飞扬草、匍匐大戟、太阳花、海刀豆、小刀豆、厚藤、滨豇豆和鳢肠等。
  3.3  引种植物适应性分析
  生长状况良好的植物150种,生长状况一般的植物101种,生长状况较差的植物有28种。由于菜园附近的土壤大多经过了红土改良或覆盖,其上生长的各种瓜菜和菜园杂草,均生长较好,部分耐盐碱的水果如毛叶枣、番荔枝、刺果番荔枝、西番莲等生长良好。绿化苗木中,木麻黄、大叶榄仁、杨叶肖槿、草海桐、橙花破布木等适合岛礁盐碱地生活的植物生长较好,大多数常见花卉苗木均表现欠佳。其余生长良好的植物均为耐盐沙地植物如海刀豆、小刀豆、厚藤、滨豇豆、灰绿藜、黑果飘拂草、香附子、细穗草、蒭雷草、牛筋草、台湾虎尾草和紫花大翼豆等。
  4  热带岛礁栽培植物引种策略
  美济礁经过多年的植物引种、栽培和演替,植物种类比2012年的记录相比已大大增加,保留16种,减少4种,新增263种。经过此次调查,初步了解了美济礁现有大量植物的适应性和生长情况,结合西沙群岛的一些原生植物情况[4, 6, 11],提出具有针对性的南沙岛礁引种植物栽培策略。
  4.1  植物生长环境的改良
  对植物生长环境的改良主要是土壤的改良,木本植物和瓜菜类栽培均需要带入土壤进行改良。木本植物在种植的时候均需要在植入根系下方填入一定量的红壤,再用红壤盖住根系,加水后,再覆盖砂土;菜地则需要在上地上覆盖一层20~30 cm厚的红壤p,或红壤与砂土混合物。菜地应有适当遮阴的大棚,种植密度不能太大,否则结实率低,也不能太小,否则容易晒伤;定植时可使用雨水灌溉,等复壮稳定后改用淡化海水,可以满足大多数耐盐碱植物的需求。
  4.2  岛礁栽培植物种类的选择
  植物种类的选择,对岛礁植物引种栽培,成活率、长势和稳定遗传至关重要。根据南沙岛礁的物候条件提出相应的引种植物种类,主要包括西沙和海南岛本土原生的海滨植物,并进行交叉种植,增加物种多样性,形成稳定的植物群落:(1)礁盘泄湖-浅海潮间带,可以引种的植物包括以喜盐草和泰来藻为代表的西沙原生海草床植物,其可以固化礁盘海沙,吸收净化岛礁上排放的生活污水。(2)海岸沙滩边缘,引种栽培耐盐性强的原生草本植物,如海滨大戟、细穗草、单叶蔓荆、灰绿藜、西沙黄细心、心叶黄花稔、刺蒴麻、海滨月见草等;海滩的礁石可以引种海马齿;空旷滨海干旱沙地可以引种海刀豆、小刀豆和厚藤、决明、田青等,可以迅速形成大的植被覆盖面积;但这几种3种植物容易造成单一物种大面积覆盖,降低群落物种多样性。(3)海岸防风林、岛礁外围和路边花坛可以种植一些西沙原生的灌木,如海人树、水芫花、草海桐、海滨木巴戟、海岸桐、抗风桐、银毛树等,其间搭配藤本植物如长管牵牛和滨豇豆等,主要用于防风固沙。(4)岛礁中间以及行道树可以种植较高大的乔木,如椰子、木麻黄、大叶榄仁、抗风桐、橙花破布木、银叶树、杨叶肖槿、黄槿、露兜簕和红厚壳等,等植物长大后,形成良好的树荫,减少水分散失,缓解炎热,并具有一定的防高空侦查的能力,其间配以龙船花、夹竹桃、蓝花草、假连翘、福建茶、补血草等植物,形成混交林,主要用于绿化美化。(5)食用植物,引种耐盐性强、耐高温的辣椒、茄子、黄瓜、白菜、南瓜等常规瓜菜品种以提高瓜菜品质和产量;另外引种种植一些耐盐性强的药用蔬菜,如十万错、白子菜、番杏、冰菜等;水果植物可以种植耐盐性强的毛叶枣、西番莲、西印度樱桃、西瓜、甜瓜、哈密瓜、圣女果等。   4.3  危害性植物的防控
  岛礁植物引种时,需要禁止引入入侵植物或携带有危害植物的树种,降低岛礁生态风险。本次调查过程中发现对岛礁植物群落有危害的植物主要有两大类,一类是寄生植物如菟丝子和无根藤,另一类是入侵植物,如南美蟛蜞菊、羽芒菊、飞机草、巴西无刺含羞草、巴西含羞草等,长势旺盛,已出现侵害和抑制其他植物的生长,造成植物群落退化,目前需要进行彻底清除。
  4.4  病虫害的防控
  由于岛礁是一个相对比较封闭的生态系统,植物种类较少,缺乏害虫天敌,对植物病虫害的抵御能力较弱,为了形成岛礁稳定的生态系统,在减少和不使用农药的条件下,对病虫害的防控需要从几个方面入手,第一是针对引入植物制定一定的准入制度,减少灾害性病虫害的人为性带入;第二,土壤改良过程中,应对客土进行消毒,以杀灭杂草种子、虫卵和病原菌,本次调查过程中发现该岛上有大量的红火蚁,这就是主要随土壤进入美济礁而成为危害物种;第三是丰富岛礁植物群落的植物种类数量,增强其对病虫害的耐受能力;第四是适当引入一些虫害的天敌控制虫害,如美济礁在调查期间发现大量的东亚飞蝗等直翅目害虫,可以适当引入适应当地环境的昆虫天敌如鹧鸪和蜡皮蜥等。
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