海院科研动态(90)| 气候变化背景下的粤港澳沿海红树林适生区模拟取得新进展
红树林(Mangrove forest)是以红树植物为主体的常绿乔木或灌木组成的湿地木本植物群落,主要生长在热带、亚热带海岸潮间带,具有防风消浪、维持生物多样性、固碳储碳等重要作用。然而,在全球变暖的大背景下,红树林生境受到了严重的破坏和威胁。随着“基于自然的解决方案”的提出(见备注),红树林生态修复也逐渐成为了研究的热点。目前,亟待确定气候变化背景下的沿海红树林适生区,为红树林保护和修复提供应对气候变化和人类活动的科学决策依据。
我院海洋环境遥感研究团队应用最大熵模型评估环境因子对红树林分布的贡献度,以此模拟当今和未来SSP245气候(SSP245-2070s)情景下粤港澳沿海红树林潜在适生区。通过建立现有红树林分布及其潜在生长区域与生物气候、海洋环境条件(如海平面上升、洋流、海表温度、海表盐度、高程等)之间的联系,更为准确地模拟红树林适生区随气候变化的动态演变趋势。同时,综合考虑未来红树林适生热度和当今围填海热度,本研究也初步确定了粤港澳沿海红树林保护区的优先级。
图1 技术路线和主要研究结果
结果表明,红树林主要集中分布于高适生区和中适生区,占现有红树林总面积的71%;只有约16%的红树林零散分布于低适生区,说明这些区域的环境条件不利于红树林的生长,但从侧面表明红树林具有较强的环境适应性。目前,粤港澳西部沿海红树林生长适宜性最高,而东部沿海红树林生长适宜性则较低。SSP245气候(SSP245-2070s)情景下,红树林适生区面积将呈现下降趋势,且高适生区变化最快,并向东北方向迁移,与主导环境因子的变化方向相同。为了有效地开展红树林修复,建议选择未来适生热度高但目前围填海热度低的区域作为红树林优先保护区,适生热度低但围填海热度高的区域可列为红树林候选保护区。本研究结果可进一步用于红树林潜在分布格局预测,并对于理解气候变化背景下红树林适生区的演变机制具有重要参考价值,可为粤港澳沿海红树林生态修复提供重要的科学依据。
以上研究成果近期发表在中科院大类二区Top期刊《Journal of Environmental Management》(Jiali Zeng, Bin Ai*, Zhuokai Jian, Jun Zhao, Shaojie Sun. Simulation of mangrove suitable habitat in the Guangdong-Hong Kong-Macao Area under the background of climate change)。论文第一作者为我院硕士研究生曾伽丽,通讯作者为我院艾彬副教授。研究得到国家自然科学基金、自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室、南方海洋与工程广东省实验室(珠海)和自然资源部南海局科技发展基金等资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.119678
注:“基于自然的解决方案”是近十年来提出的新概念,最早出现于世界银行发布的《生物多样性、气候变化和适应:世界银行投资中基于自然的解决方案》。2019年,在联合国秘书长的倡议下,“基于自然的解决方案”被列入联合国应对气候变化的九大领域之一,并由中国和新西兰牵头相关工作。
“基于自然的解决方案”即Nature Based Solution,一般写作NbS。联合国环境大会第5次会议上,世界自然保护联盟对其进行了全球定义,指“保护、持续性管理、修复自然的和经改变的生态系统的行动”,它除了可以应对气候变化的挑战,还可以应对更多挑战,为人类提供福祉和生物多样性效益。
常用手段包括:基于生态系统的适应(EbA)、基于生态系统的减灾(DRR)、基于生态系统的缓解(EbM)、自然或基于自然的基础设施(EI)、绿色基础设施(GI)、基于自然的气候解决方案(NCS)。一般被运用于乡村振兴、国土管理、森林、湿地、农田等生态系统的保护与修复。