從《巴黎協(xié)定》到“碳中和”承諾，全球?qū)p緩溫室氣體排放的呼聲日益高漲。除了減少化石燃料消耗和發(fā)展可再生能源，自然生態(tài)系統(tǒng)在碳循環(huán)中的作用也受到了前所未有的關(guān)注。特別是，海洋和沿海生態(tài)系統(tǒng)因其獨特的固碳能力而被賦予了“藍碳”的重要使命。在這些寶貴的生態(tài)系統(tǒng)中，紅樹林以其驚人的碳儲存效率和多重生態(tài)服務(wù)功能，成為應(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵“自然解決方案”之一。然而，全球紅樹林正面臨著快速退化和消失的威脅，其蘊藏的巨大藍碳潛力及其脆弱性亟待我們深入了解。那么，我們?nèi)绾巫R別、核算并真正激活這片“海洋碳庫”的氣候價值？本文將圍繞紅樹林在藍碳儲存中的關(guān)鍵作用，探討如何科學核算這些寶貴的碳儲量，并通過具體的國家案例審視當前的保護實踐及其優(yōu)劣，最終為中國紅樹林藍碳的未來發(fā)展提供借鑒與展望。

紅樹林：地球上最富饒的“藍碳倉庫”

紅樹林在全球碳循環(huán)中扮演著不可或缺的角色，其單位面積的碳儲存能力遠超陸地森林。研究表明，熱帶地區(qū)的紅樹林是碳密度最高的森林類型之一，甚至有研究估算全球紅樹林在2000年的總碳儲量約為8,768百萬噸（Mt），范圍在8,050–9,486 Mt之間。另有研究估算，全球紅樹林的藍碳儲量可能高達25.7Tg C。這些驚人的數(shù)據(jù)凸顯了紅樹林作為天然碳匯的巨大價值。例如，塞舌爾等小島嶼發(fā)展中國家（Small Island Developing States，SIDS）已經(jīng)開始評估其藍碳資源，雖然初步估值存在差異，但這正反映了藍碳評估的復雜性與挑戰(zhàn)。紅樹林不僅能固碳，還能通過保護海岸線、提供漁業(yè)棲息地和支持當?shù)厣鐓^(qū)生計等方式，帶來多重環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益。

圖 2  2000年全球紅樹林基線碳儲量各碳庫占比 (來源：Wang et al., 2025)

紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的碳庫構(gòu)成是多維的，包括地上生物量（如樹干、枝葉）、地下生物量（根系）、土壤有機碳和死亡有機物碳庫。其中，土壤有機碳是紅樹林碳儲量的主要部分，高達98%的碳儲存在沉積物中。在中國，紅樹林地下碳儲量占比高達69–91%，展現(xiàn)出其獨特且穩(wěn)定的長期碳封存能力。盡管地上生物量碳（Above-ground Biomass Carbon，AGBC）在各地區(qū)均有顯著儲量，但地下生物量碳（Below-ground Biomass Carbon，BGBC）和土壤碳的比例更高，這與其適應(yīng)潮汐洪水和厭氧環(huán)境的根系結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，這些條件顯著減少了地下部分的碳流失。

圖 3  全球紅樹林不同土壤深度的平均根系產(chǎn)量及其占比（來源：Arnaud et al., 2023）

全球紅樹林平均每年根系產(chǎn)量約為770±202克/平方米，或每年41±11Tg碳，這遠高于此前報告的數(shù)值，甚至接近最富饒的熱帶森林的根系生產(chǎn)力。值得注意的是，地貌環(huán)境對根系生產(chǎn)力有顯著影響，三角洲地區(qū)（808±311克干生物量/平方米/年）的根系生產(chǎn)力最高，其次是河口（640±131）、瀉湖（357±27）和開放海岸（250±49）。此外，溫度和降水也對根系生產(chǎn)產(chǎn)生重要影響，溫度升高可能增加根系產(chǎn)量，而降水增加則通過提高土壤淡水可使用性來促進根系生長。根系碳埋藏量每年約為23±5Tg碳，占紅樹林總碳埋藏量的90%以上。即使是深層土壤（37-73厘米）的根系生產(chǎn)也對總碳儲量有重要貢獻，約占總量的三分之一。因此，準確量化地下根系動態(tài)對于理解全球紅樹林碳預(yù)算至關(guān)重要。

圖 4  全球紅樹林碳通量預(yù)算中根系碳的關(guān)鍵作用（來源：Arnaud et al., 2023）

測量紅樹林：揭示藍碳價值的基石

藍碳的科學核算是一個復雜且多層次的過程，需要結(jié)合實地測量、遙感技術(shù)和建模方法。政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）提供了分級方法（Tier1、Tier2、Tier3），從初步估算到最全面標準，允許各國根據(jù)自身能力和數(shù)據(jù)可得性進行選擇。盡管近年來遙感技術(shù)在獲取高分辨率、長時間序列的紅樹林分布數(shù)據(jù)方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，例如全球紅樹林監(jiān)測（Global Mangrove Watch, GMW）數(shù)據(jù)集已為碳估算提供了重要基礎(chǔ)，但當前的藍碳核算仍面臨科學和社會經(jīng)濟層面的不確定性。其中，不同數(shù)據(jù)源與估算方法之間的差異，仍可能導致結(jié)果在空間或時間尺度上的不一致。因此，標準化評估和地面實況驗證是提高核算準確性和可靠性的關(guān)鍵。

圖 5  國家溫室氣體清單中藍碳生態(tài)系統(tǒng)的納入（來源：Schindler Murray et al., 2023）

精準測量紅樹林地上生物量碳和地下生物量碳，以及土壤有機碳是藍碳核算的核心。地上生物量通常采用回歸分析、實地測量、局部/區(qū)域數(shù)據(jù)集或IPCC默認值進行估算。地下生物量則常通過地上生物量與根冠比進行估算。土壤有機碳的測量則需要通過土壤取樣并在實驗室進行干燥和燃燒分析來確定其碳含量。此外，地貌環(huán)境分類對提高估算準確性至關(guān)重要，因為紅樹林的生長、土壤特性和根系生產(chǎn)力受地貌環(huán)境的顯著影響。例如，在碳酸鹽沉積環(huán)境中的紅樹林土壤有機碳可能被低估約50%，而在三角洲環(huán)境中則可能被高估高達86%。這表明地貌類型對碳儲量估算有顯著影響。為了更準確捕捉這類差異，研究者開始引入新技術(shù)手段，如射頻雷達技術(shù)（Light Detection and Ranging，LiDAR）和無人機測繪，輔助評估地上生物量與土壤海拔的微尺度變化，從而提升碳核算的空間精度。

圖 6  藍碳核算中合格的碳庫列表（來源：Gold Standard, 2021）

此外，人為影響也為紅樹林藍碳儲量的核算帶來了復雜性。研究表明，人口密度與紅樹林土壤碳儲量呈負相關(guān)關(guān)系。當人口密度達到每平方公里300人（即被定義為“城市區(qū)域”）時，紅樹林土壤碳儲量估計比偏遠地區(qū)（人口密度為零）的紅樹林低37%。這一差異在人口密度較低的范圍內(nèi)（如0-250人/平方公里）也顯著，即便此時不涉及大規(guī)模的土地轉(zhuǎn)化。然而，當模型中考慮氣候因素（如溫度和降水）時，人口密度與土壤碳儲量之間的負相關(guān)關(guān)系會減弱甚至不顯著。這表明人口密度本身并非衡量人類直接影響的最佳指標，因為土地利用變化（如轉(zhuǎn)化為水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)和城市開發(fā)）才是導致藍碳大量流失的主要驅(qū)動因素。在人口密集區(qū)，紅樹林面臨更大的壓力，如森林破碎化、邊緣效應(yīng)、污染（如微塑料、電子垃圾和污水）以及過度采伐，這些都會嚴重影響其碳儲存能力，甚至可能使其轉(zhuǎn)變?yōu)樘荚?，即由于紅樹林碳儲包括植物體等“生物碳”與沉積土壤中難以降解而形成的“非生物碳”（如腐殖質(zhì)和礦物結(jié)合碳）。因此，在核算藍碳時，需更深入地分析具體的土地利用類型和人類活動對紅樹林生態(tài)系統(tǒng)健康的影響。

圖 7  人口密度對紅樹林土壤碳儲量的影響趨勢圖（來源：Chien et al., 2024）

保護與核算：從塞舌爾到中國的路徑啟示

國際社會在紅樹林藍碳保護方面已積累了一定的經(jīng)驗。例如，塞舌爾開創(chuàng)性地發(fā)行了全球首支主權(quán)藍碳債券，為海洋保護和可持續(xù)漁業(yè)提供了資金。這一創(chuàng)新機制為小島嶼發(fā)展中國家（SIDS）提供了新的融資機會。此外，巴西、墨西哥和尼日利亞等國通過推行保護和恢復項目，實現(xiàn)了紅樹林碳儲量的顯著增長。巴西自2010年起實施了“巴西藍色倡議”等一系列保護項目，使其紅樹林累積碳儲量呈現(xiàn)急劇增長趨勢。墨西哥也通過政策措施，顯著增加了紅樹林面積，并實現(xiàn)了累積碳儲量的明顯增長。然而，印尼盡管自2007年起開展了多項紅樹林恢復項目，但其紅樹林面積仍在下降，這警示了保護工作的復雜性和挑戰(zhàn)性，僅僅種植樹木不足以恢復生態(tài)系統(tǒng)，還需要恢復水文條件以促進自然定植和恢復。

圖 8  不同年齡紅樹林地上生物量（AGB）的累積變化（來源：Lovelock et al., 2022）

有效的保護策略需要平衡土地利用與藍碳效益。例如，“滾動契約”（rolling covenants）和臨時私有化等創(chuàng)新性土地管理模式，可以幫助在海平面上升背景下保護沿海生態(tài)系統(tǒng)。此外，社區(qū)參與和公平的利益分享也是藍碳項目成功的關(guān)鍵。例如，肯尼亞的Mikoko Pamoja項目通過社區(qū)主導的藍碳保護，實現(xiàn)了當?shù)厣鐓^(qū)的共同利益。然而，在人口密度高或土地轉(zhuǎn)化壓力大的地區(qū)，紅樹林面臨的挑戰(zhàn)更大，如前文中提到的森林破碎化、邊緣效應(yīng)、污染和污水排放等問題。因此，保護工作需因地制宜，考慮社會經(jīng)濟和環(huán)境等多重因素。

對于中國而言，借鑒全球經(jīng)驗，在紅樹林藍碳保護和核算方面大有可為。中國可以加強遙感監(jiān)測、現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集和模型開發(fā)，以提高核算精度，特別是針對目前數(shù)據(jù)稀缺的地區(qū)和更深層的土壤碳儲量。通過整合不同地理條件下的數(shù)據(jù)和應(yīng)用更先進的機器學習算法，可以更準確地預(yù)測紅樹林碳儲量。政策層面，中國應(yīng)加強對紅樹林藍碳的政策支持，并鼓勵社區(qū)參與，確保保護措施符合當?shù)厣鐓^(qū)需求并實現(xiàn)公平的利益分享。針對中國東南沿海人口密集、土地轉(zhuǎn)化壓力大的紅樹林區(qū)域，可以借鑒他國經(jīng)驗，采取更精細化的管理和修復措施，例如修復受損水文環(huán)境，而非僅僅大規(guī)模種植。未來，中國還可進一步發(fā)展區(qū)域性LiDAR和無人機數(shù)據(jù)采集技術(shù)，提升紅樹林藍碳實時估算能力。通過多方協(xié)作和技術(shù)創(chuàng)新，中國有望在全球藍碳保護中發(fā)揮更重要的作用。

圖 10  紅樹林地下根系結(jié)構(gòu)（加勒比海岸蓋萊塔點）圖為史密森熱帶研究中心蓋萊塔點實驗站（Galeta Point Laboratory）周邊的紅樹林生態(tài)系統(tǒng)，分布有紅、白、黑三類紅樹林。來源：Jorge Aleman / Smithsonian Tropical Research Institute

結(jié)語

紅樹林作為地球上高效的“藍碳倉庫”，在應(yīng)對全球氣候變化中扮演著不可替代的角色。其驚人的碳儲存能力，特別是深埋于土壤中的有機碳，為我們提供了重要的天然氣候解決方案。然而，要充分發(fā)揮紅樹林的固碳潛力并有效保護這些珍貴的生態(tài)系統(tǒng)，精確的碳核算和綜合的保護策略至關(guān)重要。這需要我們持續(xù)加強科學研究，開發(fā)更先進的遙感和現(xiàn)場測量技術(shù)，以克服現(xiàn)有數(shù)據(jù)和方法上的不確定性。同時，政策制定者、社區(qū)和國際社會必須緊密合作，制定和實施公平、可持續(xù)的保護措施，包括創(chuàng)新融資機制和社區(qū)參與模式。紅樹林藍碳的保護不僅僅是應(yīng)對氣候變化的挑戰(zhàn)，更是實現(xiàn)人與自然和諧共生、可持續(xù)發(fā)展未來的共同責任?；蛟S，下一次你走近紅樹林，不妨試著看見它埋藏在土壤深處的“碳記憶”。