【摘 要】
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盐沼是生产力最高的生态系统之一,发挥着重要的碳汇作用,在全球碳平衡中扮演着重要角色,是“蓝碳”的重要组成部分。总初级生产力（Gross primary productivity,GPP）是生态系统碳汇过程的关键通量,在调节生态系统功能和缓解全球变暖等方面都具有重要作用,也是生态系统健康的重要指示。然而在人类活动和气候变化的共同影响下,盐沼生态系统的结构极易发生快速演变,进而影响包括GPP在内的盐沼
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盐沼是生产力最高的生态系统之一,发挥着重要的碳汇作用,在全球碳平衡中扮演着重要角色,是“蓝碳”的重要组成部分。总初级生产力（Gross primary productivity,GPP）是生态系统碳汇过程的关键通量,在调节生态系统功能和缓解全球变暖等方面都具有重要作用,也是生态系统健康的重要指示。然而在人类活动和气候变化的共同影响下,盐沼生态系统的结构极易发生快速演变,进而影响包括GPP在内的盐沼生态系统生态服务功能。因此,定量研究在人类活动和气候变化背景下长江口盐沼植被GPP的格局动态及其影响因素,对于深入理解盐沼碳循环过程和为盐沼生态系统科学管理和碳增汇提供科学依据,对快速和尽早实现“碳中和”目标有重要意义。本论文以长江口盐沼为研究对象,利用遥感影像数据、野外观测数据和历史资料等多源数据,解译分析了1989—2020年长江口盐沼植被的时空格局和演变规律;将叶面积指数（Leaf Area Index,LAI）反演模型和植被模型耦合,建立了一种动态植被模型,模拟了近30年长江口盐沼植被GPP时空动态;在此基础上,进一步定量分析了对长江口盐沼湿地植被和GPP格局影响的主要因素及其影响过程。主要研究结果如下:（1）1989—2020年期间,长江口盐沼植被面积先下降后上升,最低值为2007年的222.11 km~2,2020年回升至354.97 km~2,仍相比1989年减少1.6%。圈围工程、滩涂淤涨和互花米草（Spartina alterniflora）入侵是长江口盐沼植被格局动态变化的三个主要影响因素。外来物种互花米草自20世纪90年代引种以来,其面积及在盐沼植物群落中的面积比快速上升,至2020年占比已经达到49.0%（173.94 km~2）;1989—2020年期间,圈围工程导致长江口盐沼植被面积累计减少649.46 km~2,相当于1989年总面积的1.80倍;滩涂淤涨也促进了长江口盐沼植被面积的增加（累计为643.81 km~2）;（2）1995—2020年间长江口盐沼植被GPP总量也表现为先下降后上升,变化区间在1.79×1011～6.28×1011g C·a-1,2000年长江口盐沼植被GPP总量最低(1.79×1011g C·a-1),2020最高(6.28×1011g C·a-1);崇明岛周缘、九段沙和南汇边滩是长江口盐沼GPP总量的主要贡献区域;而长江口盐沼植被GPP总量除了受单位面积GPP的变化(近30年变化区间在664.20～1767.99 g C·m-2·a-1)的影响外,圈围工程、滩涂淤涨和互花米草入侵也是长江口盐沼植被GPP总量动态变化的三个主要影响因素。1989—2020年期间,圈围工程导致的长江口盐沼植被GPP总量减少累计达到6.01×1011g C·a-1（相当于1989年总量的1.86倍）,但随着圈围强度的减弱,滩涂淤涨和互花米草的入侵带来的新增GPP总量,长江口盐沼植被GPP总量在2000年前后由下降转为增长,且增速逐渐加快,至2020年增至6.28×1011g C·a-1（相当于1989年总量的1.94倍）,互花米草群落贡献了其中的68.9%;（3）综上所述,长江口拥有丰富的盐沼植被资源和较高的GPP及GPP总量,且在1989—2020年间整体呈现上升趋势,盐沼植物发挥了重要的碳汇作用。圈围工程、滩涂淤涨和互花米草入侵是影响长江口盐沼植被GPP总量动态变化的主要因素。基于对河口湿地保护修复和可持续发展的目标,建议继续控制大规模海岸圈围活动、科学利用泥沙资源、防治入侵物种互花米草,并利用基于自然的解决方案改善长江口盐沼生态系统的健康,提升包括GPP在内的一系列生态服务功能,增盐沼生态系统强碳汇能力。
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