在全球气候变化加剧的背景下，通过基于自然的解决方案(NbS)提升生态系统碳汇能力，已成为国际社会应对温室气体排放的共识^[1-2]。滨海湿地作为地球上最高效的碳库之一，其“蓝碳”功能在全球碳循环中扮演着关键角色^[3]。红树林作为滨海湿地的核心组分，尽管其覆盖面积不足全球海岸线的0.5%，但其单位面积碳埋藏速率却是陆地森林生态系统的10—50倍^[4-5]。红树林生态系统固碳机制的高效性主要得益于植被生物量的高速积累以及复杂根系对悬浮颗粒物的物理捕获与沉积封存^[6]。然而，在当前的碳汇计量研究中，关于植被碳库与沉积物碳库之间的耦合关系仍存在显著的认知缺口。

既有研究表明，红树林沉积物碳库往往占据红树林生态系统总碳储量的70%—90%^{[4, 7]}，且受生物因子与非生物因子的共同驱动^[8]。目前关于不同红树林群落构建方式对碳库稳定性的影响尚存争议，特别是针对外来引进种与乡土物种的比较研究^[9]。针对广西茅尾海区域的红树林生态系统，国内学者已围绕其碳库特征开展了多维度的探索，奠定了扎实的研究基础。在碳储量计量方面，莫莉萍等^[10]与何琴飞等^[11]通过实地调查估算，明确了研究区域内不同林分的土壤碳储量显著高于植物生物量，且混交林的碳汇优势明显；陶玉华等^[12]进一步揭示了人为干扰对土壤碳氮垂直分布的显著负面效应。在碳通量与生物地球化学循环机制上，王亚丽^[13]利用同位素示踪技术证实了海底地下水排放(SGD)是该海域无机碳与有机碳(SOC)的重要来源；而范惠琳等^[14]则利用薄膜扩散梯度技术(DGT)阐明了潮滩主要通过铁硫耦合过程调控碳埋藏。此外，唐亮东等^[15]基于Sentinel-2影像的宏观监测结果认为，近年来茅尾海无瓣海桑(Sonneratia apetala)和桐花树(Aegiceras corniculatum)的生物碳储量呈持续增长态势。

尽管既有研究已阐明茅尾海区域的碳储量本底与化学通量，但在植被—沉积物耦合机制与物种管理策略上仍存在缺口：一是现有研究多侧重单一线性关系，对本区域的植被—沉积物的协同固碳作用模式尚未摸清；二是外来引进种无瓣海桑在不同沉积环境下的适应性固碳特征尚不明确；三是面向平陆运河建设的差异化生态本底数据亟待补充，从而为未来红树林精准修复与外来引进种管控提供科学依据。

基于此，本研究选取茅尾海典型红树林群落(包括纯林、混交林)为研究对象，通过野外样方调查与室内理化分析，旨在解决以下科学问题：(1)量化不同群落类型在植被生物量与沉积物碳储量上的分配格局；(2)揭示红树植物与沉积物在固碳作用上的耦合作用；(3)探讨混交林和外来引进种的固碳潜力。研究结果将为平陆运河建设背景下的红树林生态修复工程提供理论依据，并为区域蓝碳资源的适应性管理提供数据支撑。

1 材料与方法 1.1 研究区概况

研究区位于广西北部湾北部的茅尾海(21.75°—21.92°N，108.47°—108.62°E)，该海域呈独特的半封闭袋状形态，总面积约135 km²，是西部陆海新通道骨干工程——平陆运河的直接出海口。该区域属南亚热带海洋性季风气候，年均气温22.0—23.4 ℃，极端高温和极端低温分别为37.5 ℃和-1.8 ℃，年均降水量2 075.7—2 106.5 mm。受地形屏障作用，湾内水动力条件相对较弱，流速和缓，利于细颗粒悬浮物的沉降与淤积^[16]。潮汐以全日潮为主，平均潮差2.40 m，最大潮差5.52 m。年均水温23.14 ℃，受钦江、茅岭江等径流注入影响，其生境盐度5—25，沉积物类型以粉砂质黏土为主。研究区内有红树植物共13科17种，其中真红树植物8科10种，在真红树植物中，乡土红树植物6科7种，包括桐花树、秋茄(Kandelia obovata)、白骨壤(Avicennia marina)等。这些乡土树种与外来引进种无瓣海桑作为主要的建群种，构成了典型的河口湾红树林湿地生态系统。

1.2 样地设置

本研究根据遥感群落类型分布，在茅尾海布设了8个代表性的监测样方(由于PLMC05站位为致密的桐花树纯林，根据T/CAOE 20.3—2020要求，将该站位的样方设为4 m×4 m，其余站位样方设为10 m×10 m，数据已进行标准化处理)，空间上覆盖海湾东、西、北3侧岸段(图 1)。调查对象涵盖单一优势种群落与混合群落，各站位的群落类型如表 1所示。

1.3 调查内容和方法

植物群落特征：现场调查各样方内的红树植物种类、密度、株高(H)、基径(离地面3—10 cm处树木直径，D₀)、胸径(离地面1.3 m处树木直径，D)和冠幅；在样方内设置50 cm×50 cm的小样方，收集小样方内所有的凋落物(死的叶片、花、果实、种子和树皮碎片)，装入样品袋并做记录。将样品带回实验室清洗表面的泥土，烘干至恒重后称量其干重(生物量)。

沉积物特征：参考DB4403/T 495—2024，使用柱状采样器在每个植被调查样方内采集完整的沉积物柱状样，采样深度为0—100 cm，其中0—50 cm的样品以每10 cm进行分层，50—100 cm样品单独为1层，共6层，将样品分别装入样品袋中，做好标记。分别测量每层样品的容重(Bulk Density，BD)、中值粒径(Median particle diameter，Md)和有机碳含量。容重分析采用环刀法(体积12.27 cm³)，粒度分析采用激光粒度仪法(Malvern Panalytical MS3000+，英国马尔文仪器有限公司)，有机碳含量分析采用重铬酸钾氧化-还原容量法。

1.4 计算方法

红树林生物量，红树植物、凋落物及沉积物的有机碳密度计算公式，均参考DB4403/T 495—2024，不同红树植物采用的生物量异速生长方程如表 2所示。白骨壤、桐花树、秋茄、无瓣海桑的地上生物量(Aboveground biomass，AGB)碳转换系数分别为0.428、0.440、0.448、0.430，地下生物量(Belowground biomass，BGB)碳转换系数均为0.39。

2 结果与分析 2.1 植被特征 2.1.1 群落学特征

研究区红树林群落覆盖度总体较高，除PLMC03站位(覆盖度72%)外，其余各站位覆盖度介于85%—98%，表明该区域植被生长状况良好，群落郁闭度较高。群落类型主要由无瓣海桑、桐花树、秋茄和白骨壤构成的单一优势种群落或混合群落组成。各站位植物样方调查数据(表 3)显示，群落密度存在显著的空间异质性，整体呈现出“灌木层高密度、乔木层低密度”的分布规律。其中，PLMC05站位为典型的桐花树高密度灌木林，其密度高达33 125 ind./hm²，覆盖度达到最高的98%；而PLMC01站位以高大乔木无瓣海桑为优势种，其密度仅为1 100 ind./hm²。

在植株形态与垂直结构方面，群落分层现象明显。无瓣海桑作为主要乔木树种，占据群落的最上层空间，其平均株高显著高于其他物种。尤其在PLMC02站位，形成了明显的复层结构：上层为高大的无瓣海桑，密度为500 ind./hm²，平均株高达10.90 m，平均胸径为23.4 cm，个体粗壮但密度较低；下层则密布桐花树和秋茄，其中桐花树密度高达9 900 ind./hm²，平均株高仅1.73 m，平均胸径仅1.5 cm。这种“上疏下密”的双层结构不仅提高了群落对光能的利用效率，也丰富了群落的物种多样性。相比之下，PLMC03、PLMC07、PLMC08站位以秋茄、桐花树、白骨壤等灌木或小乔木为主，平均株高1.71—2.99 m，平均胸径较小，群落结构相对单一。

2.1.2 生物量特征及其分布格局

研究区红树林群落总生物量呈现出空间异质性，变化范围为55.04—140.27 Mg/hm²(图 2)。PLMC03站位(秋茄纯林)记录到研究区最低的总生物量(55.04 Mg/hm²)，该站位同时具有较低的林分密度(3 100 ind./hm²)；相比之下，具有最高林分密度(33 125 ind./hm²)的PLMC05站位(桐花树纯林)则呈现出最高的生物量积累水平(140.27 Mg/hm²)。此外，相同优势物种构建的群落内部亦表现出显著的生物量分异。同为桐花树纯林，PLMC04站位的生物量仅为68.06 Mg/hm²。

在生物量的垂直构成上，尽管AGB在所有调查站位中均占据绝对主导地位，但BGB的积累呈现出特殊的分配规律。尽管PLMC05站位凭借极高的AGB(111.25 Mg/hm²)确立了总生物量的优势，但其BGB(29.01 Mg/hm²)仅处于中等水平。相比之下，混合群落表现出更为显著的BGB富集特征：以PLMC08(白骨壤-桐花树混交林)和PLMC06(桐花树+秋茄混交林)站位为代表的混交林，其BGB分别达到43.13、39.67 Mg/hm²，显著高于除PLMC01站位外的其他纯林群落。这种分配格局表明，相对于高密度纯林倾向于地上部分的生长，混合群落的地下部分在土壤中的生物量积累更为突出。

此外，本研究对地表凋落物层进行了同步调查。由于受周期性潮汐冲刷影响，研究区大部分站位的地表未发现明显的凋落物累积。仅在PLMC03、PLMC04站位采集到少量凋落物，其生物量分别为1.12、1.22 Mg/hm²。鉴于凋落物碳库在本次调查的红树林植被生物量中的占比极低，且在空间分布上具有高度的不稳定性，后续分析碳储量空间分布特征时，将凋落物碳库并入植被碳库中一并计算，不再单独进行详细的空间差异讨论。

2.2 沉积物碳库特征参数分布格局 2.2.1 空间分布格局

研究区沉积物中值粒径呈现显著的空间差异(表 4)。砂质生境(PLMC01—PLMC03、PLMC08站位)的中值粒径均值(141.7 μm)较高，而泥质生境(PLMC04—PLMC07站位)以粉砂和黏土为主，中值粒径均值仅为20.1 μm。

受沉积物粒度组成及植被根系发育的双重影响，各站位沉积物容重变化范围在0.68—1.16 g/cm³之间。总体而言，砂质生境由于颗粒较粗、排列紧实，容重整体较高。PLMC03站位因底质含砂量高且有机碳含量低，记录到最高容重(1.16 g/cm³)；而泥质生境中的沉积物结构更为疏松，其中PLMC07站位的容重仅为0.68 g/cm³，这可能与该群落发达的地下根系网络对土壤孔隙的支撑及改善作用有关。

有机碳含量在不同生境间差异显著，整体呈现出泥质生境显著高于砂质生境的空间分布规律。泥质生境组的有机碳含量均值达到2.76%，高于砂质生境组的2.00%。PLMC07、PLMC06站位的有机碳含量较高，这两个站位为泥质基底上的混交林样地，表明细颗粒沉积物对有机碳的物理保护作用与混交林的高源汇输入形成了正向叠加效应；而最低值出现在砂质基底的PLMC03站位，显示出粗颗粒底质较低的比表面积限制了其对有机碳的吸附与固持能力。

2.2.2 垂直分布格局

如图 3所示，沉积物的类型组成在空间上呈现出二元分化特征。砂质生境组沉积物的中值粒径分布变化随深度加深波动剧烈，且普遍存在深层中值粒径增大的趋势。相比之下，PLMC04—PLMC07站位的泥质生境组沉积物则表现出高度的均质性，粉砂与黏土组分占据绝对优势，占比多超过60%，其中PLMC04站位沉积物最为细腻，且全剖面中值粒径分布稳定，未见明显的垂直分层突变。

沉积物容重的垂直分布规律与粒度特征表现出紧密的耦合关系。整体而言，容重随深度增加而逐渐增大，但组间差异显著。不同站位之间的容重垂直结构特征呈现出一定差异。砂质生境组中，PLMC01、PLMC02和PLMC03站位表现出相对较高的容重水平，部分中深层土层容重超过1.00 g/cm³，PLMC08站位容重整体处于较低水平。泥质生境组中，PLMC07站位整体维持低容重，PLMC06站位以低容重为主但局部升高，PLMC04、PLMC05站位均表现为表层较低、中深层升高的分布特征。

有机碳含量的分布格局主要受沉积环境控制，总体呈现泥质生境组高于砂质生境组的规律。砂质生境组站位有机碳含量相对较低，且垂直分布较为平缓均匀。相比之下，泥质生境组表现出极强的碳汇富集能力，值得注意的是, PLMC06、PLMC07站位的有机碳含量垂直分布打破了常规的“表聚型”规律，在20—50 cm的中深层出现了显著的富集现象，峰值含量甚至超过0—20 cm的表层，暗示了该区域深层根系周转或埋藏作用对碳库的重要贡献。

2.3 生态系统碳库分配

研究区红树林生态系统总碳密度为139.33—342.93 Mg C/hm²，具有明显的空间异质性。在碳库垂直分配上，沉积物组分占据绝对主导地位，其碳密度(114.93—285.30 Mg C/hm²)约为植被碳密度的3—7倍，对生态系统总碳储量的贡献率为77.2%—87.3%，表明土壤是该生态系统最核心的碳汇贮存库。值得注意的是，植被碳密度与沉积物碳密度在空间分布上呈现正相关协同变化趋势(图 4)。植被碳密度与沉积物碳密度均同步呈现出“双高”或“双低”的特征，沉积物碳密度最高的PLMC06站位(桐花树+秋茄混交林，285.30 Mg C/hm²)，其植被碳密度较高(57.73 Mg C/hm²)，沉积物碳密度最低的PLMC03站位(秋茄纯林，114.93 Mg C/hm²)，植被碳密度也最低(24.40 Mg C/hm²)。包含外来引进种无瓣海桑群落的PLMC01站位(无瓣海桑纯林)和PLMC02站位(无瓣海桑-秋茄+桐花树混交林)的植被碳密度分别为54.56、51.31 Mg C/hm²，处在中上水平。

2.4 植物与沉积物碳库特征参数的相关性分析

运用Pearson相关性分析方法，对茅尾海红树林生态系统各碳库特征参数的关联性展开统计，结果如图 5所示。AGB和BGB均与植被碳密度(Cv)呈显著正相关(r分别为0.98和0.83，P≤0.05)。BGB与容重呈显著负相关(r＝-0.78，P≤0.05)，与有机碳含量呈显著正相关(r＝0.72，P≤0.05)。沉积物碳密度(Cs)与有机碳含量呈显著正相关(r＝0.84，P≤0.05)，容重与有机碳含量呈显著负相关(r＝-0.84，P≤0.05)。除上述关系外，其余指标间相关性均不显著(P＞0.05)。

3 讨论 3.1 茅尾海红树林碳库的“沉积物主导”分配格局

本研究表明，茅尾海中含有无瓣海桑群落的站位植被碳密度分别为51.31、54.56 Mg C/hm²，与唐亮东等^[15]研究中得到的均值(53.47 Mg C/hm²)接近，说明无瓣海桑较高的植被碳密度主要由物种自身生长策略与生产力水平决定，而非局限于某一特定微生境条件。唐亮东等^[15]报道无瓣海桑具有较高的生物量年均增长率(3.02%)，本研究从碳密度层面进一步印证了其在茅尾海区域内稳定而持续的碳积累能力。相比之下，PLM03站位(秋茄纯林)植被碳密度(24.40 Mg C/hm²)最低，该结果与何琴飞等^[11]在钦州湾红树林中的观测一致，秋茄在广西北部湾区域整体呈现出较低的AGB与碳密度特征，可能与其树体结构、生长速率及资源分配策略有关。

沉积物碳密度在不同群落类型间存在明显差异，混合群落整体高于单一优势种群落，该特征与莫莉萍等^[10]研究中得到的“混交林沉积物有机碳储量高于纯林”结论一致，表明混交林中多样化的根系类型与凋落物来源增加了沉积物中有机碳的输入途径，同时复杂的地下根系结构有利于细颗粒沉积物的滞留，从而提高沉积物环境对有机碳的保存能力。

相较于茅尾海既有研究结果(142.79—181.03 Mg C/hm²)^{[10, 12]}，本研究中沉积物碳密度整体偏高。该差异与植被生物碳输入和沉积物物理封存高效协同作用有关，并反映了沉积环境小尺度异质性对有机碳保存效率的放大效应。全国尺度上，茅尾海红树林沉积物碳密度处在中上水平^[19-23]，其半封闭海湾所形成的弱水动力条件有利于细颗粒沉积物及有机质的沉降富集，从而保持较高的单位面积碳封存水平。本研究中沉积物碳密度对生态系统总碳储量的贡献率超过75%，与全球红树林沉积物占红树林生态系统碳储量70%—90%的范围^{[4, 7]}一致。较高的沉积物碳密度主要受泥质细粒沉积对外源有机质的拦截与厌氧保存控制，而群落结构及根系密度差异进一步塑造了站位间的空间异质性，该特征在国内外多地红树林中均有报道^[24]。

3.2 不同生境下碳库构建的“物理封存—生物补偿”耦合机制

研究区内，不同生境下红树林碳库的形成过程，因植被碳输入与沉积环境碳保存的相对强度存在差异而呈现空间差异。植被群落通过凋落物归还、根系周转以及根际分泌等方式，持续向沉积物中输入有机碳；而沉积环境则通过粒径组成、容重特性以及氧化还原条件，对有机碳的吸附、埋藏和保存效率产生影响^[5]。二者相互作用，共同决定了茅尾海红树林碳库的构建模式及其空间分异格局。

在泥质生境中，细颗粒沉积物比表面积较大，粉砂和黏土组分含量较高，具有较强的有机质吸附、矿物结合和物理包埋能力，同时更易形成相对稳定的还原环境，从而提高有机碳保存效率。研究区泥质生境有机碳含量整体高于砂质生境，表明细颗粒沉积环境对碳库形成具有显著支撑作用，这与既有研究中关于细颗粒基质更有利于沉积物有机碳稳定保存^[24-26]的结论一致。因此，在部分泥质生境如PLMC04站位(桐花树纯林)，尽管该站位AGB较低，但其极细的沉积物粒径(中值粒径＝6.2 μm)和高黏粉粒占比(＞90%)的沉积环境仍可通过较强的物理封存能力维持较高的沉积物碳储量。与之相比，砂质生境的沉积物粒径较粗、孔隙较大，物理吸附和厌氧保存能力相对较弱，有机质更易在较强氧交换条件下分解，沉积环境对碳库形成的支撑作用有限。在此条件下，群落生产力及生物量输入的重要性明显提升。以无瓣海桑纯林为代表的高生产力群落，虽然多分布于砂质滩涂，但可依靠较高生物量积累、较快凋落物周转及较强地下输入，提高有机碳输入总量，从而在一定程度上补偿沉积环境保存条件不足的不利影响^[27]。

据此，研究区红树林沉积物碳库构建可概括为两条主要路径：一条是以细颗粒沉积环境为基础，依赖较强物理吸附与厌氧保存能力维持高碳储量的“物理封存主导型”；另一条是以高生产力群落为基础，通过持续有机碳输入弥补基质条件不足的“生物输入补偿型”。两条路径并非彼此孤立，而是在不同群落组成、底质条件和水动力背景下协同作用。

从植被输入水平与沉积物保存能力的组合关系看，研究区碳库还可进一步归纳为4种耦合类型，即“低生物碳+低沉积物碳”“低生物碳+高沉积物碳”“高生物碳+低沉积物碳”和“高生物碳+高沉积物碳”。前两种主要体现沉积环境差异对碳库的控制作用，后两种则更突出植被输入对沉积物碳库的强化或补偿作用。不同协同类型的并存，共同塑造了茅尾海红树林碳库显著的空间异质性。

3.3 根系输送与细颗粒厌氧封存对深层碳库的耦合调控

红树林沉积物碳库不仅集中于表层，其深层有机碳储量及保存稳定性同样是决定生态系统长期碳汇功能的重要基础。本研究中，PLMC06、PLMC07站位在20—50 cm中深层出现有机碳富集现象，表明研究区中深层碳库形成具有明显的分层特征。该现象说明，深层碳积累并非表层有机质简单下移的结果，而是地下生物输入与沉积环境保存共同作用的产物^[28]。

地下根系是深层有机碳的重要来源。相较于地上凋落物主要贡献于表层，根系生长、周转、死亡分解及根际分泌可将有机碳直接输送至中深层，从而提高深层碳积累效率^[29]。研究区混交林的BGB相对较高，例如PLMC06、PLMC08站位分别达到39.67、43.13 Mg/hm²，显示出较强的地下碳输入潜力。Pearson相关性分析进一步表明，BGB与沉积物有机碳含量呈显著正相关(r＝0.72，P≤0.05)，说明地下输入增强与有机碳积累之间具有一致变化趋势。这一结果与既有研究关于红树林深层碳库与根系输送密切相关^{[24, 27, 29]}的认识一致。

然而，仅有较高BGB并不足以保证深层碳库的稳定形成，仍需沉积环境提供相应的保存基础。细颗粒泥质基底孔隙细小、水气交换受限，更易形成相对稳定的厌氧环境，从而减缓有机碳分解并促进其在沉积层中的保存。研究区PLMC06、PLMC07站位所在样地细颗粒组分占比较高，且有机碳含量峰值出现在20—50 cm中深层，说明深层根系输入与细颗粒基底保存之间具有较强耦合关系。与之相比，PLMC08站位虽具有较高BGB，但其基底以砂质沉积物为主，透气性较强，深层有机质更易被氧化分解，因此未表现出与PLMC06、PLMC07站位相似的中深层有机碳富集特征。

Pearson相关性分析显示，BGB与沉积物容重呈显著负相关(r＝-0.78，P≤0.05)，沉积物容重与有机碳含量呈显著负相关(r＝-0.84，P≤0.05)，表明BGB较高的样地往往同时表现出较低容重和较高有机碳含量。较低容重通常意味着土体更疏松、孔隙结构更发育，这不仅有利于根系向沉积层内部扩展，也有利于有机质在细颗粒沉积物中的滞留和埋藏^{[4, 30]}。由此可见，BGB增加并非仅意味着碳源输入增强，同时也与沉积物结构特征变化相伴发生，从而对深层碳库形成产生协同影响。

综上，研究区深层碳库的形成具有明显的“根系输送+泥质生境物理封存”耦合特征。其中，根系输送提供持续碳源, 泥质生境提高有机碳的滞留与保存效率，并促进中深层碳库的形成与稳定。

3.4 多树种混交林的生态位互补与碳增汇优势

群落组成差异是影响红树林碳汇效率及碳库稳定性的重要生物学因素。本研究中，混交林样地总体表现出更高的生态系统碳密度，其中PLMC06站位的总碳密度最高，表明多树种组合在研究区碳库构建中具有明显优势。

混交林的增汇优势首先来源于生态位互补效应。不同树种在冠层结构、光资源利用、根系深度分布及生长节律等方面存在差异，可通过资源分割与功能互补提高群落整体生产力。地上部分，多层次冠层结构有助于提高光能截获效率并增加生物量积累^[31]；地下部分，不同树种根系形态与分布深度的差异有利于拓展沉积物空间利用范围，增加有机碳输入途径，并提升根际微环境复杂性。尤其在泥质生境中，复杂根系网络不仅能增强地下输入，还能促进细颗粒沉积物的滞留和稳定，从而强化植被输入与沉积环境封存之间的协同作用。

从碳库构建路径看，混交林通常同时具备较强的生物输入能力与较优的沉积物保存条件，更接近于“高生物碳+高沉积物碳”的协同类型。这不仅有利于提高植被碳密度，也有助于提升沉积物碳库的保存效率。相比之下，单一优势种群落虽在特定条件下亦可形成较高碳储量，但其优势往往更多依赖某一主导机制。例如，部分桐花树纯林在泥质生境中形成较高沉积物碳库，主要体现沉积环境的物理封存作用；无瓣海桑群落则可在砂质基底中通过高生物量维持较强有机碳输入，更多体现为生物输入补偿作用。混合群落则通过多因素协同作用形成碳库优势，其综合增汇效应和稳定性通常优于单一优势种群落。

需要指出的是，无瓣海桑作为外来引进树种，在部分站位表现出较强生物量积累能力，对提升砂质滩涂有机碳输入具有一定促进作用^[32]，但其快速扩张可能压缩乡土树种的生境空间，导致群落结构趋于单一，并降低生态系统对环境变化的缓冲能力^[18]。长期来看，乡土树种混交林在维持碳库稳定性与生态系统韧性方面优于外来单一优势种群落^[33]。因此，单纯追求高生物量并不足以代表高质量碳汇，群落结构多样性、树种配置合理性及其与沉积环境的适配程度同样关键。

总体而言，多树种混交林的优势不仅体现在较高的生物量积累上，更体现在其能够同时强化地下输入、提高沉积物利用效率并增强碳库稳定性。对于茅尾海红树林保护与修复而言，维持和优化乡土树种混交配置，有助于在提升碳汇功能的同时增强生态系统韧性。

3.5 平陆运河建设和运行扰动下的蓝碳不稳定性风险与应对

平陆运河作为连接西江航运干线与北部湾的重要通道，其开通运行将对茅尾海的水动力环境产生显著影响，进而对红树林碳库产生连锁反应。首先，平陆运河经钦江入海，将增加钦江的入海径流量，导致茅尾海及钦州湾的盐度梯度发生变化。数值模拟结果表明，径流增加会降低河口区域的盐度，尤其在雨季更为显著^[34-36]。其次，平陆运河开通可能改变钦州湾的潮流动力结构，影响泥沙输运。模拟结果显示，径流增加会减少河口泥沙淤积，但局部区域如航道附近，可能因流速变化出现新的冲淤模式^[34]。茅尾海作为典型的潮汐河口，盐淡水交汇区的水动力变化可能进一步影响底质稳定性^[37]。此外，平陆运河建成通航后，船舶通行将显著增加船行波的发生频率与能量水平。模拟结果表明，运行期船舶产生的船行波在近岸区域波高为0.3—0.8 m，能量集中于航道两侧红树林区域^[36]。船行波具有周期短、近岸衰减慢的特征，可在航道及邻近浅滩诱发反复扰动，增强岸坡冲刷和表层沉积物再悬浮。

平陆运河建设和运行对茅尾海红树林生态系统造成的影响主要体现在3个方面，一是群落演替风险，运河开通后输入的淡水可能降低盐度，由于无瓣海桑和桐花树在低盐度下竞争优势显著，可能加速其向周边泥质生境扩张^[38-40]，虽然这在短期内可能增加生物量，但会导致群落单一化，削弱生态系统应对环境波动的韧性。二是悬浮泥沙的扩散与危害，钦江航道施工悬浮物经瓦泾江进入茅尾海北部区域，沙井航道悬浮物影响东部实验区，覆盖红树林核心生境，泥沙附着在红树植物叶片上，阻碍其光合作用与呼吸作用，降低固碳效率；高浓度悬浮物影响水体透明度，干扰底栖生物生存，间接破坏红树林食物链^[36]。三是PLMC04、PLMC06站位等高碳库站位沉积物粒径较细且容重低，处于物理上的不稳定态，平陆运河通航后的船行波扰动极易引发沉积物再悬浮，不仅导致表层碳物理流失，更可能破坏深层厌氧环境，诱发封存有机碳的再矿化^[41]。长期冲刷可能导致红树林根基裸露、滩涂基底不稳，严重时引发植株倒伏，威胁红树林植被碳库的稳定性^[36]。

在平陆运河进入运行阶段后，其对茅尾海红树林碳库的影响将更多体现为长期、累积性的水动力与沉积过程变化。因此，相较于施工期管控，急需加强运行期的碳库监测与生态修复策略。一方面，应以红树林有机碳含量、碳密度及沉积速率为核心指标，结合盐度、悬浮泥沙和水动力条件，建立连续监测体系，用于识别船行波与径流调控引起的碳稳定性变化。另一方面，可在局部岸段和受扰动滩涂开展保护和修复，通过恢复多物种混交结构、促进根系发育和沉积物固结，提高沉积碳的抗侵蚀能力，从而增强茅尾海红树林碳库在运河运行背景下的长期稳定性。

4 结论

本研究表明，广西茅尾海红树林碳库呈现显著的“沉积物主导型”分配格局，其沉积物碳密度处于全国中上水平，贡献率超过75%。本研究揭示了该区域红树林碳库构建存在“物理封存主导”与“生物输入补偿”两条差异化路径：泥质生境凭借极强的物理吸附与深层厌氧环境实现高效固碳，而砂质生境则依赖高生产力群落的大量生物量输入弥补基质缺陷。此外，多树种混交林通过生态位互补显著提升了碳库的稳定性与保存效率，尤其在20—50 cm中深层展现出显著的“根系—基质”耦合固碳潜力。外来引进种无瓣海桑虽固碳效率高，但存在群落单一化的生态风险。针对平陆运河建设和运行带来的盐度变化与船行波扰动风险，未来应加强对高碳库站位沉积物再悬浮的动态监测，并通过恢复多树种混交结构增强红树林生态系统的固碳韧性，以增强茅尾海红树林碳库的长期稳定性。