气候变化下的红树林：卡塔尔如何应对海平面上升的生态威胁？

【编者按】卡塔尔是阿拉伯湾少数拥有红树林生态系统的国家之一，这些红树林在当地的极端气候条件下提供了重要的生态服务。但随着全球气候变化的加剧及人类活动的影响，卡塔尔的红树林生态系统正面临海平面上升的威胁。近日，“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编在研究中东波斯湾地区的红树林生态系统和生态恢复的情况，注意到一篇2015年的论文，对红树林这一关键生态系统进行了研究。

该文通过遥感、地理信息系统（GIS）及土壤分析，对卡塔尔红树林的脆弱性进行了深入评估，并提出了相应的保护策略。该研究发现，在过去20年全球红树林面积减少了三分之一的背景下，而在卡塔尔，红树林却翻倍了。不过卡塔尔红树林生态系统的健康亦受到海平面上升的威胁，尤其是在洪涝和高盐度环境下。为助力全球环境治理、并供我国学者了解最新研究动态信息，编译分享信息如下，供感兴趣的读者们参阅。（按/王芊佳）

红树林作为一种独特的生态系统，位于海洋、陆地与淡水交界处，涵盖了丰富的生物多样性和独特的生态功能。在卡塔尔，红树林主要分布在Al Khor和Al Dhakhira地区。这些区域的红树林在提供生物栖息地、保护海岸线以及应对气候变化方面具有重要意义。但受到全球气候变化和人类活动的影响，卡塔尔的红树林面临严峻挑战。为此，一系列针对红树林现状的评估及保护对策研究在卡塔尔展开，旨在缓解潜在的威胁并提高其生态韧性。

本次研究的目标包括识别卡塔尔红树林在未来海平面上升条件下的潜在受威胁区域，并提出适应性保护措施。具体研究问题包括：红树林面积在历史上是增加还是减少？在海平面上升的背景下，哪些区域的红树林最容易受到威胁？红树林的潜在迁移区域是否适合红树林生长？有哪些可行的保护措施？

该文首先介绍了红树林生态系统的基本特征。

红树林生态系统处于潮汐作用影响的地带，具有丰富的生物多样性，成为众多生物的栖息地，如鱼类、虾类、鸟类、爬行动物和哺乳动物等。其独特的“通气根”或“气根”系统可以有效适应低氧环境，并通过稳定土壤来减缓海岸线侵蚀。此外，红树林还通过吸收潮汐波浪的能量，起到保护海岸的作用。其在固碳方面的功能尤其值得关注，例如卡塔尔特有的海榄雌（Avicennia marina）在生态系统碳存储中占比高达11.65%。

卡塔尔的红树林。©摄影：王敏幹（John MK Wong）摄于2024年11月13日 | 绿会融媒·“海洋与湿地”

从数据来源与分析来看，该研究采用了Lndsat卫星数据，覆盖1973~2015年间的卡塔尔沿海地区。数据分析包括无监督分类与有监督分类，其中无监督分类用于初步图像聚类，而有监督分类则结合实地采样进行精确分类，以便更好地提取红树林分布层信息。为了评估红树林对海平面上升的敏感性，使用了数字高程模型（DEM）对沿海区域的高程数据进行了重新分层分析，以预测不同海平面上升情景下的红树林受威胁程度。

组图：卡塔尔的红树林。©摄影：王敏幹（John MK Wong） | 绿会融媒·“海洋与湿地”

从红树林的时序变化分析来看，研究表明：卡塔尔的红树林面积自1973年以来呈增加趋势，尤其在2006年建立红树林保护区后，红树林的面积实现了显著增长。尽管在2007年出现面积略微减少的现象，但此后迅速恢复至增长状态。这种变化趋势反映了红树林的适应性以及保护措施的效果。

卡塔尔红树林的百分比的历年情况。图源：Shehadi, Mohammad Ahmad（2015）

通过对1973年和2015年间的卫星图像进行时序分析，作者发现，卡塔尔的红树林面积总体呈增长趋势。1973年时，红树林覆盖面积较小，而到2015年则增加了一倍以上。虽然在2007年出现了面积下降的情况，但此后快速恢复，这与卡塔尔政府对红树林保护的政策支持密切相关。例如，2006年卡塔尔政府发布了保护令，划定了保护区域，推动了红树林的恢复性增长。此外，Al-Khayat和Balakrishnan（2014年）的研究估计，卡塔尔红树林总面积约为797.6公顷，这一数据接近本研究的结果，进一步验证了红树林分布面积的显著扩大。

上图：Al Khor 和 Al Dhakhira 地区的分类海拔层地图。图源：Shehadi, Mohammad Ahmad（2015）

为了弄清楚海平面上升对红树林的潜在影响，作者通过数字高程模型（DEM）将卡塔尔的海岸区域划分为不同高程层次，发现卡塔尔的红树林主要分布在0~1米的海拔范围内。分析显示，随着海平面上升0.52米、和0.74米，分别将有34%和45%的红树林区域受到影响。红树林的根系系统将受到更频繁的潮汐浸没，导致其光合作用和生长受到抑制。因此，高海平面的红树林区域面临显著的死亡风险，特别是在低海拔区域。

值得注意的是，该文有一个专门的部分，谈土壤采样与分析。土壤样本从Al Khor、Ras Matbakh和Simaisma三个地点收集，分析其盐度、pH值和粒径分布。每个站点的土壤样本采自红树林内外不同区域，以确保数据的代表性。数据分析的目的是确定红树林生长环境的基本特征，并预测其在海平面上升和环境变化条件下的适应性。

第一区域的pH值、盐度和土壤类型的三维柱状图。图源：Shehadi, Mohammad Ahmad（2015）

作者对土壤特征对红树林分布的影响进行了分析。研究团队基于在红树林所在区域的不同位置采集的土壤样本，分析结果显示，卡塔尔红树林区域的pH值较为稳定，但盐度略有波动，主要原因可能是附近区域的工业废水排放所致。土壤类型多为粉壤土或沙质土，有利于红树林的迁移与生长。高盐度的土壤条件表明红树林在此地表现出较强的盐碱耐受能力，同时，海水持续输入也导致盐度在局部区域产生波动。此外，研究发现这些区域的土壤多为粉壤土或沙质土，这些土壤类型能够有效支持红树林的生长，并适合未来的红树林向内陆迁移。但如果长期的盐度增加、和土壤类型变化，可能会限制红树林的生长，这也是红树林保护策略需要应对的关键因素。

上图是白骨壤（Avicennia marina (Forsk.) Vierh. ）又名海榄雌，适应生境能力强，为先锋植物群落，也是最广泛分布的红树林物种。它们的群落比较单一。摄影：周晋峰。©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）（图文无关）

“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，论文的结论部分，作者提到：“基于这些背景知识，我提出了一项新的红树林人工迁移方法，以加速其在邻近区域的扩展。通过查阅相关资料，我发现这一方法尚未被其他研究所采用。【这一创新方法设想通过将海水管道引入红树林周围的陆地，在大容器中形成“人工海洋”环境】。容器内部包含适合红树林生长的泥土和红树林苗木，并与其他容器相连，形成一个可循环的微型生态系统。随着红树林的生长，当其大小超出容器时，便可移植至实际的红树林区域。此外，该装置还可用于培育鱼类，从而在促进生态恢复的同时提高粮食安全。”图源：Shehadi, Mohammad Ahmad（2015）

从红树林保护与管理对策来看，该研究建议：卡塔尔应继续实施保护红树林的措施，包括利用工程建设中的挖泥活动，将海底沉积物运至红树林区以支持泥滩的形成。这种沉积物堆积可以帮助红树林实现自我调节，增强其对海平面上升的抵御能力。除此之外，研究团队还提出了一项创新的“人工迁移”策略，通过人工模拟海水环境，让红树林在新的适宜区域内快速生长。这一迁移策略可以加速红树林的适应进程，为卡塔尔境内的红树林扩展提供支持。

卡塔尔的红树林。©摄影：王敏幹（John MK Wong） | 绿会融媒·“海洋与湿地”从红树林的恢复与再植计划来看，据作者介绍，卡塔尔已经启动了红树林的恢复与再植计划，并通过植被恢复项目来增加红树林覆盖面积。2013年，卡塔尔环境部与卡塔尔大学在Al Khor地区共同开展了红树林种植项目。作者建议，未来，在持续推进植被恢复的同时，应制定卡塔尔国家红树林恢复和重建战略，以应对海平面上升和其他潜在威胁。

该文作者指出：卡塔尔的红树林在一定程度上对海平面上升有适应能力，但其脆弱性依然存在，尤其在0~1米的低海拔区域。研究表明，大约35%的红树林将在0.52米海平面上升的条件下受到影响，而在0.74米的海平面上升情况下，受影响比例将上升至45%。因此，保护和管理卡塔尔红树林的重点在于制定科学的保护策略和适应措施，以最大限度减少红树林因海平面上升而带来的生态影响。

卡塔尔的红树林。©摄影：王敏幹（John MK Wong） | 绿会融媒·“海洋与湿地”该研究提供的分析数据和建议，或有助于决策者更好地制定红树林管理和保护计划，从而有效应对未来气候变化带来的挑战。若加以进一步的深入研究，特别是化学和生物特性分析，将有助于全面了解红树林在气候变化下的适应潜力，为卡塔尔红树林的保护提供更好的科学依据。

红 树 林

红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带的特殊木本植物群落，是连接陆地、淡水和海洋的重要生态系统。它们具有发达的呼吸根、支柱根等适应性特征，能够在盐度高、氧气含量低等极端环境中生存繁衍。红树林生态系统对全球生态平衡具有重要意义。

红树林承载着巨大的生物多样性，它们是海洋生命的“大产房”，每年养育了近8000亿只幼鱼、对虾、双壳贝类和成蟹，保护并供养着世界各地无数的沿海社区，并在确保粮食安全方面发挥重要作用。

从应对气候变化、防灾减灾的角度讲，红树林犹如海岸的天然屏障，能有效抵御海浪侵蚀，保护海岸线，减少风暴潮、海啸等自然灾害对沿海地区的破坏。此外，红树林具有强大的固碳能力，是重要的“蓝碳”生态系统，有助于缓解气候变化。红树林的生物量和表层土壤中平均每公顷储有394吨碳。一些红树林地区，如菲律宾的红树林，平均每公顷的碳储量超过650吨。红树林还具有净化水质、调节气候等多种生态功能。

但近几十年来，由于人类活动的影响，如围海造地、污染等，全球范围内的红树林面积正在不断减少。2024年IUCN发布的《生态系统红色名录》显示，全球50%的红树林生态系统单元面临崩溃的风险，近20%的红树林处于高风险，被列为濒危、或极度濒危。保护红树林迫在眉睫。

全球40%的红树林位于自然保护地内。在许多国家，如巴西、墨西哥和孟加拉国，超过75%的红树林受到保护。在阿联酋、迪拜、新加坡和中国等地，城市保护地让人们有机会在城镇和城市接触红树林。但在马来西亚、巴布亚新几内亚和缅甸等其他国家，保护地的覆盖率不到5%。全球红树林联盟制定了到2030年将保护率翻一番的目标，但要在全球范围内达到80%的保护率是一个巨大的挑战。在一定程度上，这需要大幅增加其他有效的区域保护措施（OECMs）的应用。

（注：本文仅代表资讯，不代表海湿平台观点。欢迎留言、讨论。）

资讯源 | Shehadi, Mohammad Ahmad（2015）
编译 | 王芊佳
编辑 | 绿茵

排版 | 绿叶

参考资料略