东北地理所在Earth's Future发表全球红树林碳储量边缘效应研究成果
红树林是海岸带重要的“蓝色碳库”,在固定和储存碳、减缓气候变化、维护生物多样性及保护海岸线等方面发挥着重要作用。边缘效应是指在生境过渡区,由边缘与内部之间的环境差异引发的一系列生态响应。近年来,养殖塘扩张、城市化和土地利用变化正将连片红树林切割成零散斑块,形成大量暴露的“边缘地带”,边缘效应的影响范围随之在景观尺度上不断叠加与扩散。尽管边缘效应对陆地森林碳储量的影响已受到广泛关注,但在当前大尺度的蓝碳评估中红树林生态系统仍沿用均质假设,制约了其蓝碳储量的准确评估,也难以为红树林保护、生态修复及碳汇管理提供可靠的科学依据。
针对上述问题,中国科学院东北地理与农业生态研究所贾明明研究员团队以全球Ramsar国际重要湿地中的红树林为对象,整合三类关键数据(10米分辨率红树林分布图、景观破碎化指标,以及全球地上生物量产品)构建了一套“距离-生物量”定量分析框架。在此基础上,逐区域拟合生物量随边缘距离的衰减曲线,识别不同破碎化梯度下的边缘响应模式,并推算了忽略边缘效应所带来的碳储量偏差。相关成果以“Significant Decline in Carbon Storage at the Edges of Mangrove Forest”为题,发表于美国地球物理联合会(AGU)与Wiley合作出版的跨学科黄金开放获取期刊《Earth's Future》。
研究结果表明,红树林边缘效应并非偶然的局部现象,而是一种广泛存在、且具有强烈区域异质性的生态过程。多数保护地的边缘效应发生在距离边缘100 m内,却足以使边缘区地上生物量平均下降5.15%。结合破碎化格局分析发现,破碎化程度与边缘效应之间并不是简单的线性关系。依据低、中、高三个破碎化等级中边缘效应幅度和作用距离的相对强弱,识别出三类区域响应模式。通过对碳储量情景分析显示,若忽略边缘效应并按照森林内部碳密度估算边缘区域,Ramsar保护地红树林地上碳储量可能被高估约2.08 Tg C。未来蓝碳核算应从单纯的“面积思维”转向“空间结构思维”,红树林保护也应更加重视斑块连通性和内部生境完整性。
本研究首次在大空间尺度上对红树林边缘效应进行定量评估,构建了从景观破碎化格局识别、生物量-边缘距离关系拟合到碳储量偏差评估的定量分析框架,为完善红树林蓝碳核算提供了新的研究思路和科学依据。未来蓝碳评估应明确纳入边缘动态,红树林保护也应从“守住面积”进一步转向“维护连续性、内部生境和生态过程完整性”。

图考虑与忽略边缘效应情景下红树林边缘区地上碳储量对比
本研究由赵梓琦博士、贾明明研究员、万鲁河教授、张蓉特别研究助理、赵传朋副研究员、任春颖研究员、郗延彪特别研究助理、卢廷玉和王宗明研究员共同完成,得到国家自然科学基金青年科学基金项目(B类)(No.42522109)等项目资助。
论文全文链接
http://dx.doi.org/10.1029/2026EF008723
附件下载:
吉公网安备22017302000214号