出品:科普中国

作者:张应超(生态学硕士)

监制:中国科普博览

“潮平两岸阔,风正一帆悬。”对于王维的这句古诗,我们已经耳熟能详。可你知道吗?在这番江海胜景里,可能藏着一群被忽略的“理财高手”——红树林家族。

红树林是生长在热带、亚热带潮间带的独特木本植物群落,由海榄雌Avicennia marina、蜡烛果Aegiceras corniculatum、无瓣海桑Sonneratia apetala等物种组成。通过植物、泥土与微生物的协作,它们把碳元素变成“锁在潮间带的百年资产”,成为全球碳密度最高的生态系统之一。

近日,中国科学院南海海洋研究所王友绍和程皓团队在红树林“蓝碳”碳储存机制方面取得重要进展。本篇文章,就让我们一起来揭秘这个潮间带家族的“存碳秘籍”。

蓝碳——“深海定期存款”

在碳汇的世界中,碳元素有着五颜六色的“资产形态”。

广为人知的绿碳是森林、草原的“活期存款”,靠叶片光合作用把碳存在树干里,却怕火灾、砍伐这样的“意外提款”;褐碳则是埋在地下的“陈年旧账”,藏在土壤或化石燃料中,一旦被人类开垦、燃烧,就会变成气态二氧化碳“大闹天宫”;而黄碳是陆地土壤的“储蓄罐”。

而我们今天的主角——蓝碳,则是指红树林等滨海湿地的“深海定期存款”。它们借着潮起潮落的掩护,把碳牢牢锁在滨海湿地的土壤里,储存期长达数百年。这个占全球海床不到0.5%的“小众投资品”,以其超高的回报率贡献了海洋碳埋藏量的50%以上(参考文献[1])。

红树林“投资天团”分工

以雷州半岛的潮间带为例,研究发现这个“投资天团”的分工精密程度堪称教科书级别。从高大的红树到黝黑的土壤,再到土壤里看不见的微生物,每个成员都有不可替代的角色。

红树林的气生根

(图片来源:作者)

红树林科等植物是“首席吸碳官”——它们长得越高大壮实,“吸碳业绩”就越亮眼,植被碳密度会随着树干直径和树高稳步上涨。

而这些辛辛苦苦吸来的蓝碳,主要藏在“地下金库”里。数据显示,雷州半岛红树林总碳储量达962.96±119.22万兆克(Gg),其中81.30%都储存在土壤中,只有18.70%存在植被里(参考文献[2])。显然,土壤才是真正的“金库管理员”,把大部分资产牢牢攥在手里。

雷州半岛红树林生态系统碳储量(A)和碳密度(B)的区域分布特征,各地区红树林面积数据来源于先前的报告。

(图片来源:参考文献[3])

土壤里的“安保团队”也不含糊——黏土和无定型氧化物通过物理吸附和化学结合作用增强了土壤碳稳定性,研究证实它们与土壤碳密度显著正相关。黏土还同时兼任后勤工作,通过增强土壤养分保持能力和持水能力,从而促进植物生长和生产力,以便固定更多的碳。

肉眼难以看见的微生物则充当了“碳循环会计师”。凋落的枝叶经分解会重新反哺植物的生长,而它们死亡过后的微生物残体碳(MnC)更是土壤有机碳库中的重要组成部分。一项人工控制实验表明,与无植被的滩涂相比,种植有红树林的土壤中MnC明显增加。本地植物秋茄Kandelia obovata的种植更是会直接增加细菌和真菌的数量,导致活体微生物生物量碳和MnC的增加。

“吸碳—存碳—再滋养生长”的良性循环,构成了天团的“核心商业模式”(参考文献[1][4])。

投资秘籍:团队协作

想在“碳汇市场”长期盈利,光靠努力远远不够,还得懂策略。红树林天团的“财富密码”,藏在三个关键环节里。

1.精准的资产配置:红树植物的空间布局暗藏玄机。研究发现,“人多力量大”在这里并非完全适用,种植太密反而会挤压植物的生长空间,导致碳储量不增反降;只有密度合适的成熟林,才能实现“资产增值最大化”。就像优秀的基金经理,从不会盲目堆砌资产,而是讲究“合理仓位”。

2.顶级金库安保系统:雷州半岛东西部的碳储存差异表明,土壤“防护等级”对碳资产安全性的关键作用。西部地区更高的黏土比例和活性铁氧化物含量让西部地区吸收了更多的碳,也能让碳资产的稳定储存更久。

3.高效的团队协作:高潮间带的红树林深谙“团结致富”的道理。合适的植物密度让阳光、养分分配均匀,丰富的物种多样性不仅直接提升植被碳密度,还能带动土壤碳库“共同富裕”。就像多元化的投资组合,总能在复杂环境中保持稳定收益。

外援助力——营养物质

广东惠东县考洲洋的调查结果显示,水体中营养物质越充足,细菌丰度便越高,红树林的生物量也会随之增加。毕竟,“又想马儿跑,又不给马儿吃草”的道理在这里同样适用——没有充足的养分供给,红树林的生长自然难以为继。

而水体中的氮、磷等营养物质,就像是红树林生态系统的能量补给站,补给越是充足,整个生态系统的“活力”就越充沛,红树林生长的劲头也就越足。

风险预警:不靠谱的“合伙人”

即便是顶级投资天团,也怕“不靠谱的合伙人”,例如外来物种无瓣海桑Sonneratia apetala。相较于本土物种,它生长速度快且拥有更高的生物量,但有点虚张声势——因为它的业绩看似亮眼,实则生态系统碳密度远低于秋茄等本土物种。

不同红树林群落生态系统碳密度的变化

(图片来源:参考文献[2])

外来红树林与本地红树林之间生态系统碳密度的差异(左图);非红树科红树林与红树科红树林之间生态系统碳密度的差异(右图)

(图片来源:参考文献[2])

当然,文章读到这里,一个影响力巨大的生物该出场了——那就是人类。人类毁坏红树林将其改成水产养殖塘的行为可谓是相当致命,这相当于拆毁天然碳库来建造短期收益项目——这种操作已导致中国沿海地区土壤碳储量损失超过30%(参考文献[5])。

好在并非全无转机:高桥红树林保护区经过多年保护,碳密度较历史数据显著提升(参考文献[6])。这表明,只要采取科学管理,人类可以成为红树林生态系统的合格守护者,红树林天团的“蓝碳财富”也能持续增值。

潮起潮落间,红树林家族仍在默默执行着它们的“百年投资计划”。这些站在水里的“理财高手”,虽然不如森林挺拔,不如草原辽阔,却在海陆之间筑起了“蓝碳”库,成为对抗气候变化的重要防线。下次去海边,不妨多留意这些潮间带的“碳汇专家”——它们存下的每一份蓝碳,都是给地球的“未来保单”。

参考文献:

[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.

来源: 中国科普博览

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