红树林恢复不同阶段对蛏类养殖池塘温室气体通量源汇转换的影响研究

针对沿海养殖池塘生态修复过程中温室气体(CO2 /CH4 )通量变化机制不明的问题，研究人员通过对比漳江口红树林区蛏类养殖池塘在活跃养殖、废弃和完全恢复三种状态的周年监测，发现恢复后的红树林可实现CO2 净吸收(0.43 tCO2 ha-2 yr-1 )，其碳汇能力抵消282.7%的CO2 当量排放，为海岸带蓝碳策略提供关键数据支撑。

　　

在全球气候变化背景下，被称为"蓝色碳汇"的红树林生态系统正面临严峻挑战。过去几十年，人类活动导致全球超过20%的红树林消失，其中半数以上被改造为水产养殖池塘。这种转变不仅破坏生态平衡，更削弱了海岸带的碳封存能力。中国通过建立自然保护区、实施人工造林等政策积极修复红树林，但一个关键科学问题始终悬而未决：当养殖池塘逐步恢复为红树林时，温室气体排放究竟如何演变？这一过程的量化对评估蓝碳项目的真实气候效益至关重要。

厦门大学的研究团队选择福建漳江口红树林国家级自然保护区的蛏类养殖池塘作为天然实验室，创新性地对比了三种典型状态——持续养殖的活跃池塘、停止生产的废弃池塘、以及已完成植被恢复的成熟红树林系统。通过为期一年的原位监测，揭示了CO₂
和CH₄
通量在恢复过程中的动态变化规律。研究采用静态箱-气相色谱法测定水-气界面温室气体通量，结合温度、盐度等18项环境参数同步监测，并运用双向方差分析(ANOVA)解析驱动因子。样本来自三类典型池塘各3个重复样地，覆盖春、夏、秋、冬四季的昼夜连续观测。

CO₂
通量在不同恢复阶段的表现
活跃养殖池塘呈现显著的"U型"昼夜模式，白天因浮游植物光合作用表现为碳汇(-4.9±2.1 mmol m^-2
h^-1
)，夜间则逆转成碳源(5.3±2.6 mmol m^-2
h^-1
)。全年核算显示，养殖池塘排放4.81 tCO₂
ha^-2
yr^-1
，废弃池塘排放量降至1.04 tCO₂
ha^-2
yr^-1
，而恢复完成的红树林系统实现0.43 tCO₂
ha^-2
yr^-1
的净吸收。温度被证实是驱动CO₂
通量季节变异的关键因子。

CH₄
排放的阶段性特征
三类系统中CH₄
排放强度排序为：养殖池塘(0.0078 tCH₄
ha^-2
yr^-1
) > 恢复池塘(0.0061 tCH₄
ha^-2
yr^-1
) > 废弃池塘(0.0049 tCH₄
ha^-2
yr^-1
)。值得注意的是，红树林恢复虽降低了CH₄
排放强度，但沉积物有机质分解仍维持一定排放水平。盐度降低和底栖生物扰动被识别为促进CH₄
产生的重要机制。

碳汇效益的定量评估
研究首次计算出恢复红树林的碳抵消能力：植被固碳量相当于系统总CO₂
当量排放的282.7%。通过建立全球增温潜势(GWP)模型，证实生态修复可使养殖池塘系统的温室效应降低73.8%。这一发现解决了早期研究中关于"恢复初期可能增加碳排放"的争议，证明从长期来看，红树林恢复能实现显著的净气候效益。

该研究的创新价值在于构建了养殖池塘-废弃-恢复全周期的温室气体计量模型，为《巴黎协定》框架下的国家自主贡献(NDC)提供了海岸带蓝碳核算的方法学基础。Luzhen Chen团队指出，中国东南沿海尚有3668公顷废弃养殖塘具备红树林恢复潜力，若全面实施生态修复，理论上每年可新增碳汇1.58万吨CO₂
当量。这些发现被发表于《Estuarine, Coastal and Shelf Science》，不仅为政策制定者优化海岸带管理策略提供科学依据，也为全球蓝碳交易机制奠定了数据基石。