海平面上升对滨海湿地生物多样性和生态系统过程的影响
摘要：21世纪以来，自然环境发生巨大的变化，海平面上升多次成为人们研究的热点。海平面上升对滨海湿地带来众多影响，包括湿地面积缩小、不同区域土壤理化性质改变、物种转移等等。海平面上升改变了湿地高程，使中高潮区生产者面临水淹、海浪冲击、土壤空气减少的挑战，迫使生产者陆向迁移，或采用捕捉沉积物的形式抬高高程，来适应环境。湿地内部不同生物群落之间的相互作用发生改变。相较于本土植物，入侵植物往往能够更好地适应生境改变，取得竞争优势；生产者生存关系的改变，同样带动着生态系统中消费者和分解者生存方式改变。海平面上升还影响湿地内部有机碳的积累等。本文整合了多位研究者的研究成果，从海平面上升对生态系统中非生物环境、生物多样性以及生态系统过程的影响三方面进行总结，探求海平面上升对滨海湿地的影响，对滨海湿地的保护提供一些依据。
关键词：海平面上升； 滨海湿地； 非生物环境； 生物多样性； 生态系统过程
21世纪以来，自然环境正在发生在巨大的变化：全球气候变暖进程加快、臭氧层的损耗和破坏增加、酸雨侵蚀的范围不断扩大等等。在众多的环境变化中，海平面上升多次成为人们的关注点［1］。由于全球气候变暖，导致极地冰川、陆地冰盖融化，注入大海的水量增多；加之海水因温度上升而发生热膨胀［2］，海平面在不断地上升，而且上升速度并不恒定［3］。海平面上升已经成为导致滨海湿地生境丧失、生物群落改变和生态系统服务功能降低的重要原因之一。
海平面上升对自然生态系统带来巨大的影响，而滨海湿地首当其冲。滨海湿地是陆地生态系统和海洋生态系统的交错过渡地带，下限为海平面以下6米处，常为大型海藻生长区外缘，上限为大潮线之上与内河流域相连的淡水或半咸水湖沼以及海水上溯未能抵达的入海河的河段，包括河口、盐滩、泥炭沼泽、沙洲、红树林、珊瑚礁、海岛等［4］。Ge等［5］研究认为，海平面上升主要通过改变高程对盐沼湿地的生物与非生物过程产生影响，包括沉积机制、泥滩侵蚀、高程变化、种子库和发芽、幼苗扩散、个体建立和存活、对淹没的容忍、克隆整合和特异性竞争的耐受性（图1）。
图1 盐沼湿地演变的生物与非生物过程（引自Ge et al. 2016）
本文从海平面上升对生态系统非生物环境、生物多样性以及生态系统过程的影响三方面对现有的研究结果进行总结，探求海平面上升对滨海湿地的影响，为滨海湿地的保护提供科学依据。
- 海平面上升对非生物环境的影响
在滨海湿地生态系统中，高程是最重要的梯度之一。高程涉及到生态系统中的海浪频率、水淹时间和盐度等因子［6］。根据高程梯度，研究者将滨海湿地进行分区，划分为浅海、光滩、低潮区、中潮区、高潮区和海岸。从浅海到海岸，滨海湿地物种对环境中盐分的耐性逐渐降低；对水分的需求也发生变化，表现为从海洋生物过渡到陆生生物。浅海到低潮区适宜鱼类和浮游藻类生长；低潮区和中潮区生存着大多数软体动物和节肢动物，并出现了耐盐性强并适应陆生的低矮植被；在高潮区乃至海岸，水淹的时间短，盐度降低，出现了更多适应陆地生长植物，并且植物种类在增多［7］；陆生动物的增多也在生态系统中发挥着重要的最用。随着海平面不断上升，海水不断侵入滨海湿地，湿地内高程在不断降低，高海拔地区土壤的理化性质，如土壤中盐度、含水量、含氧量等等，逐渐和邻近低高程相近，栖息地的改变，对湿地内生物多样性产生重大影响。
- 海平面上升对生物多样性的影响
滨海湿地的生物类群主要包括微生物、藻类、高等植物、底栖动物、鱼类和鸟类。在不同高程，物种分布表现为一定的特征。绝大多数植物物种主要生长中高潮带，软体动物和鸟类主要生长于中低潮带，而鱼类和藻类主要在浅海和低潮带［7］。滨海湿地生物群落的内部结构通常受高程的影响。生物群落的丰度和盖度沿着高程呈现一定的规律变化，海平面上升将导致生物群落的陆向迁移或多样性改变［8］。
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