《Trees, Forests and People》：Carbon storage in floodplains and riparian forests: effects of damming and historical land use changes
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本研究针对筑坝和土地利用变化对河岸带碳储量的复合影响这一科学问题，通过对比分析葡萄牙两条不同水文调控强度（中等vs高度）河流的时空变化，发现50年间研究区碳储量从4.64千吨增至9.30千吨，其中河岸森林以163.0 tC/ha的碳密度贡献约50%总量。研究成果为流域碳管理提供了关键科学依据。
在应对气候变化的全球行动中，河岸带生态系统作为重要的碳汇功能区备受关注。特别是在水资源短缺的南欧地区，河岸森林和洪泛区通过生物量积累发挥着不可替代的碳封存作用。然而这些敏感生态系统正面临双重压力：一方面，大规模筑坝工程改变了自然水文节律，另一方面，历史土地利用变迁深刻重塑着河岸景观格局。尽管已有研究分别探讨这两类驱动因素的影响，但关于它们如何交互作用进而调控碳循环过程的认识仍存在显著空白。
为揭示这一科学问题，由葡萄牙里斯本大学高等农学院森林研究中心领衔的研究团队在《Trees, Forests and People》发表创新性成果。研究人员选取葡萄牙北部利马河（Lima River）和中部阿尔瓦河（Alva River）两条典型调控河流作为对比案例，分别代表径流式水坝（1993年投运）和蓄水式水库（1985年投运）导致的不同强度水文扰动。通过整合多时序航空影像（1965年预筑坝期与2013年后筑坝期）、实地植被调查和文献数据，构建了长达50年的河岸带碳储量演变图谱。
研究团队采用的地理信息系统空间分析结合移动区块自助法（Moving Block Bootstrap）的统计框架，有效解决了沿河廊道观测值的空间自相关问题。技术路径主要包括：（1）基于百年一遇洪水淹没范围界定洪泛区边界；（2）采用250米采样单元（SU）系统划分研究河段；（3）通过Patch Analyst工具量化7类土地利用/覆被（LULC）变化；（4）利用物种特异性异速生长模型估算河岸植被碳储量；（5）采用莫兰指数（Moran's I）诊断空间依赖性，并通过块状重抽样进行统计推断。
3.1. 各类土地覆被碳储量参考值
研究确立了河岸树木（RT）具有最高的碳密度（163.0 tC/ha），显著高于非管理森林（UF，78.2 tC/ha）和管理森林（MF，65.3 tC/ha）。草本植被（RH）和农业用地碳储量普遍低于10 tC/ha，这为后续碳储量分配分析提供了基准。
3.2. 碳储量观测的空间依赖性
空间自相关分析显示，利马河transect（样带）在后筑坝期呈现短程空间聚类（莫兰指数0.23-0.35），而阿尔瓦河空间依赖性较弱。这一发现促使研究采用保守的统计推断策略，确保结论可靠性。
3.3. 筑坝与土地利用变化对碳储量的影响
半个世纪内，研究区总碳储量实现翻倍增长（4.64→9.30 ktC），其中河岸树木扩张贡献最大增量（45.15 tC/SU）。相反，集约农业（IA）和河岸草本植被呈现碳损失。值得注意的是，尽管两类洪泛区均呈现碳汇增强，但变化轨迹存在显著差异。
3.4. 案例研究间的碳储量变异
阿尔瓦河（高水文扰动）碳储量增益（2950 tC）显著高于利马河（1750 tC），这与水文扰动强度促进河岸植被向河道侵移的假设一致。然而，研究人员强调这种差异可能同时受两地不同土地利用变迁路径的 confounding（混杂）影响。
研究结论指出，河岸带碳储量的历史增长主要驱动力并非单一的水文调控，而是农业废弃触发的植被演替与筑坝效应的协同作用。特别值得关注的是，碳汇功能提升可能伴随生态权衡——如入侵物种银荆（Acacia dealbata）的扩张虽增加生物量，但可能导致生态系统功能简化。从管理视角看，这种"被动恢复"形成的碳汇需要与原生生物多样性保护协同规划。
该研究的创新价值在于首次量化了南欧地区河岸带对复合干扰的碳循环响应模式，为流域尺度"自然气候解决方案"提供了实证基础。研究揭示的水文扰动梯度与碳储量增益的正相关关系，对全球类似气候区的河流管理具有重要启示意义。未来需通过增加河流系统重复验证，才能更精确解析各类驱动因子的相对贡献率。
