红树林蓝碳：二氧化碳摩尔分数倍增情景下红树林湿地碳、氮储量的研究（刘珺 ）

本书介绍了中国红树林概况、CO2摩尔分数升高对红树林湿地生态系统的影响及其进展，介绍了CO2摩尔分数倍增情景下红树林湿地碳、氮储量变化研究的试验模拟方法。对两种红树植物秋茄、桐花树湿地系统在CO2摩尔分数倍增情景下碳、氮含量的变化，以及其与红树植物生物量之间的关系进行了研究，并探讨微生物种群和数量对CO2摩尔分数倍增的响应，如何建立红树林湿地系统碳、氮储量模型，以及红树林湿地系统碳、氮储量的变化趋势。上述研究对红树林湿地在CO2摩尔分数倍增情景下维持系统结构与功能平衡、减少高浓度二氧化碳对于红树林生态系统的固碳潜力破坏以及控制大气温室气体浓度具有重要意义。
本书可供对红树林蓝碳碳储量评估感兴趣的自然资源管理者、科研工作者阅读，也可供相关专业的高等院校师生学习，还可供相关社会团体、地方和政府行政管理人员参考。

刘珺，博士，长期从事环境工程专业的科研和教学工作，具有丰富的教学经验，科研成果丰富。层先后编写出版了教材和科技图书，发表论文多篇。

大气CO2 浓度升高不仅能够引起全球的气候变化，而且CO2作为植物光合作用的“原料”，对植物生物量产生影响，可通过有机碳分配的变化影响生态系统碳和氮的储量。红树林是指热带海岸潮间带的木本植物群落，是陆地过渡到海洋的特殊森林类型。其在碳储量控制、固碳潜力、氮循环、土壤分解方面都有一定的优势。目前，随着人们在全球气候变化研究中对生态系统碳循环的关注度越来越高，红树林因其初级生产能力极高和碳循环周期短的特点，成为国内外学者深入研究的对象。
近年来，我国高度重视红树林保护工作，在湿地保护法中专门设置了红树林条款，组织实施《红树林保护修复专项行动计划（2020—2025年）》。2023年5月13日，自然资源部办公厅印发实施6项蓝碳系列技术规程，对红树林、滨海盐沼和海草床三类蓝碳生态系统碳储量调查评估、碳汇计量监测的方法和技术要求作出规范。红树林初级生产能力高、碳循环周期短，作为三大滨海蓝碳之一，成为众多学者研究的焦点。借由国内外学者研究现状可以发现，红树林湿地生态系统对于CO2有着较好的固碳缓释作用，同时还能够有效增强氮循环效应并且排污净污，这似乎是一条缓解大气CO2浓度升高的有效解决途径，能够助力实现“双碳”目标。
本书选题内容为CO2摩尔分数倍增对红树林湿地生态系统及碳、氮储量的影响机理，旨在对红树林湿地在CO2摩尔分数倍增情景下维持系统结构与功能平衡、减少高浓度二氧化碳对于红树林生态系统的固碳潜力破坏、控制大气温室气体浓度等方面研究提供数据参考，对充分发挥红树林湿地生态系统固碳作用具有重要意义。
本书内容引入新技术和新方法，并兼顾了学术成果与科普知识，章节划分便于读者迅速掌握关于碳储量研究的相关方法。本书关注生态学领域中蓝碳这一热点议题，并对未来CO2摩尔分数倍增情景下红树林湿地系统碳、氮储量的变化趋势进行了预测，具有一定的前沿性，不仅对科学界具有重要意义，也对政府相关工作人员、决策者、企业和一般公众具有广泛的参考作用，对红树林蓝碳碳储量评估感兴趣的自然资源管理者、科学家、社会团体、地方和国家机构，都可以使用此书。
本书试验部分的外业工作和内业工作都非常辛苦，在此感谢为本次试验付出辛勤劳动的周培国老师、黄靖宇老师；感谢硕士研究生罗舒君、李凡、邹胜男、崔喜博等。
本书的研究成果希望能对研究红树林生态系统的固碳潜力、控制大气温室气体浓度及湿地生态系统的管理提供一些基础的依据。一些科学问题的解释和分析方面存在不足，希望读者能够批评指正。

刘珺
2024年2月

第一章 红树林湿地C、N 储量及研究进展 001
1.1 研究背景及意义 003
1.2 国内外研究进展 008
1.2.1 中国红树林概况 008
1.2.2 CO2浓度升高对湿地生态系统C、N循环的影响 012
1.2.3 CO2浓度升高对红树林湿地生态系统生物量及C、N储量的影响 022

第二章 CO2 摩尔分数倍增情景下红树林湿地C、N储量的研究方案 027
2.1 研究地点概况 029
2.2 红树植物的选择与培养 031
2.3 环境因子调控 032
2.3.1 气候变化及其模拟研究 033
2.3.2 什么是FACE 034
2.3.3 其他的试验装置 035
2.3.4 国内的FACE试验 036
2.4 底泥的选择与培养 040
2.5 模拟潮汐方法 041
2.6 指标测定方法 041
2.6.1 植物的形态因子与生物量 041
2.6.2 C含量与N含量 042
2.6.3 土壤中微生物 043
2.6.4 C储量与N储量 044
2.7 数据分析 045

第三章 海南红树林湿地环境特征 047
3.1 海南红树林植物群落 050
3.1.1 植物群落概况 051
3.1.2 植物群落种类组成 052
3.2 植物群落特征 056
3.3 植物群落多样性分析 057
3.4 本章小结 059

第四章 CO2 摩尔分数倍增对红树林植物秋茄、桐花树植物性状及其生物量的影响 061
4.1 试验方法 064
4.1.1 试验设计 064
4.1.2 测定指标与方法 064
4.2 结果与讨论 065
4.2.1 CO2摩尔分数倍增对秋茄形态特征的影响 065
4.2.2 CO2摩尔分数倍增对桐花树形态特征的影响 068
4.2.3 CO2摩尔分数倍增对秋茄、桐花树叶解剖结构的影响 070
4.2.4 CO2摩尔分数倍增对秋茄、桐花树生物量的影响 073
4.3 本章小结 081

第五章 CO2 摩尔分数倍增对秋茄、桐花树模拟湿地系统C、N 含量的影响 083
5.1 试验方法 086
5.1.1 试验设计 086
5.1.2 测试方法 086
5.1.3 数据处理 089
5.2 结果与讨论 089
5.2.1 CO2摩尔分数倍增对无植物对照培养池水中C、N含量的影响 089
5.2.2 CO2摩尔分数倍增对秋茄、桐花树模拟湿地系统内C含量的影响 091
5.2.3 CO2摩尔分数倍增对秋茄、桐花树模拟湿地系统内N含量的影响 104
5.2.4 CO2摩尔分数倍增对红树林模拟湿地系统C、N收支的影响 114
5.2.5 CO2摩尔分数倍增对湿地土壤微生物的影响 118
5.3 本章小结 122

第六章 CO2 摩尔分数倍增对红树林植物C、N储量的影响 125
6.1 试验方法 128
6.1.1 试验设计 128
6.1.2 数据处理 129
6.2 结果分析 130
6.2.1 红树林湿地C、N含量变化对植物性状的影响 130
6.2.2 CO2摩尔分数倍增情景下红树林湿地C、N储量变化 137
6.2.3 不同摩尔分数CO2处理下两种红树类型C、N储量方程 140
6.2.4 CO2摩尔分数倍增情景下秋茄、桐花树实地C储量预测 145
6.3 本章小结 152

第七章 主要结论与展望 155
7.1 主要结论 157
7.2 研究展望 160

参考文献 161