海院科研动态（149）| 预测红树林适宜生境与碳储存潜力：以中国湛江为例

研究背景

红树林（Mangroves）是分布于热带和亚热带潮间带的典型滨海湿地生态系统，作为陆海交互的重要过渡带，在海岸防护、生物多样性维持及蓝碳封存等方面发挥着关键生态功能，其发达的根系结构、高沉积速率和缓慢的土壤碳周转过程，使其单位面积碳储量显著高于多数陆地和海洋生态系统。

在全球气候变化与沿海地区高强度开发的共同作用下，红树林生态系统正面临生境条件改变和潜在扩展空间受限等问题。尽管我国近年来持续推进红树林保护与修复工程，但在实际实施过程中仍存在适宜生境识别精度不足、扩展区域选择缺乏科学依据以及修复后碳汇效益难以量化评估等关键问题。

本研究聚焦于红树林潜在适生区的空间分布格局及其主控环境因子这一核心科学问题，进一步探讨红树林适生区与碳储量空间分布之间的耦合关系。

为此，我院海洋生态基因组研究团队以广东省湛江市红树林湿地为研究对象，综合多源环境因子数据，构建了集生境适宜性预测、空间格局分析、驱动机制识别与碳储量评估于一体的综合研究框架，系统揭示了湛江市红树林适生区的空间特征及其碳封存潜力（图1）。

图1. 研究技术路线与分析框架

主要研究结论

（1）湛江市沿海红树林潜在适生区呈现显著的集聚格局

红树林高适宜生境面积约139.9km2，主要集中分布于高桥镇、赤豆寮、河北港及黄坡镇等区域，并呈显著正空间自相关特征，表现为明显的高-高集聚格局，说明红树林适生环境在区域尺度上具有显著的空间非随机分布特征（图2）。

图2. 中国湛江市红树林生长适宜性空间分布

（2）红树林生境适宜性由地形主导，但在多因子耦合下气候因子成为核心驱动

单因子探测结果表明，降水在解释红树林生境适宜性空间分异方面具有最高解释力，是单因子尺度上的首要驱动因素；在多因子交互作用中，降水与潜在蒸散量、最低气温及叶面积指数表现出显著的非线性增强效应，进一步强化了其在调控红树林适生空间分异中的核心作用。与此同时，MaxEnt模型结果显示，高程在生境适宜性预测中的贡献率最高（图3）。

图3. 基于地理探测器的单因子权重分析结果（A）及因子交互作用分析结果（B）

（3）红树林碳汇潜力受适生性与碳密度双重控制，高适生高碳区应优先修复

红树林碳储量空间分布与适生区面积并非简单正相关，高桥镇和河北港等区域虽适生面积有限，但因碳密度较高而表现出突出的碳汇潜力；土地利用叠加分析进一步表明，水域和部分耕地是红树林扩展的优先与次优空间（图4）。

图4. 红树林高适宜生长区不同土地利用类型的分布与占比

研究意义与总结

在气候变化与沿海开发双重压力下，红树林修复需从“扩面积”转向“提效率”。本研究表明，红树林潜在适生区在空间上具有明确的集聚格局，其碳汇潜力受生境适宜性与碳密度的共同制约。未来红树林管理应以空间精准选址与碳汇协同提升为核心思路，优先在高适宜、高碳密度区域推进修复，并将水域及条件适宜的耕地作为重点扩展对象。通过将生境适宜性预测与碳储量评估相结合，可推动红树林修复从“被动补植”向“精准扩展、高效增汇”转变。

研究结果

上述研究成果发表在中科院二区期刊《Ecological Engineering》，我院2025级博士生林泽宇为论文第一作者，冯建祥副教授为论文通讯作者。其他合作作者包括我院2023级博士生苏雯晓、广东省林业科学研究院魏龙正高级工程师和中共山东省委党校（山东行政学院）崔晓伟博士。

项目支持

本研究得到南方海洋科学与工程广东实验室（珠海）四大任务项目(SML2024SP024)、广东省基础与应用基础研究基金项目(2025A1515010656)、国家自然科学基金项目(41976160)、山东省自然科学基金(ZR2022QC211)等项目资助。

文章链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925857425003714