自然资源部海洋生态系统动力学重点实验室 - 自然资源部海洋生态系统动力学重点实验室

近海生态研究团队阐明无植被光滩种植红树林后的底栖食物网响应机制

近日，我室近海生态研究团队在国际环境类期刊ICES Journal of Marine Science发表题为 “Mangrove expansion onto mudflats leaves benthic food webs energetically decoupled” 的研究论文。该论文已于2026年6月在线发表。张荣良助理研究员为论文第一作者，寿鹿正高级工程师为通讯作者。全球红树林恢复项目正越来越多地向原生无植被滩涂扩张，以追求“蓝碳”封存和海岸绿化。然而，这种根本性的生境转换不仅改变了底栖环境，也引发了关于这种改变是否真正改善了原生生态系统食物网结构与能量流动的关键科学问题。本研究在中国浙江沿浦湾的原生无植被滩涂和人工红树林生境中进行了季节性实地采样。结合碳、氮稳定同位素分析、贝叶斯混合模型以及同位素生态位指标，对比分析了大型底栖无脊椎动物的营养结构和能量流动路径的变动。研究发现，两类生境的营养级和食物链长度基本相当，底栖微藻始终是支持大型底栖动物的主要能量来源（图1）。短期来看，红树林凋落物对大型底栖消费者食性的整体贡献量不大，更多是转化为原位碳库。此外，光滩生境的总体同位素生态位面积更大，表现出比红树林更高的资源多样性和营养异质性。图1 红树林在光滩种植后底栖食物网的能量流动途径概念图。注：TL，营养级；OM，有机质；MPB，底栖微藻；SOM，沉积物有机质；POM，颗粒有机质。在无植被光滩种植红树林虽然增加了生境的物理复杂性，但并未在底栖食物网中实现红树林生产力的功能性整合，导致新增的碳源输入未能实质性地融入能量传递链条中。鉴于淤泥质光滩在候鸟觅食、生物多样性保护等方面的多重生态价值，未来的滨海红树林生态修复应优先在其历史退化区进行，并将基于食物网视角的生态功能指标纳入空间规划和管理框架中。本研究得到国家自然科学基金青年项目（42306170）、浙江省自然科学基金探索项目（LMS25D060001）、浙江省“尖兵”研发攻关计划（2023C02003）和自然资源部第二海洋研究所基本科研业务费（JG2312、SZ2502）等项目联合资助。论文信息：Zhang R, Shao O, Tang Y, Qu Y, Yang B, Liao Y, Shou L* (2026). Mangrove expansion onto mudflats leaves benthic food webs energetically decoupled. IC

2026-08-31 查看详情

海洋生物地球化学研究团队揭示多重人为扰动下滨海湿地甲烷排放规律及关键控制机制

近日，我室海洋生物地球化学研究团队在国际环境类期刊Journal of Environmental Management发表题为 “Preserving bare mudflats reduces methane emissions: Implications for coastal wetland management” 的研究论文。该论文已于2026年7月在线发表。我所硕士研究生徐志豪为第一作者，李杨杰副研究员与李宏亮研究员为共同通讯作者。滨海湿地是全球重要的蓝碳碳汇，在全球碳循环中扮演关键角色，同时也是大气甲烷的重要排放源，甲烷排放会在很大程度抵消湿地碳汇效益。我国东南亚热带滨海湿地正面临多重扰动：互花米草入侵改变滩涂原有生态格局；为治理入侵物种开展的深挖掩埋工程大规模改造湿地沉积物；治理后的部分区域进一步开展人工秋茄红树林引种修复。目前学界尚缺少对这一连续扰动链条下湿地甲烷产生‑排放过程的系统研究，制约了对滨海湿地修复项目气候效应的客观评估。针对以上科学问题，研究团队选取我国东南沿海三门湾、台州湾、乐清湾典型滨海湿地开展原位野外观测，设置光滩、互花米草盐沼、互花米草深挖掩埋治理区、人工红树林 4 类典型生境，结合静态箱‑温室气体在线分析仪开展原位通量监测，同步测定沉积物孔隙水甲烷浓度、有机碳及其稳定同位素、地下生物量、氧化还原电位Eh、pH等关键指标，解析不同生境甲烷排放特征及其驱动机制（图1）。图1 不同生境类型甲烷排放特征研究结果表明，四类生境均为大气甲烷源，甲烷排放强度整体表现为：光滩＜互花米草盐沼＜人工红树林＜互花米草深挖掩埋治理区。互花米草依靠通气组织实现甲烷高效传输，即便孔隙水甲烷浓度低于光滩，甲烷排放通量仍达到光滩的 40 倍。互花米草深挖掩埋治理区甲烷平均通量可达7.421 mg m⁻²·h⁻¹，是光滩的 285 倍，高排放主要来自孔隙水甲烷累积后的气泡脉冲式释放。互花米草清除之后开展红树林造林，短期内并不能将甲烷排放降低至光滩水平。图2 自然光滩向不同生境类型转变过程中甲烷产生排放状况示意图研究提示，滨海湿地生态修复实践需要充分考量人为扰动对甲烷产生过程的影响，避免工程措施不当造成甲烷排放加剧（图2）。在互花米草治理上，可优先考虑低干扰管控手段，减少深挖掩埋这类强扰动方式；对于已实施掩埋治理的区域，需要持续监测米草复萌带来的二次甲烷高排放风险。在全球变暖背景下，滨海光滩作为低甲烷排放的蓝碳基底，极易受人类扰动而被破

2026-08-26 查看详情

近海生态团队揭示非本土植物扩张对潮滩底栖食物网的重构机制

近日，MED近海生态团队在《Journal of Environmental Management》上发表题为"Non-indigenous plant expansion reconstructing benthic food web in tidal flats of China"（非本土植物扩张重建中国潮滩底栖食物网）的研究论文。硕士研究生邵欧文为第一作者，廖一波研究员为通讯作者。研究基于稳定同位素与脂肪酸双示踪技术，系统揭示了秋茄红树林引入与互花米草入侵对我国潮滩底栖食物网的差异化重构机制，为滨海湿地外来物种的科学管理与蓝碳功能优化提供了重要依据。研究以西门岛国家级海洋特别保护区为对象，在秋茄红树林、互花米草盐沼和无植被潮滩三种典型生境中，结合稳定同位素分析（δ13C、δ15N）与脂肪酸生物标志物，构建了“双维度示踪体系”：稳定同位素揭示碳源的空间分异，脂肪酸特征则刻画有机质的生物地球化学转化过程。图1 西门岛潜在食物来源和大型底栖生物稳定碳氮同位素值双标图（δ13C和δ15N）。KO：秋茄红树林；SA：互花米草盐沼；TF：无植被潮滩。潜在食物来源和大型底栖生物的数值代表了每个物种在四个季节采集的平均值，并提供了整体平均值和标准差。研究发现，非本土植物引入显著拓宽了本地泥滩的碳源基线，形成“双极同位素谱”。其中，互花米草作为一种快速分解的C4植物，使底栖食物网的能量途径由以微藻为主的“牧食型”转向以碎屑为主的“碎屑型”——其碎屑为底栖消费者提供了超过60%的碳源，在促进短期资源利用的同时，也导致食物链缩短、不同食性类群生态位重叠加剧、种间竞争增强；同位素生态位分析显示，互花米草生境中底栖消费者的生态位宽度显著收窄。相比之下，秋茄红树林凭借复杂的根系结构和降解缓慢的凋落物，贡献了更加多样化的有机质库，使底栖食物网的生态位更大、营养级范围更广，从而增强了生态系统的长期稳定性。在无植被潮滩对照生境中，微藻底栖（MPB）是底栖消费者的主要食物来源（贡献超过90%）；而在受非本土植物影响的生境中，维管植物碎屑成为不可忽视的能量来源，互花米草入侵还可能通过遮阴与化感作用抑制硅藻生物量的积累。图2 三种生境的代表性食物网。（a）秋茄红树林；（b）互花米草盐沼；（c）无植被潮滩。箭头粗细表示猎物对消费者营养的相对贡献。本研究揭示了非本土植物对潮滩底栖食物网能量流动与生态位结构的差异化影响，从物理—生物过程耦合与营养级联的视角，为

2026-08-25 查看详情

科研动态

近海生态研究团队阐明无植被光滩种植红树林后的底栖食物网响应机制

海洋生物地球化学研究团队揭示多重人为扰动下滨海湿地甲烷排放规律及关键控制机制

近海生态团队揭示非本土植物扩张对潮滩底栖食物网的重构机制

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海洋痕量元素采样技术的应用及进展

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