过去四十年间，地球红树林的扩张和再生速度出乎意料

《SCIENCE》：Unexpected expansion and regrowth in Earth’s mangrove forests over the past four decades

　　

编辑摘要

红树林是沿海生态系统，为重要的渔业资源提供了生长环境。由于飓风、海岸侵蚀等自然因素，以及水产养殖、棕榈种植园和稻田扩张等活动的影响，全球红树林覆盖率一直在下降，这促使各国和国际组织承诺采取措施进行恢复。张等人利用卫星图像创建了一个30米分辨率的年度数据集，以评估1984年至2023年间红树林分布和冠层覆盖的变化情况。在2010年之前，全球红树林面积持续减少，但此后大部分地区有所恢复，森林损失和退化（冠层覆盖减少）的速度逐渐放缓。红树林主要向新的栖息地扩展，同时也在原有栖息地中重新生长，这为生态系统的恢复带来了希望。——比安卡·洛佩兹

结构化摘要

引言

红树林是全球重要的沿海生态系统，在气候调节、海岸保护以及生物多样性维护方面发挥着重要作用。尽管如此，由于森林砍伐和海岸侵蚀，近年来红树林面积迅速减少，它们被广泛认为是全球受威胁最严重的生态系统之一。面对人类活动和气候变化带来的日益增加的压力，了解红树林的动态变化对于量化其提供的生态系统服务以及制定全球保护和恢复目标至关重要。

研究背景

红树林可以通过自然再生部分恢复失去的面积，也可以通过占领新形成的潮间带进行扩展。除了面积变化外，红树林群落还可能经历冠层稀疏或增厚，而不会导致完全消失或增加。目前尚不清楚全球范围内红树林的再生和扩展在多大程度上弥补了历史上的损失，而且持续存在的红树林内部冠层状况的细微但普遍存在的差异也尚未得到充分量化。为了解决这些问题，我们利用长期的Landsat观测数据，建立了涵盖过去四十年的全球红树林面积和冠层覆盖的年度数据集。该数据集能够统一评估红树林的面积变化（损失和增加）以及冠层的连续动态变化，包括退化（冠层稀疏）和增长（冠层增厚）。

结果

从20世纪80年代到2023年，全球红树林的损失率大幅下降，而同期红树林的增加显著增加。因此，在最近十年中，全球红树林面积从净损失转为接近净增加，这一变化主要由自然向海扩展驱动。最近的红树林增长在一定程度上弥补了历史上的损失，使得自20世纪80年代以来全球红树林面积的净损失非常有限。除了面积变化外，我们还观察到广泛的红树林退化现象，这种现象比损失更为普遍，并且与热带飓风密切相关，尽管退化速度也随时间有所减缓。同时，持续存在的红树林通过自然生长继续增加冠层覆盖，导致密集冠层红树林的扩展。

结论

我们的研究结果表明，即使像红树林这样受到严重干扰的生态系统也具有很强的恢复能力。通过强调自然扩展和再生的主导作用，我们的研究建议应优先停止森林砍伐，以实现当前的全球红树林面积目标。此外，新建立的红树林为保护工作提供了重要机会，因为年轻的红树林需要时间来积累碳并完全恢复其所替代的生态系统功能。因此，了解控制红树林扩展和再生的机制对于指导有效的红树林恢复工作至关重要。

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1984–2023年全球红树林面积变化的模式和区域趋势。

颜色表示1°网格单元格尺度上的红树林面积净百分比变化。插图显示了年度频率下的区域红树林面积变化趋势。

摘要

由于森林砍伐，全球红树林面积迅速减少，但同时也通过自然再生和恢复过程重新生长。然而，其长期面积和冠层覆盖的趋势仍缺乏准确的量化数据。通过建立全球年度红树林面积和冠层覆盖的数据集，我们发现自20世纪80年代以来，红树林的损失（长期转换）和退化（冠层稀疏）都有所减少，并且在过去十年中主要通过再生和向海扩展得到了弥补。因此，自2010年左右以来，全球红树林面积从净损失转为净增加，从20世纪80年代到2023年的变化仅为轻微的负增长（-0.5% ± 1.4%）。除了面积变化外，持续存在的红树林还表现出持续的冠层积累。我们的研究结果揭示了这一高度受威胁生态系统的恢复能力被低估了，证明了早期保护工作的有效性，并强调了停止森林砍伐对于通过自然再生实现保护目标的重要性。