聚集式红树林人工定植系统及其方法

技术领域

本发明涉及育苗装置技术领域，具体地，涉及一种聚集式红树林人工定植系统及其方法。

背景技术

红树林以高存贮碳、强促淤滩地和高效抵御台风大浪著称于世。但高强度人类活动和海平面上升已导致全球红树林面积出现大规模损失，构成沿海红树林潮滩侵蚀重大风险。世界海岸国家和地区针对红树林损失现状，从政策、理论及技术各层面开展红树林恢复、保护及可持续利用研究。我国更是先后多次颁发相关文件以强化对红树林修复的重视与以实际行动进行红树林营造及其潮滩恢复。

全球包括我国在内的红树林营造和修复的定植效果进展并不明显，目前红树林营造或修复成功率达到30％就很不容易，其中，红树林定植的瓶颈其中一个重要原因为宜林滩地问题，往往会造成苗木繁殖效率低、繁殖过程养护管理难度大、苗木质量得不到保障等问题。

我国热带及亚热带海岸线虽长，但开拓新的红树林定植地极为有限。按2020～2030红树林保护规划，现有潮滩远满足不了需求。营造红树林过程中，苗木保存率低，种植技术有待完善，传统红树林苗圃选址一般在潮滩或是涨潮时海水能进入的虾塘，依靠海水自然浸淹，提供盐度与营养供给，对于生长于潮滩上、每天要忍受长时间海水浸淹、潮涨潮落冲刷的红树植物，对种植地的改造整理也是人工营造红树林保存率低的另一硬伤。从设计到监理，无一例外地要求红树林种植地要平整，即还是把红树植物种植当成陆上植物对待，显然是不科学的。生长于潮间带的红树植物，每天要忍受数小时的完全淹水，呼吸作用受到极大的制约。潮水自落-涨期间红树林出露水面本应该是其补充氧气存储，进入旺盛生长的阶段，但由于对种植滩地的平整，从而导致该阶段滩面水分无法顺利排除，根系仍然处于淹水条件下，红树林无法利用落涨的有利时期补充氧气、恢复活力，这是导致人工营造红树林保存率低的另一重要原因，鉴于以上原因，对于宜林滩地选择与滩涂改造、种植模式的选择是亟待解决的问题。

专利文献CN106718461A公开了一种高盐度沙质养殖塘红树林造林方法，通过土方工程措施，将高盐度沙质的养殖塘改造成具有连续高程梯度变化的块状和岛屿状滩地，使其达到红树林生长所需的水深条件，创造适宜红树林生长的环境；在整地后形成的滩面上种植红树林，中间有水道潮沟的搭配，但该设计土方工程巨大，成本高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种聚集式红树林人工定植系统及其方法。

根据本发明提供的一种聚集式红树林人工定植系统，包括位于滩地上的多个种植脊，所述种植脊上用于定植红树林植物，所述种植脊上的红树林植物呈团簇状聚集布置；

每相邻的两个所述种植脊被潮沟隔开且所述潮沟相连成为规则或不规则的网格化结构，所述植脊高于所述潮沟，所述潮沟用于在涨潮时引导海水流入并在落潮时引导海水流出；

当滩地涨潮时随着潮沟水位升高所述种植脊沿周向向中心的方向部分或全部被淹没且所述种植脊上被淹没的部分大小能够通过配置种植脊的高度进行调整，当滩地落潮时随着潮沟水位下降所述种植脊沿中心向四周的方向逐渐露出海面，进而使得种植脊上的所述红树林植物以间隔时间段被淹没的方式被灌溉。所述种植脊通过选择自然地貌和/或人工改造的方式呈现并被配置成中间部位最高且从中间向四周逐渐降低的坡状结构。

优选地，所述团簇状聚集布置为相邻的红树林植物间距为20～30㎝；或者相邻的红树林植物形成叶叶相接的定植结构。

优选地，所述红树林植物挖穴定植时挖穴的深度大于红树林植物的根的长度。

优选地，所述种植脊为曲面或高低起伏的凹凸面。

优选地，多个所述种植脊具有不同的形状、面积以及高度。

优选地，所述种植脊的面积为20～100㎡，所述潮沟的宽度为30～100㎝。

优选地，所述红树林植物选择以细砂为主、粉砂及粘土次之的滩地。

优选地，所述潮沟的底面为坡面。

优选地，所述坡面的坡度为3～10°。

根据本发明提供的一种聚集式红树林人工定植方法，包括如下步骤：

S1:选择与海岸线相邻的滩地作为种植区，通过自然地貌和/或人工改造将种植区划分为多个种植脊并构建网格化结构的潮沟，所述潮沟将每相邻的两个种植脊隔开，其中，所述网格化结构的潮沟地势沿朝向海岸线的方向逐渐降低；

S2:在种植脊进行红树林植物定植并构建成团簇状聚集布置的种植结构。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明选择水动力较弱、高程在中低潮位至中高潮位的河口半遮蔽或隐蔽环境冲积潮滩或是港湾潮滩，对滩地理化性质不适、高潮较低的非宜林滩地改造成适宜于红树林生长的滩涂，形成种植脊为种植区，通过网格化结构的潮沟进行分割的多个呈团簇状种植模式为特色的种植脊的定植系统，潮沟在涨落潮期间形成类似人体血管的作用，为种植区的红树林植物提供营养，沟沟相通的自然式潮沟，促进潮滩与海水的物质交换，减缓水流对潮滩的直接冲刷，维持滩涂稳定，有利于落潮后的自然排水，减缓落潮水动力，避免滩涂侵蚀。

2、本发明中的红树林植物采用团簇状聚集式种植，两团簇斑块间形成自然浅潮沟，大种植块间形成中等潮沟，沟沟相通、排水流畅，以促进红树植物根系生长。

3、本发明团簇状聚集式种植，可增强红树林斑块对潮汐的抵抗能力，提高苗木保存率。

4、本发明团簇状聚集式密植，允许部分植株缺失，减少后期补植工程量。同时，也有利于生长后期抱团向外扩张，利于红树林种群结构稳定发育。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的结构俯视示意图，其中，长箭头为涨潮主水流向，短箭头为落潮主水流向；

图2为本发明潮沟的剖面示意图；

图3为本发明中种植脊与潮沟的布置示意图。

图中示出：

种植脊1

潮沟2

红树林植物3

主潮沟4

主河道5

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1：

本发明提供了一种聚集式红树林人工定植系统，如图1、图2、图3所示，包括位于滩地上的多个种植脊1，种植脊1上用于定植红树林植物3，种植脊1上的红树林植物3呈团簇状聚集布置，每相邻的两个种植脊1被潮沟2隔开且潮沟2相连成为规则或不规则的网格化结构，潮沟2通过主潮沟4与主河道5相连，涨潮时海水通过主河道5、主潮沟4逐渐流入潮沟2中，植脊1高于所述潮沟2，所述潮沟2 用于在涨潮时引导海水流入并在落潮时引导海水流出。当滩地涨潮时随着潮沟2水位升高所述种植脊1沿周向向中心的方向部分或全部被淹没且所述种植脊1上被淹没的部分大小能够通过配置种植脊1的高度进行调整，其中，所述种植脊1通过选择自然地貌和/或人工改造的方式呈现并被配置成中间部位最高且从中间向四周逐渐降低的坡状结构，可以理解的是，种植脊1可以根据实际涨潮高度在改造时修整成需要的高度，以实现涨潮时全部淹没或部分淹没的需求。当滩地落潮时随着潮沟 2水位下降所述种植脊1沿中心向四周的方向逐渐露出海面，进而使得种植脊1上的所述红树林植物3以间隔时间段被淹没的方式被灌溉。网格化结构的潮沟2类似于人体的血管，通过网格化结构布置的潮沟2，为红树林植物3提供营养，红树林利用涨落潮的有利时期补充氧气存储、恢复活力，进入旺盛生长的阶段。

需要说明的是，红树林植物3宜生长于海岸带潮间带，位于当地平均海平面以上，平均高潮位以下。不同的红树植物在潮间带的分布位置不同，影响的主要因素有潮滩高程、潮位等，决定了红树林植物3每天的浸淹水时间、水体盐度、潮滩理化性质以及局部水动力条件。在实际所选择的滩涂，不一定适合种植红树林，主要有三种情况：

情况一：高程达到红树林生长的需求，但潮滩理化性质不适合红树植物生长。

情况二：滩涂高程位于红树植物生长所要求的潮位线以下，淹水时间过长而不适于红树植物生长。

情况三：潮滩动力较强，没有发育可输送营养物的潮沟。

针对上述三种情况，应进行种植地改造，满足红树林种植的需求。

具体地，团簇状聚集布置为相邻的红树林植物3间距20～30㎝，或者相邻的红树林植物3叶叶相接。团簇状聚集布置可以为一个种植脊1上整体呈团簇状聚集布置，也可以为一个种植脊1上包括多个团簇状聚集布置的红树林植物3团簇。

进一步地，在所选定的种植地块种植红树植物时，宜采用聚集式5～7株团状种植，株株交错呈五点梅花式，依地势排列，种植密度宜稍大，相邻两苗叶叶相接，或是苗间距20～30cm为宜，团簇间依地势有疏有密，形成自然林缝，作为团簇间的自然排水网，后期将自发形成浅沟。

红树林植物3挖穴定植时挖穴的深度大于红树林植物3的根的长度。定植穴深度以稍深于根系长度为宜。在具体操作时，两人配合，随挖随种。使根系舒展，填埋深度到植株根颈部约1-2㎝，定植密度控制依苗冠幅，相邻两植株舒展后叶叶相搭为宜，例如相邻的红树植株间距20～30cm。

种植脊1场地的整理切忌如陆上种植植物般把场地整理成平地，而应依势造型，把场地整理成大小不一、高低错落的脊—沟微地貌。每个隆起的种植脊1地形斑块面积在20～100㎡，单个斑块面积不宜过大。地势低矮处整理成大小不一的潮沟2，潮沟2宽度优选30～100cm并做到沟沟相通，潮沟2的平面走势呈流线型且与岸线斜交，排水流畅，潮沟2沟体断面呈自然式坡降，坡度宜3～5°，小于10°，例如 4°，再例如8°。

红树林植物3定植好后，每一株苗旁立一长约50cm竹杆，将竹杆插入滩地内约一半，并用麻绳轻轻绑扎，对植株加以固定，注意插入竹杆时忌插伤植株根系。

一个小斑块种植完成后，对林下滩地进行适当整理，植株间空隙部分适当清理抹平，避免局部有过深脚印成坑，把沙土抹至植株根颈部，使植株间空隙部位形成深约3～5cm的浅沟，有利于落潮后的排水。

种植好的红树林植物3，前期10天内坚持每天巡视检查，发现有被潮水冲倒甚至根系裸露出的植株，及时扶正绑扎或重栽。有浒苔杂物缠绕定植植株的应及时清理，有潮沟阻塞排水不畅的及时梳理清通，定植1个月后如无异常，植株长势正常后，可剪去绑带，移除竹杆。3个月后初次检查成活率，6个月后第二次检查保存率， 1年后第三次检查保存率，缺株过多的斑块应适当补栽，例如以5株为团簇单元，如果有缺2株上以，就需要补栽。

本发明还提供了一种聚集式红树林人工定植方法，包括如下步骤：

S1:选择与海岸线相邻的滩地作为种植区，通过自然地貌和/或人工改造将种植区划分为多个种植脊1并构建网格化结构的潮沟2，所述潮沟2将每相邻的两个种植脊1隔开，其中，所述网格化结构的潮沟2地势沿朝向海岸线的方向逐渐降低，使得涨落和落潮时海水能够顺着潮沟2流动实现种植脊1上红树林植物3的营养供给；

S2:在种植脊1进行红树林植物3定植并构建成团簇状聚集布置的种植结构。

需要说明的的是，本发明中种植区滩地的选择应优选自然地貌和/或经人工修整后具有一定倾斜角度、近海岸线的滩地，且自然地貌和/或经人工修整后具有符合红树林种植条件高程位的滩地作为改造对象，大大减少了土方施工的工程量，仅小范围内对潮沟2进行改造，尽量不改变滩地的自然地貌，使得施工改造简单，投资少，有利于环境保护。

实施例2：

实施例2为实施例1的一个优选例。

本实施例提供了一种聚集式红树林人工定植系统，种植脊1上的红树林植物3 呈团簇状聚集布置，相邻的红树林植物3间距25㎝，在所选定的种植地块种植红树植物时，采用聚集式6株团状种植，株株交错呈五点梅花式，依地势排列，相邻两苗叶叶相接，团簇间依地势有疏有密，形成自然林缝，作为团簇间的自然排水网，后期将自发形成浅沟。

把场地整理成大小不一、高低错落的脊—沟微地貌。每个隆起的脊地形斑块面积在50㎡，地势低矮处整理成大小不一的潮沟，潮沟宽度建议50㎝，并做到沟沟相通，沟的平面走势呈流线型且与岸线斜交，排水流畅，沟体断面呈自然式坡降，坡度宜6°。

本实施例中以桐花树为例，适合于生长在河口相对隐蔽有较弱水动力的中低潮滩到中高潮滩，如广西当地平均海平面以上+0.10m左右，盐度以12～20左右，N、 P、K含量丰富的粉砂细砂滩涂。所以在种植滩地选择时，最好选择河口具有完备的中低潮滩至中高潮滩，且滩面发育以细砂为主、粉砂及粘土次之的沉积物。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。