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红树林是全球重要的海岸带系统，提供众多生态系统服务。红树林在其生物体和非生物部分储存大量碳。与金斯敦港等城市化地区相关的红树林面临各种威胁，导致包括碳封存（carbon sequestration）在内的宝贵生态系统功能丧失。因此，量化碳储量（carbon s
红树林是全球重要的海岸带系统，提供众多生态系统服务。红树林在其生物体和非生物部分储存大量碳。与金斯敦港等城市化地区相关的红树林面临各种威胁，导致包括碳封存（carbon sequestration）在内的宝贵生态系统功能丧失。因此，量化碳储量（carbon stocks）对其价值评估及作为未来比较研究的基线至关重要。本研究旨在确定金斯敦港周边300公顷红树林（布坎尼尔沼泽、皇家港红树林和亨茨湾森林）的地上及地下碳储量基线。研究人员（researchers）在12个样地测量了胸径（diameter at breast height, DBH）和树高，并利用异速生长方程（allometric equations）将测量值转换为生物量。各样地间的森林结构差异反映了由淡水和养分输入差异驱动的树高和胸高断面积（basal area）变化。碳储量在不同森林及样地间也存在差异，其中沿波特莫尔收费公路（亨茨湾森林）的恢复红树林土壤碳含量最低，而皇家港红树林的洛基堡泻湖2号样地最高。地下碳库主导了碳储存，占总碳的92%。对300公顷森林土壤表层1米及生物量的估算表明，碳储量为125,373 Mg C。研究还表明，受干扰的城市化森林储存的碳少于邻近未受干扰的林分，凸显了保护和保育金斯敦港及牙买加所有红树林中未受干扰区域的重要性。
研究背景与科学问题
红树林、海草床和盐沼等海岸带生态系统是全球最具生产力和生态价值的生态系统之一，提供碳封存、生物栖息地、土地稳定与保护等多重生态系统服务。然而，这些生态系统的破坏导致大气二氧化碳清除能力下降和温室气体浓度上升，加剧气候变化影响。在加勒比地区，红树林碳储量研究相对匮乏，现有研究多集中于地上生物量，而地下碳库在红树林总碳储量中占49%–98%，这一关键数据长期被忽视。牙买加的碳储量清查此前仅有一项已发表研究，且土壤碳仅局限于上部30厘米，采用的热带干旱森林异速生长模型也存在适用性局限。更重要的是，金斯敦港周边超过300公顷的红树林——作为牙买加最大的城市化森林之一，长期承受金斯敦市及周边高密度人口区域的影响——从未进行过生物量或碳储量的系统评估。金斯敦港被称为"牙买加污染最严重的海湾"，接收大量未经处理的污水、工业废物和生活固体垃圾，这些人为干扰可能对红树林的碳储存功能产生深远影响。因此，建立该区域红树林碳储量的基线数据，既是生态系统服务价值评估的需要，也是未来比较研究和保护决策的科学基础。
研究内容与核心发现
本研究首次对金斯敦港周边三个红树林区域（布坎尼尔沼泽、皇家港红树林和亨茨湾森林）的12个样地进行系统采样，旨在量化地上和地下碳储量，评估森林结构特征，并识别影响碳储量的外部因素。研究共建立47个100 m2样方，测量1667棵树木的胸径和树高，利用Chave等（2005）和Komiyama等（2008）的美洲异速生长方程估算生物量，并通过烧失量法测定土壤有机碳含量。结果表明，金斯敦港红树林总生态系统碳储量为125,373 Mg C，相当于460,119 Mg CO?当量。地下碳库（树木根系和土壤）贡献了总碳储量的92%，其中土壤碳（至100 cm深度）平均为369.8 Mg C ha?1。碳储量在不同森林和样地间呈现显著空间异质性：洛基堡泻湖2号样地（皇家港红树林）碳储量最高，而沿波特莫尔收费公路的恢复红树林（亨茨湾森林）土壤碳储量最低。森林结构方面，亨茨湾森林因受淡水河流和养分输入影响，树木最高（平均6.5 m）且胸高断面积最大（17.0 m2 ha?1），而皇家港红树林树木最矮（平均4.2 m）。三种真红树物种（Rhizophora mangle、Avicennia germinans、Laguncularia racemosa）对树木碳储量的贡献大致相当（各约33%）。
主要技术方法
研究采用野外样方调查与实验室分析相结合的方法。在金斯敦港周边三个红树林区域选取12个样地，建立100 m2样方（共47个），测量所有树木的胸径（DBH）和树高，并记录物种、死活状态、凋落物覆盖和固体垃圾分布。生物量估算采用Chave等（2005）和Komiyama等（2008）的美洲异速生长方程，结合物种特异性木材密度数据。土壤碳测定采用俄罗斯泥炭钻采集100 cm深度岩芯（波特莫尔收费路样地因地下建筑骨料限制仅取至45 cm），按5 cm间隔分层，通过烧失量法（loss-on-ignition）在550°C下测定有机质含量，乘以0.47转换系数得到有机碳含量，再结合干容重计算土壤碳储量。统计分析使用R软件，包括方差分析（ANOVA）、Kruskal-Wallis非参数检验、Tukey HSD事后检验、Spearman秩相关和偏相关分析。
森林结构、物种组成及活树与死树分布
研究共鉴定和测量了1667棵树木。三种真红树物种中，Rhizophora mangle相对密度最高（34%），其次为Avicennia germinans（33%）和Laguncularia racemosa（29%）。红树林伴生种Conocarpus erectus占4%，仅出现在皇家港红树林的三个样地。总树木中11%为死树，其中Avicennia germinans占死树的50%。Laguncularia racemosa具有最大的平均胸径（6.4 cm）和树高（5.7 m），而Conocarpus erectus最小（4.4 cm和3.2 m）。所有森林均受固体垃圾影响，以海向样方为主，主要包括塑料瓶、塑料袋、泡沫塑料及大型家用电器和工业物品。
胸径、树高、胸高断面积、密度和盖度
多数树木（54%）胸径小于5 cm，35%为5–10 cm，11%大于10 cm。胸径范围0.1–48.2 cm（平均6.2±0.3 cm），树高范围1.3–17.9 m（平均4.9±0.2 m）。金斯敦港红树林总胸高断面积为12.2±1.3 m2 ha?1。树高、胸高断面积和落叶凋落物盖度在森林间存在显著差异：亨茨湾森林树木最高且胸高断面积最大，布坎尼尔沼泽落叶凋落物盖度显著高于亨茨湾。样地间，桑迪沟样地平均树高与普拉姆角泻湖、洛基堡泻湖2号、避难礁和加洛斯角2号存在显著差异。胸径、冠层盖度和树木密度在森林间和样地间均无显著差异。
森林碳储量（总量与碳库）
地上、地下（活体）和总树木碳储量在森林间存在显著差异，亨茨湾森林储存的活体生物量碳高于皇家港红树林。死树、土壤和总生态系统碳储量在森林间无显著差异，但土壤碳（至100 cm深度）和总生态系统碳储量在样地间差异显著，洛基堡泻湖2号碳储量显著高于波特莫尔收费路。三种真红树物种对树木碳储量的贡献大致相等（Avicennia germinans: 33.5%，Rhizophora mangle和Laguncularia racemosa: 33.2%）。总体上，地下碳库（树木和土壤）占总碳储量的92%，地上碳库（活树和死树）占8%。波特莫尔收费路样地（恢复红树林）具有最高的地上碳比例（51%）和最低的地下碳比例（49%）。金斯敦港红树林总生态系统碳储量为19,642 Mg C ha?1（合计值），平均417.9±17.5 Mg C ha?1。基于300公顷红树林面积，总碳储量为125,373 Mg C，相当于460,119 Mg CO?封存量。
碳储量相关性分析
树碳与红树支柱根数量之间存在统计学上弱但显著的正相关（rho=0.35, p<0.05）。土壤碳与任何生物物理或理化变量之间未观察到显著相关性。然而，在控制土壤湿度和土壤温度后，偏相关分析显示土壤碳与土壤pH（偏rho=0.45, p<0.05）和红树支柱根数量（偏rho=0.38, p<0.05）存在中等显著正相关。固体垃圾与树碳之间存在极弱负相关（?0.03, p>0.05），与土壤碳存在极弱正相关（0.04, p>0.05），均不显著。
讨论与结论
本研究首次系统评估了金斯敦港城市化红树林的碳储量，填补了牙买加蓝碳研究的空白。研究表明，尽管森林结构存在差异且受到城市化多重压力影响，金斯敦港红树林仍具有重要的碳储存价值。地下碳库占总碳储量的92%，这一比例处于Kauffman等（2014）提出的49%–98%范围内。土壤碳储量平均值（369.8 Mg C ha?1）与伯利兹国家研究（369.7 Mg C ha?1）和美洲区域平均值（351 Mg C ha?1）相当。然而，受干扰和恢复中的红树林（波特莫尔收费路）碳储量显著低于未受干扰的自然森林，表明保护原始红树林对维持碳储存功能至关重要。飓风和热带气旋的频繁影响导致红树林结构受损（11%死树），城市化带来的固体垃圾堵塞潮汐通道、改变水文条件，进一步威胁红树林健康。研究结论明确指出，金斯敦港周边300公顷红树林及表层1米土壤储存约125,373 Mg碳，若这些森林被清除或严重受损，将释放460,119±19,279 Mg二氧化碳当量，对牙买加产生重大生态和经济损失。保护自然红树林、维持其生态系统服务功能应作为优先事项。
