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科研动态 | 红树林生态修复——退塘还湿研究取得新进展

发布时间:2022-04-09

近日,实验室王文卿教授团队在Ecography 期刊上发表题为“Biotic homogenization increases with human intervention: implications for mangrove wetland restoration”的最新研究成果,揭示不同方式的退塘还湿对红树林生态系统生物多样性的影响,为我国乃至东南亚国家红树林生态修复提供科学参考。


研究背景

红树林是地球上生物多样性最丰富、生态系统服务功能价值最高的生态系统之一。然而,由于人类活动和全球气候变化的双重影响,全球大部分红树林均面临着面积下降、生态系统功能退化、保护不充分和修复手段不当等问题。其中,围塘养殖是造成红树林面积减少、生物多样性降低的最主要因素。在中国乃至东南亚国家存在大面积闲置的养殖塘,围垦前大部分为天然红树林,这些区域为退塘还湿的开展提供了机会和条件。退塘还湿已经成为中国红树林生态修复的主要任务。但如何科学有效地进行退塘还湿,目前仍然缺乏可实际操作的成功案例和理论依据,难以为退塘还湿的大规模实施提供准确而及时的决策支持。

研究结果

本文以海南东寨港国家级自然保护区1995年实施的退塘还湿区域为研究对象,从修复后红树林植被和生物多样性(鸟类、大型底栖动物、鱼类)角度比较了自然退塘(破堤恢复水文)和人工退塘(破堤恢复水文+人工种植无瓣海桑)两种退塘还湿方式的生态修复效果(图1)。

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图1研究区和两种退塘方式示意图:人工退塘(active restoration, AR)以及自然退塘(passive restoration, PR)

结果表明,经过20多年的恢复,自然退塘区和人工退塘区中多数生物类群的多样性基本无显著差异(图2、图3),说明人工种植在一定程度上并未起到促进红树植物及生物多样性恢复的作用。总体上,对照区的生物多样性高于退塘区,说明尽管经过20多年的恢复,退塘区的生物多样性依然无法达到天然红树林湿地的水平,表明人类活动导致的生物同质化现象仍然明显。此外,研究区内大多数生物类群的β多样性为周转大于嵌套,表明生物类群的生态过程由决定性过程占主导,β多样性主要受环境过滤等因子的影响(图3)。

红树林湿地生态修复是一个漫长的过程;经过20年甚至更长时间的自然作用,投入较多人力物力和财力的人工修复带来的恢复效果并没有高于自然修复。研究结果从侧面证明了贯彻实施《湿地保护修复制度方案》强调的坚持自然恢复为主、与人工修复相结合的方式生态修复原则的必要性。


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图2 各生物类群在退塘区和对照区的α多样性指数对比

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图3 各生物类群在退塘区和对照区的β多样性指数


研究团队

环境与生态学院高级工程师张雅棉为本文第一作者,2020级博士生张林为第二作者,王文卿教授和王瑁教授为共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金(41806102和42076161)项目的资助。


论文来源

Zhang, Y., Zhang, L., Kang, Y., Li, Y., Chen, Z., Li, R., Tian, C., Wang, W. and Wang, M. Biotic homogenization increases with human intervention: implications for mangrove wetland restoration. Ecography, 2022.


论文链接:

http://dx.doi.org/10.1111/ecog.05835


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