近日,我所河口渔业生态创新团队在渔业生境修复领域取得重要进展,相关研究成果以“Hydro-geomorphological drivers across scales shape the trajectory of coastal wetland restoration”为题,发表于国际著名综合性学术期刊Nature Communications。该研究系统评估了基于退堤还滩(Managed Realignment, MR)方法修复滨海湿地的全球成效和适用条件,阐明了多尺度水文地貌过程对修复结果的驱动作用,为基于自然过程的滨海湿地修复和渔业生境质量提升提供了科学依据。
滨海湿地是近岸生态系统的关键组成部分,在维持生物多样性、蓝碳固存和海岸带防护等方面具有重要作用,也是鱼类等水生动物的重要产卵场、育幼场和索饵场,对近海渔业资源补充和渔业可持续发展具有重要支撑作用。然而,受围垦、堤坝建设、水文连通性破坏及气候变化等多重因素影响,全球滨海湿地持续退化,渔业生物关键栖息地不断丧失。如何恢复滨海湿地生态功能、提升渔业生境质量,已成为海岸带生态修复领域亟待解决的重要科学问题。在此背景下,退堤还滩作为一种通过海堤后移、恢复潮汐交换来促进湿地自然恢复的“基于自然的解决方案”,在改善生态过程、增强海岸带韧性和修复渔业生境方面具有重要潜力。但不同区域、不同项目的修复效果差异较大,影响其修复成效的关键因素及这一修复路径的适用条件和推广潜力仍缺乏系统认识。
图1 典型退堤还滩修复区。图片来源:英国环境署(Environment Agency)
针对上述问题,研究团队基于全球69个滨海湿地修复案例,综合利用过去40多年的遥感影像、地形高程及长时间序列泥沙浓度等多源数据,系统分析了修复后湿地的长期演变轨迹,揭示了区域泥沙供给、修复区相对高程以及修复区内部潮沟连通性等多尺度水文地貌因子对修复成效的影响;进一步结合全球滨海湿地历史损失数据,识别了在当前物理条件下仍具有修复潜力的重点区域,构建了滨海湿地修复优先区识别框架。
图2 滨海湿地修复成效的多尺度水文—地貌驱动机制
研究结果表明:(1)基于自然过程的退堤还滩修复路径在滨海湿地恢复中具有较高有效性,超过80%的修复项目在实施后维持或扩大了湿地面积。(2)泥沙供给决定修复区是否具备湿地恢复的物质基础;修复区相对高程影响修复后生境类型,高程较高区域更有利于盐沼植被恢复,较低区域则更可能维持为潮滩;修复区内部潮沟网络发育程度则进一步影响盐沼植被早期定殖速度。(3)全球自20世纪90年代以来因直接人类活动丧失的湿地中,超过三分之一在当前条件下仍具有通过退堤还滩实现恢复的潜力。
图3 全球滨海湿地潜在修复空间分布及重点区域识别
该研究从全球尺度系统评估了退堤还滩修复滨海湿地的有效性和适用条件,为基于自然过程的滨海湿地修复实践提供了科学依据。滨海湿地修复应充分考虑泥沙供给、地形高程和水文连通性等物理条件,因地制宜确定修复目标和实施路径;修复成效不应仅以盐沼植被恢复为单一标准,也应重视潮滩生境在维持底栖食物网、支撑鱼类和甲壳类育幼、保障水鸟觅食等方面的重要功能。该成果可为《生物多样性保护重大工程实施方案(2025—2030年)》和《中国生物多样性保护战略与行动计划(2023—2030年)》中重要生态系统保护修复、关键栖息地恢复等任务提供科学支撑,也为“昆明—蒙特利尔全球生物多样性框架”相关恢复目标落实提供参考。
中国水产科学研究院东海水产研究所为论文第一完成单位,我所河口与近岸渔业生态研究室副研究员任君临为第一作者,赵峰研究员为通讯作者,庄平研究员、王思凯副研究员、张婷婷副研究员等参与了研究工作。本研究合作者来自荷兰皇家海洋研究所、复旦大学、浙江农林大学、自然资源部东海生态中心、上海交通大学、北京大学等单位。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、上海市自然科学基金及中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金等项目资助。
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-71992-x
(河口与近岸渔业生态研究室 任君临)