广州海洋实验室杨志峰团队在生态恢复对减少蓝碳生态系统碳排放的影响方面取得进展，相关成果以“Impact of restoration on reducing carbon emissions from different blue carbon ecosystems”为题发表在JCR 1区期刊Ocean & Coastal Management（影响因子：5.4）上，该论文第一单位为广州海洋实验室，第一作者是广州海洋实验室2025届联培硕士研究生聂思琦，广州海洋实验室欧阳晓光研究员为共同通讯作者。合作单位包括广东工业大学、天津大学和澳大利亚Southern Cross University。

蓝碳生态系统（包括红树林、盐沼和海草床）是基于自然的气候变化解决方案。关于不同修复策略如何影响蓝碳生态系统碳排放的问题，目前仍存在认知空白。本研究旨在揭示不同修复策略（包括外来与乡土物种引入）影响蓝碳生态系统碳排放的内在机制。重点探究以下核心问题：（1）不同类型蓝碳生态系统中，沉积物-大气与水-大气界面二氧化碳与甲烷通量的关键驱动因子是什么？（2）生物与非生物因子如何通过不同界面影响各类蓝碳生态系统的二氧化碳与甲烷通量？（3）导致不同界面碳通量变化的主要贡献源有哪些？本研究对36处修复的与天然的蓝碳生态系统（包括红树林和海草床）的二氧化碳和甲烷通量进行了观测（图1），采用放射性和稳定同位素结合，揭示温室气体排放来源与抵消碳埋藏的比例（图2）。通过对比分析，揭示了采用不同修复策略（包括种植乡土物种、外来物种和入侵物种）的蓝碳生态系统，及处于不同水文地貌单元（小型河口、大型河口及海岸）的碳通量特征。研究成果为选择最优减排修复方案提供了科学依据，并有助于降低蓝碳通量评估的不确定性。此外，本研究还识别了蓝碳生态系统沉积物-大气界面与水-沉积物界面二氧化碳和甲烷通量的关键控制因子，通过二氧化碳、甲烷及沉积物的稳定碳同位素耦合分析，实现了不同碳通量来源的解析。这些发现深化了我们对不同类型蓝碳生态系统、不同界面碳通量驱动机制与来源的理解。

本研究发现沉积物-大气界面的二氧化碳和甲烷排放受非生物与生物因子共同影响，而水-大气界面的碳排放则主要受非生物因子控制（图3），其对二氧化碳和甲烷通量变化的解释度分别达86.8%和93.8%（图4）。采用外来红树物种无瓣海桑修复的红树林二氧化碳排放量（14.5±2.9至22.1±4.8 mmol m^-2 d^-1）显著高于采用乡土红树物种的修复区与盐沼物种互花米草入侵区（1.3±0.6至1.9±1.0 mmol m^-2 d^-1）（图5）。通过乡土物种修复的红树林与海草床，其二氧化碳通量均低于天然生态系统。大型河口区的二氧化碳通量显著低于小型河口（图6）。沉积物-大气与水-大气界面的甲烷排放分别主要源自碳酸盐还原反应和乙酸发酵作用（图7）。甲烷通量可抵消红树林与海草沉积物碳埋藏量的11.0%和3.5%，该比例低于全球平均值（20.50%和28.85%）。研究结果表明：与引进外来物种相比，采用乡土物种修复的蓝碳生态系统能更有效降低碳排放；而为控制互花米草入侵、引种外来红树无瓣海桑反而会增加碳排放（图8）。

该研究工作得到了国家自然科学基金重点项目和面上项目、广东省海外名师项目、“一带一路”国际科学组织联盟合作研究项目、2023年度南沙区重点领域科技计划项目和南方海洋科学与工程广东实验室（广州）PI项目等资助。

论文全文：Nie, S., Ouyang, X., Lin, J., Guo, F., Maher, D.T., Song, Z., Yang, Z. (2026) Impact of restoration on reducing carbon emissions from different blue carbon ecosystems. Ocean & Coastal Management, 271, 107962. doi: 10.1016/j.ocecoaman.2025.107962.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ocecoaman.2025.107962

图1 样地和采样点分布图。三角形与圆形分别标示了自然区域沉积物-大气界面与水-大气界面的采样点位，方形则代表生态修复区的采样点位。

图2 蓝碳生态系统沉积物累积量、气体通量及其同位素测量的示意图。

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图3 不同界面二氧化碳与甲烷通量相关因子的识别。a) 沉积物-大气界面；b) 水-大气界面。

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图4  结构方程模型图示。a) 沉积物-大气界面；b) 水-大气界面。

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图5 沉积物-大气界面二氧化碳与甲烷通量随采样点位、修复类型及光照处理的变化规律。

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图6 水-大气界面二氧化碳与甲烷通量变化特征。

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图7 蓝碳生态系统碳排放的源解析。a) δ¹³C-CO₂与δ¹³C-CH₄示踪的二氧化碳与甲烷生成路径；

b) 和 c) 沉积物δ¹³C-CO₂/δ¹³C-CH₄与沉积物δ¹³C的相关关系。

图8 不同蓝碳生态系统碳通量的概念图。