近四十年来中国大陆红树林保护与恢复措施的生态效益分析
北京大学学报(自然科学版) 第59卷 第5期 2023年9月
Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, Vol. 59, No. 5 (Sept. 2023)
doi: 10.13209/j.0479-8023.2023.046
近四十年来中国大陆红树林保护与恢复
措施的生态效益分析
黄凡非1,2唐丽丽2李瑞利1,2,†
1.北京大学深圳研究生院环境与能源学院, 深圳 518055;
2.广东省红树林工程技术研究中心,
深圳 518055; †通信作者,E-mail:*****************
摘要对近40年来中国大陆红树林的面积、碳储量及生物多样性进行剖析, 系统地评估红树林保护与恢复措施的生态效益。研究结果表明, 在红树林保护与恢复措施的实施下, 相较于开发前1970年代的4.88万公顷, 1980—2000年红树林面积减少到约1.86万公顷, 同时红树林碳储量由45.7 Mt CO2e 减至15.4 Mt CO2e;
2000—2020年间红树林的恢复力度加大, 2020年已恢复至2.8万公顷, 同时碳储量增加至24.1 Mt CO2e, 但是滞后于面积的恢复; 1980—2000年, 中国大陆原生真红树的物种数量未减少, 但种规模受到较大的影响, 物种濒危状况严重, 现有的28种真红树(包括从国外引种的拉关木和无瓣海桑)中, 有15种不同程度地濒危;
2000—2020年, 虽然恢复力度加大, 但濒危状况未得到显著的改善。基于研究结果, 针对性地提出相应的恢复对策。
关键词红树林; 保护与恢复; 碳储量; 生物多样性; 生态效益
Analysis of Ecological Benefits of Mangrove Protection and Restoration Measures in the Mainland of China in the Past 40 Years
HUANG Fanfei1,2, TANG Lili2, LI Ruili1,2,†
1. School of Environment and Energy, Peking University Shenzhen Graduate school, Shenzhen 518055;
2. Guangdong Mangrove Engineering Technology Research Center, Shenzhen 518055;
†Correspondingauthor,E-mail:*****************
Abstract  This paper analyzes the area, carbon storage and biodiversity of mangroves in the Mainland of China in the past four decades, and systematically evaluates the ecological benefits of mangrove conservation and restoration measures. In the implementation of mangrove conservation and restoration measures show that compared with 48800 hectares in the 1970s before development, the mangrove area decreased to about 18600 hectares from 1980 to 2000, and the mangrove carbon storage decreased from 45.7 Mt CO2e to 15.4 Mt CO2e. From 2000 to 2020, the restoration of mangroves has been strengthened, and the area has been restored to 28000 hectares in 2020, and the carbon storage has increased to 24.1 Mt CO2e, but it is later than the area recovery. From 1980 to 2000, the number of species of native true mangroves has not decreased, but the population size has been greatly affected. The species is seriously endangered. Among the existing 28 species (including Laguncularia racemosa and Sonneratia apetala introduced from abroad), 15 species are endangered in different degrees. From 2000 to 2020, although the recovery efforts have increased, the endangered status has not been significantly improved. In all, this paper puts forward corresponding restoration countermeasures.
Key words mangroves; conservation and restoration; carbon storage; biodiversity; ecological benefits
深圳市自然科学基金重点项目(JCYJ20200109140605948)和广东省海洋科技攻关专项([2020]059)资助
收稿日期: 2022–08–11; 修回日期: 2023–02–27
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红树林是生长在热带和亚热带海岸潮间带上部, 以红树植物为主体的湿地木本植物落, 是陆海交错带极具生态与经济效益的生态系统。中国大陆的自然红树林分布于海南、广西、广东和福建地区[1–4]。红树林具有强大的固碳潜力, 全球红树林储存的碳当量超过 210 亿吨 CO 2, 红树林碳固定的速度是陆地森林的 4 倍, 有助于 2060 年实现碳中 和[5]。然而, 近几十年来, 全球红树林面积锐减[6], 1996—2016 年, 全球红树林面积减少 80 万公顷[7], 期间碳储量的损失相当于 580.4 Mt  CO 2e [8]。中国大陆近几十年红树林损失近 50%, 植被碳储量从 21.8 Tg C  降至 10.2 Tg C [9]。在生物多样性方面, 中国大陆现有的 26 种本土真红树物种中, 约一半面临灭绝的威胁, 这一比例远高于中国大陆所有高等植物的平均值 10.8%[9]
。
近年来, 中国大陆红树林面积有所增加, 但生态系统功能恢复不足。目前红树林保护与恢复多注重短期的面积增加, 对生态系统的持久性和稳定性欠考虑, 很可能会加速红树林及其生态系统服务功能的消亡
[10]
。红树林的物种组成及发展阶段的差
异决定了红树林功能和服务的多样化, 红树林植被碳储量随林龄的增加而增加[10]
, 林龄小的红树林在
碳储存、渔业营养支持和海岸保护等服务方面的能
力较低
[10–13]
。单一物种的人工种植林, 生物多样性
低, 落结构单一, 以人工林作为恢复主体将丧失生态系统的主要功能及价值[11,14]。因此, 当前的红树林总面积恢复措施存在潜在的危害性, 如不加以重视, 将威胁红树林生态系统的稳定, 降低其生态功能和价值[11]。
为了衡量近 40 年来中国大陆红树林保护与恢复措施的生态效益, 本文在梳理政策法规以及修复工程资料的同时, 分析中国大陆红树林面积、生物多样性及碳储量的变化, 进而对红树林保护与恢复的生态效益进行评估, 指出当前保护措施中存在的问题, 提出相应的恢复对策, 以期为今后红树林保护和恢复提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 近40年红树林保护与恢复措施分析
政策法规资料来自生态环境部、自然资源部、国家林业与草原局和国家海洋信息中心网站, 保护与修复工程资料来自广东、广西、福建和海南各省(自治区)政府网络以及各省(自治区)生态环境厅网
站。从生态环境部发布的自然保护区名录中筛选出以红树林为主要保护对象的各级自然保护区, 截至2017 年, 中国大陆一共有 32 个红树林自然保护区。
参照王文旭等[15]和彭纪生等[16]的量化标准, 本文构建四维量化模型对红树林的保护政策和法规进行量
化, 包括政策强度、发布部门级别、政策目标和政策措施 4 个方面(表 1)。政策强度用于反映红树林保护政策影响力的大小, 取决于政策文件的类型; 政策的发布部门级别越高, 政策影响力度越大; 政策目标用于衡量政策与红树林保护及恢复的相关性, 政策提出的目标与红树林保护及恢复联系越密切, 评分越高; 政策措施代表政策文件中涉及红树林的详尽程度, 给出的措施越具体, 评分越高。
1.2 近40年中国大陆红树林面积变化分析
面积数据来源于贾明明等[17]对中国近 40 年红树林面积的测算结果, 其遥感数据源自美国地质调查局地球资源观测与科学中心(USGS/EROS)的美国陆地资源卫星 Landsat  系列, 他们提取了面积大于0.6 ha, 郁闭度大于 20%的红树林斑块。本文选取 其中 1970 年代、1990 年代、2000 年代、2010 年代和2020 年代的数据, 涵盖广东、广西、海南和福建省这 4 个中国大陆有红树林自然分布的省份, 因地理位置相邻, 将香港特别行政区和澳门特别行政区的数据与广东省的数据合并。
表1  红树林保护及恢复政策量化标准 Table 1  Quantitative criteria for mangrove
protection and restoration policy
指标
评分 评判标准
政策强度
5 法律 4
条例 3 规定办法
2 意见、决定、方案、规范、办法、规划、计划、指南 1 通知 发布部门级别
4
国家级
3 省级 2 市级 1
县级
政策目标
中国十大自然保护区
3 政策目标全部涉及红树林保护
1 政策目标部分涉及红树林保护或恢复政策措施
3
从多个方面大致给出执行内容, 列出较具体的措施
2 仅从宏观上提出, 没有具体操作方案1
涉及相关内容
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1.3 近40年中国大陆红树林生物多样性变化
分析
基于荟萃分析方法, 以红树林生物多样性、真红树物种、资源调查、引种以及外来物种等作为关键词, 在中国知网和谷歌学术等数据库查阅 30 余篇文献和 2 本书籍, 最终以王文卿等[18]和王雨晞[19]调查的内容为主要参考资料, 结合李云等[20]和王炳宇等[21]对无瓣海桑和拉关木的研究结果, 根据数据可获得性, 以 21 世纪初和 2020 年代为时间节点, 分析多年来中国大陆真红树植物多样性变化趋势(包括人工引种和
区域灭绝等)。关于真红树的种类, 目前尚存在一些分歧, 如银叶树是否是真红树, 不同学者有不同的认识。大部分学者将银叶树归于半红树[5,18,22], 本文在统计时不予考虑。
1.4 近40年中国大陆红树林碳储量变化分析
红树林碳储量数据来源于全球红树林联盟 2020年发布的全球红树林观察数据库(Global Mangrove Watch, GMW)。GMW  是一个提供红树林遥感数据和监测工具的在线平台, 其数据包括 1996—2016 年间全球红树林面积、冠层高度、生物量和总碳密度, 其中总碳密度分为植物碳密度和 1 m  深土壤碳密度[7]
。
因 1970 年代红树林碳密度数据缺失, 选取 1990年代、2000 年代、2010 年代和 2020 年代的碳密度数据, 用每公顷百万吨二氧化碳当量(Mt CO 2e/ha)表示。基于从 GMW  网站下载的 tif  图, 使用 QGis  计算所有非 NODATA  贡献像素的平均值, 得出 4 个省份碳密度均值, 并由各省份的平均碳密度与面积乘积计算得到碳储量。基于植被碳储量估测 1970 年代红树林总碳储量。中国大陆 1950 年代植被碳储量为 21.8 Tg C, 1950 年代至 1970 年代红树林的保存状态良好, 碳储量没有明显减少[9], 且已知红树林的碳储量约 87%来自土壤[5], 据此得到中国大陆碳储量总值。红树林碳储量与面积成正比[9,23], 为分析各省份碳储量变化趋势, 我们根据各省的面积估算出 1970 年代 4 个省份的碳储量。根据转化因子 3.67, 将碳储
量单位由 Tg C  转换为 Mt CO 2e [24]。
2 结果与讨论
2.1 红树林保护与恢复措施
本文涉及的保护与恢复措施包括红树林保护和恢复相关的政策法规、红树林保护和恢复工程以及
建立红树林自然保护区。近年来中国政府颁布众多政策法规, 为红树林保护与恢复提供了重要战略依据。1982 年, 全国人民代表大会常务委员会发布《中华人民共和国海洋环境保护法》, 这是中国首部涉及红树林保护的法律, 提出“禁止毁坏海岸防护林、风景林、风景石和红树林、珊瑚礁”, 随后颁布的海洋、海岛及生物多样性保护条例中均提出需保护海陆交错带的红树林, 这是 20 世纪末至 21世纪初我国红树林保护的主要依据。2017 年 4 月, 习近平总书记考察广西北海金海湾红树林生态保护区时指出, 一定要尊重科学、落实责任, 把红树林保护好。同年, 国家海洋局发布《红树林植被恢复技术指南》, 是国家层面第一个专门针对红树林的文件。自此, 国家层面(包括全国人民代表大会、国务院、生态环境部、国家林业和草原局等)出台了众多针对红树林保护与恢复的政策法规(表 2), 红树林保护力度日益加大。相比之下, 一些国家对红树林的保护略显不足。厄瓜多尔政府 1999 年颁布《红树林生态系统可持续利用和托管协议》, 仅覆盖其全国 30%的红树林[25]。越南红树林面积为 5.8  万公顷, 有 6 个红树林自然保护区和两个国家公园, 虽然红树林的保护和管理已纳入有关环境保护的法律, 但暂无关于红树林管理的法规,
海防和广宁等城市的红树林尚未列入官方森林系统清单[26–27]。
为了贯彻执行我国红树林保护与恢复政策, 各省、市、县大量开展红树林保护与恢复行动, 发布相关保护文件, 实施众多保护与恢复工程。本文对各省红树林破坏、保护与恢复工程进行梳理, 并对相关政策法规进行量化, 结果如图 1 所示。20 世纪末, 虽然有政策法规禁止乱砍乱滥伐红树林, 但人为破坏红树林的事件屡见不鲜, 造成严重的损失。近年来, 保护与恢复工程逐步增多, 相关政策法规不仅数量上有所增长, 保护力度也加大, 严格禁止红树林的人为破坏行为。在当前的保护力度下, 我国红树林的恢复前景可观, 但与森林生态系统相比, 红树林保护的系统性不足, 国家层面的统筹规划尚待完善。中国大陆 1960 年代开始进行森林恢复, 开展植树造林活动, 采取保护森林的措施。从 1970 年代起, 实施大规模的国土绿化与生态保护工程, 例如“三北”防护林、天然林保护以及京津防护林建设等工程, 平均每年造林660 万公顷, 人工林面积居世界首位[28]。陆地森林的保护与恢复为红树林保护与恢复树立了典范。
北京大学学报(自然科学版)  第59卷第5期  2023年9月
816 表2  国家层面红树林保护与恢复的政策法规
Table 2 Policies and regulations on mangrove protection and restoration at the national level
年份政策法规
1982 《中华人民共和国海洋环境保护法》
1989 《中华人民共和国环境保护法》
1995 《中国生物多样性保护行动计划》
2002 《全国湿地保护工程规划(2002—2030)》
2009 《中华人民共和国海岛保护法》
2010 《国家湿地公园管理办法》
2015 《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》
2016 《关于中央财政支持实施蓝海湾整治行动的通知》
《国家海洋局关于全面建立实施海洋生态红线制度的意见》《湿地保护修复制度方案》
2017 《全国沿海防护林体系建设工程规划(2016—2025)》
《红树林植被恢复技术指南》
《海岸线保护与利用管理办法》
《湿地保护管理规定》
《全国湿地保护工程“十三五”实施规划》
《全国沿海防护林体系建设工程规划(2016—2025年)》2018 《国务院关于加强滨海湿地保护严格管控填海的通知》
2020 《红树林保护修复专项行动计划(2020—2025年)》
《海洋生态保护修复资金管理办法》
《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—
2035年)》
2021 《红树林生态修复手册》
1980年, 中国大陆建立第一个红树林自然保护区——海南东寨港自然保护区, 之后红树林自然保护区逐年增多(图2), 成为我国红树林保护的重要组成部分[29]。截至2019年, 中国大陆面积占比约为67%的红树林在自然保护区内[9], 高于全球平均水平(42%)[5]。广东、广西和海南的红树林自然保护区面积均有所增加, 其中广东省市级保护区面积的增加幅度多达27439公顷。
政策法规、保护与恢复工程以及自然保护区建设三者相辅相成(图3)。政策法规保障自然保护区的健康运行, 自然保护区则是政策法规的实施载体。政策法规指引保护与恢复工程的实施, 保护与恢复工程则是政策法规的实践, 其成果为政策法规的制定提供参考。保护与恢复工程有益于自然保护区外红树林的保护与恢复, 自然保护区则作为保护与恢复工程的示范, 为保护与恢复工程的开展提供借鉴。在今后的红树林保护措施中, 需进一步促进三者的有机结合, 更加科学、高效地保护与恢复红树林。
2.2 近40年中国大陆红树林面积变化
与开发前1970年代的4.88万公顷相比, 1980—2000年中国大陆红树林面积减少到约1.86万公顷, 2000—2
020年, 我国加大红树林的恢复力度, 2020年红树林面积已经恢复至2.8万公顷(图4)。在省级层面, 除广西外, 其余3个省份现有的红树林面积均小于破坏前的面积(图4)。相较于我国红树林面积增加的趋势, 全球范围内多数国家的红树林面积仍然在持续减少。1970年代以来, 由于鱼虾养殖业的兴起, 越南、菲律宾以及泰国50%以上的红树林均被破坏[5], 其中越南的红树林面积从1943年的408500ha降至2015年的58000ha[30]。虽然我国红树林面积有所恢复, 但相较于陆地森林生态系统面积和蓄积连续30年增长的态势, 红树林的恢复力度有待加强[31–32]。
人为改变土地利用类型是红树林面积发生变化的主要原因。20世纪末, 围垦造成广西超8000亩的红树林被毁, 挖塘养殖造成广东7000多亩的红树林丧失。进入21世纪, 各省投入大量资金, 红树林的面积逐步恢复。如2004年珠江口湿地生态保护行动, 耗资5亿元种植红树林5万ha, 同年台山市于全市种植红树林1000亩; 2014年泉州湾洛阳江海域滩涂新增红树林390亩。然而, 当前造林成效较差。如2002—2015年, 广西营造了3984.5ha的红树林, 成林1338.9hm2, 成活率仅为33.6%[33]。另外, 红树林恢复过程中常用外来物种, 有一定程度的生态风险。如海南的人工林中, 外来物种无瓣海桑和拉关木占46.72%[34]; 广西种植的红树林中, 无瓣海桑占26.14%[33], 将对本土红树植物的生长造成一定的影响[21]。
2.3 近40年中国大陆红树林生物多样性变化
1980—2000年, 原生真红树的物种数量未减少, 但种规模受到较大的影响, 物种濒危状况严重; 2000—2
020年, 虽然恢复力度加大, 但是濒危状况未得到显著改善。从表3看出, 海南植物种类最多, 24种原生真红树植物均有分布, 物种特有性较强, 多年来植物种类未减少; 广东原生红树植物有12种, 且多为广布种, 其原生红树植物种类也未减少; 福建原有红树物种8种, 卤蕨和海漆2007年前发生本地灭绝, 至今尚未恢复; 广西的原生红树物种有12种, 当前发现角果木在广西发生本地灭绝, 有待恢
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破坏和自然灾害定义为负值, 保护和恢复过程定义为正值; 政策法规的量化标准见表 1; 圆点越大, 表示当年相同事件发生次数越多; 绿圆点越偏右, 评分越高
图1  红树林损毁及保护行为评估
Fig. 1  Assessment of damage and protection behavior of mangroves
图2  红树林自然保护区级别组成及面积变化
Fig. 2  Composition and area changes of mangrove natural reserves
复。区域灭绝不仅使本地红树林物种丰度降低, 种质资源丧失, 从长期看, 物种灭绝还会对该区域其他物种的进化以及红树林的遗传多样性产生影响。此外, 灭绝物种的生态位被较低生产力的物种代替, 导致生态系统特性的改变[35–36]。根据 IUCN  红物
种名录[37], 中国大陆现有的 28 种真红树(包括从国外引种的拉关木和无瓣海桑)中, 有 15 种存在不同程
度的濒危情况, 其中红榄李、拉氏红树、卵叶海桑和海南海桑属于极度濒危, 并且仅分布在海南。中国大陆红树林物种中, 濒危物种的占比远高于全

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