近日，南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）（以下简称广州海洋实验室）杨志峰院士团队携手广东工业大学、香港中文大学等合作单位，在红树林生态系统修复对根系分解的影响研究领域取得重要进展，成功揭示生态恢复对蓝碳系统碳减排的作用。相关成果发表于《应用生态学期刊》（Journal of Applied Ecology）。

红树林作为典型的蓝碳生态系统，具备高效吸收大气中二氧化碳并将其储存于沉积物中的能力。红树林植物固定的碳被定义为本地碳，涵盖凋落物和死根，它们对沉积物碳积累有着重要贡献。精准量化红树林中本地碳与外来碳的贡献，对于合理分配蓝碳碳汇意义重大。而根系分解在将根系物质转化为本地碳并最终埋藏于沉积物的过程中，扮演着关键角色。

然而，目前由于缺乏根系分解速率和过程的相关数据，根系分解对沉积物碳埋藏的具体贡献仍不清晰。尽管分解的根系物质主要构成沉积物中的活性碳，且红树林根系具有难降解特性，但根系分解究竟如何影响红树林沉积物中碳的长期稳定性，尚无定论。

红树林根系分解实验设计与驱动因子概念图。研究团队供图

在国家自然科学基金等项目资助下，研究团队选取香港的基围修复红树林和米埔沼泽的天然红树林作为研究对象。通过综合调查修复红树林与天然红树林根系分解速率的差异，结合多元统计与路径分析模型，深入识别了红树林根系分解的全球和局地交互驱动因素，并评估了红树林根系在分解过程中稳定碳同位素的动态变化。

研究结果显示，在分解过程中，红树林根系的δ¹³C值和根系分解速率常数会因地点、物种和形态的不同而有所差异。这凸显了考虑根系和凋落物在分解过程中δ¹³C值的不确定性，对于准确约束红树林中本地碳贡献估算的重要性。具体来看，根系δ¹³C值在分解期间呈现不规则变化，细根的δ¹³C值显著高于粗根；红树物种中，白骨壤和秋茄的δ¹³C值显著高于桐花树和老鼠簕。在分解速率常数方面，修复红树林显著高于天然红树林；细根的分解速率常数显著低于粗根；秋茄的根系分解速率常数显著高于其他树种。此外，红树林根系稳定碳同位素会因真菌富集、活性碳淋溶和物种差异等不同途径而发生变化。

在实际应用中，认识这些差异与变化对于实施红树林蓝碳计量至关重要。一方面，将根系在不同分解阶段的碳同位素系列数据纳入同位素混合模型，能够有效减小对本地源贡献估算产生的偏差；另一方面，在同位素混合模型中充分考虑红树林根系稳定碳同位素在不同途径下的变化，能够更可靠地约束本地源和外来源对红树林沉积物碳汇的贡献。

指数回归和路径分析进一步表明，根系分解速率常数主要由交互作用的局地因素驱动，而非全球因素。红树林细根和粗根的分解速率常数与根系碳氮比呈显著负相关，与沉积物碳氮比呈显著正相关。局地因素，包括凋落物碳氮比、孔隙水盐度、沉积物有机碳、氮和含水量、地点和物种等，能够解释细根分解速率常数65.1%的变化。当将研究数据与已发表的根系分解研究相结合时，发现全球红树林的根系分解速率常数并未呈现出明显的纬度或经度趋势。

论文第一作者兼通讯作者、广州海洋实验室研究员欧阳晓光呼吁，未来研究应考虑细根和粗根在分解速率、周转率和生产力方面的差异模式，以厘清它们对沉积物碳埋藏的贡献，进一步完善未来蓝碳核算方法中的验证框架。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/1365-2664.70336