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当前，全球气候变化和海平面上升（SLR）问题严峻，盐沼生态系统的海岸防御和碳储存功能对适应和缓解气候变化至关重要。研究人员针对 SLR 对盐沼碳储存和海岸防御的影响展开研究。结果发现，SLR 会产生 “权衡” 效应，且长期来看或有负面影响。该研究为生态系统管理提供重要参考。
在全球气候变化的大背景下，海平面上升（SLR）的步伐日益加快，如同一只无形的大手，深刻地改变着地球的生态环境。如今，已有 6.8 亿人生活在低洼的沿海地区，面临着洪水泛滥的高风险。传统的 “硬工程” 防御结构，如堤坝和海堤，在不断变化的环境面前逐渐显得力不从心，人们急需寻找新的策略来应对这一挑战。这时，基于自然的解决方案（NbS）走进了人们的视野，盐沼作为其中重要的一环，凭借其海岸防御和碳储存等生态系统服务，成为了研究的焦点。
盐沼就像沿海地区的 “绿色卫士”，不仅能抵御海浪的侵袭，保护海岸线，还能像一个巨大的 “碳库”，吸收和储存二氧化碳，对缓解气候变化起着关键作用。然而，令人担忧的是，海平面上升这一气候变化的产物，却反过来威胁着盐沼的这些生态服务功能。以往的研究大多只关注海平面上升对盐沼单一服务的影响，忽略了不同服务之间可能存在的权衡和相互作用。比如，海平面上升可能会增加盐沼的碳储存，但同时却会降低土壤稳定性、抗侵蚀能力和消浪能力，这一系列复杂的变化使得我们对盐沼生态系统的未来充满了不确定性。为了揭开这些谜团，来自荷兰等国研究机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。
研究人员选择了位于荷兰西南部韦斯特谢尔德河口的佩克波尔德（Perkpolder）作为研究地点。这里曾是农业用地，在 2015 年通过人工干预重新引入了潮汐，如今生长着独特的互花米草（Spartina anglica）。由于其海拔极低，能模拟海平面上升导致的更长时间的潮水淹没情况，是一个理想的研究场所。
在研究中，研究人员采用了多种关键技术方法。首先，他们利用 HOBO U20L - 04 压力传感器监测潮汐淹没情况，精确记录不同区域的淹没时长。对于沉积物特性，通过采集 3cm?和 3cm 深度的样本，进行称重、冻干等处理，分析其水分含量、干容重、有机碳含量和粒度分布。测量碳分解时，运用全球标准的茶包指数（TBI）方法，并针对盐沼环境进行改进，在实验室计算浸出校正因子，然后在野外将 192 个茶包埋入不同位置，90 天后取回计算分解率和稳定因子。测定沉积物可蚀性时，使用 Eijkelkamp 野外检测叶片测试仪和 Penetrologger 分别测量沉积物的剪切强度和穿透阻力。对于植被特性，采集互花米草的茎样本，在实验室测量长度、直径等，并进行 3 点弯曲试验，计算弯曲刚度、惯性矩和杨氏模量等参数。最后，运用 R 语言中的 dplyr 包进行数据分析，通过广义线性模型（GLMs）探究淹没时长与各变量之间的关系。
研究结果如下：
- 淹没时长对沉积物特性的影响：研究发现，平均淹没时长在不同区域有所差异，从 25.4±0.15%（tussock 1）到 32.8±0.37%（tussock 6）不等，对应平均每日淹没时间为 6.32±0.03h（tussock 1）到 8.14±0.09h（tussock 6）。淹没时长与所有测量的沉积物特性显著相关，随着淹没时长增加和粒度减小，沉积物的水分含量增加，且该区域沉积物中值粒径（D50）较低，表明粉砂含量较高、容重较低。
- 淹没时长对碳分解的影响：有机碳（OC）含量在淹没时长较高的区域更高。通过分析发现，植被对碳分解有重要贡献，植被覆盖区域的碳分解率（k）更高，稳定因子（S）更低。而且，随着淹没时长增加，碳分解率降低，稳定因子增加，意味着碳分解速度变慢。
- 淹没时长对沉积物稳定性的影响：沉积物的剪切强度作为稳定性的指标，随淹没时长增加而降低，在不同深度均呈现这一趋势。虽然植被覆盖区域表面和 10cm 深度的剪切强度看似较高，但经 GLM 测试，植被的影响并不显著。深度是影响沉积物剪切强度的重要因素，深层沉积物的剪切强度更高。同时，峰值穿透阻力也随淹没时长增加而降低，互花米草的存在和深度增加会使穿透阻力增大，且穿透阻力在 10 - 20cm 深度出现峰值。
- 淹没时长对植被生物力学特性的影响：生长在淹没时长较长区域的互花米草茎更短、更弱，其弯曲刚度和断裂点随淹没时长增加而降低，不过杨氏模量与淹没时长无明显关系，说明去除茎形态影响后，植物材料本身的刚度未因淹没时长改变而变化。
综合以上研究结果，研究人员得出结论：海平面上升导致的淹没时长增加，对盐沼的多种气候相关生态系统服务存在 “权衡” 效应。一方面，较长的淹没时长减缓了碳分解，有利于碳储存，对缓解气候变化有积极作用；另一方面，却降低了沉积物稳定性和植被刚度，削弱了海岸防御能力，对适应气候变化产生负面影响。而且，从长期来看，较低的沉积物稳定性增加了极端事件下盐沼侵蚀的风险，可能导致沉积物再悬浮，使之前储存的碳重新释放到海洋碳循环中，最终对气候缓解服务产生净负面影响。
这项研究意义重大。它揭示了海平面上升对盐沼生态系统服务的复杂影响，强调了采用多服务方法考虑全球变化对生态系统服务影响的必要性。在未来的海岸生态系统管理和恢复中，不能只关注单一的生态服务功能，而要综合权衡不同服务之间的相互作用。这为基于自然的解决方案（NbS）提供了关键的理论支持，有助于制定更科学合理的生态保护和修复策略，对于应对全球气候变化、保护沿海地区的生态安全具有重要的指导价值。该研究成果发表在《Estuarine, Coastal and Shelf Science》上，为相关领域的研究开辟了新的思路，引导更多研究者关注生态系统服务之间的权衡关系，共同探索应对全球变化的有效途径。
