红树林生态系统监测与评价研究进展综述

红树林生态系统是海洋生态系统的重要组成部分,随着人类活动的影响,红树林资源不断遭到破坏。因此,亟须对红树林进行保护修复。然而,由于缺少红树林生态系统监测与评价的标准和体系,红树林生态系统监测与评价的内容、方法不一。基于此,通过查阅和梳理相关文献,对相关研究成果进行整理归纳,阐述红树林生态系统监测与评价的现状,以及发展趋势,并在此基础上对红树林生态系统的监测与评价进行展望,以期为我国红树林生态系统的监测与评价提供参考。

海南岛红树林生态系统总初级生产力分布格局及形成机制

红树林具有较高的光合速率和较低的光补偿点,表现出较高的总初级生产力(gross primary production,GPP),是“蓝碳”的重要组成。准确估算区域红树林生态系统GPP,并量化其限制因素贡献对于我国实现“双碳”目标具有重要意义。该文以海南岛红树林生态系统为研究对象,利用哨兵-2(Sentinel-2)影像和环境因子数据,基于红树植被光合作用-光能利用效率(MVP-LUE)模型估算了2016—2020年期间海南岛红树林生态系统GPP,并探究其时空分布格局及形成机制。结果表明:(1)在研究期间,海南岛红树林生态系统年GPP呈现出增长趋势,在空间上呈现出东部高于西部、北部高于南部的分布格局。(2)在形成机制上,海南岛红树林生态系统月均GPP时空分布格局受到多气象因素的综合影响,年内季节性上GPP在“旱→雨”过渡期随着空气温度(air temperature,T air)的限制降低和光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)与海水温度的促进作用,展现出较高的GPP;旱季中期T air低,对GPP限制严重,但随着纬度的降低,红树林生态系统GPP受T air限制的程度被减弱;雨季则因较高的云覆盖而使PAR成为GPP的限制因素。该研究结果为评估区域红树林对全球碳循环的贡献提供了基础数据,为揭示影响红树林生态系统碳动态的关键环境因素提供了理论支撑。

红树林生态系统固碳功能研究进展

红树林生态系统主要分布于热带和亚热带地区,具有独特的耐盐性和高净初生产力,在维护沿海地区生态完整性和提供众多生态系统服务功能方面发挥着关键作用。其中,固碳功能是红树林最重要的生态系统服务之一。因此,探索、维护和推进沿海蓝碳生态系统建设是一种生态解决方案,是中国减缓气候变化最有效和最有价值的探索途径之一。本文在总结国内外相关研究的基础上,归纳了红树林固碳功能的研究方法,探讨了水热条件、红树种类、土壤微生物群落的丰度和活度、土壤理化性质及人类活动对红树林固碳功能的影响,并为我国红树林保护和管理提供了一些建议。

红树林生态系统的保护修复

红树林是潮间带中的常绿灌木和小乔木群落,分布于陆地与海洋之间的潮间带中,生长在热带和亚热带地区,具有独特的生物多样性,为人类提供了珍贵的生态系统服务。全球约有50至60种真红树植物,但确切数字在众多科学文献中还存在争议。目前,已经在123个国家发现红树林,其中90%的红树林生长在发展中国家。遗憾的是,在过去十年间,全球红树林覆盖面积减少了20%~25%,自1980年以来共减少360万公顷,这一衰减速度是陆地上森林消失速度的3~4倍。

红树林生态系统文化服务评价指标体系构建

本文合理构建了红树林生态系统文化服务评价指标体系。将文献频数法与专家咨询法结合,结合行业专家意见,建立评价指标体系。该体系包括休闲娱乐、社会关系与地方感、教育与知识获取、美学与审美体验、精神满足等5个一级指标;满足社交需求、提升城市(社区)归属感、引发对自然环境的思考、提供安静的自然空间、解说设施准确、解说人员专业、科普方式现代、体验教育多样、宣传资料丰富、护林活动多样、护鸟活动多样、观鸟设施齐全、娱乐设施合理、休憩设施可达、产生美的感受、提高审美能力等16个二级指标。该指标体系创新了非经济价值评估维度,为红树林生态系统文化服务评价指标体系构建提供新的参考。

基于InVEST与MaxEnt模型的海南岛红树林生态系统碳储量增量预估

为了解决在海南岛哪儿种红树、如何种红树能增汇的问题,基于生物气候、水文、地质及土地利用等数据,在最大熵(MaxEnt)模型评估所得的海南岛红树林生长适宜区基础上,预测红树林潜在扩种区域范围;结合潜在扩种范围和不同区域红树林生态系统碳密度调查数据,利用InVEST模型对海南岛红树林生态系统碳储量增量进行预估。结果表明:(1)MaxEnt模型与InVEST模型结合能够良好地预估红树林碳储量,其中红树林潜在分布区的预测达到高信度(AUC>0.96);(2)海南岛红树林生态系统现状碳储量约为1.24 Tg,其中土壤碳约0.84 Tg,总碳密度为217.01 t·hm^(−2),土壤碳密度为147.43 t·hm^(−2)。以历史上海南岛最大的红树林分布面积12506 hm^(2)作为潜在扩种范围控制线,理论上海南岛红树林生态系统在扩种上限情景下能够为碳中和目标的实现贡献碳储量增量约1.25 Tg,而在扩种下限情景即仅保证完成《红树林保护修复专项行动计划(2020—2025)》扩种2000 hm^(2)红树林的基本任务情景下,可实现约0.38 Tg碳储量增量。

红树林生态系统中潮滩与植物消浪特性试验

采用室内水槽物理模型试验研究了潮滩、植物和红树林生态系统的消浪特性,量化了潮滩对红树林生态系统波高衰减的贡献。结果表明:随着植物淹没度的增大,潮滩、红树林生态系统的波高比均逐渐增大,即消浪效果越来越弱,而植物的波高比则是先减小再增大,水位在树冠中心时消浪率远高于其他植物部位;随着相对波高的增大,潮滩的波高比先稳定在1.0附近然后再减小,红树林生态系统的波高比逐渐减小,而植物的波高比先减小再增大;随着波长与植物带宽度的相对宽度增大,潮滩的波高比先略减小再增大,但多数稳定在1.0附近,而植物与红树林生态系统的波高比先增大再略微减小;潮滩对红树林生态系统波高衰减贡献随淹没度减小逐渐增大,最大可达63%;波浪在红树林生态系统传播过程呈非线性衰减,单位长度的波高衰减率在植物带前1/4宽度远大于后3/4宽度。

北海市合浦县榄根村红树林生态环境损害赔偿案例

一、案例背景2019年11月,北海市合浦县榄根村附近海域出现大面积红树林死亡、退化的情况。经调查,死亡、退化的红树林位于铁山东港榄根作业区的北面和东北面,这与相邻的铁山东港榄根作业区项目施工有密切关联。为修复和保护红树林生态系统,北海市人民政府快速启动北海市合浦县榄根村红树林生态环境损害赔偿工作,组织多部门联合开展调查评估。

卫星遥感监测服务中国红树林生态系统保护与修复

一、引言,红树林是在热带亚热带地区、海岸潮间带滩涂上生长的木本植物群落,是兼具陆地和海洋特性的复杂生态系统。红树林在防浪护堤、海湾改善、污染净化和湿地多样性保护等方面发挥着不可替代的作用,具备重要的生态系统服务功能以及社会经济价值[1]。红树林生态系统具有开放性、脆弱性和复杂性等特点,因其位于人为干扰强度大的沿海地区,人类活动对其分布产生直接影响。据联合国粮农组织(FAO)调查,全球红树林生态系统仍处于高度受威胁状态,针对红树林生态系统开展长期监测具有重要意义。

1961—2021年广西红树林生态区极端降雨事件时空变化特征

基于1961—2021年大气环流指数及广西沿海地区3个城市10个国家气象观测站日降水数据,研究广西红树林生态区极端降雨事件时空变化特征。结果表明:(1)近61a,广西红树林生态区降水强度、湿日总降水量、大雨和暴雨日数显著上升,说明极端降雨的强度及频率明显增加。(2)降水强度、大雨和暴雨日数突变年依次在1979—1980年、1971—1972年、1972—1978年之间,突变时间段相差不大。(3)防城港南部降雨的强度及频率较大,持续时间较长,防城港市北部相反,北海市降雨强度显著上升,防城港市东南部连续干日数减少趋势较明显,与红树林生态区整体增加趋势不同。(4)连续干日数、降雨强度均与亚洲极涡面积指数显著负偏相关。

城市公园绿地更新营造策略--以三亚市红树林生态公园与月川绿道提升工程为例

文章通过实际项目提升工程,对城市公园绿地更新进行了概述,深入分析并探讨城市公园景观结构设计策略和绿地更新营造策略。

近60年广西北部湾红树林生态区气候变化及其影响因素

利用广西北部湾红树林生态区6个市(县)的国家气象观测站1961—2019年气象资料以及海平面资料,分析近60年来该生态区基本气候要素、极端天气气候事件及海平面的变化趋势及其对红树林的影响,并分析未来气候变化对区域红树植物可能造成的影响。结果表明:北部湾红树林生态区年平均气温、年平均最低气温升高,高温日数增多,低温日数和年降水量变化趋势不明显。最长连续无降水日数多数市(县)变化趋势不明显;年霜冻日数减少;热带气旋影响个数减少但平均强度呈微弱增大趋势;大风日数减少;海平面呈缓慢上升趋势。根据RegCM4区域气候模式预估,未来40年(2021—2060年),在RCP4.5情景下,相对于参照时段(1986—2005年),该生态区年平均气温将上升0.9—1.4℃,年平均最高气温和年平均最低气温均升高,高温日数增多、低温日数减少;年降水量将增多1%—2%;最长连续无降水日数增多;霜冻日数减少;预计未来30年,广西沿海的海平面较2019年上升40—160mm。年平均气温和极端气温的升高以及冬季低温日数和霜冻日数的减少将有利于热带红树植物的北扩;夏季高温导致的蒸发加剧及夏秋季最长连续无降水日数增多,可能加剧红树林病虫害。极端灾害性天气气候事件、海平面上升和人为影响等多重作用会对红树林分布格局产生重大影响,导致红树林生态退化风险增大。

中国红树林生态系统主要害虫种类、防控现状及成灾原因

红树林湿地是中国东南沿海的关键生态系统之一。近年来,我国红树林陆续出现多种害虫种群暴发成灾的现象,使红树林湿地的可持续利用面临严重挑战。本文归纳了近20年来中国红树林生态系统的主要害虫种类,危害较严重的有海榄雌瘤斑螟Acrobasis sp.,毛颚小卷蛾Lasiognatha cellifera,丽绿刺蛾Latoia lepida,白囊袋蛾Chalioides kondonis,蜡彩袋蛾Chalia larminati和小袋蛾Acanthopsyche subferalbata等;对红树林虫害的防控现状进行总结,目前开展的防控工作主要以生物农药、昆虫生长调节剂、昆虫天敌等生物防治方法为主,结合灯光诱杀等物理防治手段的运用,对暴发期的害虫种群可以取得较好的控制效果;并从红树林生态系统健康水平和昆虫群落多样性等方面对害虫种群的成灾原因进行初步探讨;最终提出以虫害可持续控制为目标的红树林生态系统生境调控策略,以期为提高红树林湿地虫害管理水平以及促进红树林的可持续发展提供重要的理论参考和科学指导。

海桑-无瓣海桑红树林生态系统的防浪效应

对海桑-无瓣海桑红树林生态系统进行为期1年(2007年11月—2008年11月) 的实地监测,分析不同气象条件对红树林防浪效应的影响,通过波高、流速等数据的变化对红树林的消波效能进行定量分析。结果表明:1)30m宽的海桑-无瓣海桑红树林带平均消波系数为 0. 12,最大消波系数可以达到 0. 47;风暴潮期间平均消波系数为 0.18,最大消波系数为 0.33,消波效能提升了 38% ; 2)根据消波系数公式计算 30 m 宽红树林带的消波系数为 0. 58,远大于实测消波系数; 3)一般情况下,海桑 - 无瓣海桑红树林对于波浪的消减效能随着来波波高的增大而增大,但是当海水将林木全部淹没时,林带基本失去消波能力,甚至发生林后波高大于林前波高的现象,这说明林分高度对红树林防浪护岸效益有着重要的意义; 4) 在潮位起伏的海岸环境中,不同树种、林龄搭配的多层次结构有利于提高红树林的综合消波防浪功能。

红树林生态系统微生物学研究进展

红树林生态系统是复杂而独特的生态系统,是目前环境科学和生态学研究的热点领域,而对红树林生态系统微生物学的研究也越来越受到重视,目前研究的热点主要集中在红树林生态系统微生物的物种多样性、生理活性物质多样性以及环境修复功能上。未来的研究,除了现有的研究基础要加强,研究手段与方法要采用新技术外,还应该在探索红树林生态系统微生物与物质和能量平衡、微生物与其它生物及其与气候的关系等方面进一步深入研究。

红树林生态系统服务功能价值分析与评价

红树林生态系统具有强大的生态功能,定量评价有利于更好地认识和重视其生态功能。文章在分析和总结的基础上,阐述了红树林生态系统的生态功能类型,并根据两个估算实例,探讨红树林生态系统服务功能价值估算方法体系,最后针对目前估算过程存在的不足进行了分析。

中国红树林生态系统的植物种类、多样性、功能及其保护

本文从4个方面对中国红树林生态系统的植物进行论述:(1)中国红树林生态系统的红树植物、半红树植物、伴生植物、红树林区的大型藻类和浮游植物种类;(2)中国红树林生态系统植物的物种多样性、红树植物生理和形态适应的多样性、产物的多样性;(3)红树林的生态功能;(4)中国红树林生态系统的主要保护问题及其保护措施。

基于PSR模型的红树林生态系统健康评价体系——以广东省为例

主要阐述了PSR（pressure-sate-response）模型的概念及内容，基于PSR模型并结合层次分析法（AHP法，analytical hierarchy process），建立了红树林生态系统健康评价体系，依据综合健康指数（CHI）值将各红树林湿地健康状况划分为很健康、健康以及亚健康三个等级；基于VB实现了评价体系的可视化，结合实际调查，对可视化评价体系进行验证。结果表明，广东省廉江市高桥镇红树林为80.54（CHI），广东省珠海市淇澳岛红树林为60.35（CHI），广东省湛江市特呈岛红树林为53.87（CHI），所得结果与实际调查情况一致；该可视化体系科学、快速、实用，可满足红树林生态系统健康评价的工作需要。

红树林生态系统对重金属污染的净化作用研究

红树林生态系统是位于海陆交界处的一种特殊的生态系统。随着近年来沿海地区城市化进程的不断加快,越来越多的城市生活垃圾、工业废水等污染物直接排放入海。重金属元素是造成近海海域污染的主要污染物之一。大量研究表明,位于潮间带或淡水与海水交界处的红树林生态系统具有吸附、沉积固定重金属元素特性。该文从沿海红树林生态系统的结构特点出发,对重金属元素在沿海红树林生态系统中的累积与迁移及重金属污染的净化作用的研究成果进行了综述,提出了利用红树林生态系统治理沿海水域重金属污染的可能途径,为红树林生态系统的保护以及生态效益的评估提供科学依据。