海岸带蓝碳生态系统保护空缺分析——以广东和广西为例

红树林、盐沼和海草床被称为三大海岸带蓝碳生态系统,在维持海洋生物多样性、净化水质、营养物质循环以及固碳、储碳等方面发挥重要作用。该研究以蓝碳生态系统分布广泛的广东和广西作为研究区,研究海岸带蓝碳生态系统与海洋生态红线的容斥关系,进而进行海岸带蓝碳生态系统的保护空缺分析,在此基础上提出海洋生态红线外的推荐优先保护区域。该文基于2019年卫星遥感影像、2020年和2021年现场调查和无人机遥感数据,获知广东海岸带蓝碳生态系统总面积为14 481.39 hm²(红树林11 928.87 hm²,盐沼1 258.00 hm²,海草床1 294.52 hm²),广西海岸带蓝碳生态系统总面积为11 751.30 hm²(红树林10 171.70 hm²,盐沼1 450.36 hm²,海草床129.24 hm²)。结果显示,广东海岸带蓝碳生态系统面积的62.13%、广西海岸带蓝碳生态系统面积的59.88%分布在海洋生态红线内。...     

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...     

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。     

滨海蓝碳碳汇项目开发现状及推动我国蓝碳碳汇项目开发的建议

市场机制是实现蓝碳及蓝碳生态系统价值的有效途径,对于发挥蓝碳生态系统在应对气候变化方面的作用具有积极意义。本文梳理了当前碳市场中蓝碳碳汇项目的发展机遇和项目开发的现状,并就我国蓝碳碳汇项目开发面临的问题进行分析并提出建议,以期为推进蓝碳碳汇项目开发和市场发展提供科学参考。当前,清洁发展机制（Clean Development Mechanism, CDM）和核证碳标准（Verified Carbon Standard, VCS）都已开发了蓝碳碳汇项目或可用于蓝碳碳汇项目的方法学,并开发了多个CDM、VCS和Plan Vivo Standard认证的红树林碳汇项目。我国已成功开发并交易了首个蓝碳碳汇项目“湛江红树林造林项目”,并且将继续推动蓝碳碳汇项目的开发和交易市场的发展。但我国在碳汇项目开发上存在项目规模小、证明项目额外性时具有一定的不确定性、蓝碳资源管理机构作为碳减排量所有者和交易主体自主支配碳汇收益受到限制等不利因素。对此,建议可通过加强营造蓝碳碳汇项目开发的良好环境,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用以及政府的引导作用,吸引社会资本参与生态保护修复,鼓励社会资金投资或购买项目生产的效益,拓宽蓝碳生态系统保护修复资金渠道等措施,推进我国蓝碳碳汇交易市场的发展。     

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。     

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。     

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。     

澳大利亚海岸带综合管理及其对中国的借鉴

“陆海统筹”已上升为国家战略高度,对国民经济社会发展意义重大。国外的海岸带综合管理与我国“陆海统筹”具有相似性,在实施“陆海统筹”战略时,澳大利亚海岸带综合管理有许多成功经验可以借鉴。文章系统梳理了澳大利亚海岸带综合管理的特征与趋势,继而结合我国海岸带管理的实际情况,提出相应对策。包括开展基于海岸带生态系统的海岸带综合规划;健全和完善海岸带管理的法律法规体系;建立海岸带综合管理委员会和海岸带管理非政府组织;加强海岸带保护区建设,发展海岸带生态产业;强化公众的参与意识,引导利益相关者的参与等推进海岸带管理建设。希望对中国政府部门进行海岸带管理决策有所参考。     

基于人海和谐的陆海空间开发新格局构建路径探析

实现国土开发优化是“十三五”乃至未来更长时期我国经济社会发展的重要目标,而陆海空间开发是其中实现高质量发展的战略要点之一。当前,随着我国海洋开发利用深度和广度的持续拓展,用海需求扩增与海域资源和空间稀缺的矛盾日益凸显,这对协调海洋资源开发与环境保护的关系以及提升海洋利用现代化水平提出新要求。基于人海和谐理念加强海洋生态文明建设、统筹陆海发展、维护海岸带生态系统健康以及实现海洋开发与保护的良性互动,成为新时期发展海洋事业的必然要求。在具体实践中须注重5点内容：科学编制海岸带规划,优化海岸带开发利用格局;加强海岸带空间用途管制,细化深化管制任务,丰富管制“工具箱”;提高海域资源节约集约利用水平,实现海域资源科学、高效利用;提升海洋生态系统碳汇能力,推动海岸带蓝碳发展;加强海洋要素市场化配置,推动海洋经济向质量效益型转变。     

滨海电厂钢筋混凝土腐蚀防护应用

某滨海电厂钢筋混凝土结构在海洋大气环境中腐蚀较重,通过分析已破坏的混凝土,确定腐蚀原因主要是二氧化碳腐蚀和氯离子腐蚀,采用TPEI——乳液砂浆和喷射混凝土两种方案,对钢筋混凝土结构进行修复,确保电厂设施正常安全运行。     

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...     

Carbon dioxide emission and carbon accumulation in coastal wetlands

Direct measurements of CO₂ fluxes were made in salt, brackish and freshwater marshes and parallel adjacent open water areas in Barataria Basin, Louisiana. Vertical flux density was determined by monitoring the accumulation of CO₂ in aluminum chambers placed over the water or sediment surfaces. Annual CO₂ fluxes were 418, 180 and 618 g Cm^?2 from the salt, brackish and freshwater marsh, respectively. Water bodies adjacent to the marsh evolved 103, 54 and 242 g CO₂-Cm^?2yr^?1 to the atmosphere from saline, brackish and freshwater lakes, respectively. The role these marshes play in serving as a major carbon sink was determined from the carbon content of the sediment, vertical accretion rates and the bulk density of the sediment. Accretion rates were calculated from the depth in the sediment of the 1963 horizon, the year of peak ¹³⁷Cs fallout. Net carbon accumulation was essentially the same in all three marshes; 183, 296 and 224 g Cm^?2yr^?1 from the salt, brackish and fresh marsh, respectively. Data presented suggest a limited net export of carbon from these coastal marshes. A large percentage of fixed carbon remained on the marsh, being immobilized in accretionary processes or lost to the atmosphere as CO₂.     

9810号台风过程厦门近岸海域POC的变化特征

本文研究了９８１０号台风影响下九龙江口及厦门西港表层海水颗粒有机碳（ＰＯＣ）的变化特征及其与某些环境因子的关系,除厦门西港低潮水外,台风期间ＰＯＣ含量的迅速增大,此“冲击期”共维持３ｄ后ＰＯＣ值迅速回落,进入“恢复期”。台风期间,九龙江口高低潮,厦门西港高潮表层水ＰＯＣ含量分别为０．７３９、１．３１９和０．８４８ｍｇ／ｄｍ＾３,是非台风状况下的１．１、１．９和１．４倍,陆源有机物的输入和底质再悬浮作用是控制表层水ＰＯＣ含量的主要因素,而厦门西港低潮水ＰＯＣ含量受台风作用影响较小,碎屑ＰＯＣ为厦门近岸海域表层海水ＰＯＣ的主要组成部分。ＰＯＣ与溶解态Ｎ、Ｐ营养盐有一定正相关性,暗示其可能来自颗粒物有机Ｎ、Ｐ的生物降解。     

春季东海北部近岸水体中的溶解无机碳和有机碳的分布特征及其影响因素

根据2010年4月在东海北部近岸的调查,分析了研究海域溶解无机碳（DIC）和溶解有机碳（DOC）的含量及其分布状况,并分别对DIC、DOC与温度、盐度、表观耗氧量等要素的关系进行了初步探讨。结果表明,春季研究海域表、底层DIC平均含量分别为24．54mg／L和25．03mg／L,平面分布趋势均为近岸高于远岸,象山口附近...     

江苏盐城滨海湿地食物网的初步研究

运用稳定同位素方法分析了盐城滨海湿地生态系统中部分生物的食物来源,示踪了食物网的主要碳流途径,提出了估算消费者的营养级的新模型并进行了相应计算,最终构建了江苏滨海湿地简化食物网模型。主要结论:(1)主要初级生产者的δ13C介于-28.856×10-3与-10.952×10-3之间,δ15N介于1.219×10-3与6.496×10-3之间,均具有显著差异,消费者个体的δ13C介于-27.564×10-3与-11.641×10-3之间,δ15N介于4.462×10-3至10.339×10-3之间;(2) 研究区生态系统可以划分成潮间带和潮上带两个亚生态系统,其中潮上带的主要食物源为芦苇,潮间带的主要食物源为互花米草及微体藻类,盐蒿对两个亚生态系统都有一定的食物贡献率,但均不高。(3)研究区的大型底栖生物及草食性哺乳类大部分占据第二营养级;(4) 研究区动物可以划分为8个主要功能类群,即植食性哺乳类、植食性昆虫、鸟类、淡水游泳类、咸水鱼类、底内动物、底上动物以及浮游动物。总之,潮间带动物比潮上带动物的食物组成多样性略高,与研究区域的生物多样性基本吻合。另外,潮间带生物的食物竞争十分激烈,光滩上分布有一定重叠的优势种并存在一定的食物生态位分化。     

Photobleaching of fluorescence and the organic carbon concentration in a coastal environment

In order to investigate the photobleaching potential of estuarine waters from different depths and redox conditions and with varying degree of biological activity, filtered, unfiltered and chloroform-poisoned water samples from the Baltic Sea were exposed to ambient sunlight. Fluorescence, at excitation 350 nm and emission 450 nm, was used as an indication of humic substance concentration. Fluorescence and organic carbon concentration were measured at regular time intervals during light exposure. We found that the decrease in humic substance fluorescence can be fitted to an exponential decay function. The fluorescence half-lives were within the range 0.4 – 4.6 days in different water masses, with fluorescence decreasing to between 20% and 60% of initial concentration, respectively. Results from the curve fitting procedure indicate a rest concentration of humic substance fluorescence, similar among the sampled sites, that is resistant to further photochemical degradation. The largest relative decreases in fluorescence were found in deep waters, but samples from deep waters also had a higher fluorescence rest concentration than samples from surface waters. Biological activity was reduced by filtering the samples through 0.2μm pore size filters or adding chloroform. No statistically significant differences were found after 3 days of irradiation between samples with and without treatment to reduce biological activity. The highest initial fluorescence values and the largest fluorescence decrease were found in the anoxic waters of the Gotland Deep. The organic carbon concentrations decreased 3–7% at all stations. The shortest half-life of humic substance, and the largest decrease in organic carbon concentrations, were found in samples from the northern basins of the Baltic Sea.     

钢渣在海洋中无机固碳行为及其应用

钢渣是钢铁生产过程中的副产物,是一种放错的资源。钢渣投放在水体中可显著提升水体pH值,并能吸收大量的CO₂。为了解钢渣投放在海洋中可能引起的pH变化及其无机固碳能力,本研究考察了不同粒径、钢渣含量、初始pH及是否扰动等条件下钢渣/海水的pH变化特征和固碳能力。结果表明,不同条件下的钢渣/海水体系,随着浸泡时间的延长,浸出液pH初期都快速升高,后期趋于平缓,且钢渣粒径越小、投入钢渣含量越多及外加振荡作用,都可使浸出液pH提升;同时,浸出液能维持的pH水平对钢渣/海水体系固碳效率影响较大,而钢渣粒径的大小是钢渣固碳能力的最直接影响因素。本工作结果还表明,在实海环境中投放一定量的钢渣有助于预防局部水体酸化,并起到固碳减排的目的。     

百余年来珠江口及邻近西部海域有机碳来源及其埋藏记录

对珠江口外和粤西沿海的两个具百余年沉积历史的柱状样进行了基于支链与类戊二烯甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraether,GDGT)化合物比值的BIT(branched and isoprenoid tetraether)指标分析,该指标指示的是沉积有机质中陆源土壤来源有机质的相对输入贡献。结果发现,BIT值在两个柱状样中都小于0.26,显示水生有机质是沉积有机质的主要来源。BIT时间序列在两个柱状样中表现出一致的变化趋势:大约在1940年代以前,BIT保持在相对稳定的高值,此后表现出逐渐下降趋势,1990年以来下降趋势显著。这一下降趋势表明,半个多世纪以来沉积有机质中陆源有机质的相对贡献是持续减少的,或者水生有机质的相对贡献是持续增加的。在分析了陆源和水生有机碳沉积通量变化序列的基础上,认为水生生产力对沉积有机质的相对贡献持续增大是BIT指数持续降低的主要原因。水生有机碳输出通量半个多世纪来的上升趋势及其与广东省GDP变化趋势的相似性表明,陆地人类活动的不断增强导致了沿海水域营养化水平的不断升高。