恢复水文连通性可能比单纯选择物种对红树林有机碳储量的增加更为重要

《Estuarine, Coastal and Shelf Science》：Hydrological connection restoration may contribute more than species selection to organic carbon stock accumulation in mangrove

红树林生态系统通过蓝碳固碳对全球气候变化起关键作用，但水文条件和物种选择对其碳储量影响缺乏全面研究。本研究在广东两地潮间带对比分析本地（Aegiceras corniculatum、Kandelia obovata）与外来（Laguncularia racemosa）红树物种的植被生长及生态系统有机碳储量（EOCS），发现水文连通性恢复显著提升碳储量（P<0.05），通过调控异源（植被来源）与自源（潮汐输入）有机碳动态平衡实现。本地物种在长期淹没和盐度胁迫下碳储量更稳定，外来物种L. racemosa在低潮频条件表现更佳。研究证实水文修复应优先于物种选择以优化蓝碳固存。

　　本研究探讨了红树林生态系统中水文条件与物种选择对有机碳积累的影响，旨在为红树林恢复和再造林项目提供科学依据。红树林作为全球气候变化缓解的重要生态系统，其“蓝色碳”固存能力在有限的陆地面积占比下却具有显著的碳汇作用。然而，目前对水文条件和物种组成如何具体影响红树林碳储存的研究仍显不足。因此，本研究选取了中国广东省两个具有不同水文条件和红树林物种的采样点，对一系列与有机碳相关的参数进行了测量，以评估水文恢复在优化红树林碳储存中的作用。

红树林生态系统位于陆地与海洋之间，具有高度的物质和能量交换能力，其在沿海沉积物有机碳积累中的贡献约为10%至15%。尽管红树林面积仅占全球海岸线的不到1%，但其对全球碳循环的影响却不容忽视。红树林不仅在维持生物多样性、提供渔业和林业资源、稳定海岸线、净化水质等方面发挥重要作用，还在应对气候变化方面具有独特价值。据估计，红树林生态系统每年提供的生态服务价值超过16亿美元，因此被视为自然解决方案中应对气候变化的重要工具。

近年来，红树林生态系统面临着越来越大的人类活动干扰，例如养殖池和农业用地的扩张，导致全球红树林面积显著减少。据研究显示，从2000年到2016年，全球红树林面积减少了约219,392公顷。这种趋势如果持续，可能会对全球碳循环产生深远影响，甚至导致潜在的3392吨二氧化碳当量的碳损失。鉴于此，许多国家和地区开始重视红树林的恢复与再造林工作，同时强调通过水文恢复等管理措施来提升红树林的固碳能力。

水文条件在红树林生态系统中起着至关重要的作用。它不仅影响红树林植物的生长，还决定了生态系统中有机碳的积累模式。红树林植物对水文条件的适应性与其生理特性和在自然群落中的位置密切相关。例如，某些红树林物种能够在长时间的淹没和高盐度环境中良好生长，而另一些则更适合在潮汐影响较小的区域生存。这种物种与水文条件之间的相互作用，进一步影响了整个生态系统的有机碳储量。

此外，红树林的碳储存不仅依赖于植物自身的生长和碳固定能力，还受到水文条件对生态系统内部碳循环过程的影响。例如，潮汐输入能够促进外来有机碳（如植被来源的有机碳）和本地有机碳（如潮汐输入的有机碳）之间的动态平衡。同时，潮汐的冲刷作用也可能影响红树林与海水之间的横向碳交换模式。这些因素共同塑造了红树林生态系统中有机碳的积累与流失过程，从而决定了其固碳能力的高低。

在红树林恢复和再造林实践中，物种选择一直是重要的考量因素。一些本地红树林物种因其对特定水文条件的适应性而被优先考虑，而一些外来物种则因其快速生长的特性而被广泛引入。然而，目前对本地与外来红树林物种在碳储存能力上的差异尚未完全明确。本研究通过比较本地物种和外来物种在不同水文条件下的生长表现和碳储存情况，试图揭示物种选择与水文条件之间的相互作用，以及这种相互作用如何影响整个生态系统的有机碳储量。

本研究的采样点位于中国南方的东莞地区，属于亚热带季风气候，年均气温为22.7°C，年均降水量为1787毫米。该地区潮汐变化较为复杂，平均潮差为1至2米。研究选择了两个采样点：马冲（MC）和沙田（ST）。这两个地点的水文条件存在显著差异，为本研究提供了理想的对比环境。通过对这两个地点的植被结构、生物量以及有机碳储量的分析，研究人员发现水文条件对不同物种的生长和碳积累具有不同的影响。

具体而言，本地物种如*Aegiceras corniculatum*和*Kandelia obovata*在长时间的淹没和高盐度环境中表现出较强的生长能力，而外来物种*Laguncularia racemosa*则在潮汐影响较小的环境中更具优势。这一发现表明，红树林的碳储存能力不仅取决于物种本身的特性，还受到其所处水文环境的影响。因此，在进行红树林恢复和再造林时，应充分考虑水文条件与物种选择之间的匹配性，以确保碳储存效果的最大化。

研究还指出，水文恢复在红树林碳储存优化中的重要性。通过恢复红树林的水文连通性，可以有效提升生态系统中的有机碳储量。这不仅是因为水文条件直接影响植物的生长和碳固定，还因为水文条件调节了外来与本地有机碳之间的动态平衡。例如，潮汐输入能够促进有机碳的沉积，而潮汐冲刷则可能影响碳的输出。因此，水文恢复不仅是维持红树林生态系统健康的重要手段，也是提升其固碳能力的关键措施。

本研究的结果表明，水文条件和物种选择是影响红树林碳储存的两个主要因素。在进行红树林恢复和再造林时，应优先考虑水文条件的恢复，以创造有利于碳积累的环境。同时，根据不同的水文条件选择合适的红树林物种，有助于提高碳储存的效率和稳定性。此外，研究还强调了生态系统的复杂性，即水文条件、土壤性质、植物群落结构等因素共同作用，决定了红树林有机碳储量的动态变化。

对于红树林恢复和再造林项目而言，本研究提供了重要的科学依据。它表明，仅依赖于种植本地或外来红树林物种是不够的，还需要综合考虑水文条件的恢复与优化。通过合理设计水文条件和物种组合，可以更有效地提升红树林的碳储存能力，从而为全球气候变化缓解做出更大贡献。此外，研究还建议，未来的红树林管理策略应更加注重水文条件与物种选择之间的协调关系，以实现生态效益与碳汇功能的双重目标。

综上所述，本研究通过对不同水文条件和红树林物种的比较，揭示了水文恢复在提升红树林碳储存能力中的关键作用。同时，研究也强调了物种选择的重要性，指出在进行红树林恢复和再造林时，应结合具体的水文环境，选择适应性强、碳储存能力高的物种。这些发现为红树林生态系统的管理和保护提供了新的思路，也为全球应对气候变化的自然解决方案提供了实践参考。