一种评价红树林健康状况和人工修复效果的方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生态学领域中一种评价红树林健康状况和人工修复效果的方法及其 应用。
【背景技术】
[0002] 植物健康评价是生态学研宄的重要领域，也是当今生态学的前沿之一。随着人类 对生态系统干扰强度不断增大，人们对生态系统服务功能认识的逐渐深入和对生态环境质 量要求的不断提高，生态系统健康状况受到越来越多的关注。植物健康评价是对生态系统 认知的重要手段，是生态系统管理的基础。近年来，植物健康评价已成为国内外的研宄热 点。
[0003] 依据生态系统健康评价方法，植物健康评价也采用指示物种法和指标体系法两种 方法进行（杨等，2010)。指示物种法依据关键种、特有种、指示种以及濒危种等的数量、生 产力、结构和功能等指标来描述生态系统的健康状况（Cardoso et al, 2012)。但是，由于指 示物种法的筛选标准及其对生态系统健康指示作用的强弱不明确，因此，该方法难以全面、 准确反映生态系统的健康状况。指标体系法则根据生态系统的特征及其服务功能建立指标 体系，进行定量评价，选取的指标既包括生态系统的结构、功能和过程指标，还包括环境指 标（Chiu et al，2013)。目前，指标体系法以其提供信息的全面性和综合性而被广泛应用于 生态系统的健康评价。
[0004] 合理的评价指标体系是准确评价生态系统健康状况的关键。目前，生态系统健康 评价指标体系主要包括环境指标、生物群落学指标和生态系统功能指标。然而，仅针对植物 的健康评价研宄却鲜有报道。因此，建立针对植物健康的评价体系，对构建更为全面、合理 的生态系统评价体系极为重要，可为未来的植物修复和生态修复提供更佳的指导方案。
[0005] 我国红树林主要分布在广西、海南、广东和福建沿岸。据《2002年中国海洋环境质 量公报》公布的数据，20世纪50年代全国红树林面积约5. 5万hm2,至2002年，红树林面积已 不足1. 5万hm2,减少了 73 %。随着经济的快速发展，深圳滨海湿地被污染严重，湿地生态功 能日益退化。据深圳市农林渔业局对红树林现状进行的最新调查显示，深圳现有红树林林 地面积为169. 7hm2,其中，成熟的天然林地面积66. 7hm2,成熟的人工造林林地面积lOOhm2， 人工幼林面积3hm2 (刘等，2013)。在深圳华侨城示范区，红树林为重要的恢复植被类型，对 它们的健康监测有助于对深圳市红树林以及华侨城湿地进行保护，并提供实现资源可持续 发展的科技支撑。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是如何科学、系统地评价红树林的健康状况和人工修 复效果。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种评价红树林健康状况的方法。
[0008] 本发明所提供的一种评价红树林健康状况的方法，包括检测红树林的指标，获得 红树林的健康指数，根据红树林的健康指数评价红树林健康状况，健康指数高的红树林的 健康程度高于健康指数低的红树林的健康程度；
[0009] 所述指标由正向指标和负向指标组成，所述正向指标由光合速率、呼吸速率、3-磷 酸甘油醛脱氢酶活性、磷酸己糖异构酶活性、苹果酸脱氢酶活性和K+/Na +(K+含量与Na+含量 的比值）这6个指标组成；所述负向指标为H 2O2含量； U
[0010] 所述健康指数按照公式IV计算：EHI = I Ei.^ 公式IV ; I=S
[0011] 公式IV中，EHI为健康指数；Ei为第i个指标标准化后的值，η为7(光合速率、呼 吸速率、3-磷酸甘油醛脱氢酶活性、磷酸己糖异构酶活性、苹果酸脱氢酶活性、K+/Na+和H2O 2 含量），Wi为第i个指标的权重；E i为光合速率标准化后的值，W 0. 24 ;E 2为呼吸速率标 准化后的值，评2为0. 24 ;E 3为3-磷酸甘油醛脱氢酶活性标准化后的值，W 3为0. 12 ;E 4为磷 酸己糖异构酶活性标准化后的值，W4SO. 12出5为苹果酸脱氢酶活性标准化后的值，W5S 0· 12出6为K +/Na+标准化后的值，W 6为0· 08 ;E 7为H 202含量标准化后的值，W 7为0· 08。
[0012] 为解决上述技术问题，本发明还提供了一种鉴别或辅助鉴别红树林健康状况的方 法。
[0013] 本发明所提供的一种鉴别或辅助鉴别红树林健康状况的方法，包括检测红树林的 指标，获得红树林的健康指数，根据红树林的健康指数鉴别红树林健康状况，健康指数高的 红树林的健康程度高于或候选高于健康指数低的红树林的健康程度；
[0014] 所述指标由正向指标和负向指标组成，所述正向指标由光合速率、呼吸速率、3-磷 酸甘油醛脱氢酶活性、磷酸己糖异构酶活性、苹果酸脱氢酶活性和K+/Na +含量（K+含量与 Na+含量的比值）这6个指标组成；所述负向指标为H 202含量； η
[0015] 所述健康指数按照公式IV计算：EHI =I Ε?哗公式IV ; L=I
[0016] 公式IV中，EHI为健康指数；Ei为第i个指标标准化后的值，η为7(光合速率、呼 吸速率、3-磷酸甘油醛脱氢酶活性、磷酸己糖异构酶活性、苹果酸脱氢酶活性、K+/Na+和H2O 2 含量），Wi为第i个指标的权重；E i为光合速率标准化后的值，W 0. 24 ;E 2为呼吸速率标 准化后的值，评2为0. 24 ;E 3为3-磷酸甘油醛脱氢酶活性标准化后的值，W 3为0. 12 ;E 4为磷 酸己糖异构酶活性标准化后的值，W4SO. 12出5为苹果酸脱氢酶活性标准化后的值，W5S 0. 12出6为K +/Na+含量标准化后的值，W 6为0. 08 ;E 7为H 202含量标准化后的值，W 7为0. 08。
[0017] 上文中，所述红树林可为中国的红树林（中国的经炜度为3° 51' N-53。33' N， 73° 33' E-135° 05' E)。所述红树林具体可为位于中国广东省的红树林（广东省的 经炜度为 20° 12' N-25。31' N，109° 45' E-117。20' E)。进一步的，所述红树林 具体可为位于中国广东省深圳市的红树林（深圳市的经炜度为20° 27' N-22° 52' N， 113。 46， E-114° 37， E)〇
[0018] 上文中，所述红树林中的红树可为秋前（Kandelia candel)、桐花树（Aegiceras corniculatum)或无辦海桑（Sonneratia apetala) 〇
[0019] 上文中，对所述指标进行标准化得到指标标准化后的值，所述正向指标的标准化 按照公式I进行：E i= X 7 X _公式I ;
[0020] 公式I中，Ei为第i个指标标准化后的值，X i为红树林的第i个指标的测定值，i 为1、2、3、4、5或6, Xmax为属于同一物种的红树林的第i个指标的最大测定值；
[0021] 公式I中，Xmax具体可为来自深圳红树林自然保护区的属于同一物种的红树林的 第i个指标的测定值；
[0022] 所述负向指标的标准化按照公式II进行：E7= ( X min - X 7) / X min公式II ;
[0023] 公式II中，E7S H2O2含量标准化后的值，X 7为红树林的H2O2含量的测定值，X ^ 为属于同一物种的红树林的H2O2含量的最小测定值；
[0024] 公式II中，Xmin具体可为来自深圳红树林自然保护区的属于同一物种的红树林的 H 2O2含量的测定值。
[0025] 所述指标可为红树叶片的光合速率、呼吸速率、3-磷酸甘油醛脱氢酶活性、磷酸己 糖异构酶活性、苹果酸脱氢酶活性、K+/Na +(K+含量与Na +含量的比值）和H 202含量。
[0026] 上述评价红树林健康状况的方法和/或鉴别或辅助鉴别红树林健康状况的方法 在检测和/或评价红树林人工修复效果中的应用也属于本发明保护的范围。
[0027] 实验证明，采用本发明的评价红树林健康状况和人工修复效果的方法以在深圳滨 海湿地受污染并正在修复过程中的红树林为研