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作為全球生物多樣性最豐富的國家之一，中國在過去五十年間開展了眾多大規模的生態恢復項目。這些恢復工作是如何演變的，還存在哪些挑戰？ 研究發現，取代入侵雜草的努力可能會增加該地區的溫室氣體排放。

作者：

Sahas Mehra

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主要內容

2023年，中國啟動了有史以來規模最大的海岸修復工程。由于一種名為互花米草（Spartina alterniflora）的入侵性快速生長雜草的威脅，這種雜草正在侵占蛤蜊養殖場、鳥類棲息地和航道，中國計劃移除這種植物，并用環境友好型物種取而代之，例如本地蘆葦和紅樹林。

然而，研究人員本月在《

Geophysical Research Letters

未參與此項工作的休斯頓大學海岸生態學家史蒂文·彭寧斯（Steven Pennings）表示，這項研究凸顯了海岸修復在無意中造成的環境成本。復旦大學和云南大學的入侵生態學家李博（未參與此項研究）表示，未來考慮采取此類措施的國家“需要從大局出發，權衡利弊”。

圖1 中國主要生態恢復項目（Li et al., Current Biology, 2024）

1979年，中國從美國引進了互花滑米草，用于保護海灘。這種植物根系發達，能夠固結沉積物，穩定海岸。穩定后的海岸區域隨后被用于發展水產養殖，例如在池塘中養殖和捕撈魚類。米草的秸稈也常用于生產生物燃料和肥料。

但如今，米草的生長已失控。中國1.8萬公里的海岸線已被米草覆蓋，堵塞了航道，破壞了候鳥的棲息地。

中國于2023年2月啟動了米草防治計劃，目標是在今年年底前完成。除了挖掘長滿米草的土壤外，工人們還廣泛使用割草、翻耕等物理防治措施來清除米草。清除后，他們種植紅樹苗。僅第一年，工人們就清理了 37,000 公頃土地，超過了這種鹽草總面積的一半，使這些目標順利實現。

圖2：2024年9:拍攝的遼寧省盤錦市紅海灘國家風景廊道景區的紅海灘（無人機照片）（來源新華社）

先前的研究表明，擾亂沿海土地可能帶來不良后果，例如大幅增加溫室氣體排放。為了衡量其對中國的影響，廈門大學的濕地生態學家朱旭東和海洋生物地球化學家戴民漢及其同事研究了張江河口的一片米草濕地。該河口是中國海岸修復項目的一部分。

科學家們采用了“渦流協方差法”，即使用配備傳感器的塔來分析氣體和風速，測量陸地與大氣之間溫室氣體的交換。他們于2021年11月在濕地和1公里外的一片成熟紅樹林中安裝了這些塔，以確保溫室氣體通量的差異是由于不同的棲息地，而不是大氣造成的。2022年10月，作為其沿海修復項目（例如有害物種管理）的一部分，中國在此進行了密集的米草清除工作，使用了適合清除根系強大的植物的機械鏟和挖掘機。 2023年6月，工人們使用鋤頭等工具清除了清除過程中帶出地面的種子或根部碎片。作為修復工作的一部分，這里目前正在種植紅樹林。

研究人員計算了這些地區兩年（截至2023年10月）的二氧化碳和甲烷排放量，以解釋挖掘前后大氣溫室氣體排放的差異。研究小組發現，紅樹林持續提供環境效益：它吸收的二氧化碳多于排放量，而釋放的甲烷卻很少。濕地在被挖掘之前也表現出類似的效益。

但在疏浚之后，這種優勢消失了：排放量超過了挖掘前的吸收量。更糟糕的是，研究人員表示，在政府使用機械鏟之后，這里的甲烷排放量增加了20倍。在接下來的一年里，這些排放量是挖掘前的10倍，是類似濕地甲烷排放量中值的100倍。總體而言，這些挖掘工作在接下來的一年里向大氣中排放了11680噸溫室氣體，相當于燃燒了近6000噸煤。

根據計算機模型，挖掘后濕地需要長達16年的時間才能吸收更多的溫室氣體，產生的溫室氣體排放量也比挖掘前減少。然而，紅樹林在種植后需要長達48年的時間才能吸收16年來增加的溫室氣體排放量，因為它們需要時間才能成熟。

由于大米草對該地區造成的破壞性影響，該團隊不建議放棄該項目。相反，他們提出了一些更環保的方法，例如結合割草和耕作，或者用塑料布覆蓋大米草以抑制其再生。

加州大學戴維斯分校的生態學家唐納德·斯特朗建議使用除草劑，因為在美國、澳大利亞和其他國家，除草劑已被證明能夠有效且環保地控制米草屬植物。李教授表示，除草劑的使用令人擔憂，因為它可能對鳥類棲息地和水產養殖造成有害影響。但他指出，現在中國已批準使用一些更安全的化學品來根除這種雜草，與加州的使用方法類似。李教授認為，這是一個各國可以相互學習、找到更好方法來應對此類入侵物種的范例。

圖3：中國已采取多項措施清除入侵物種互花米草，例如 2021 年 9 月在青島市一處潮間帶進行的挖掘

• 信息來源：地球平衡與穩定微信公眾號。

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