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海岸带具有维持其生态系统稳定的能力,但近年来人类的密集活动和无序开发等原因导致了海岸带环境和生态系统的退化。由此,海岸带综合管理被提出之后引起了各国关注。目前对于海岸带山地,特别是迎风坡退化生态系统的植被修复研究仍然较少。
针对广东中山市五桂山海岸迎风坡的环境特点,通过对环境、群落和物种适应性机制调查及研究,本项目提出了海岸带迎风坡物种筛选的指标,探讨了海岸带迎风坡植被修复的方式。主要研究结果如下:
1、迎风坡与背风坡环境比较分析
在迎风坡和背风坡分别进行了气象和土壤理化性质的比较研究。结果表明:1)迎风坡风速、侧风风速和顺风/逆风风速等均较背风坡大,空气湿度小于背风坡,2)迎风坡面土壤容重、土壤孔隙度等物理性状劣于背风坡;3)迎风坡土壤有机质含量、硝态氮含量、盐分离子含量以及全钾离子含量明显降低;4)在40cm土层以上,同层剖面土壤有机质、硝态氮、铵态氮含量的比较,迎风坡均低于背风坡,迎风坡土壤存在一定的贫瘠和退化现象。
2、迎风坡与背风坡群落调查分析
比较分析发现,实施高强度造林技术,筛选适宜的造林树种,即便是在五桂山海岸带迎风坡恶劣的环境条件下,植被的恢复仍是可行的。样带1和样带2群落内的主要优势树种为台湾相思(Acacia confusa)、大叶相思(Acaciaauriculiformis)、鸭脚木(Schefflera heptaphylla)、海南蒲桃(Syzygium cumini)等。造林4年后,样带l基本成林,形成了较好的森林环境,树种多样性有了较大程度的恢复。但是,相同的营林措施,背风坡造林树种胸高断面积、冠幅总和及高度等林分因子仍然明显高于迎风坡。
3、不同坡面物种形态解剖及生理适应机制研究
对生长在迎、背风坡面的2种野生树种:降真香(Acronychia pedunculata)、鸭脚木(Schefflera octophylla)和3种人工栽培树种:红锥(Castanopsis hystrix)、米老排(Mytilaria laosensis)以及云南石梓(Gmelina arborea)进行形态解剖和光合生理的实验研究,发现:1)两坡面的树种叶片表皮解剖形态在种内没有明显差异,迎风坡面红锥叶片气孔密度相较于背风坡显著增加:2)与背风坡相比,迎风坡米老排、鸭脚木、降真香水分利用效率增加,红锥和云南石梓水分利用效率降低;3)五种植物叶片形态和光合响应水分胁迫的变化存在明显的种间差异。
上述结果表明,迎风坡土壤发生了一定程度的退化,存在多风、空气湿度低的现象。在退化环境实施人工造林,物种筛选是植被恢复的关键,根据本课题研究结果,在对环境进行研究的基础上,海岸带迎风坡物种评价指标可以包括:植物气孔、叶肉组织等形态指标以及水分利用效率、光合作用等生理指标。