红树林湿地碳储量及碳汇研究进展

红树林是生长在热带和亚热带地区潮间带的特殊的湿地森林,在防风固田、促进淤泥沉积、抵御海啸和台风等自然灾害和保护海岸线方面起着重要的作用.全球约有红树林152000 km²,占陆地森林面积的0.4%,我国约有230 km².热带红树林湿地的碳储量平均高达1023 Mg C·hm^-2,全球红树林湿地的碳汇能力在0.18～0.228 Pg C·a^-1.影响红树林碳储量和碳汇能力的主要因子除了植物种类组成以外,气温、海水温度、海水盐度、土壤理化性质、大气CO₂浓度及人类干扰等均有着重要作用.红树林湿地碳储量、碳汇能力的研究方法以实测法为基础,包括异速方程、遥感反演和模型模拟等.研究红树林湿地碳储量及碳汇能力,有利于深入认识红树林湿地碳循环过程及其调控机制,对红树林湿地的保护和合理利用具有重要意义.     

中国红树林湿地有机污染物研究进展

随着经济的发展, 分布于热带、亚热带沿海潮间带的红树林遭受到各类污染物的威胁。各种陆源有机污染物严重威胁着红树林湿地的水体、沉积物及生物体。汇总我国红树林生态系统水、沉积物及生物体内多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药、抗生素、溴代阻燃剂等机污染物的研究结果, 进而评价我国红树林生态系统的有机污染现状及生态风险。总体来看, 已有多种污染物在红树林水体、沉积物及生物体中检出, 有机污染物含量处于较低水平。红树林水体中有农药及抗生素检出; 沉积物中多环芳烃、多氯联苯含量在珠江口地区最高, 二者在沉积物中的潜在生态风险较低; DDT 在红树林沉积物中的生态风险属于较低水平, 但部分红树林区DDT 含量存在超过ERM 的现象, 应引起重视;多溴联苯醚等“新型”有机污染物在珠江口红树林沉积物中普遍检出。多种有机污染物在红树林植物及林内生物体种存在生物富集效应。红树林是多种有机污染物的重要蓄积地。     

海平面上升对中国红树林影响的几个问题

海平面上升对分布在海岸交错带的红树林有着直接的影响。温度、波浪与潮汐、底质与盐度等因素控制着红树林的分布。海平面上升引起潮汐浸淹程度增加影响红树林在潮滩上的横向分布,红树林向陆地一侧迁移。在中国,海平面上升与海堤的阻隔共同威胁着红树林的生存,红树林主要分布地的小潮差增加了红树林对海平面上升的敏感性。中国红树林对海平面上升异常敏感。目前国内关于海平面上升对红树林影响的研究主要存在的问题是:缺乏从红树林群落结构角度研究海平面上升与海堤对红树林的影响,红树林地面高程变化研究薄弱,亟需建立一个红树林应对海平面上升的监测网络——地面高程水平标志层监测网络。     

中国红树林生态系统保护空缺分析

红树林作为海岸带重要的生态系统类型,具有维持海岸生物多样性、防风固岸、促淤造陆等重要的生态功能,在气候变化和快速城市化背景下认识红树林受保护状况具有重要意义。以基于遥感解译的红树林分类数据为基础,通过空缺分析,分析了我国红树林的就地保护状况,结果显示我国分布的红树林总面积为264 km~2(尚不含我国港、澳、台的统计数据),其中61.4%在自然保护区内受到保护。从红树林分布的主要省份来看,在海南省分布的红树林面积较少但保护比例高,广西和广东省分布的红树林面积大但受保护面积比例相对较低。在3种红树林类型中,红树-木果楝林和红海榄-木榄林分布面积较小,但受保护的面积都在90%以上,秋茄-桐花树-白骨壤林分布的面积最大,但受保护的面积为52.6%。研究提出自然保护区外红树林分布的关键区域,并建议通过划定生态保护红线等方式来进行保护。     

Competition and abiotic stress affect the size of mangroves near their geographic range limit

竞争和非生物胁迫影响处于地理分布边界的红树植物的个体大小 关于红树植物竞争的研究大多局限于幼苗和人工林。我们首次对天然红树林中成年红树的种内竞争进行了控制实验研究,旨在检验竞争和非生物因子在决定红树植物个体大小中的相对重要性。研究样 地位于靠近红树林地理分布边界的美国德克萨斯州阿兰萨斯港(Port Aransas)附近区域。该区域的红树林由“灌丛”状的黑红树(萌芽白骨壤,Avicennia germinans)单一物种组成。我们对10个样方中原生红树 林进行疏伐,形成系列红树林覆盖度梯度,在2013–2019年期间观测各样方中红树植物的生长指标,量化分析红树林覆盖度对红树植物生长的影响;并于2019年调查了红树林的冠层高度。研究结果表明,在该研究期间,红树植物的相对生长速率随着红树林覆盖度的增加而降低,100%红树林覆盖度样方中的红 树植物大小几乎没有增长,说明它们已经达到了该红树林密度条件下的最大尺寸。在红树林覆盖度降低 的样方中,株高明显增加,在红树林覆盖度为11%的样方中,红树植物株高增加了约52%。对比临水岸 边和林内两种生境中的样方,处于临水岸边生境的红树林冠层高度比处于林内生境的高约30%,且这两 种生境的红树林冠层高度均随红树林覆盖度的增加而降低。叶片叶绿素含量和冠层光截留量的测定数据 显示,该区域红树植物的生长也受到氮限制的影响。由此表明,处于地理分布边界的“灌丛”状红树林一 方面受到营养的限制,另一方面红树植物种内个体间仍存在较为强烈的竞争,且种内竞争对红树植物生长的影响较该红树林内非生物生境因子更为重要。     

基于MaxEnt模型的广东省红树林潜在适生区和保护空缺分析

红树林是分布在热带、亚热带海岸潮间带的木本群落,具有重要的生态功能。广东省是中国红树林分布面积最大的省份,在红树林保护方面具有重要地位。最大熵(MaxEnt)模型是以生态位理论为基础的物种分布模型,目前被广泛应用于物种潜在适生区预测。本研究应用MaxEnt模型,根据广东省红树林分布数据和环境变量数据,预测了该省红树林的潜在适生区分布,分析了影响红树林分布的关键环境变量及其适生区间,识别了广东省红树林保护与修复空缺区域。结果表明,在气候、地形、底质类型、海表盐度、海表温度5组变量中,影响广东省红树林分布的最主要环境变量为气温、海表温度和降水。关键环境变量的最佳适生区间为年平均温度22.37～23.58℃、最冷季平均海表温度23.15～23.34℃、年平均降水量1647.14～1809.61 mm、最干月降水量23.6～27.2 mm。广东省红树林的高适生区域主要集中于珠江口-大亚湾沿岸和雷州半岛-阳江沿岸,保护空缺主要出现在阳江港、镇海湾、珠江口、红海湾等地。本研究结果可为今后广东省红树林保护和修复行动与规划的空间布局提供科学依据。     

广东林业生态省建设与红树林保护

广东是我国红树林分布最多的省份之一,有红树植物17科31种,红树林湿地面积21 438.3hm²,主要分布在粤西,其次是珠江三角洲地区。红树林具有防灾减灾、净化环境、调节区域小气候、保护生物多样性等重要生态功能。在广东林业生态省建设中,保护和发展红树林被列为八大林业生态工程之一。本文对红树林的生态功能进行了具体分析;阐述了广东红树林资源分布现状、红树林在广东林业生态省建设中的作用以及保护、发展状况;指出目前红树林还面临围海造田、围海养殖、沿海城市化、废水污染等威胁,红树林保护任务艰巨;并就加强红树林保护提出建议。     

福建红树林湿地鸟类区系研究

红树林湿地是热带、亚热带海岸带的重要湿地类型。由于红树林是自然辅助供能的高生产率的生态系统 ,具有高光合率、高呼吸率和高归还率的三高特点 ,为红树林区底栖动物的生活提供了能量来源 ,丰富的底栖动物又为鸟类等高等动物提供了充足的饵料来源。红树林湿地特殊的环境特点 ,使之成为咸淡水交迭的环境下生存的动植物、微生物丰富的基因库[10 ] 。因此 ,红树林区域在生物多样性研究中具有重要价值。在香港米埔红树林保护区 ,鸟类学家对当地鸟类的迁徙和生态进行了 30多年的研究[15,16 ] ,2 0世纪 80年代后对广东、广西、海南等地主要红树…     

中国红树林基准价值及其单株价值分配研究

合理快速地评估红树林及其生态系统服务价值不仅是立法和管理的迫切需要,也是一个重要理论问题。迄今,89.19%的国内相关文献为个案研究,缺少国家层面的系统分析。经过文献梳理,形成了由24个指标组成的中国红树林价值评估指标体系。通过贴现折算各指标、定义红树林影响率函数,评估了中国红树林生态系统基准价值(BVE)和红树林基准价值(BVM)。结果表明,2019年BVE和BVM分别为98.74万元hm^-2 a^-1和216.79万元hm^-2 a^-1。在BVM中,红树林自身直接产生的价值占57.12%,红树林对林外湿地间接贡献的价值占42.88%。借助人均GDP比率,推算出中国东南沿海各省(区)的BVE介于59.84—149.90万元hm^-2 a^-1之间,BVM波动于131.39—329.12万元hm^-2 a^-1之间。2019年广西红树林单株林木的平均基准价值为103.78元/a。在此基础上,通过树种、高度、自然度及生长地权重...     

生物扰动对红树林沉积物中AVS和重金属迁移转化的影响

红树林湿地是我国南方沿海地区极为重要的海岸生态环境系统之一,国内目前针对红树林湿地的研究主要集中于其生态系统功能,沉积物中重金属离子的生物可利用性等,却少有研究关注红树林生态系统中重要的生境改造者植物和蟹类对沉积物的生物扰动效应。从红树林湿地生态系统的植物根系和蟹类两方面,总结归纳了生物扰动对沉积物理化性质、AVS和重金属迁移转化行为的影响。具体包括生物扰动对沉积物的结构、含氧量、有机质、AVS、重金属和硫/铁离子的地化行为的影响效应等。在分析植物根系、蟹类行为对沉积物中重金属的重要结合态——AVS的影响效应的基础上,探讨了这些研究领域之间的相互联系,从而为进一步开展红树林沉积物中生物扰动、AVS及重金属地化行为的科学研究提供理论参考。     

红树林对水体净化作用研究进展

红树是一类生长在热带及亚热带海岸潮间带的湿地植物,具有净化水体的功能。近年来红树林净化水体方面的研究有不少进展,主要包括促进水体中悬浮物的沉降,利用其丰富的底栖生物对有机物的吸附和降解,以及其植株和底泥对重金属和营养盐的富集和吸收。但是红树林的净化容量是有限的,超负荷的污水排放会导致明显的或潜在的生态风险。在实际应用中,只有在充分的监控和限制条件下,才可有限地将红树林作为生活污水排放地。该研究的发展方向主要有污染物迁移转化过程中各因素的相互作用、红树林的对环境的综合改善能力以及实际应用中对生态风险的量化分析和监测等几方面。     

红树林植被对大型底栖动物群落的影响

大型底栖动物是红树林生态系统的重要组成部分,从红树林大型底栖动物种类、红树林与其周边生境大型底栖动物群落的比较,以及生境变化对动物群落的影响等方面阐述了红树林植被与大型底栖动物群落的关系.从物种数量上看,软体动物和甲壳类动物构成了红树林大型底栖动物的主要部分.影响大型底栖动物分布的环境因素包括海水盐度、潮位和土壤特性等,但在小范围区域,林内动物的分布更多地与红树林植被特性和潮位有关.因此,由于红树林植被破坏或者恢复引起的生境变化,将导致大型底栖动物群落和常见物种种群的变化,尤其对底上动物影响明显;随着人工恢复红树林的发育,林内底栖动物的多样性相应增加,优势种也发生变化.相比位于相同潮位的无植被滩涂,红树林可促进潮间带生物多样性.     

京族药用红树林民族植物学知识及现状

京族是我国唯一的海洋民族,在长期与红树林为伴的生存环境中,积累了丰富的利用红树林植物的民族植物学知识。然而,这些知识至今仍不为外界所知。为掌握京族药用红树林民族植物学知识和现状,该研究采用民族植物学和植物分类学方法,调查京族药用红树林知识中的红树林植物种类,记录其具体药用用途,并分析其生存现状及其中包含的可持续利用红树林植物资源经验。结果表明:共记录到京族药用红树林植物15种隶属于10科,具体药用用途共49种。其中,20种已有报道,29种未见报道;通过京族对红树林药用知识认知程度和依赖程度的调查还表明,京族历史上依赖本民族草医的情形已经基本消失,对红树林医药的依赖性和需求性也在消失。最后,剖析了京族在药用红树林植物选择与采集中的可持续利用经验。该研究结果不仅补充和拓宽了红树林民间药物的利用知识,而且为红树植物资源的管理与可持续利用提供了新视角。     

基于多源遥感的红树林监测

红树林是生长在热带以及亚热带海岸潮间带上的生态群落, 其生产力高, 固碳能力强, 对保持海岸带生物多样性具有十分重要的价值。本文介绍了利用多源遥感数据监测红树林的一些主要研究内容, 分为3个方面: (1)在时空模式研究方面, 利用高空间分辨率影像像素和对象结合的方法对红树林树种进行分类以及利用Landsat影像对红树林进行动态变化监测并分析其驱动因素; (2)在结构参数研究方面, 利用无人机多光谱数据及地面激光雷达数据对红树林叶面积指数进行反演; (3)在生理生化参数研究方面, 探讨了红树林叶绿素含量对淹没状况的响应、互花米草(Spartina alterniflora)入侵是否影响红树林光能利用率, 以及光化学反射指数(photochemical reflectance index, PRI)与光能利用率(light use efficiency, LUE)的关系。上述系列研究为提取红树林相关信息要素时如何选择合适的分析方法提供了有力的参考, 强调了遥感在研究红树林时空模式, 提取结构参数和生物生化参数监测的有效性, 从而更好地促进红树林生态系统的生物多样性保育工作。     

海南东寨港红树林沉积物中重金属的分布及其生物有效性

对东寨港红树林湿地沉积物中7种典型重金属元素(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd 和Pb)的有效态含量和全量进行测定,并讨论了红树林湿地沉积物中重金属元素的分布特征及其生物有效性.结果表明： 7种重金属在东寨港红树林湿地的含量大于亚龙湾和三亚湾的红树林湿地,但与中国南方和世界各地的典型红树林湿地相比仍处于中等偏低水平.东寨港红树林湿地光滩、林缘、林内表层沉积物的重金属含量存在差异;在柱状沉积物中重金属伴随沉积明显,表现出较强的同源性.经EDTA萃取出的有效态金属在表层沉积物中含量依次为Cu＞Cr＞Zn＞Ni＞As＞Pb＞Cd;垂直梯度重金属有效态含量占总量的比例的最大值(除Ni外)均出现在表层或中上层;目标重金属元素有效态和总量在空间分布上具有明显正相关性,元素总量指标能较好地评估该元素的生物有效性     

海陆交错带上的森林

在我国海南、广西、广东、福建和浙江沿海的陆地与海洋的交界处,生长着一种稀有的木本胎生植物--红树林.这个名字多少带有几分浪漫色彩的物种,沿滨海滩涂而繁衍,随潮起潮落而隐现,造就和维护了海滨湿地丰富的自然生态环境.红树林是生长在大陆与海洋交界即潮间带上的森林,因此也有人形象地称它为"海底森林"或"海上森林".联合国粮农组织报道.全球共有1576.3万公顷红树林,东南亚热带地区的红树林占全球红树林的30%以上,是全球红树林的分布中心.由于红树林的生产力是开阔海洋的1000倍以上,所以红树林与珊瑚礁、海滨沼泽湿地、上升流并称世界四大生产力最高的海洋自然生态系统.红树林是绿色植物,其美丽的名字来自于它可以提炼出红色染料的树皮.红树林生长的特殊地理位置使之与人们的生活和生命安全密切相关,但同时也遭受了人类严重的破坏.     

基于斑块的红树林空间演变机理分析方法

现有红树林空间动态分析多是从整体的角度分析其面积的变化情况及其影响因素,着重于面积变化的定量分析和影响因素的定性分析,对其变化的发生途径缺乏深入分析,也不研究其斑块数量的变化动态。由于一定区域范围内的红树林由成百上千甚至更多空间上相互分离的斑块组成,各斑块边界和面积变化动态构成了区域红树林整体的空间分布变化动态,因此,只有深入摸清各个斑块的变化情况及其影响因素,才能对区域红树林整体变化情况作出全面、详细和准确的分析评估。提出了基于斑块的红树林空间演变机理分析方法,首先通过两期高空间分辨率遥感图像提取红树林空间分布信息,在GIS支持下采用叠置分析方法,根据前、后两期各个斑块的空间位置、形状和面积变化情况以及图像表征,逐一分析确定每个斑块变化的主要驱动因子(即变化原因,包括自然过程、围垦、养殖塘和盐田建设、工程建设和人工造林5种)和变化途径(即变化类型,包括稳定、扩张、萎缩、碎化、消失和新增6种),在此基础上构建斑块数量和面积变化的驱动因子-变化途径状态矩阵,通过总驱动量、总驱动率、净驱动量、净驱动率、趋势驱动率、总流量、总流率、净流量、净流率、趋势净流率和作用力等系列指标定量地评估红树林斑块数量和面积的变化动态。该方法不但能够定量地表达了各个驱动因子对红树林斑块数量和面积变化的影响程度,而且能够准确地阐明了红树林斑块数量和面积发生变化的途径,并且还能够准确地反映了每个驱动因子通过何种途径影响斑块数量和面积的变化,实现了红树林空间动态变化分析的定位化、定量化和精确化。     

典型红树林生态系统藻类多样性及其在生态过程中的作用

藻类是红树林生态系统重要的生物类群, 根据生态习性可分为浮游植物、底栖微藻和大型藻类三个生态类群, 它们在红树林生态系统生物多样性、初级生产、元素循环等方面起着重要作用。但在红树林生态系统中, 关注重点多集中在红树植物和动物, 对其中的藻类重视不够, 且多数研究集中在近20年以及亚洲的红树林区。事实上, 红树林生态系统藻类非常丰富, 其多样性研究有助于深入揭示红树林生态系统的结构与功能。本文介绍了红树林生态系统藻类的组成类群及其重要性, 重点对红树林区浮游植物、底栖硅藻和大型海藻的种类组成、地理分布及其与初级生产力、水质污染、元素循环、碳库形成等生态过程中的作用的研究动态和进展等进行了总结。根据已有研究, 红树林区浮游植物和底栖硅藻的种类数一般为几十到上百种, 其中硅藻在种类和数量上都占绝对优势, 它们是重要的初级生产者、饵料生物和水质污染指示生物; 红树林区底栖大型藻类主要由红藻、绿藻、褐藻、蓝藻组成, 绿藻的种类较多, 红藻在数量上占优势; 藻类是红树林湿地碳库的重要贡献者, 在红树林湿地生态系统碳汇和碳循环中起重要作用。红树林生态系统是个高度动态和异质的系统, 今后应加强红树林藻类多样性的长周期、大尺度变化及不同生境藻类的综合研究, 关注大陆径流和潮汐对藻类多样性和蓝碳的影响, 借助沉积物藻类记录, 探明红树林区藻类的长周期变化, 反演气候变化和人类活动对红树林生态系统的影响过程和机制。     

海岸守护神

红树林、珊瑚礁、盐沼和上升流是地球上生物多样性最丰富、生产力最高的四大海洋生态系统。许许多多的海洋生物依赖于红树林生长,它们跟红树植物一道有机地构成了地球上一类独特的生态系统,其中一种生物消失就可能引起与之相关的几个物种的衰亡。联合国环境规划署指出的殃及人类的全球十大环境祸患中,与红树林生态系统有关的包括：土壤遭到破坏、气候变化、生物多样性减少、     

基于PCR-DGGE技术的红树林区微生物群落结构

【目的】为了解红树林沉积物中细菌的群落结构特征。【方法】应用PCR-DGGE技术对福建浮宫红树林的16个采样站位样品细菌的群落结构进行了研究。根据DGGE指纹图谱,对它们的遗传多样性进行了分析。【结果】各站位样品细菌多样性指数(H)、丰度(S)和均匀度(EH)均有所不同,这些差异与它们所处站位的不同有关,红树林区细菌多样性高于非红树林区细菌多样性。对不同站位细菌群落相似性分析,它们的相似性系数也存在一定的规律,同一断面的细菌群落结构相近性较高。对DGGE的优势条带序列分析,同源性最高的微生物分别属于变形菌门(Proteobacteria)、酸菌门(Acidobacteria)和绿菌门(Chlorobi),它们均为未培养微生物,分别来自于河口海岸沉积物。【结论】应用PCR-DGGE技术更能客观地反映红树林沉积物中真实的细菌群落结构信息。另外,研究也表明红树林区微生物多样性丰富,在红树林区研究开发未知微生物资源具有巨大的潜力。