湛江红树林景观过程及对海平面上升的响应机理研究

红树林是滨海湿地的重要资源类型，其维护海岸带生态安全和海洋生态平衡的地位无可取代。我国红树林面积剧减且现有质量不高，人工造林面积虽然逐年增加，但成活率较低，其中宜林地选择是重要原因。气候变暖扩大了红树林地理分布，也使海岸线向陆推移，红树林迁移定居依赖于潮滩沉积与海平面上升之间的平衡，相对海平面上升逐渐成为影响红树林分布的决定因子。在我国红树林典型分布区，用遥感数据结合实地调查，从景观尺度上分析红树林格局动态及驱动力；通过潮间带沉积生物遗存、沉积过程及样地序列中红树林植株特征，及潮上带土壤中的生物遗迹，反演较长时间尺度上的景观过程。从学科关联的角度，结合历史海图、潮位记录和社会经济数据构建生态模型，模拟不同情境下红树林向陆或向海的空间发展潜力，阐明全球变化背景下红树林景观恢复力和响应过程，为红树林资源管理者提供景观尺度上与气候变暖相适应的红树林空间发展、生态恢复和生物保护的前瞻性决策支持。

在广东湛江国家级红树林自然保护区高桥片区建立了研究区，（1）在GIS和遥感技术支持下，用中、高分辨率遥感数据与地面调查相结合的方法，从景观尺度上分析了近20年来高桥红树林及周边土地利用/覆盖格局的动态及驱动力。人为和自然因素均对研究区红树林动态变化产生影响，表现为红树林近陆的内边界缩减而近海的外边界向海扩展，红树林总面积表现先减少后增加的趋势，净损失量约7%。红树林周边的城镇化和工业化使研究区林地、耕地减少且主要转化为建设用地，靠近河流和红树林周边的水产养殖塘的面积持续增加，前期主要是对红树林的直接围垦，后期则主要来自于政策鼓励下在水田上的筑塘养殖。（2）基于样线和样点调查并结合地统计学方法分析了沉积特征。表层沉积物以粘、粉粒为主的混合型，砂粒、粘粒和粉粒平均含量分别为（27.8±15.4）%、（40.3±15.4）%和（32.1±11.4）%，随着与陆地距离增加，含砂量增加，粘粒降低。沉积柱为粉-砂型质地，其中粘、粉和砂粒含量分为（13±4）%、（39±12）%和（48±16）%；有机质（0.2~3.7）%、pH值为2.5~7.3、交换性盐基总量为1.4~16.4 cmol kg-1、总氮含量（0.01~0.2）%、总磷含量130~435mg kg-1。沉积物中11种金属含量从高到低分别为Al (4.5%~19.2%)、Fe（1.0%~4.7%）、Mn（50.4~163.4mg kg-1）、Cr（24.4~43.0mg kg-1）、Zn（14.4~52.1mg kg-1）、Pb（11.3~34.9mg kg-1）、Ni（3.5~19.4mg kg-1）、Co（3.0~7.7mg kg-1）、Cu（1.4~9.6mg kg-1）、As（1.4~5.8mg kg-1）、Mg（0.2~0.9mg kg-1）。细颗粒含量、pH值、盐基总量、有机质、总磷、总氮、金属元素含量均以高潮位表层最高。有机质与pH值、含砂量负相关；金属元素之间以及与盐基总量、有机质、粘粒、粉粒含量均呈正相关关系。（3）通过放射同位素210Pb进行定年，结合有机碳沉积速率初步阐明了百年尺度上的湿地沉积过程。红树林土壤沉积率为6.5~11mm a-1，且以低潮位点最高，能够适应于当前的海平面上升速率。基于重铬酸钾氧化－外加热法测定有机碳含量表明，土壤剖面有机碳含量2.14~36.94 g kg-1，平均