大型水生植物缓解海洋酸化与河口缺氧

海岸带-河口-近海连续体是陆地和大洋的过渡地带，分布其间的大型水生植物能够提供生物栖息地和改善水质等生态系统服务价值。大型水生植物可以通过强盛的光合作用，固定大气二氧化碳和释放氧气，具有缓解海洋酸化和河口缺氧等生态环境问题的潜力。目前对大型水生植物的种类、生物量和周边河口环境因子的时空分布规律，以及它们如何交互作用进而影响生态系统结构，是否能够缓解海洋酸化和河口缺氧，仍然欠缺长时间的观测数据与有力的科学解析。

本文选取了Coos Bay河口上、中、下游三个代表性站点，获取现场调查数据，并集成了15年大型水生植物和环境因子数据。分析结果表明，该河口海草的生物质从下游向上游递减，大型海藻的生物质整体上低于海草，海草和海藻在过去15年间整体呈现衰退趋势，不同站点存在着不同的年际变化特征。大型水生植物的衰退可能由温度、流域的人类活动扰动和河流泥沙的增加导致。当地的大型水生植物的群落呼吸和生产能够贡献超过一半的生态系统代谢活动，因此水生植物的衰退与水体溶解氧和pH的日变幅减小存在紧密联系。作者观测到在大型水生植物生物量高的区域，其白天的光合作用能够使水体DO和pH分别增加超过2 mg/L和0.3，对局域水质提升明显，而且这种植物改善水质的潜力存在空间差异，即河口中上游高于中下游。同时，作者也指出大型水生植物缓解海洋酸化和缺氧的成效取决于植物的种类和丰度，以及周边水体的体量与停留时间。

本文探讨了大型水生植物衰退与多种环境因子的互作关系，指出植物能够缓解近海酸化和缺氧的环境问题，为近海生态修复和海洋经济发展提供了科学理论依据。同时，本研究工作也表明滨海蓝碳植物的兴衰具有极其复杂的诱因与严重的生态后果，后续可进一步研究流域变化与河流物质输入、植物地上地下生物质、生长周期、植物和藻类生理差异等对河口近海水质或热点环境问题的调控机理。

来源：Science Partner Journal、Ocean-Land-Atmosphere Research (OLAR)