雷州半岛红树林碳储量的空间格局与驱动因素：植被特征与土壤矿物的协同作用

推荐：针对红树林碳储量机制不清的问题，研究人员通过11条样带90个样地的野外调查，揭示了雷州半岛红树林平均碳密度达170.93 t/ha，发现Rhizophoraceae物种相对丰度、植被多样性(Shannon/Simpson指数)及土壤活性矿物(黏土、无定形铁氧化物Feo )是驱动碳储量的关键因素，为蓝碳管理提供了科学依据。

　　

红树林作为热带亚热带海岸带独特的"蓝碳生态系统"，其碳密度可达陆地森林的3-5倍，却在全球范围内面临21.6%的面积缩减。城市化、水产养殖扩张及海平面上升正加速红树林退化，而相关碳储量机制研究仍存在空白。尤其在中国雷州半岛——占全国红树林面积1/4的关键区域，碳储量的空间分异规律及驱动因素尚不明确。

针对这一科学问题，中国科学院南海海洋研究所等机构的研究人员开展了系统性研究。通过11条海岸样带(D1-D11)90个样地的植被调查与土壤采样，结合随机森林模型等分析方法，首次揭示了雷州半岛红树林碳储量的空间格局与多尺度驱动机制。论文发表于《Ecological Indicators》，为红树林保护与碳汇功能提升提供了重要理论支撑。

研究采用的关键技术包括：(1)基于HY/T 081-2005技术规范的标准化样地设置与植被参数测量；(2)分层(0-100 cm)土壤采样与SOC、Fe_o
等指标检测；(3)碳密度计算模型(植被碳=生物量碳/10，土壤碳=∑SOC_n
×BD_n
×d_n
)；(4)随机森林算法解析驱动因子贡献度。

【3.1 空间格局】
研究发现雷州半岛红树林平均碳密度达170.93±70.57 t/ha，显著高于当地陆地森林。空间上呈现"西高东低"格局，西部海岸的D1(高桥)和D6(石峁)样带碳密度最高(453.94 t/ha)，这与西部河口区较高的沉积速率及完整植被演替序列相关。

【3.2 植被特征影响】
• 植物体型效应：植被碳密度与平均胸径(r=0.68)、树高呈正相关，与密度呈负相关，表明成熟红树林具有更高碳汇潜力。
• 物种选择：Rhizophoraceae(如秋茄、红海榄)群落的碳密度显著高于非Rhizophoraceae(如白骨壤、桐花树)，其组织木质素含量高有利于碳固定。
• 多样性促进：高潮带植被多样性(Shannon指数2.1±0.4)与碳密度呈显著正相关，支持多物种恢复策略。

【3.3 土壤矿物保护】
黏土(10.54±5.74%)和Fe_o
(6.38±3.40 g/kg)含量与土壤碳密度显著正相关(r>0.5)。随机森林模型显示土壤物理属性(贡献度39.3%)是碳储量的首要驱动因素，印证了"土壤矿物碳泵"理论在红树林系统的适用性。

【4.1-4.3 讨论】
该研究首次阐明雷州半岛红树林碳储量的多尺度驱动机制：在景观尺度受水文地貌(河口>海洋)控制，在群落尺度依赖Rhizophoraceae优势度，在微观尺度受矿物-有机质互作调节。特别指出：(1)外来种无瓣海桑虽生物量大但碳存储效率低；(2)高潮带多物种配置可提升碳汇；(3)黏土矿物通过形成有机-矿物复合体增强SOC稳定性。

这项研究为《蓝碳行动计划》提供了关键科学依据：建议在恢复工程中优先选用Rhizophoraceae本地种，保护西部河口成熟林，并通过黏土基质改良提升人工林碳封存潜力。未来需结合¹³
C同位素等技术进一步解析碳来源与周转路径。