外来植物影响下红树林生态系统服务功能的维持机制

红树林生态系统具有护岸、防风消浪、调节陆海间物质交换以及维持潮间带复杂食物网等重要服务功能，但我国红树林湿地乡土植物群落已经受到互花米草入侵和外来红树植物无瓣海桑大面积种植的严重影响。这些外来植物的引入对红树林生态系统的碳、氮循环有何影响，是否会造成红树林湿地营养级结构和营养关系的改变从而导致生物多样性的改变，还缺乏定量和机制的研究。本项目围绕生态系统服务功能维持机制紧密相关的科学问题，利用定位对比研究，结合稳定同位素技术和脂肪酸标记等技术，从多个学科角度对我国五个重要红树林分布区内互花米草和无瓣海桑引入对红树林生态系统碳氮循环、生产力、生物多样性以及营养级结构和关系的影响展开深入研究，旨在揭示外来植物影响下红树林生态系统重要服务功能的维持机制，定量评估互花米草入侵和无瓣海桑造林对红树林生态系统的生态效应，为我国红树林保护和恢复以及亚热带滨海湿地生物多样性保护提供科学依据。

我国红树林湿地乡土植物群落受到互花米草入侵和外来红树植物无瓣海桑林大面积种植的影响，但这些外来植物的引入对红树林生态系统的碳、氮循环有何影响，是否会造成红树林湿地营养级结构和营养关系的改变从而导致生物多样性的改变。本项目围绕这些关键科学问题，系统研究了我国重要红树林分布区内互花米草和无瓣海桑引入背景下红树林生态系统的碳、氮循环速率以及食物链结构的改变格局与机理。研究结果表明：（1）外来植物特别是入侵植物具有比乡土红树植物更高的光合能力、更高效的养分吸收和利用能力以及对逆境更强的适应幅度；（2）人为活动特别是红树林滩涂破坏以及水产养殖造成的氮过量输入可能是造成我国东南沿海红树林湿地大面积受到互花米草入侵的重要机制；（3）红树林具有很高的固碳和维持生物多样性的能力，但已受到人为活动和生物入侵的影响，以及（4）互花米草入侵不仅改变了红树林底泥微生物功能群结构也把红树林湿地多种底栖动物和一些游泳动物的食性由多源食物来源转变为单一碳来源，但这些改变的生态学意义有待进一步的评估。这些研究成果不仅为国际上研究生物入侵机制及其对滨海湿地生态系统的生态学效应提供了第一手数据，而且可为我国红树林生态系统湿地恢复和生物多样性保护提供科学依据。