“潮平兩岸闊,風(fēng)正一帆懸。”對于王維的這句古詩,我們已經(jīng)耳熟能詳??赡阒绬??在這番江海勝景里,可能藏著一群被忽略的“理財高手”——紅樹林家族。
紅樹林是生長在熱帶、亞熱帶潮間帶的獨(dú)特木本植物群落,由海欖雌Avicennia marina、蠟燭果Aegiceras corniculatum、無瓣海桑Sonneratia apetala等物種組成。通過植物、泥土與微生物的協(xié)作,它們把碳元素變成“鎖在潮間帶的百年資產(chǎn)”,成為全球碳密度最高的生態(tài)系統(tǒng)之一。
近日,中國科學(xué)院南海海洋研究所王友紹和程皓團(tuán)隊在紅樹林“藍(lán)碳”碳儲存機(jī)制方面取得重要進(jìn)展。本篇文章,就讓我們一起來揭秘這個潮間帶家族的“存碳秘籍”。
藍(lán)碳——“深海定期存款”
在碳匯的世界中,碳元素有著五顏六色的“資產(chǎn)形態(tài)”。
廣為人知的綠碳是森林、草原的“活期存款”,靠葉片光合作用把碳存在樹干里,卻怕火災(zāi)、砍伐這樣的“意外提款”;褐碳則是埋在地下的“陳年舊賬”,藏在土壤或化石燃料中,一旦被人類開墾、燃燒,就會變成氣態(tài)二氧化碳“大鬧天宮”;而黃碳是陸地土壤的“儲蓄罐”。
而我們今天的主角——藍(lán)碳,則是指紅樹林等濱海濕地的“深海定期存款”。它們借著潮起潮落的掩護(hù),把碳牢牢鎖在濱海濕地的土壤里,儲存期長達(dá)數(shù)百年。這個占全球海床不到0.5%的“小眾投資品”,以其超高的回報率貢獻(xiàn)了海洋碳埋藏量的50%以上(參考文獻(xiàn)[1])。
紅樹林“投資天團(tuán)”分工
以雷州半島的潮間帶為例,研究發(fā)現(xiàn)這個“投資天團(tuán)”的分工精密程度堪稱教科書級別。從高大的紅樹到黝黑的土壤,再到土壤里看不見的微生物,每個成員都有不可替代的角色。
紅樹林的氣生根
(圖片來源:作者)
紅樹林科等植物是“首席吸碳官”——它們長得越高大壯實(shí),“吸碳業(yè)績”就越亮眼,植被碳密度會隨著樹干直徑和樹高穩(wěn)步上漲。
而這些辛辛苦苦吸來的藍(lán)碳,主要藏在“地下金庫”里。數(shù)據(jù)顯示,雷州半島紅樹林總碳儲量達(dá)962.96±119.22萬兆克(Gg),其中81.30%都儲存在土壤中,只有18.70%存在植被里(參考文獻(xiàn)[2])。顯然,土壤才是真正的“金庫管理員”,把大部分資產(chǎn)牢牢攥在手里。
雷州半島紅樹林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量(A)和碳密度(B)的區(qū)域分布特征,各地區(qū)紅樹林面積數(shù)據(jù)來源于先前的報告。
(圖片來源:參考文獻(xiàn)[3])
土壤里的“安保團(tuán)隊”也不含糊——黏土和無定型氧化物通過物理吸附和化學(xué)結(jié)合作用增強(qiáng)了土壤碳穩(wěn)定性,研究證實(shí)它們與土壤碳密度顯著正相關(guān)。黏土還同時兼任后勤工作,通過增強(qiáng)土壤養(yǎng)分保持能力和持水能力,從而促進(jìn)植物生長和生產(chǎn)力,以便固定更多的碳。
肉眼難以看見的微生物則充當(dāng)了“碳循環(huán)會計師”。凋落的枝葉經(jīng)分解會重新反哺植物的生長,而它們死亡過后的微生物殘體碳(MnC)更是土壤有機(jī)碳庫中的重要組成部分。一項人工控制實(shí)驗表明,與無植被的灘涂相比,種植有紅樹林的土壤中MnC明顯增加。本地植物秋茄Kandelia obovata的種植更是會直接增加細(xì)菌和真菌的數(shù)量,導(dǎo)致活體微生物生物量碳和MnC的增加。
“吸碳—存碳—再滋養(yǎng)生長”的良性循環(huán),構(gòu)成了天團(tuán)的“核心商業(yè)模式”(參考文獻(xiàn)[1][4])。
投資秘籍:團(tuán)隊協(xié)作
想在“碳匯市場”長期盈利,光靠努力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還得懂策略。紅樹林天團(tuán)的“財富密碼”,藏在三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)里。
1.精準(zhǔn)的資產(chǎn)配置:紅樹植物的空間布局暗藏玄機(jī)。研究發(fā)現(xiàn),“人多力量大”在這里并非完全適用,種植太密反而會擠壓植物的生長空間,導(dǎo)致碳儲量不增反降;只有密度合適的成熟林,才能實(shí)現(xiàn)“資產(chǎn)增值最大化”。就像優(yōu)秀的基金經(jīng)理,從不會盲目堆砌資產(chǎn),而是講究“合理倉位”。
2.頂級金庫安保系統(tǒng):雷州半島東西部的碳儲存差異表明,土壤“防護(hù)等級”對碳資產(chǎn)安全性的關(guān)鍵作用。西部地區(qū)更高的黏土比例和活性鐵氧化物含量讓西部地區(qū)吸收了更多的碳,也能讓碳資產(chǎn)的穩(wěn)定儲存更久。
3.高效的團(tuán)隊協(xié)作:高潮間帶的紅樹林深諳“團(tuán)結(jié)致富”的道理。合適的植物密度讓陽光、養(yǎng)分分配均勻,豐富的物種多樣性不僅直接提升植被碳密度,還能帶動土壤碳庫“共同富裕”。就像多元化的投資組合,總能在復(fù)雜環(huán)境中保持穩(wěn)定收益。
外援助力——營養(yǎng)物質(zhì)
廣東惠東縣考洲洋的調(diào)查結(jié)果顯示,水體中營養(yǎng)物質(zhì)越充足,細(xì)菌豐度便越高,紅樹林的生物量也會隨之增加。畢竟,“又想馬兒跑,又不給馬兒吃草”的道理在這里同樣適用——沒有充足的養(yǎng)分供給,紅樹林的生長自然難以為繼。
而水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),就像是紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的能量補(bǔ)給站,補(bǔ)給越是充足,整個生態(tài)系統(tǒng)的“活力”就越充沛,紅樹林生長的勁頭也就越足。
風(fēng)險預(yù)警:不靠譜的“合伙人”
即便是頂級投資天團(tuán),也怕“不靠譜的合伙人”,例如外來物種無瓣海桑Sonneratia apetala。相較于本土物種,它生長速度快且擁有更高的生物量,但有點(diǎn)虛張聲勢——因為它的業(yè)績看似亮眼,實(shí)則生態(tài)系統(tǒng)碳密度遠(yuǎn)低于秋茄等本土物種。
不同紅樹林群落生態(tài)系統(tǒng)碳密度的變化
(圖片來源:參考文獻(xiàn)[2])
外來紅樹林與本地紅樹林之間生態(tài)系統(tǒng)碳密度的差異(左圖);非紅樹科紅樹林與紅樹科紅樹林之間生態(tài)系統(tǒng)碳密度的差異(右圖)
(圖片來源:參考文獻(xiàn)[2])
當(dāng)然,文章讀到這里,一個影響力巨大的生物該出場了——那就是人類。人類毀壞紅樹林將其改成水產(chǎn)養(yǎng)殖塘的行為可謂是相當(dāng)致命,這相當(dāng)于拆毀天然碳庫來建造短期收益項目——這種操作已導(dǎo)致中國沿海地區(qū)土壤碳儲量損失超過30%(參考文獻(xiàn)[5])。
好在并非全無轉(zhuǎn)機(jī):高橋紅樹林保護(hù)區(qū)經(jīng)過多年保護(hù),碳密度較歷史數(shù)據(jù)顯著提升(參考文獻(xiàn)[6])。這表明,只要采取科學(xué)管理,人類可以成為紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的合格守護(hù)者,紅樹林天團(tuán)的“藍(lán)碳財富”也能持續(xù)增值。
潮起潮落間,紅樹林家族仍在默默執(zhí)行著它們的“百年投資計劃”。這些站在水里的“理財高手”,雖然不如森林挺拔,不如草原遼闊,卻在海陸之間筑起了“藍(lán)碳”庫,成為對抗氣候變化的重要防線。下次去海邊,不妨多留意這些潮間帶的“碳匯專家”——它們存下的每一份藍(lán)碳,都是給地球的“未來保單”。
參考文獻(xiàn):
[1] ASLAM S, WANG Y. Determination of Nutrients, Biomass, and Bacterial Quantification in Different Mangroves Sites: A Comparative Study on Nutrients Dependent Biomass Production[J/OL]. Ecology and Evolution, 2025, 15(7)[2025-07-24]. DOI:10.1002/ece3.71697.
[2] LIAO H. Spatial pattern and driving factors of carbon storage in mangroves along Leizhou Peninsula, China[J]. 2025.
[3] ZHENG YI, LIN YIQIONG, ZHOU JIAN, et.al. Mangrove inter- species classification based on ZY-3 image in Leizhou Peninsula,Guangdong Province[J]. Remote Sensing for Land & Resources, 2019, 31(3): 201-208.
[4] LIAO H, WANG Y, ZHOU Y, et.al. Mangrove afforestation increases microbial necromass but reduces their contribution to soil carbon pool[J/OL]. Ecological Indicators, 2025, 176: 113695. DOI:10.1016/j.ecolind.2025.113695.
[5] LIN S, ZHOU Y, WANG W, et.al. Losses and destabilization of soil organic carbon stocks in coastal wetlands converted into aquaculture ponds[J/OL]. GLOBAL CHANGE BIOLOGY, 2024, 30(9)[2024-09-06]. DOI:10.1111/gcb.17480.
[6] LU W, YANG S, CHEN L, et.al. Changes in Carbon Pool and Stand Structure of a Native Subtropical Mangrove Forest after Inter-Planting with Exotic Species Sonneratia apetala[J/OL]. PLoS ONE, 2014, 9(3): e91238. DOI:10.1371/journal.pone.0091238.
出品:科普中國
作者:張應(yīng)超(生態(tài)學(xué)碩士)
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