红树林素有“海岸卫士”“红色森林”之称,是生长于南北纬25°之间热带、亚热带海岸和河口潮间带的木本植物。在人们印象中,红树林是生长在较热的海滨的喜盐植物。那么红树能否在上海的纬度条件下生长?复旦大学生命科学学院教授钟扬带领他的团队于2007年开始引种红树,他们将如何破解红树北移难题? 创新是“捅破窗户纸”的勇气 在上海浦东南汇东滩湿地附近一块十亩大小的田地里,种植着一片绿色的树苗,那便是钟扬培植的红树树苗。这片红树,最早的一批是8年前种下的,最高的树苗已经高出地面两米多了。在潮起潮落间,它们的呼吸涵养着这片海域,起到防浪护坡、净化水质的作用。 红树林是陆地过渡到海洋的特殊森林,因随潮水涨落而若隐若现,是陆地生态系统向海洋生态系统过渡的最后一道“生态屏障”。据了解,红树林在我国主要分布于海南、广西、广东、福建等地。随着全球气候变暖,红树林出现向两极分布的趋势,这也成为当前生态研究的热点之一。 作为屹立东海之滨的国际大都市,上海很少被描述为“美丽的海滨城市”。“可能是因为上海的海边,没有美丽的沙滩,也没有茂密的红树林”,钟扬教授认为,缺少了植被的覆盖,上海的海滩显得“光秃秃”的。 目前,中国自然分布的红树林所能达到的最高维度在福建省福鼎(北纬26°52′-27°26′);人工栽种的红树林,纬度最高的在温州(北纬27°03′-28°36′)。在位于北纬30°40′-31°53′的上海栽种红树,着实是一个科学难题。 钟扬打破了学术界长期以来固有的思维界限,“既然没有人尝试种过,怎么知道在上海种不活呢?创新就是捅破窗户纸的勇气,我愿意做第一个捅窗户纸的人。” 不惧质疑,探索红树林种植北限 从 2005 年开始,钟扬向上海科学技术委员会申报在上海种植红树林的课题。他承认这个项目存在很大的难度,但结合他多年的研究经验以及对植物的了解,他仍然坚持这个项目值得一试。 事实上,1957年浙江省瑞安市林业部门就从福建引进秋茄作为海防林。上世纪80年代以后,又有多个红树树种被成功北移驯化,如深圳湾从海南引进海莲、海桑、水椰、红海榄等红树植物。这些例子都证明红树北移是可能的。 2007 年,课题组从珠海等地购买了包括秋茄、桐花树、白骨壤、无瓣海桑、老鼠簕、木榄、拉关木7种真红树,黄槿、海杧果、银叶树3种半红树,总共10种红树植物实生苗12000株,采用地栽方式种植于上海临港新城(30°53'N),比原有红树分布界限北移了近3°。 “低温是红树林向南北延伸的主要限制因素,在上海培育种植红树属于较高纬度的‘逆境’造林。红树植物的抗寒性研究和耐寒树种的筛选是红树林北移的技术关键,”钟扬介绍说。上海年平均气温15.5°C-20.5°C,最冷月平均气温3°C-7°C,极端最冷气温为-5°C-3°C,略低于红树植物适合生长的温度下限。要将红树植物北移至上海地区进行种植,必须要解决红树植物的低温适应性问题。 在2008年1月至2月间,我国南方地区受到拉尼娜现象及大气环流异常的影响,遭遇了50年以来罕见的长时间(30天以上)的强降雪及冰冻灾害,钟扬移植的第一批红树也遭遇了“灭顶之灾”。 为此,课题组使用电导率测定法研究了不同温度条件下越冬的红树植物抗寒力变化,试图寻找使引种红树快速适应上海地区环境的途径和科学的管理方法。 通过引种试验、低温驯化、抗寒性研究以及对比不同红树植物的抗寒力,钟扬教授筛选出了较耐寒红树林引种品种无瓣海桑、秋茄、桐花树、老鼠簕。这四种红树已经基本适应了上海的气候,能够正常地生长和繁殖,即使在冬天,它们不需要大棚也能存活,现已成功越冬3年。 上海种植红树林的另一大困难在于盐度。盐对红树林是一种必需品,但过高和过低的盐度都会抑制红树植物的生长。熟悉植物生长习性的钟扬知道,想让红树林在新的海域中生活,需要有个“入乡随俗、逐步适应”的过程。在刚将幼苗移植过来时,钟扬与其团队从海里引水,使这些红树林的幼苗能够吸收到适量的盐分。久而久之,随着送来的盐分逐渐被吸收,小红树林为了生长开始不断适应周围的环境,最后终于成功“入乡随俗”。 为上海打造“美丽海滨城市”新名片 红树林生态系是世界上最富多样性、生产力最高的海洋生态系之一,在上海种植红树能够带来巨大的经济、生态和社会效益。同时,由于红树林区内潮沟发达,吸引深水区的动物来到红树林区内觅食栖息,生产繁殖。红树林区还是各种海鸟的觅食栖息、生产繁殖的场所。 红树林中的所有生物及其无机环境构成了湿地生态系统,对人类有很高的间接利用价值。 红树林另一重要生态效益是它的防风消浪、促淤保滩、固岸护堤、净化海水和空气的功能。盘根错节的发达根系能有效地滞留陆地来沙,减少近岸海域的含沙量;茂密高大的枝体宛如一道道绿色长城,有效抵御风浪袭击。因而,红树茂盛成林的地方往往也是最宜居的地方,比如台湾的淡水,海南的三亚。 “在上海种红树就是为了给上海打造新的名片。”钟扬希望,很多年以后,上海的海滩也能长满繁盛的红树,人们提起上海的时候会毫不吝啬地称赞其为“美丽的海滨城市”。“实现这个目标大概需要50 年,也许我不一定能看到这一幕,”钟扬说,“但是上海的红树林将造福子子孙孙,成为巨大的宝藏,这是我献给未来上海的礼物。”
