T_CI 103-2023 红树林抗低温生态修复技术规程.pdf

ICS 65.020.40 CCS B 64 团体标准 T/CI 1032023 红树林抗低温生态修复技术规程 Technical regulation of mangrove ecological restoration under low temperature stress 2023-07-20 发布 2023-07-20 实施 中国国际科技促进会 发 布 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 生态修复原则.2 5 生态修复技术.2 6 种苗质量控制.4 7 造林定植.5 8 抚育管理.6 9 检查验收.6 10 档案及监测.7 参考文献.9 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国科学院南海海洋研究所提出。本文件由中国国际科技促进会归口。本文件起草单位：中国科学院南海海洋研究所、广东湛江红树林国家级自然保护区管理局、温州市洞头区海洋与渔业发展研究中心、中国科学院大亚湾海洋生物综合实验站、广东大亚湾海洋生态系统国家科学野外观测研究站。本文件主要起草人：王友绍、程 皓、孙翠慈、许方宏、李昌达、张 苇、王玉图、费 姣、陈粤超、吴晓东、林广旋、吾娟佳。红树林抗低温生态修复技术规程 1 范围 本文件确立了红树林抗低温生态修复的原则、技术流程，给出了种苗质量控制、造林定植、抚育管理的方法，描述了检查验收、档案及监测与评价的规则。本文件适用于低温环境红树林的生态修复与重建。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2772 林木种子检验规程。3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 红树林 mangroves 生长在热带、亚热带海岸潮间带，由红树植物为主体的常绿乔木或灌木组成的湿地木本植物群落。3.2 红树林抗低温生态修复 mangrove ecologyical restoration under low temperature stress 在生态学原理指导下，针对由于低温环境对红树林破坏和干扰（或死亡），以生物修复为基础，合理利用红树植物为主，辅以适当人工措施，开展红树林湿地生态修复。3.3 红树林修复面积 mangrove restoration area 种植红树林的斑块面积。3.4 潮间带 intertidal zones 受潮汐周期性浸淹的海滩。红树林潮间带自陆相至海相之间可划分为高潮带、中潮带和低潮带。3.5 作业设计 operation design 在造林规划的基础上，按照年度实施方案，以作业区为对象开展施工作业设计。作业设计包括造林小班选择、外业调查、内业设计、作业设计文件编制和汇总。3.6 整地 soil preparation 对拟修复潮滩、退化林（或局部死亡）等通过清淤、底质改良、恢复水系连通、调整高程等措施，营造适宜红树植物的生长环境。3.7 退化林 degraded forest 因异常低温事件受损红树林(或北扩区的新建红树林)，与正常红树林相比林相不佳、生态防护效能较低。3.8 抚育管理 tending management 对新造幼林苗木实施行补苗、防治有害生物和防止人畜危害等管理保护措施。3.9 繁殖体 propagulum 红树植物的繁殖体包括胚轴、果实、种子、孢子及插穗。注：繁殖体成熟时仍包被在果皮内的称为隐胎生（如桐花树、白骨壤等），此类胚轴较小，需要苗圃育苗后再造林；繁殖体成熟时下胚轴突出果皮外的称为显胎生（如红海榄、秋茄和木榄等），此类胚轴较大，可用于直接插胚轴方式造林。3.10 造林区 afforested area 预备栽植或正在栽植植物的地块。注：依据我国气候带和地理区域不同，将红树林造林区划分为热带区、泛热带区、南亚热带区和北扩区；根据潮间带分区不同，可将造林区划分高潮间带、中潮间带（中潮上带、中潮中带和中潮下带）和低潮间带。4 生态修复原则 生态优先，整体保护 4.1 突出红树林生态与服务功能，全面加强保护，维护红树林生境连通性和生物多样性，从红树林生态系统的角度实施整体保护。尊重自然，科学修复 4.2 遵循红树林生态系统演替规律和内在机理，科学评估确定造林区，采用自然恢复为主和适度人工修复相结合的方式实施生态修复，优先选用乡土抗低温红树植物物种，禁止使用外来物种，避免使用大规模地形改造和客土引入。因地制宜，有序推进 4.3 根据各个区域自然条件和土地使用现状，首先在红树林宜林地内开展修复，逐步扩大到其他适宜恢复和重建区域。分级负责，长效管护 4.4 明确红树林保护修复责任，基于红树林生长特性及其生长环境，在红树林抗低温生态修复工程实施后，做好抚育管护、延长管护期限、加大管护力度，确保生态修复成效。5 生态修复技术 生态本底调查 5.1 参照GB 12763.9-2007以及LY/T 2794-2017，生态本底调查应突出造林区的气温、水温等背景资料，尤其是极端低温事件的发生频次和低温程度，着重强调造林区及邻近区域红树林低温危害情况，为抗低温红树林湿地生态修复提供基础环境参数。新营造人工抗低温红树林湿地生态修复技术 5.2 5.2.1 技术流程 新营造人工抗低温红树林湿地生态修复技术流程见图1。图1 新营造人工抗低温红树林湿地生态修复技术流程 5.2.2 整地与水系连通 人工抗低温红树林种植区域高程应达到适宜红树植物生长的高程。如高程不能满足红树林生长需求高程，则需进行地形改造，一般采取带状起垄、岛状整地等就地取土挖填方式。起垄、整地高程差（以原滩面高程为基准）不大于60cm，红树林种植区没有积水。水系连通及潮沟走向应综合考虑潮汐水文过程、水源排放位置和出海通行。5.2.3 物种筛选 红树植物抗低温性能划分三个等级：优良型、良好型和一般型，不同区域抗低温红树植物物种类型也有相应变化，具体见表 1。表1 红树林生态修复抗低温植物选择 造林区 优良型 良好型 一般型 热带区（海南、雷州半岛）秋茄、白骨壤、桐花树、木榄 红海榄、榄李 海漆、海桑属、银叶树、黄槿 泛热带区（广西、粤西、台湾）秋茄、桐花树、白骨壤 木榄、红海榄 榄李、海漆、银叶树、黄槿 南亚热带区（粤东、福建）秋茄、桐花树 木榄、白骨壤 海漆、黄槿 北扩区（浙江）秋茄 桐花树、海漆（可试种）为获得详细红树林抗低温性能指标，开展实验室抗低温红树植物物种筛选实验，物种筛选应满足以下要求：a)选取无机械损伤和病虫害的一年生红树植物幼苗进行抗寒性筛选实验；b)将栽培上述红树植物幼苗的容器放入低温人工气候箱环境中，通过测定红树植物在低温环境下不同时间的叶片生理生化参数，并计算红树植物抗低温综合指数，作为筛选红树植物抗寒性高低的依据。气候箱参数为：1)温度依据不同气候带稍低于冬季平均温度而设定（例如，北扩区一般设为 5）；2)光照时间 14/10 h（昼/夜）；3)光照强度 20000 Lx（勒克斯）；4)相对湿度 70应用隶属函数法对不同红树植物物种抗寒性综合评价如下：U(Xijk)=(Xijk Xmin)/(Xmax Xmin)(1)U(Xijk)=1 (Xijk Xmin)/(Xmax Xmin)(2)式中：U(Xijk)第i个品种第j个时间段第k项指标的隶属度，且U(Xijk)0，1；Xijk 第i个物种第j个时间段第k个指标测定值；Xmax、Xmin所有实验种中第k项指标的最大值和最小值。其中，式(1)用于计算指标与抗寒性呈正相关的情况，式(2)用于计算呈负相关的情况：用每种物种各项指标隶属度的平均值总合作为各红树植物物种抗寒能力综合评判标准进行比较，综合指数数值越高红树植物物种抗寒性能好，反之则红树植物物种抗寒性能差。5.2.4 树种配置 根据抗低温生态修复区域特征与潮滩位置和高程，应采取近自然的植被结构与演替模式。植物配置方面优选符合区域特征的近自然混合结构，提升物种多样性。林带走向应与潮汐海浪运动方向尽可能平行。5.2.5 功能区划与空间布局 为保障新营造人工抗低温红树林湿地生态修复区域的生境异质性，提升生物多样性，在生态修复区域范围内可按一定比例配置红树林种植区，在修复过程中鼓励留有一定面积的潮沟、水域等，为生物多样性预留一定的空间。低温受损红树林湿地生态修复技术 5.3 5.3.1 生态修复技术流程 低温受损红树林湿地生态修复技术流程见图2。图2 低温受损红树林湿地生态修复技术流程 5.3.2 红树林低温受损情况分析与评估 红树林低温灾害主要表现：红树林低温灾害主要表现：叶片枯萎、顶压枯死、大量落叶、植株死亡等，幼叶、幼芽首先受害。一些症状的出现常滞后于低温寒潮，如大量落叶多发生于低温寒潮的一个月以后。针对异常低温气候灾害，开展红树林低温受损评估，确定受灾面积、受灾程度以及主要受损红树林物种等。5.3.3 低温灾后红树林生态恢复与重建 针对不同树种、不同林龄低温受灾情况，制定灾后红树林生态恢复与重建规划。对于部分枝条冻伤或部分植株死亡，对现存林木加强管护，并视植株死亡情况补植红树幼苗。对于低温灾害造成的大面积植株死亡，可进行林地清理，种植符合区域特征且抗低温性能优良的红树物种，树种配置优选符合区域特征的近自然混交结构。6 种苗质量控制 苗木培育 6.1 人工采集红树植物繁殖体，在特定地点培育抗低温红树植物苗木是种苗生产的重要过程。采种 6.2 6.2.1 繁殖体采集和预处理等 从红树林母树上采集种子或胚轴，在用于造林或育苗前要经过检验计数、贮藏、运输和处理等过程。北扩区（浙江）宜采集浙江种子或胚轴、培育幼苗（或本地育苗），需要引种福建红树植物种子和幼苗，宜在栽植地进行一定时间的低温驯化，再进行野外种植。6.2.2 繁殖体检验、计数 种子或胚轴的检验包括形态品质和播种品质的检验。形态品质检验：根据种子或胚轴的色泽和大小形状判断其成熟度。完全成熟种子占到90%以上的种子或胚轴批可作为合格的造林或育苗用种子或胚轴批。我国常见红树林抗低温生态修复适宜树种繁殖体特征及成熟期见表2。表2 常见红树林抗低温生态修复适宜树种繁殖体特征及成熟期 序号 树种 生活型 繁殖体 繁殖体特征 成熟季节 1 木榄 乔木 胚轴 胚轴纺锤形，墨绿色，稍有棱长15 cm25cm 6月7月 2 秋茄 乔灌 胚轴 胚轴长13 cm28cm 4月5月 3 红海榄 乔木 胚轴 胚轴棒状红褐色，有疣突，20 cm30cm 8月9月 4 白骨壤 灌木 果实 果近球形直径2cm，黄绿色，胚轴包于果皮内 6月9月 5 银叶树 乔木 果实 果近椭圆形顶具脊翅，果皮木质化褐色。种子乳黄色至粉红色，径15mm30mm 9月10月 6 桐花树 灌木 隐胎生 果实长4cm-5cm，弯月形淡黄色胚轴包于果皮内 5月9月 序号 树种 生活型 繁殖体 繁殖体特征 成熟季节 7 海漆 乔木 种子 蒴果球形黑色，每果2粒种子直径4mm 7月8月 8 榄李 乔灌 果实 卵形果褐色，长2cm，种子棕色园柱形 12月3月 9 黄槿 乔灌木 种子 蒴果卵园形，长25cm，果皮骨质，5瓣裂，种子多数 8月9月 播种品质检验：采用徒手四分抽样法取样，对种子或胚轴样的净度、优良度、重量和发芽能力进行检验，检验程序按GB/T 2772执行。种子或胚轴计数：随机抽样数个样品称重计数，按样品重量推算种子批或胚轴批的个数。抽样样品总重量由具体的种子或胚轴的个体大小与批量大小决定，一般情况下应占待检种子或胚轴总重量0.5%3%。6.2.3 繁殖体的贮藏 红树植物种子或胚轴一般宜用湿藏，种子类可用沙藏或水藏，贮藏期不应过长；胚轴类的贮藏宜在低温、保湿和通风的环境中，贮藏期不宜超过20d，延期贮藏应采用假植法保存。6.2.4 繁殖体的运输 具备保湿、通风或者冷藏条件的运输工具均可用于红树植物种子或胚轴的运输，种子或胚轴在运输过程中应避免曝晒、重压和密闭环境。6.2.5 繁殖体的预处理 红树植物繁殖材料用于造林或育苗前进行消毒、杀虫和催芽处理。育苗 6.3 6.3.1 苗圃 6.3.1.1 红树林苗圃根据使用时间长短可分为固定苗圃和临时苗圃两种，临时苗圃是针对某一项或多项造林任务而时设立的苗圃。固定苗圃是长期使用的综合性苗圃，地点相对固定，资金投入和生产规模都比较大，能大批量生产各种优质苗木。6.3.1.2 苗圃选择在靠近造林地，交通便利，水体交换好的潮间带滩涂。6.3.1.3 当前红树植物育苗主要是容器苗，容器育苗选用容器规格为 10cm20cm，人工营养土为潮滩盐土（壤质）肥料，每袋营养土建议混施 20g 复合肥。6.3.1.4 苗圃育苗要求作畦起垄，垄宽 0.8m1.2m，或者 10 个20 个育苗袋，垄长由地形决定，垄沟（步道）0.5m 左右。在潮汐强烈的海滩，垄边需用木板条框定分格。6.31.5 管护工作包括防止人畜为害、防治清除海洋污损动物和病虫害，适当施肥，促进苗木健康成长。6.3.2 苗木调查 6.3.2.1 苗木产量调查采用以下计算方式：以垄长乘以垄宽计算各垄育苗袋数，各垄育苗袋数之和即为苗圃总育苗量。合格苗产量=苗圃总育苗量出苗率合格苗率。6.3.2.2 苗木的分级方法：大于基径、苗高均值的为级；两项指标均值至当地用苗最低标准的为级，其余为级苗。7 造林定植 插植胚轴造林 7.1 将胚轴（胎生苗）直接栽入土壤基质，插入深度约为胚轴长度的1/31/2。此法成本低，简单易行，适用于显胎生种类的造林方法，在新建造林、修复造林中常采用。容器苗造林 7.2 选用容容器苗在造林滩涂进行定植造林。种树选择 7.3 造林树种选择见表3。表3 针对抗低温红树林生态修复的造林树种与潮滩配置 造林区 高潮滩 中潮滩 低潮滩 热带区（海南、雷州半岛）木榄、黄槿、海漆 红海榄、秋茄、海桑属 白骨壤、桐花树 泛热带区（广西、粤西和 台湾）木榄、黄槿、海漆、银叶树 秋茄、红海榄 白骨壤、桐花树 南亚热带区（粤东、福建）木榄、黄槿、海漆 秋茄 白骨壤、桐花树 北扩区（浙江）秋茄 造林密度 7.4 造林种类初植密度见表4。表4 红树林造林参考密度 树种 造林方法 新建造林 修复造林 株行距mm 株/hm2 株行距mm 株/hm2 乔木类 植苗造林 112 500010000 123 33335000 胚轴造林 0.510.51 500040000 112 500010000 灌木类 植苗造林 0.510.51 500040000 112 500010000 胚轴造林 0.50.5 40000 0.50.51 2000040000 8 抚育管理 幼林抚育 8.1 红树林幼林抚育指在造林后至郁闭前这一阶段进行的各种技术措施，主要措施包括施肥、补植和防治敌害生物：a)施肥：春、夏季节红树林幼树生长较快的时期，可适当叶面施复合肥；b)修枝间伐：修复造林中对原群落进行修枝间伐，经过一定时期后原群落的新生枝条有可能又占据目标幼林的生长空间，需要进行修枝除灌抚育。在互花米草或者其它盐沼植被潮滩上进行的新建造林，当盐沼植物影响到幼树生长时也需要进行除草抚育。有时候为了提高造林成效而进行丛植造林，当一造林穴存活株数过多时也会影响幼苗生长，此时需要进行间苗抚育，即将较为弱小幼苗移栽它处，留下 1-2 株健壮幼苗；c)补植：补植是在造林未成林期间（郁闭度0.2），当幼林成活率为造林设计株数的 3060%时。补植可用造林时在临时苗圃培育的容器苗，也可用当期成熟胚轴。补植树种可用原造林用的树种，也可以用其它树种，用不同的树种进行补植可建成混交林；d)危害生物防治：互花米草、害虫和污损动物等是导致红树林造林失败的重要因素，必需加强防治。如滕壶危害严重时可用油漆+低毒农药涂抹茎枝进行防治，也可以通过营林措施（群状配置造林）来减轻附着生物的危害；互花米草要及时人工清理。抗低温红树林管护 8.2 加强红树林资源及人工幼林的管护，对北扩区应加强防寒措施，可采用封禁管护、重点管护和一般管护等管护方式，并定期对抗低温生态修复红树林区进行监测。北扩区造林后1年2年,宜在10月底至11 月中旬，退潮期间喷施植物抗冻剂2次3次，间隔7天10天。9 检查验收 检查验收的依据 9.1 检查验收的依据包括以下内容：a)造林施工监理报告；b)造林作业设计文件；c)其它相关技术资料（调查规划、自查评估和生长监测等资料）。检查方法与指标 9.2 9.2.1 面积认定与核实 对人工造林施工面积，根据作业设计表格图面资料，采用GPS实地测量合格面积，或利用无人机航拍，结合地面调查，绘制红树林生态修复项目区现状矢量图，确定造林项目区红树植物面积。9.2.2 种苗质量检查 采用胚轴或者人工幼苗造林时，种子和苗木质量应达到合格以上质量标准，对检查验收小斑可结合施工记录、苗木合格证书、成活率调查等相关内容，进行种子和苗木标准执行情况的质量检查。9.2.3 造林质量检查 9.2.3.1 造林成活率及保存率 造林经过一个生长期后的主要成效指标之一，保存率是造林满三年后的主要成效指标之一，这两个指标都是造林质量的评价指标，均可通过设置样地、样带或样行的方法进行调查计算。造林保存率划分为、三个等级，级为达标，、级均属不达标，属不合格小斑。其中造林保存率级为60%，级为30%-60%，级为30%。成活率级需要补植，级需要进行重新造林，造林期一般为2年。9.2.3.2 幼林生长状况 造林树种在各个时期的生长状况，定期（1年）进行成活率和生长量的监测调查，评估确定幼树（苗）的生长等级，用于造林成效的生长质量评价。9.2.3.3 样地（带、行）设置 采用随机或机械抽样，设置样地、样带或样行，调查植穴内苗木的成活（保存）及生长情况。样地（带、行）调查面积比例为：当作业地块面积在10hm2以下时，调查面积不少于造林面积的3%；作业地块面积在10 hm2-30hm2时，调查面积不少于造林面积的2%，且不低于0.2hm2；作业地块面积在30hm2以上时，调查面积不少于造林面积的1%，且不低于0.3 hm2。9.2.3.4 计数 在样地（带、行）内，计数人工造林总株数（包括死亡植株）和成活（保存）株数，以此计算成活率或保存率。计数时，每植穴中造林株数或成活（保存）株数多于1株时，均按1株计算。濒死或无望成活的苗木，按死亡植株计数。对于难以到达的区域，可借助无人机开展样方调查等。验收报告 9.3 红树林造林（低温环境）检查验收工作由具备资质的独立机构承担，验收调查工作完成后应于30个工作日内向委托单位提交验收报告。验收报告内容包括验收的依据、检查方法与指标、验收结果评价等。10 档案及监测 建档内容及主体 101 抗低温红树林造林档案是红树林营建、培育、经营、来源等各个时期的历史记录和资料数据库，是了解掌握各时期基本情况，制定措施，分析建设成效，监测和评价建设效果和预测动态变化趋势的基本依据。建档内容包括技术档案、财务档案、物资档案、制度法规档案和权益档案。造林工程实施单位是建档主体，应建立相应的档案室，集中管理相关活动的各种档案资料。档案类别 10.2 10.2.1 技术档案 包括抗低温红树林造林所有技术活动文件与资料，即立项、可行性研究、苗木来源、施工作业设计、施工监理、检查验收、科研活动、抚育管理和调查与监测等方面的文字、统计报表、原始调查表卡和图件，以及相关的技术标准和规程规范等。10.22 财务档案 包括抗低温红树林造林建设各项经济投入与支出、补偿与收益，按财务管理有关规定管理档案。10.2.3 物资档案 包括工程实施与经营各时期物资采购、发放和回收，以及使用情况。10.2.4 制度法规档案 包括抗低温红树林建设相关的政策、法规、办法、制度、总结、宣传及往来批文等文书档案。生态监测与评价 10.3 参照LY/T 2794-2017执行，实施低温环境造林后应逐步建立并完善监测和评价体系，做好年度监测工作，开展阶段性造林成效的评价。生态监测可在生态修复项目完成3年后开始，监测频率为植物群落1次/年，鸟类至少1次/年（候鸟越冬季节），底栖动物2-3次/年，沉积物1次/年。红树林低温生境造林监测主要内容包括造林质量指标监测、群落动态和环境动态等，具体见表5。红树植物群落：包括红树植物群落面积、群落特征、外来植物和有害生物等变化情况。鸟类：红树林区域涉禽类组成和数量。大型底栖动物：红树林区域大型底栖动物种类和密度。沉积环境：红树林区域氧化还原电位、沉积速率和沉积物有机碳含量等。表5 红树林抗低温生态修复综合评价指标 评价目标 指标权重 评分指标 赋分 得分 综合评价（100分）植物群落（40）修复合格面积比例（25分）郁闭成林占项目区面积比例60%以上 25 郁闭成林占项目区面积比例5060%20 郁闭成林占项目区面积比例4050%15 郁闭成林占项目区面积比例40%以下 10 树种组成（5分）大于等于3种红树植物 5 小于3种红树植物 4 外来红树植物 0 有害生物（10）无有害生物威胁 10 有害生物危害比例小于20%5 有害生物危害面积超过20%0 动物（40）鸟类多度和丰度（20）对比工程施工前数据，多度和丰度显著增加 20 工程施工前后差异不大 10 对比工程施工前数据，多度和丰度明显减少 0 大型底栖动物物种数和密度（20）对比工程施工前数据，物种数和密度显著增加 20 工程施工前后差异不大 10 对比工程施工前数据，物种数和密度明显减少 0 沉积环境（20）沉积速率（10）沉积过程明显，沉积物显著增加 10 无明显变化 5 侵蚀过程明显，沉积物显著减少 0 土壤有机碳密度（10）土壤有机碳密度逐年增加 10 土壤有机碳密度不变 5 土壤有机碳密度降低 0 85分100分为优，70分84分为良，60分69分为合格，60分以下为不合格 参考文献 1 GB 3097-1997 海水水质标准 2 GB 12763.6-2007 海洋调查规范 第6部分：海洋生物调查 3 GB 12763.9-2007 海洋调查规范 第9部分：海洋生态调查指南 4 GB/T 15776-2016 造林技术规程 5 GB 17378.5-2007 海洋监测规范 第5部分：沉积物分析 6 HJ 495-2009 水质采样方案设计技术规定 7 HY/T 081-2005 红树林生态监测技术规程 8 HY/T 214-2017 红树林植被恢复技术指南 9 LY/T 1938-2011 红树林建设技术规程 10 LY/T 2794-2017 红树林湿地健康评价技术规程 11 LY/T 2853-2017 红树林主要食叶害虫防治技术规程 12 郑德璋，廖宝文，郑松发.红树林主要树种造林与经营技术研究.北京:科学出版社，1999 13 林鹏.我国药用的红树植物.海洋药物，1984(4):45-51 14 王友绍 主编.红树林生态系统评价与修复技术，北京:科学出版社，2013 15 王友绍 著.红树林分子生态学，北京:科学出版社，2019 16 自然资办函20211809号附件 红树林生态修复手册