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海草的恢复加速了生态系统服务的恢复

编译者:liguiju发布时间:2020-10-30点击量:53 来源栏目:科研动态

将海草重新引入弗吉尼亚海岸海湾是修复沿海栖息地最成功的案例之一。在过去的20年里,由弗吉尼亚海洋研究所领导的研究团队在4个贫瘠的海滨泻湖中播种了超过7000万棵鳗草种子,鳗草自然生长扩张的极快,迄今已有将近9000英亩—这是北卡罗来纳州和长岛湾之间最大的鳗草栖息地。

现在,这项长期监测研究表明,其成功修复效果远远超出了单一植物物种的修复,鳗草的恢复导致鱼类和无脊椎动物的丰度、海水的清澈度以及捕集污染性碳和氮的活动也大幅增加。这项研究发表在10月7日的《科学进展》(Science Advance)杂志上。

通常,衡量恢复项目成功的指标主要侧重于栖息地属性,如植物生物量、覆盖率或密度等。然而生态恢复最终的动机往往不是恢复栖息地本身,而是恢复其所提供的生态系统功能,诸如改善水质、渔业生产和碳储存等。此外,成功的栖息地修复需要在一个强有力的理论框架内进行,在切萨皮克湾这样的水质浊度、营养物质污染和气候变暖持续挑战着鳗草健康的地区,必须首先确定导致退化的压力源,在恢复工作开始之前减轻或改善那些问题。研究团队列出了该项修复工作成功的几个原因。

首先,阻碍自然恢复的不是退化的环境条件,而是缺乏种子。鳗草在弗吉尼亚州东海岸的海滨海湾繁盛,直到1933年,一场毁灭性疾病和飓风将它们彻底根除,大量以鳗草为食物和栖息地的海洋生物和海鸟也消失了。在这些孤立的沿海泻湖中,半个多世纪以来它们几乎完全没有植被,没有成熟种子能产生植物,1999年,当研究团队开始种植在其他地方收集的种子和幼芽时,恢复的条件已经成熟。

其次,播种面积较大,播种密度高。现场监测显示,这些因素有助于启动一个正反馈循环,在这个循环中,鳗草生长得足够健壮,能够抑制海浪,稳定海底沉积物,净化海水,使阳光照射到植物上,让它们继续生长,并自然产生种子。

第三个因素是各方对团队多年播种和监测工作的长期资助,支持资金来自美国国家海洋和大气管理局、美国陆军工兵部队、弗吉尼亚海岸带管理项目、弗吉尼亚海洋资源委员会的休闲钓鱼许可证基金、国家科学基金会、Keith Campbell环境基金会、以及其他公共和私人资助者。自1999年以来的21年里,科学家和志愿者们花费了3500多个小时从沿海海湾收集了大约1000万颗种子。他们在536块约500英亩的恢复地块上种植了这些作物,再加上从收获的嫩芽中收集的6000多万颗种子。持续播种帮助新生的鳗草草甸度过任何海岸生态系统中的自然变化。

第四个因素是该项目位于40,000英亩的弗吉尼亚海岸保护区(Virginia Coast Reserve)内。该保护区由美国自然保护协会(Nature Conservancy)管理,保护着美国东海岸最后一段海岸荒野,这里的水质仍然堪称典范,这使恢复鳗草的工程得以成功。自1987年以来,作为由弗吉尼亚大学管理的长期生态研究(LTER)基地,团队对该保护区一直在进行深入研究,对衰退的原因有着深刻的理解,反复评估最佳修复方法,并持续致力于长期监测和研究。

随着全球监管机构寻求保护和恢复生态系统服务,该研究为恢复和维护健康的生态系统提供了蓝图,海洋修复有可能在直接影响人类福祉的尺度上进行,以保障我们在不确定的未来中获得保护生态系统的多重利益。它解决了联合国生态系统恢复十年(2021年至2030年)的关键交付成果—恢复沿海生态系统和海洋科学促进可持续发展的十年目标,包括恢复受威胁的海洋生境(海草),保护生物多样性等,因此,目前迫切需要这样的成功例子来动员和激励其他恢复工作的努力,以实现这些国际目标。

(王秀娟 编译)

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