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2025/2/19 16:36:49
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点点星光丨探索互花米草清除工程对中国盐沼湿地的生态影响,䇹政学者齐冠普发表SCI一作论文
齐冠普,2019年毕业于江西省贵溪市第一中学,同年考入复旦大学生命科学学院生态学专业,2020年11月加入生命科学学院马俊副教授课题组,开展滨海盐沼湿地碳汇研究。他在本科期间完成一项䇹政项目,获得“䇹政学者”称号。目前正在生命科学学院攻读硕士研究生。
2024年10月,齐冠普同学以第一作者身份于SCI期刊Environmental Science and Technology上发表䇹政项目的研究成果”Ecological effects of the huge invasive species removal project in coastal China”,该论文的通讯作者是马俊副教授。
01 研究背景
盐沼湿地位于陆海过渡区,受潮汐周期影响影响,具有多种重要生态服务功能。然而,全球盐沼湿地面临着人类活动和气候变化的双重威胁。在中国引入互花米草(Spartina alterniflora)后,该外来物种对沿海盐沼生态系统造成严重影响。为应对这一问题,中国政府于2023年在海岸带启动大规模生态项目,计划到2025年消除90%以上的互花米草。本研究聚焦于长江口盐沼湿地,评估了不同情境下的植被演替动态及清除项目对生态系统的影响,从而为政策制定提供科学依据。
02 研究成果
本研究重点关注长江口盐沼湿地,并基于遥感和实地调查数据,在三种可能得清除工程情景下模拟其未来的生态系统结构、功能和质量。模拟情景包括无清除工程、清除后植物自然再生和清除后人工恢复植物。结果表明,清除项目将扭转中互花米草逐渐加强的入侵趋势。以2022年为基线,在清除后植物自然再生情景下,生态系统结构(生态系统景观结构:+ 107%,植物群落多样性特征:+27%)和生态系统质量(+10.5%)将得到有效的改善。虽然在两种清除项目实施情景下,长江口盐沼湿地蓝碳储量都会急剧下降,但通过人工种植恢复,其碳封存能力可以恢复到0.19 Tg C year-1,达到清除前的 87%。这项研究强调了在脆弱生态系统中开展大型生态项目前进行详细生态风险评估的必要性,特别是当涉及优势物种时,同时该研究结果对于促进沿海地区的可持续发展具有重要意义。
图1 长江口盐沼湿地不同情景下盐沼群落组成与空间分布。(a-d)盐沼植被空间分布及群落组成。(e)不同情景下盐沼湿地面积动态。(f)生态系统景观结构和生物多样性的多项量化指标。这些指标以2022年的值为基线生成。(g-i)不同情景下盐沼植被群落结构与数量动态。
图2 长江口盐沼湿地碳汇功能时空动态。(a-b)不同情景下碳储量与碳汇速率的动态变化。(c-h)碳储量与碳汇潜力的空间分布。
图3 不同情景下长江口盐沼湿地栖息地质量与退化风险。(a)2022年栖息地质量空间分布。(b)不同情景下栖息地质量与退化风险相对于2022年的相对值。红色虚线表示该值是否大于2022年。这些指标以2022年的值为基线生成。栖息地质量越高,退化风险越低,表明生态系统质量越好。(c-e)不同情景下2032年栖息地质量空间分布。(f-h)各情景下栖息地质量相对于2022年的相对大小以及变化幅度,下降超过60%为明显退化,下降60%至20%为轻微退化,下降20%至增加20%为保持稳定,增加20%至60%为轻微改善,增加超过60%为明显改善
03 研究创新点
本研究揭示了脆弱生态系统对大规模人为干扰的多面响应,深入了解了盐沼生态系统的快速演替特征。研究在肯定实施清除工程保护中国入侵滨海生态系统必要性的同时,也揭示了该项目在提升生态系统碳汇能力与优化生态系统结构和质量之间的潜在矛盾。对于项目的实施,我们提出以下建议:移除过程中,应根据地方政府能力和盐沼地貌特点采用不同的修复方式,在尽可能减少对土壤扰动的空间范围和相对严重程度的情况下,采用物理方法来移除。移除后,当当地盐沼生态系统保持良好的恢复力时,可根据演替预测结果,在最适宜的区域重新种植适量的本土植物,加速盐沼生态系统结构与功能的恢复。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c05253
本文标题下的星轨图由FDUROP䇹政学者、2018级物理学系本科生喻知博制作。2022年1月3日晚,象限仪座流星雨极大,他在崇明东滩拍摄了上百幅星空照片,后期合成了这张星轨,记录下时间的流转。图片上的文字由FDUROP望道学者、2017级中国语言文学系本科生陈美汐撰写。
来源:公众号-复旦FDUROP