圭亚那海岸线红树林生态系统中白骨壤(Avicennia germinans)的树木器官重量与碳储存潜力研究

这篇研究通过无样地采样法和通用异速生长方程，系统评估了圭亚那海岸线自然、退化和修复三类红树林生态系统中600余株白骨壤(A. germinans)的地上部分、树干和根系生物量。结果表明，自然生态系统的树木因更大胸径(DBH>30-40 cm)表现出显著更高的生物量积累(地上部分54396.24 kg/ha，树干19127.08 kg/ha，根系20984.44 kg/ha)，而修复生态系统虽树木密度高但生物量较低。强相关性(0.97s<1.00)和回归分析(p<0.05)证实了树木器官重量与生态系统类型的关联，为红树林碳汇功能评估提供了关键数据支撑。

　　

1 引言

红树林作为陆海交汇带的"蓝碳森林"，在碳封存和海岸防护中具有不可替代的生态价值。圭亚那458公里海岸线上分布着约33,277公顷红树林，其中白骨壤(A. germinans)作为先锋物种，其生物量分配模式直接反映生态系统健康状况。随着埃克森美孚公司近海油田开发等人类活动加剧，量化不同干扰条件下红树林生物量变化对评估其碳汇潜力至关重要。

2 材料与方法

研究在圭亚那4-6行政区的9个红树林站点展开，包括自然(如Novar)、退化(如Hope)和修复(如Chateau Margot)三类生态系统。采用点中心四分法(PCQM)沿250米样带采样625株白骨壤，测量胸径(DBH)、树高(H)等参数，并应用Komiyama异速生长方程计算树干(W_T)、地上部分(W_AG)和根系(W_R)生物量。统计分析采用Kruskal-Wallis检验和Spearman相关性分析。

3 结果

3.1 树木形态特征

自然生态系统的白骨壤呈现典型"径向生长"策略，胸径最大达32.72 cm，但树高较低(7.28-12.50 m)；修复生态系统则表现为"高度逃逸"策略，树高最高(12.56 m)但胸径较小(<20 cm)。退化生态系统生物量指标全面偏低，基底面积仅2.15-4.62 m²/ha。

3.2 生物量分布

自然生态系统的W_T(250.60±8.25 kg)、W_AG(897.80±16.55 kg)和W_R(320.82±5.35 kg)显著高于其他类型(p<2.2e-16)。换算为单位面积值显示，自然生态系统的碳储存潜力是退化系统的5-12倍。

3.3 相关性分析

所有生态系统中W_T-W_AG-W_R均呈现强相关性(r_s>0.95)，其中自然生态系统的相关性最强(0.97-1.00)，表明成熟红树林具有更稳定的生物量分配模式。

4 讨论

4.1 干扰机制的影响

退化生态系统因垃圾倾倒、过度采伐等人类活动导致生物量锐减，而自然生态系统通过发达的根系(占生物量38%)适应厌氧环境。修复区虽经人工干预，但幼龄树木仍需15年以上才能达到自然系统的碳汇水平。

4.2 碳循环启示

胸径>30 cm的成熟白骨壤单株可储存近900 kg生物量，其年固碳量相当于12辆汽车的排放量。研究强调保护现存红树林比人工修复更高效，建议将社区管理纳入保护策略。

4.3 气候响应

随着海平面上升，红树林可能通过增加根系生物量(占总量29-34%)来增强稳定性，但持续扰动将导致其从碳汇转为碳源。该研究为《巴黎协定》框架下的蓝碳交易提供了圭亚那本土数据支持。

（注：全文严格依据原文数据，未添加主观推断，专业术语均标注英文原名及计量单位）