基于自然的海岸带蓝碳增汇措施及其技术体系研究

海岸带碳汇类型多、潜力大,不仅是重要的碳源/汇空间,具有强大的碳捕获、碳埋藏能力,是推动实现国家“碳达峰、碳中和”目标的关键区域。本文基于海岸带及海岸带蓝碳的自然禀赋特征分析,结合红树林、盐沼湿地和海草床三种生态系统,从自然修复、人工修复等角度开展研究,综合分析了现有海岸带蓝碳生态系统修复与增汇技术并总结归纳其优缺点;探索构建现实可达的海岸带蓝碳增汇技术体系,将其分为修复技术、辅助技术、管理与价值化技术;面向未来,从宏观和微观两个角度提出科学问题和管理需求,以期为实现碳中和远景目标提供一定科学参考。     

地表高程监测在滨海蓝碳碳收支评估中的应用

红树林、盐沼和海草床等滨海湿地生态系统是滨海蓝碳的重要组成,其沉积物碳埋藏远高于陆地生态系统,是地球上重要的碳库.沉积物碳埋藏速率(carbon accumulation rate,CAR)是衡量滨海蓝碳生态系统固碳能力的关键指标,其定量测量方法是蓝碳研究的前沿科学问题.文章系统阐述了国内外常用的CAR测定方法,重点综...     

广东和广西滨海盐沼遥感调查与分析

滨海盐沼作为重要的湿地生态系统,有极大的社会、经济和生态价值。文章采用多源国产高空间分辨率卫星数据,结合野外现场调查,对广东和广西滨海盐沼开展遥感调查与分析。2019年年底,广东和广西滨海盐沼分布面积分别为1 258.00 hm2和1 450.36 hm2。广东14个沿海市除茂名市外均有滨海盐沼分布,珠海市、江门市、湛江市的分布面积分别为438.89 hm2、331.83 hm2和162.36 hm2,占广东滨海盐沼总面积的34.89%、26.38%和12.91%。广西3个沿海市均有滨海盐沼分布,北海市、防城港市和钦州市的分布面积分别为1 354.87 hm2、49.73 hm2和45.76 hm2,占广西滨海盐沼总面积的93.41%、3.43%和3.16%。广东和广西互花米草分布面积分别为327.96 hm2和1 312.02 hm2。广东海岸带互花米草主要分布在江门市、阳江市、湛江市和潮州市,分布面积分别为179.07 hm2、73.64 hm2、69.72 hm2和5.52 hm2。广东近5年海岸带互花米草面积较为稳定,没有大范围暴发式扩散。广西海岸带互花米草主要分布在北海市和钦州市,分布面积分别为1 309.04 hm2和2.98 hm2。广西海岸带互花米草面积比最早引种时增加了1 311.08 hm2。互花米草在广西北海东海岸、铁山港、廉州湾和大风江口不断扩张,廉州湾的互花米草仍处于种群扩散的暴发期,需加强对互花米草的监测和防控工作。     

中国海草资源分布现状、退化原因与保护对策

海草床是三大典型的近海海洋生态系统之一,具有极高的生态服务功能。然而,截至2015年我国近海海草资源分布现状尚不明晰,严重制约了我国海草床保护与修复工作的开展。2015～2021年,笔者通过实地调查,借助船只走航、声呐探测、遥感等技术手段,重点对我国近海海草资源的分布面积、种类及主要威胁进行了全面普查,并据此提出我国海草床管理与可持续利用对策。结果表明,我国近海海域海草床面积共为26 495.69hm²,可划分为:温带海域海草分布区和热带-亚热带海域海草分布区;我国现有海草4科9属16种。其中,温带海域海草床面积为17 095.01 hm2,主要分布在辽宁、河北、天津和山东沿海,分布有2科3属5种,以鳗草(Zosteramarina)和日本鳗草(Z.japonica)为优势种,其中唐山乐亭-曹妃甸海草床面积达9 025.56 hm2,是我国面积最大的海草床;热带-亚热带海域海草床面积为9 400.68 hm2,主要分布在福建、广东、广西和海南沿海,分布有4科8属12种,以泰来草(Thalassia hemprichii)、海菖蒲(Enhalus acoroides...     

《气候变化中的海洋与冰冻圈特别报告》的蓝碳内容及其影响

国际社会普遍认识到蓝碳在减缓和适应气候变化方面的价值,联合国政府间气候变化委员会(IPCC)于2019年9月25日发布的《气候变化中的海洋与冰冻圈特别报告》(SROCC)将蓝碳作为海洋自然过程减缓的重要内容,指出易于管理的海洋系统所有生物驱动的碳通量及存量可以被认为是蓝碳,并将红树林、海草床和滨海盐沼、大型海藻列为第四类海岸带蓝碳,并评述了气候变化对蓝碳的影响,蓝碳减缓、适应气候变化等内容,指出蓝碳是大部分沿海国家当前“无悔的选择”,SROCC对蓝碳发展具有里程碑意义。建议我国应加强蓝碳基础调查和研究,将蓝碳纳入国家温室气体清单和国家自主贡献,以蓝碳为抓手推动滨海湿地保护和恢复。     

基于高分辨率卫星和无人机的广西滨海盐沼面积变化监测

滨海盐沼作为重要的海岸带生态系统,在海岸保护、生物多样性维持、固碳减污等方面发挥了重要的生态服务功能。及时准确地监测滨海盐沼分布情况和动态变化,对于科学地管理和保护本地滨海盐沼生态系统意义重大。本研究基于2019年和2021年多源国产高空间分辨率卫星数据,结合无人机自主性强、灵活机动、不受云遮挡影响的优势,对广西壮族自治区滨海盐沼开展遥感跟踪监测。研究结果表明,广西2021年滨海盐沼总面积为1 341.40 hm2,其中,北海市、防城港市和钦州市3个海滨城市的滨海盐沼面积分别为1 247.82 hm2、49.73 hm2和43.85 hm2。与2019年相比,广西2021年滨海盐沼总面积减少108.96 hm2,其中,北海市互花米草（Spartina alterniflora）面积减少107.05 hm2,钦州市短叶茳芏（Cyperus malaccensis）和芦苇（Phragmites australis）面积减少1.91 hm2,防城港市滨海盐沼面积不变。广西当地对入侵种互花米草的治理卓有成效,互花米草大范围减少,但局部区域的互花米草分布仍呈不断增长的趋势,仍需重视对互花米草的监测与防控工作。     

海草床沉积物有机碳研究综述

海草床具有重要的生态系统服务功能,可以为海洋生物提供栖息地和食物来源,同时还具有重要的碳储存功能,海草床“蓝碳”功能日益受到学术界的重视,据研究全球每年海草床的碳埋藏量高达(2.7~4.4)×10⁷ MgC。近年来,由于人类活动的影响,世界范围内海草床衰退严重,导致海草床沉积物有机碳储量降低。本文综述了全球海草床沉积物有机碳的来源、组分、储量以及指示作用;从物理、化学和生物三方面讨论了影响海草床碳储量的环境因素。最后提出了未来主要研究方向,主要包括加强海草床碳通量普查,分析全球气候变化背景下海草床沉积物有机碳的变化机制,明确海草床碳储量流失速率,研究海岸带工程对海草床沉积物有机碳的影响。评估海草床沉积物有机碳储量及变化机制可以为全球海洋蓝碳研究提供科学依据。     

滨海蓝碳生态系统的碳库间相互作用研究进展及展望

红树林、滨海盐沼和海草床是典型的滨海蓝碳生态系统,具有相当可观的固碳能力。植被碳库和沉积物碳库是蓝碳生态系统有机碳的主要载体,其变化过程决定了生态系统的整体固碳能力。本文尝试从碳库相互作用的角度出发,通过文献梳理,总结不同植被碳库之间、不同沉积物碳库之间以及植被碳库和沉积物碳库之间相互作用的研究进展,指出物种竞争、外源碳输入以及生物地貌学过程在碳库相互作用中所起到的重要作用,并提出滨海蓝碳生态系统碳库研究中存在的问题和未来研究的方向。     

基于系统保护规划理论的广西海域优先保护格局分析

基于广西海域红树林、珊瑚礁、海草床等生境数据,在系统保护规划理论框架下,利用Marxan软件构建了广西海域优先保护格局以识别保护空缺。结果表明:广西海域优先保护区集中在三娘湾、合浦、涠洲岛海域,部分区域游离在现有保护体系外。与广西海洋生态红线对比,保护空缺主要分布在沿岸滩涂分布区、红树林分布区和涠洲岛珊瑚礁分布区。本研究首次基于系统保护规划理论,研究了广西海域优先保护格局,为广西海域的保护规划管理提供了科学性建议。     

印度尼西亚北苏拉威西红树林生态系统碳库研究

近年来的研究指出红树林在海岸带碳固定和碳储存方面发挥着重要的作用。尽管印度尼西亚的红树林面积在全球占很大的比重，对于该地区红树林的有机碳储量和土壤有机碳来源的认识仍有限。本研究调查了印度尼西亚北苏拉威西海洋型的Wori红树林中生态系统有机碳储量及其空间分布特征，以及土壤有机碳的来源，以期加深该地区红树林“蓝碳”功能的认识。研究结果显示，Wori红树林0-50cm深度土壤中有机碳储量为15.4 kg/m²，占生态系统碳储量的主要部分（65%）。红树植物生物量和生态系统碳储量分别为8.3 kg/m²和23.7 kg/m²。土壤有机碳储量在不同离岸距离的采样站位中未表现出显著的空间分布差异，而生物量碳储量则在外滩最高。¹³C稳定同位素分析结果表明红树林土壤中蓄积的有机碳主要来源于红树林有机质，而潮水中的悬浮有机质和红树林外缘的海草并不构成红树林土壤有机碳的重要来源，它们的贡献者都低于20%。研究结果进一步证实了热带地区海洋型红树林湿地在碳储存以及红树植物对碳固定方面的重要性。     

联合星载光学和SAR影像的漳江口红树林与互花米草遥感监测

文章以福建省漳江口国家级红树林自然保护区为研究区, 提出了一种联合星载光学和合成孔径雷达(SAR)影像的红树林与互花米草分布的自动提取算法, 提取研究区内红树林和互花米草的空间分布。本研究选择2016年、2017年和2018年各一景低潮时的Sentinel-2 A光学影像数据, 获取植被和其他地物的光谱和纹理信息。算法首先基于归一化植被指数、增强型植被指数、地表水分指数以及数字高程模型的相关规则计算红树林和互花米草的潜在分布区; 通过随机森林分类算法区分红树林和互花米草, 2016年、2017年和2018年影像的分类总体精度和Kappa系数分别为98.53%和0.980、96.52%和0.952、98.71%和0.978, 分类效果良好; 使用当年所有Sentinel-1 A/B的SAR影像获得研究区的常年海水分布范围, 使用与海水交界的判据, 实现红树林、互花米草提取范围的优化。研究表明, 研究区2016年、2017年和2018年红树林总面积分别为56.85hm²、59.88hm²和58.61hm², 互花米草总面积分别为109.23hm²、124.00hm²和142.39hm², 与前人的研究成果在红树林和互花米草的空间分布和面积量级上有较好的一致性。     

解锁自然的力量海岸带防灾减灾

海岸带是入类活动聚集和入口定居的热点地区,同时也是生态环境脆弱、自然灾害频发的区域。随着气候变化而日益加剧的海岸带灾害和海平面上升严重威睡着沿海社区居民的生命财产安全和社会经济发展。本文将带你了解海岸带生态系统(如红树林、珊瑚磕、牡蛎礁、盐沼湿地和海草床)抵御和减缓海岸带灾害的作用,并将重点解读:基于自然的解决方案(Nature-based Solutions,NbS)如何提升海岸带韧性。     

海南儋州湾贝克喜盐草资源分布特征及影响因素分析

通过对儋州湾海草资源全面调查,探讨儋州湾海草资源分布特征及影响因素。结果表明,儋州湾分布海草种类为1科1属1种,即贝克喜盐草,分布总面积约为489 hm²,平均覆盖度为8.46%,平均茎枝密度为2327.98 ind./m²,平均生物量为1.57 g/m²;主要分布于儋州湾里端新英红树林保护区红树林沿岸水域;儋州湾贝克喜盐草的生长主要受到重金属Cu的影响,其次受到水深的影响,且重金属之间呈现极显著正相关,推断是受到附近虾塘养殖废水的排放以及潮汐搬运和迁移的影响;针对儋州湾贝克喜盐草的保护,建议完善红树林自然保护区的功能,将贝克喜盐草增列为保护对象,并加强保护区管理,控制污染源排放及人为干扰。     

浙江省红树林分布和造林成效分析

基于不同时期浙江省红树林造林数据及林分生长监测, 分析浙江省红树林时空变化和区域造林生长差异。结果表明: (1)截止到2020年浙江省红树林面积总计386.77hm², 其中温州市257.01hm², 台州市129.76hm²,主要造林树种为秋茄(Kandelia obovata) (368.48hm²)和苦槛蓝(Myoporum bontioides) (18.29hm²); (2)不同时期红树林面积占现有总面积的比例分别为0.11%(2000年前)、3.72%(2000—2010年)、36.17%(2011—2015年)和59.99%(2016—2020年); (3)2000年以前和2000—2010年的秋茄平均株高分别为205.5cm和246.13cm, 林分盖度分别高达67.69%和77.90%; 2011—2015年和2016—2020年秋茄株高分别为106.63cm和50.17cm; 盖度分别为68.66%和24.56%; (4)不同区域红树林种植区滩涂沉积物中碱解氮、速效钾、有机质和含盐量存在显著性差异(P<0.05); (5)龙港市新美洲村的4年生秋茄株高显著高于树排沙岛(P<0.05), 龙湾区树排沙岛的4年生秋茄基径则显著高于乐清西门岛(P<0.05)。近年来, 浙江省红树林种植面积显著增加, 但红树林种群结构单一, 矮化为灌木群落, 并且生长发育受土壤盐度影响较大。     

粤港澳大湾区红树林时空分布演变及现存林龄遥感分析

红树林作为热带、亚热带以红树植物为主体的海岸带生态系统,是重要的海岸湿地类型之一。本文使用多源、多时相遥感数据,形成了1969-2020年粤港澳大湾区岸线、围填海、养殖区、红树林分布数据图集,并利用联合红树林识别指数(CMRI)对大湾区现存红树林进行时序分析得到红树林林龄数据集。结果表明,通过多源遥感数据解译得到现存红树林数据集,结合CMRI时序数据可以建立现存红树林变迁历史,进而有效估算红树林林龄。粤港澳大湾区红树林的时空分布发生了明显变迁,现存红树林面积约为3 316 hm²,大湾区内部各地区存量林龄差异较大,整体林龄均值为20 a。近50年间,岸线整体向海移动,岸线变迁、围填海和养殖区变化显著影响红树林面积、空间分布及林龄大小,人工种植是近20年红树林恢复的主因。     

厦门海域珍稀水生物种介绍

正红树林红树林被称为"海底森林"、"地球之肾",生长在热带和亚热带海湾河口潮间带中上部,与珊瑚礁、海草床、海滨沼泽湿地并称为世界四大最富生产力的海洋生态系统。全世界有80余种红树林。我国有30多种,主要分布于海南、广西、广东、台湾、福建和浙江南部沿岸。厦门及附近海域是我国红树林的重要分布区,其中漳江口红树林国家级自     

江苏盐城滨海盐沼湿地沉积物有机碳含量及碳储量研究

全球范围内有植被定植的海岸带栖息地(红树林、盐沼和海草床)是巨大的沉积物有机碳碳库,同时也是自然生态系统中最密集的碳汇之一,在全球碳循环中发挥着重要作用。针对江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳的研究,区域上的稀疏性和偏向性限制了其作为区域碳汇能力的可靠估计。本研究采用47个100 cm深沉积柱样的现场调查数据,探讨了江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳含量、密度和储量特征。结果表明,0～100 cm深度沉积物有机碳平均含量和平均密度分别为1.68%和23.07 kg/m³,不同盐沼群落沉积物有机碳含量和密度存在一定的差异,其中有机碳平均含量大小排序依次为互花米草>芦苇>盐地碱蓬,有机碳密度排序为芦苇>互花米草>盐地碱蓬。总体而言,3种盐沼群落沉积物有机碳含量的垂向变化趋势与有机碳密度变化趋势具有一致性,芦苇和互花米草表聚性明显。沉积物有机碳含量与其理化性质有关,互花米草群落沉积物有机碳含量具有明显的粒度控制效应,而其他群落不显著。3种盐沼湿地类型0～100 cm深度沉积物总碳储量约为6195.27×10³Mg C。研究成果揭...     

杭州湾南岸滨海盐沼碳库的季节性变化

滨海盐沼的碳库变化可为蓝碳碳汇核算提供依据。为量化短时间尺度(季节到年际尺度)内滨海盐沼碳库的固碳速率,基于高分辨率的地表高程监测系统,于2022年在杭州湾南岸典型滨海盐沼开展了季节性的观测和采样分析。研究结果表明,在观测期间,本地种海三棱藨草和外来种互花米草的生长呈现季节性变化特征,植物生长主要集中在3—9月。就植物碳库的地下部分而言,海三棱藨草固碳量达到11 g C·m^-2,互花米草盐沼则较高,为56 g C·m^-2。地表高程监测数据表明,海三棱藨草盐沼的沉积速率为12.30 cm·a^-1,略低于互花米草盐沼的沉积速率(13.02 cm·a^-1)。结合沉积速率与沉积物容重、有机碳含量等数据,可以算得观测期间,海三棱藨草盐沼沉积物碳埋藏速率为460 g C·m^-2·a^-1,互花米草盐沼沉积物碳埋藏速率为588 g C·m^-2·a^-1,这两种滨海湿地的碳埋藏速率也具有季节性,在夏、秋季达到高值。结合植物碳库和沉积...     

荣成马山里海域海草床分布现状及其生态特征

海草床是滨海三大典型生态系统之一,具有极其重要的环境改善、资源养护和减灾防灾等生态功能,亦是全球重要的碳库。2016年8月,通过对荣成马山里海域的现场调查,发现了面积为58.26 hm2的海草床,其海草的种类为红纤维虾形草（Phyllospadix iwatensis）和丛生鳗草（Zostera caespitosa）。红纤维虾形草分布面积为54.50 hm2,占该海域海草床总面积的93.5%,分为北部和南部2个带状区域,平均茎枝密度为（368.0±18.2）shoots/m2,平均生物量（干重,下同）为（297.0±41.5）g/m2。丛生鳗草分布面积为3.76 hm2,占海草床总面积的6.5%,呈现斑块状分布,与红纤维虾形草交错而生,平均茎枝密度为（691.2±17.1）shoots/m2,平均生物量为（534.0±70.7）g/m2。马山里海域海草床主要分布在平均水深为（2.8±0.3） m的以岩礁为主的底质上。海草的生长状况存在显著的空间差异,与水温呈现显著的正相关,与水深和陆源污染物存在显著的负相关。结合历史资料,发现该海域海草床退化现象较严重,其主要威胁因素是人为干扰,主要包括渔业生产、养殖活动和陆源污染输入。建议合理规划周边海域的养殖规模和密度、加强陆源污染物管控和开展海草床生态修复工程,以期为温带海草床的有效保护和科学管理提供参考。     

广西涠洲岛滨海湿地潮下带海草、红树林与互花米草的分布和群落结构特征

系统报道了广西涠洲岛的潮下带海草、红树林以及互花米草的分布和群落结构特征。2019—2020年的调查结果表明,涠洲岛海草分布于南湾西侧,紧邻珊瑚礁区,面积4246 m 2,为潮下带的生长形式,海草种类仅见卵叶喜盐草(Halophila ovalis);真红树植物有6种[红海榄(Rhizophora stylosa)、海漆(Excoecaria agallocha)、白骨壤(Avicennia marina)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、卤蕨(Acrostichum aureurm)以及外来种无瓣海桑(Sonneratia apetela)],占广西真红树种类的50%,分布于涠洲岛西北部的西角沟、北部的牛角坑沟和东南部的五彩滩,总面积约450 m^2;半红树植物6种,占广西半红树种类的75%;外来种互花米草(Spartina alterniflora)仅见于西北部的西角沟,面积处于快速扩展阶段(现存面积70 m^2,比9个月前的面积增加了2倍)。尽管涠洲岛的红树林和海草床面积均较小,但却是我国为数不多三大典型海洋生态系统(红树林、海草床和珊瑚礁)共存的区域,具有较高的保护价值和科学价值。涠洲岛滨海湿地的管理,应加大对乡土红树植物的保护力度,并密切跟踪监控外来种无瓣海桑和互花米草,必要时进行人工清除。此外,应积极防范有害藻华的发生,以免对涠洲岛海草床乃至整个海洋生态系统产生负面影响。