红树林---防风抵浪的海疆卫士

  红树林(Mangrove)是生长在热带、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,红树科植物树皮内大多含单宁酸,与空气接触时会发生氧化反应而变成红色或红褐色,红树林因此得名。[1]这种植物群落常在在广东、广西、海南等海洋沿岸出现,作为当地的“保护神”,不仅保护着当地的环境,也保护着当地的人民。

  红树林对人类的保护---防风浪

  1958年8月23日,福建厦门曾遭受一次历史上罕见的强台风袭击,12级台风正面登陆福建厦门,随之而来的风暴潮几乎吞没了整个沿海地区,损失惨重。但在离厦门不远的龙海县角美,因堤岸外有高大茂密的红树林,堤岸安然无恙,农田村舍损失其微。

  1986年,第9号强台风登陆我国,导致广西沿海海堤80%被冲垮,经济损失高达2.98亿元。然而广西英罗港马鞍岭土筑海堤全长1.8千米,堤身几十年没有修补过,按理说应该被冲垮,但是在此次强台风中表现优异,当地居民损失较少。这段堤坝之所以能够在强台风中幸存,主要原因就是外围有红树林的保护,而受台风危害严重的地方,基本上没有红树,或者红树林生长惨淡。

  1996年,第15号强台风登陆我国东南沿海,其中停泊在红树林内的350多艘渔船安然无恙,而停泊在红树林外,约200米的海滩上的40多艘渔船全部覆灭,还有人因此遇难。

  2004年,印度洋海啸造成了周围12个国家和地区23万人死亡,但是印度泰米尔纳德邦的瑟纳尔索普渔村却奇迹般地幸存下来,躲过了海啸的攻击。保护他们的就是生长在这里的红树林。

  红树林的防风浪能力,根植于其层层递进的“立体防御体系”。从地下交织的根系到地上茂密的枝干,每一处结构都在精准消解波浪能量。红树林的消浪效率与树冠淹没体积率密切相关,被淹没的树冠相比根系和树干,能发挥更显著的消浪作用,且其水动力淹没体积因子与波高衰减系数存在稳定的相关关系。[2]这意味着当风暴潮来袭导致树冠被淹没时,红树林反而能形成更高效的“波浪缓冲层”。而在平时,其盘根错节的气生根与支柱根构成第一道防线,像一张巨大的弹性网,分散并吸收海浪的冲击力;茂密的枝干与叶片则形成第二道屏障,进一步削弱波速、降低波高,让汹涌的巨浪在穿行过程中逐渐“减速卸力”。(如图一)

  红树林的防风浪能力还与林带宽度、植被覆盖率密切相关,这为生态修复提供了科学依据。我国海南省东寨港红树林湿地生态系统定位研究站的监测结果显示,树高10米以上、林带宽100米以上的红树林,可将10级大风掀起的海浪化为平波,是较为理想的防护种植模式。广西防城港的生态修复实践也印证了这一点:当地通过修复堤前滩涂红树林、构建滨海植被群落等举措,使红树林面积增加45.23%,堤身植被覆盖率从4.25%提升至90%,形成的“红树林-海堤-滨海植被”模式多次成功抵御台风,且研究表明,这里的红树林消浪效率高达40-60%,每增加1%的植被覆盖率,消浪能力就提升0.8%。更值得关注的是,红树林防护体系的单位投入减灾效益是硬质海堤的2.3倍,维护成本却仅为后者的1/5,展现出极高的生态与经济价值。

  这片生长在潮间带的绿色群落,用“柔术”驯服风浪,守护着沿海地区的生态安全与人类家园。随着全球气候变化加剧,台风、风暴潮等灾害频发,保护和修复红树林,就是筑牢沿海地区的生态防线。

  本文作者:厦门大学林武辰、吴沁轩、谢彦玙。本文为焦念志院士“宜居地球”课堂成果,由海洋负排放(ONCE)国际大科学计划、厦门大学碳中和创新研究中心支持。

  参考文献:

  [1]明明是绿色,为何叫红树林. 中国科普网. 胡丽娟. 2024年8月3日.

  [2]“Experimental investigation of wave attenuation by mangrove forests with submerged canopiesCoastal Engineering. 张荣. 2023年.

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