海院科研动态(178)|盐沼湿地空间补偿维持大河三角洲初级生产力增长

发布人:王玉颖

研究背景

全球河口三角洲正经历着剧烈的湿地扩张与损失。已有研究发现,向海扩张的湿地能够在面积上补偿向陆侧的湿地损失,但这种结构补偿能否进一步转化为生态系统功能的恢复,仍缺乏充分认识。

围绕这一问题,海洋科学学院海岸动力与湿地研究团队(M5 Lab)联合国内外研究团队,以长江口为研究对象,揭示了盐沼空间补偿对河口尺度总初级生产力(GPP)的影响及其驱动机制。相关成果以”Compensatory marsh dynamics increase coastal gross primary production in a mega-delta”为题,发表于国际权威期刊CATENA。

 

 

主要结果

研究团队整合1985—2020年卫星遥感、涡度相关通量观测和气象数据,重建了长江口35年间地表覆被与GPP的时空变化,区分了地表覆被变化与气象变异对GPP变化的贡献,主要取得以下结果:

1985—2020年,长江口累计新增盐沼约6.09万公顷,超过同期损失的5.15万公顷,实现了盐沼面积的净增长。同时,约3.6万公顷盐沼发生植被演替。盐沼扩张主要发生于向海侧,而湿地损失主要集中于向陆侧。

 

 

长江口沿岸总GPP由1985年的745.1 Gg C增长至2020年的2361.5 Gg C。35年间,累计GPP增益达2098.9 Gg C,超过累计损失(847.8 Gg C)的两倍。其中,盐沼扩张贡献了最大的GPP增益,且单位面积补偿效率最高,表明盐沼空间补偿由面积扩展高效转变为生产力增长。

 

 

地表覆被变化贡献了87.8%的GPP增益,而气象变异独立贡献了6.8%的增益和53.9%的损失。二者交互作用产生505.8 Gg C的正向贡献,相当于抵消了59.7%的累计GPP损失。这表明,盐沼扩张与植被演替是GPP补偿的主要来源,而气象变异主要调节补偿强度。

 

结论与建议

研究揭示了大河三角洲湿地结构与功能的空间补偿机制:向海侧盐沼扩张产生的生产力增益能够抵消向陆侧湿地损失造成的生产力降低,从而维持河口尺度的功能韧性。然而,这种补偿依赖于新生盐沼持续形成。当泥沙供应不足以支持盐沼扩张,或湿地损失进一步加剧时,补偿效应可能减弱甚至失效。因此,河口湿地保护与修复应兼顾现有湿地保护与新生盐沼形成,维持河口湿地的结构与功能完整性。

 

 

研究团队及资助

中山大学海洋科学学院为论文第一单位。M5 Lab团队博士后薛力铭为论文第一作者,刘泽正副教授为通讯作者,胡湛教授、徐天平博士、叶伟峰博士为论文共同作者;其他合作者还包括华东师范大学李秀珍研究员、安特卫普大学Stijn Temmerman教授和Ken Schoutens博士。本研究得到国家自然科学基金、河口海岸全国重点实验室开放基金、广东省自然科学基金杰出青年项目、中国博士后科学基金等项目资助。

 

作者简介

 

薛力铭,中山大学海洋科学学院科研博士后/助理研究员,围绕潮滩生物地貌与景观发育,开展滨海湿地生态功能实现与提升研究。主持国家自然科学基金青年科学基金项目(C类)、中国博士后科学基金面上资助项目,参与国家重点研发计划、科技部政府间国际科技创新合作项目。近期主要成果发表于Limnology and Oceanography,Landscape Ecology,Ocean&Coastal Management等期刊。个人主页:

https://marine.sysu.edu.cn/teacher/10252

 

 

刘泽正,中山大学海洋科学学院副教授,博士生导师。长期从事海岸带保护修复与生态系统功能提升机理研究,以第一或通讯作者在Nature Communications、Communications Earth&Environment、Scientific Data等期刊发表论文15篇,研究成果被Science、Nature及其子刊等引用700余次,H指数14。主持了国家自然科学基金青年项目和多项省部级科研项目;获2025年度环境保护科学技术奖等奖励。个人主页:https://marine.sysu.edu.cn/teacher/10200。

 

文献信息

Xue L.,Hu Z.,Li X.,Schoutens K.,Xu T.,Ye W.,Liu Z.*,Temmerman S.Compensatory marsh dynamics increase coastal gross primary production in a mega-delta.CATENA,275,110620.http://doi.org/10.1016/j.catena.2026.110620