非洲南端动态河口蓝碳生态系统：现状认知与未来管理策略

本研究针对南非河口蓝碳生态系统(BCEs)的碳储存与封存潜力，通过多学科专家研讨提出七项研究主题，系统评估了盐沼、海草床和红树林的碳储量数据缺口，创新性建议将芦苇、莎草及森林湿地纳入全河口碳计量体系，并构建了气候变化响应模型与长期监测框架，为全球南半球高动态性河口碳管理提供了范式转移的科学依据。

　　

在全球气候变化背景下，蓝碳生态系统(Blue Carbon Ecosystems, BCEs)作为重要的碳汇正受到前所未有的关注。南非作为全球生物多样性热点地区，其独特的河口环境孕育了盐沼、海草床和红树林等典型BCEs，但这些生态系统正面临海平面上升、极端气候事件和人类活动的多重威胁。更严峻的是，非洲大陆的蓝碳研究长期滞后于北半球，现有全球碳储量模型中非洲数据占比不足5%，严重制约了全球碳预算评估的准确性。

南非国家生物多样性研究所联合多家科研机构开展的这项研究，首次系统评估了南非河口BCEs的碳储存现状与未来管理策略。研究发现南非BCEs具有显著的空间异质性：红树林单位面积碳储量最高(253-534 Mg C ha^-1)，其次是盐沼(100-199 Mg C ha^-1)和海草床(45-144 Mg C ha^-1)。但现有数据集中在暖温带生物区系，占全国70%的小型间歇性封闭河口缺乏系统研究。论文创新性提出"全河口评估"方法，强调应跨越高程梯度测量碳分布，并将芦苇、莎草等边缘生境纳入碳计量体系。

研究团队采用多学科交叉方法：通过210Pb和137Cs同位素测定沉积速率；应用Sentinel-2卫星影像结合无人机验证进行生态系统制图；建立地表高程表(RSET)网络监测海平面上升响应；采用元素分析仪测定碳含量；开展微生物组测序解析碳循环机制。样本覆盖南非四大生物地理区的31个典型河口，包括Knysna、Swartkops等关键站点。

3. Distribution and features of BCEs
研究揭示南非3000公里海岸线分布着约15000公顷盐沼、1500公顷海草和2400公顷红树林。其中海草Zostera capensis受富营养化威胁严重，在37个河口呈碎片化分布；红树林Avicennia marina则面临淡水截流导致的盐度失衡。

4.1 Measuring Carbon Storage
沉积物碳测量显示极端变异性：Swartkops河口海草床碳储量(280.69±84.56 Mg C ha^-1)是Olifants河口(10.15±3.3 Mg C ha^-1)的28倍，这与污水处理厂输入导致的富营养化直接相关。

4.3 Climate Change Impacts
模型预测热带化(tropicalization)将使红树林向南扩张，取代部分盐沼生境。RSET监测显示仅39%盐沼能跟上当前海平面上升速率(3.2 mm/yr)。

4.5 Restoration Strategies
提出九大优先修复河口，其中Klein Brak河口的Z. capensis移植失败案例表明：修复需考虑河口动态水文特征，单纯移植难以成功。

结论与展望
该研究创建了首个南非蓝碳数据库，揭示小型动态河口的碳储存机制显著区别于北半球大型潮汐系统。提出的"自然信用"(nature credit)框架，将高生物多样性价值但低碳储量的生态系统纳入融资体系，为全球南半球国家提供了创新管理范式。研究特别强调：传统碳市场可能低估南非BCEs价值，而微生物介导的碳稳定过程(如硫还原菌抑制甲烷生成)等基础机制仍需深入探索。这些发现为2023年昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架30%保护目标的实现提供了科学支撑。