Journal of Applied Ecology | 华南植物园王法明研究员团队揭示加纳红树林蓝碳储量及其环境调控机制

本文首发于"生态学者"!

红树林是生产力最高的滨海蓝碳生态系统之一,在单位面积固碳与长期碳封存方面远超多数陆地森林,是应对气候变化的重要自然解决方案。然而,全球红树林蓝碳研究长期集中于东南亚、大洋洲和拉丁美洲,广袤的西非海岸仍是关键的"数据空白区"。加纳等西非国家虽拥有红树林资源,却普遍缺乏国家尺度的野外实测碳储量评估,导致其碳储量总量、空间分配及调控机制不清。

本研究采用野外实测与模型分析相结合的方法,以加纳沿海沃尔特(Volta)、中部(Central)和西部(Western)三大区域的红树林为研究对象,在 8 个代表性样点系统测定了地上生物量碳、地下根系碳以及深达 1 米的沉积物有机碳三大碳库。在此基础上,结合混合效应模型比较了不同优势物种与区域间的碳储量差异,并运用随机森林模型识别调控沉积物有机碳分布的主要环境因子,从而首次在国家尺度上厘清加纳红树林的蓝碳"家底"及其驱动机制。

研究结果表明,加纳约 72.4 平方公里的红树林共储存约 1.29 Tg(约 129 万吨)有机碳,平均碳密度约为 118 Mg C ha⁻¹;其中沉积物有机碳约占生态系统总碳的 78%(约 93 Mg C ha⁻¹),是绝对主导的碳库,远超生物量中的碳。加纳红树林的单位碳密度显著低于全球平均水平(约 600--700 Mg C ha⁻¹),这与其相对干旱气候下植株较矮、沉积物较浅以及长期人为干扰密切相关。进一步分析发现,在生物量碳方面,物种的解释力强于地理区域,大红树(Rhizophora racemosa)凭借更发达的树体与支柱根系统储碳能力最高,西部区高于受扰动更明显的中部区;在沉积物有机碳方面,盐度(约 36%)、土壤 pH(约 22%)和年降水量(约 15%)是最重要的控制因子,表明滨海红树林的碳持久性主要由沉积物化学环境而非单一气候生产力所决定。

总体而言,本研究为加纳提供了首份国家尺度的实测蓝碳基准数据,估算显示这些红树林一旦丧失将相当于向大气释放约 4.7 Tg 二氧化碳。该成果不仅可直接支撑加纳红树林纳入国家温室气体清单、NDC 框架与结果导向的气候融资,也为优先保护西部区高碳完整林分、修复中部退化林分以及推广社区参与式保护提供了科学依据。

相关研究成果以"Estimation of mangrove blue carbon stock in Ghana, West Africa"为题发表在英国生态学会经典期刊《Journal of Applied Ecology》。中国科学院华南植物园 博士后黄幸运及课题组访问学者、加纳大学讲师Evans Asenso 为论文 **共同第一作者,王法明研究员为论文通讯作者。**该研究得到国家重点研发计划(2023YFF1304500、2023YFE0113100)、科技部海洋负排放专项、中国科学院青年基础研究项目(YSBR-037)、国家自然科学基金(42471067、U25A20797、U2106209)、南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)以及欧盟"地平线欧洲"合作项目等的资助。

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