全球升温背景下人类活动对红树林百年动态的影响机制及生态启示

本研究通过分析中国英罗湾和茅尾海7个沉积岩芯的 mangrove-derived organic carbon (MOC) 贡献，结合全球40余个站点数据，揭示了自然未受干扰红树林因升温而扩张，而人类干扰导致退化-再生等三种模式。研究首次量化了 seawall construction、aquaculture 等人类活动对红树林自然潜力的逆转效应，为全球红树林保护策略整合自然与人为因素提供了科学依据。

　　

红树林作为陆地与海洋交汇处唯一的木本植物群落，自白垩纪晚期便在地球上繁衍生息。这些“蓝色碳汇”能手，虽然仅占全球海岸线的0.5%，却贡献了10-15%的沿海沉积物碳储存量，其碳储量高达956 Mg C ha^?1。然而过去百年间，在全球升温与人类活动的双重夹击下，红树林正以每年0.26-0.66%的速度消失。更令人忧心的是，我们对其自然演化规律与人为干扰效应的认知仍存在巨大空白——自然状态下的红树林本该如何响应气候变暖？人类活动究竟如何改写它们的命运轨迹？

为破解这些难题，中国自然资源部海洋研究所张瑶团队联合美国地质调查局Ken W. Krauss等学者，在《Global and Planetary Change》发表了一项跨越时空的研究。团队选取中国北部湾具有相似自然条件但受人类干扰程度迥异的英罗湾（自然状态）和茅尾海（强人为干扰区），通过7个沉积岩芯的²¹⁰Pb年代学与有机碳来源解析，结合蒙特卡洛模拟，定量重建了1900-2011年间红树林动态变化史。为验证发现的普适性，研究者还整合了全球40余个站点的红树林花粉、δ¹³C_org（有机碳稳定同位素）和面积变化数据。

关键技术包括：²¹⁰Pb_ex（过剩铅-210）定年法建立百年时间序列；端元混合模型量化MOC贡献；蒙特卡洛模拟评估不确定性；整合全球数据库进行多指标验证。所有岩芯样本均来自中国广西沿岸典型红树林区。

【研究结果】

1. 自然未受干扰红树林的繁荣之路
   英罗湾岩芯数据显示，在无显著人类干扰下，当地红树林近百年来随温度上升持续扩张，MOC贡献从1900年的18%增至2011年的34%。这表明升温本应促进红树林生产力提升，印证了其作为气候变暖“受益者”的自然属性。

2. 人类干扰下的三种命运轨迹
   茅尾海红树林则因水产养殖、围垦等人类活动呈现截然不同的轨迹：MOC贡献从1900年的25%骤降至2011年的8%。全球数据分析揭示人类干扰红树林存在三类演变模式：持续退化型（如东南亚部分区域）、先繁荣后衰退型（如早期开发后废弃区）、衰退-再生型（如实施保护后的修复区）。

3. 人为因素的“逆转效应”量化
   对比研究表明，尽管两地位于相同气候带，强烈的人为干扰使茅尾海红树林碳汇功能损失达72%，相当于抵消了自然升温带来的23%增长潜力。全球尺度分析证实，海堤建设、农业扩张等五大人类活动是导致这种逆转的主因。

【结论与意义】
该研究首次通过百年尺度实证揭示：在无人类干扰时，红树林本可凭借其强大的生态韧性适应全球变暖；但现实中，人为压力已超越自然变化成为主导红树林命运的关键力量。这一发现改写了传统认知——过去认为红树林退化主要归咎于气候变化，而本研究证明人类活动可通过三种模式系统性改变其自然轨迹。

研究提出的“自然潜力-人为干扰”二元分析框架，为全球红树林保护提供了新范式：在制定恢复策略时，需区分自然变化与人为影响的权重。例如对持续退化型区域应优先控制开发活动，而对衰退-再生型区域则可强化生态工程干预。这些发现对实现“基于自然的解决方案”（NbS）以增强蓝色碳汇功能具有重要指导价值，也为全球海岸带可持续发展目标（SDG 14.2）的实现提供了科学依据。