外来物种对滨海湿地群落格局及碳循环关键过程的影响机制
滨海湿地为人类提供了多种生态服务功能,尤其作为全球“蓝碳”的重要组成部分,对维持区域碳平衡起着重要作用。然而,自外来物种-互花米草引入我国后迅速扩散至整个沿海地区,而探究滨海湿地生态系统结构和功能如何发生相应的改变是认识全球变化和人类活动影响机制的主要难题。
葛振鸣博士等结合连续监测和生命周期过程-种间相互关系-物理因子过程耦合建模技术,指出互花米草入侵长江口滨海湿地后,经过适应期、快速扩散期和稳定期的时间序列,原有的本土群落稳态结构已经转为外来物种-本土物种相对稳态格局(Pattern Shift)。潮滩泥沙沉积、水动力、地貌条件等直接影响不同盐沼植被生活史中的关键阶段(如扩散、定居、生长和繁殖)。进而,通过研究本土和外来植物光合固碳能力、羧化酶活性与碳分配过程对潮滩盐度和水位梯度的响应机制,提出了外来物种具有更高的环境压力耐受性,并基于涡度相关碳通量监测和植物生理生态过程建模技术,辨识出不同植被对湿地总初级生产力(GPP)的贡献率。结果指出,互花米草分布面积虽占长江口滨海湿地盐沼植被的30%,但其GPP贡献率达到60以上,该过程模型还反演了近10年外来物种扩散后滨海湿地GPP时空动态格局,并指出外来物种对滨海湿地长期碳“汇/源”过程影响的不确定性。
相关成果于2015年在美国地球物理学会(AGU)期刊Journal of Geophysical Research和美国河口海岸研究协会(CERF)期刊Estuaries and Coasts发表,全文见:
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Journal of Geophysical Research ,
2015 ,
120(1)
: 169-186.
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Estuaries and Coasts ,
2015 ,
38(1)
: 310-324.