海草床恢复并不是简单地把海草重新种回海里。面对日本鳗草海草床退化、环境变化和区域差异带来的挑战,我们希望回答恢复实践中最关键的几个问题:哪里适合恢复、何时实施更稳妥、不同区域应选择什么方法,进而为日本鳗草海草床的恢复提供系统化、可实施的决策依据。
导 读
海草床被称为近岸海洋中的“生态绿洲”,既为丰富多样的生物提供栖息空间,也承担着海岸防护和蓝碳储存等重要生态功能。然而,恢复一片海草床并不是简单地“种回去”。面对复杂变化的海洋环境,不同区域的恢复潜力、适宜时机和有效方法存在显著差异。如何从依赖局地经验的恢复实践转向多源信息支撑的科学规划,合理确定“在哪里恢复、何时恢复、采用何种方式恢复”,已成为海草床保护与恢复面临的关键问题。
图1 图文摘要
日本鳗草(Zostera japonica)是我国潮间带海草床典型支撑物种之一,广泛分布于渤海、黄海和南海沿岸。不同海区在温度、盐度、水动力条件、沉积环境以及种群遗传特征等方面差异明显,单一的恢复模式难以适用于所有区域。因此,评估不同区域的恢复潜力并制定适宜的恢复策略,是提升海草床恢复成效的关键。
围绕 “在哪里恢复、何时恢复、如何恢复”三个核心问题,研究团队整合野外调查、遥感监测、物种分布模型、群体遗传信息以及碳储量调查等多源数据,构建了面向未来环境变化的日本鳗草海草床恢复框架,为潮间带海草床恢复提供决策支持。
首先,本研究基于2014-2022年遥感影像重建日本鳗草海草床的逐年分布变化,并结合物种分布模型,评估当前以及2050年和2100年不同RCP情景下的潜在适生区域。研究发现,当前适生性较高的区域在未来并不一定仍能保持相当的适宜程度。随着气候和海岸带环境变化,部分区域的生境适宜性可能下降。因此,恢复规划不能只看当前分布,还应评估未来环境变化及生境长期稳定性。
其次,研究比较了不同海区日本鳗草海草床的退化程度、潜在适生空间格局以及种群遗传特征。北方海区具有较大范围、连续性较高的潜在适生空间,而南方种群则保留了较高的遗传多样性。这些差异表明,日本鳗草海草床恢复需要充分考虑区域生态背景和遗传资源特征,因地制宜地制定种群恢复和保护策略,而不能简单套用统一模式。
在恢复方式上,研究综合考虑生境适宜性、种群状态、环境变化风险和区域生态条件,提出包括种子恢复、植株移植恢复、种子与植株结合恢复,以及自然恢复与生境保护相结合的多路径恢复策略,为不同区域选择适宜的恢复方式提供了实践参考。同时,研究团队系统调查了日本鳗草地上组织、地下组织、叶片附着生物及沉积物中的有机碳储量,为评估海草床恢复可能带来的生态功能提升和碳储存效益提供了基础数据。
总结与展望
该研究将日本鳗草海草床恢复由以经验和工程实施为主的传统模式,拓展为融合空间适宜性、时间尺度、恢复策略和生态效益评估的综合决策框架。其核心价值并非提出一种适用于所有海区的统一恢复方案,而是为不同区域制定因地制宜的海草恢复策略提供支持。
未来,随着高分辨率遥感技术、长期生态监测数据以及恢复实践经验的持续积累,该框架仍可进一步优化和完善。通过加强模型预测与现场试验的相互验证,并开展恢复后的长期跟踪监测,有望进一步提升恢复方案的针对性,使有限的保护和修复资源优先投入更适宜的区域和阶段。
责任编辑
孙 显 中山大学
付东杰 中国科学院地理科学与资源研究所