约1500万公顷
全球红树林总面积(2024年估算)
约1000吨/公顷
每公顷碳储量(平均值,大部分储存于土壤中)
约600公顷
日本国内红树林面积(大部分位于冲绳、鹿儿岛)

漫步在热带、亚热带的海岸线上,你会遇到一片不可思议的森林:无数根系从树干根部伸向大海,每逢退潮便显露在泥地之上。这就是红树林。它们即便浸泡在盐水中也能顽强生长,守护人们的生活免受海啸与风暴潮的侵袭,将大量碳封存于土壤之中,并成为幼鱼、螃蟹与鸟类的摇篮——红树林堪称地球上最勤劳的森林之一。

然而,如今这片森林正以全球森林整体3~5倍的速度消失。转为虾类养殖池、城市开发,以及气候变化导致的海平面上升,正悄然却确实地将红树林逼入绝境。另一方面,其价值正被重新以科学视角审视,以东南亚为中心的大规模植林与再生活动正在加速推进。

本文将依据日本环境省、联合国粮农组织(FAO)及大学研究等一手资料,从红树林的基本概念讲起,细致梳理防灾、蓝碳、生物多样性这三大功能,遍布冲绳与鹿儿岛的日本红树林,以及东南亚再生活动的最前线。

通过本文你能了解到

  • 红树林在海洋与陆地的交界处发挥的三大作用(防灾、碳吸收、生物多样性)
  • 全球及日本国内的分布,从冲绳西表岛到鹿儿岛北限的分布范围
  • 每公顷储存约1000吨碳的“蓝碳”机制
  • 削弱海啸与风暴潮的“绿色防潮堤”的科学原理与最新研究
  • 东南亚植林为何屡屡失败,成功的关键在于“水流”
  • 我们在日常生活中能够与红树林建立联系的方式

红树林是什么——伫立于海陆交界处的森林

红树林并非某种特定植物的名称,而是生长在热带、亚热带河口及海岸等随潮汐涨落被海水淹没之处的树木总称。全球已知约80种,日本有7种。普通的陆生植物在含盐土壤中会枯萎,而红树却主动选择这种严酷的环境作为栖身之所,并由此形成了独特的演化。

扎根于泥地之上的独特形态

红树最先引人注目的,便是其根系的形态。为了在缺氧的泥地中呼吸,它们有的将部分根系伸出空气之中,有的则以拱形根系支撑树干。正如后文所述,这些根系发挥着削弱海浪、为生物提供藏身之所的重要作用。

  • 支柱根:从树干中段像章鱼腿一样伸出多条根系,支撑树木立于柔软的泥地之上(如红海榄等)
  • 膝根:地下的根系如膝盖弯曲般突出地表,以摄取空气(如木榄等)
  • 笋根/呼吸根:如竹笋般从地面无数丛生而出以进行呼吸(如海桑、老鼠簕等)
展示红树支柱根、膝根、呼吸根差异的剖面图解
红树的根系依类型不同而形态各异,各自都在呼吸与支撑方面独具巧思。

不惧盐分的三大策略

海水含盐量约为3.5%,对许多植物而言堪称毒药。为了克服这一难题,红树在根、叶、种子中分别具备了巧妙的机制。

  • 拒盐于外:根部细胞如过滤器般发挥作用,阻止大部分盐分进入体内
  • 排盐于外:通过叶片表面的盐腺排出多余盐分,并将盐分积存于老叶中随之脱落
  • 胎生种子:种子在母树上直接发芽,长成细长的幼苗,一旦脱落便能立即扎根于泥地(红树科植物的特征)

“胎生种子”是什么?

红树科植物的种子在附着于母树时便已发芽,一直长成铅笔般细长的幼苗(胚轴)后才会脱落。落下的幼苗要么直接插入泥地生根,要么随潮水漂流到别的海岸。这是红树在盐水与潮流这一严酷环境中,为延续后代而进化出的独特繁殖策略。

全球的红树林——分布与急速减少

红树林沿赤道两侧的热带、亚热带海岸呈带状分布。据国际调查网络“全球红树林联盟”于2024年发布的报告《State of the World's Mangroves》显示,全球红树林总面积约为1500万公顷,相当于日本国土面积的约4成。

以赤道附近呈带状展示全球红树林分布的世界地图
红树林沿赤道附近的海岸呈带状分布,其中约三分之一集中在东南亚。

集中于东南亚的“全球三分之一”

其分布存在明显的偏差。全球约三分之一的红树林集中在东南亚,其中仅印度尼西亚一国就占全球约21%。近年来卫星观测技术飞跃进步,2024年版全球红树林地图(Global Mangrove Watch v4.0)已能以10米分辨率、95.3%的精度追踪森林的变化,达到极高的精细程度。

地区特征代表性国家/地点
东南亚全球面积最大。碳密度也位居前列印度尼西亚、菲律宾、马来西亚
南亚全球最大级的红树林湿地孟加拉国、印度(孙德尔本斯)
中南美与加勒比地区美洲大陆一侧的主要分布区域巴西、墨西哥
西非沿大西洋沿岸分布尼日利亚、几内亚
东亚(北限区域)分布的最北端,规模较小日本(冲绳、鹿儿岛)
按地区划分的红树林分布特征。日本正处于全球分布的最北端。

以森林整体3~5倍的速度消失

问题在于,这片珍贵的森林正在急速消失。红树林曾一度以每年约1%的速度消失(近年来随着保护工作的推进,已降至每年约0.3~0.6%左右),其消失速度据称高达全球森林整体的3~5倍。最主要的原因是转为虾类、鱼类养殖池,农地开发以及沿岸城市化。此外,气候变化导致的海平面上升与日益增强的台风,也在压缩着红树林的生存环境。

一旦失去红树林,沿岸居民将同时失去防灾林与水产资源。此外,正如后文详述,多年积存于土壤中的庞大碳量会被释放到大气之中,从而形成加速气候变化的恶性循环。

对比被砍伐改为虾类养殖池的海岸与残存红树林的照片
转为虾类养殖池,是东南亚红树林消失的最主要原因之一。

看不见的碳流失

红树林的土壤中,沉睡着历经数百年积累而成的有机碳。一旦森林被砍伐、土壤遭到扰动,这些碳便会以二氧化碳的形式逃逸到大气中。不仅是砍伐地上的树木,脚下的土壤本身也是一个巨大的碳储蓄罐——这正是亟需加快保护红树林的原因之一。

绿色防潮堤——缓和海啸与风暴潮的力量

红树林最引人瞩目的,莫过于其在防灾方面所展现的作用。密布交织的根系与树干承受住袭来海浪的能量,充当守护背后村落与农田的“绿色防潮堤”。

2004年印度洋大海啸的教训

2004年12月苏门答腊岛近海地震引发的印度洋大海啸,在沿岸各国夺去了超过23万人的生命。这场空前的灾难之后,各地相继传出“红树林后方的村落受灾较轻”的报告,这也成为全球重新审视红树林防灾功能的契机。

展示红树林削弱海啸高度与冲击力机制的剖面图解
密集生长的红树根系与树干分散了海浪的能量,减轻了对后方陆地的冲击。

国际红树林生态系统协会(ISME)在2009年萨摩亚近海地震海啸后进行的调查模拟显示,红树林能够将海啸高度降低约10%、水压降低约30%。红树林并非万能的防护墙,但作为能够与堤防等人工构造物相结合、切实减轻灾害的“自然基础设施”,其价值获得了充分肯定。

解开根系削弱海浪的“科学”原理

近年来,能够准确以数值把握这种减灾效果的研究也在不断推进。京都大学防灾研究所森信人教授率领的团队,利用激光扫描仪对具有代表性的红树根系复杂结构进行了精密测量并构建了3D模型,通过水槽实验与数值模型再现了海浪的衰减过程。结果表明,削弱海浪的效果会因根系形态与水深不同而在5~30%之间浮动,这使得根据不同地点选择适宜树种以提升防灾效果的设计,正逐步变为可能。

  • 根系密度越高,能够承受的海浪能量就越多
  • 水深越浅,根系与海浪接触的比例就越高,衰减效果也就越大
  • 森林的宽度(由海向陆的纵深)越宽,海浪在穿过过程中就会越发减弱

红树林并非“万能”

红树林的减灾效果确实存在,但并不能完全阻挡巨大的海啸。其效果会因森林的宽度、密度、种类以及海浪规模的不同而有很大差异。重要的是,将红树林与堤防、避难计划相结合,使其作为多重防备的一部分加以利用。通过自然与人工手段共同降低风险的“绿色基础设施”理念,如今正逐渐成为全球防灾领域的主流思路。

蓝碳——将大气中的二氧化碳封存于土壤

海洋生态系统吸收并储存的碳,被称为“蓝碳”。红树林与海草床、滩涂并列,是蓝碳领域的主角之一,其单位面积的碳储存能力,远远超过陆地上的森林。这一领域的整体情况,也在蓝碳生态系统解说文章中有详细阐述。

为何堪称“碳储存之王”

据Donato等人(2011年,发表于《自然·地球科学》)针对热带森林碳储量的研究,红树林每公顷平均储存约1000吨(约1023吨)的碳,堪称热带地区碳储量最丰富的森林之一。值得注意的是,其中大部分(不同研究估算约为一半至九成以上)并非储存在地上的树木,而是沉睡在脚下的土壤之中。由于浸水泥地中的有机物难以分解、持续沉积,地下储存的碳量远远超过地上的生物量。

展示红树碳储量在地上部分、地下根系与土壤中如何分布的图解
红树林所储存的碳中,约有八成并非储存于地上的树木,而是沉睡在脚下的土壤之中。

由于浸水泥地中氧气稀薄,落叶与枯根难以分解。因此,有机物即碳,会历经数百年不断在土壤中堆积。据估算,红树林吸收的二氧化碳量为每公顷每年25~44吨,约为日本森林(10~20吨)的2倍。

生态系统碳储存方式的特征储存量大致水平
红树林碳在浸水泥地中长期积累每公顷平均约1000吨
温带陆地森林主要储存于树木生物量中约为红树林的数分之一
海草床、滩涂碳储存于海底泥土中蓝碳的重要承担者
就单位面积的碳储量而言,红树林远远超过陆地上的森林。

J蓝碳信用与日本的举措

在日本,将蓝碳作为应对气候变化对策加以利用的举措也已步入实质阶段。由国土交通省认可的法人所运营的“J蓝碳信用”制度,自2020年度起,已成为一套对国内海洋、沿岸生态系统所吸收的二氧化碳量进行认证并转化为信用额度的机制,涵盖红树林、海草床、滩涂等对象。守护沿岸生态系统,如今已不仅关乎地区防灾与渔业,更与脱碳直接相连。若一并阅读滩涂保护相关文章,能够加深理解。

“蓝碳”一词

蓝碳是一个相对较新的概念,由联合国环境规划署(UNEP)等机构于2009年在报告中提出。人们逐渐认识到,红树林、海草床、盐沼等沿岸生态系统,虽仅占全球海洋面积的极小一部分,却在整个海洋碳固存中承担着相当大的比例。而红树林,正是其中格外突出的“碳储蓄罐”。

生命的摇篮——支撑生物多样性与水产资源

红树林也被称为“海洋生命的摇篮”。错综复杂的根系之间,是可以躲避天敌的安全空间,营养也十分丰富。正因如此,才有数量惊人、种类繁多的生物在此度过生命的一部分时光。

一群小幼鱼在红树水中根系间穿梭游动的照片
错综盘结的根系之间,是幼鱼躲避天敌、茁壮成长的绝佳藏身之所。

根系孕育的丰富食物链

红树的落叶被微生物、螃蟹与贝类分解,其养分滋养着水中的浮游生物与小鱼。涨潮时幼鱼从近海游入,退潮时螃蟹退回泥地巢穴、水鸟则伺机而动——独特的食物链节奏,随着潮汐涨落不断上演。这一生态系统的丰饶程度,在谈及日本海洋生物多样性时同样不可或缺。

  • 鱼类:许多海洋鱼类会在幼鱼期于红树林区域度过
  • 甲壳类:锯缘青蟹(泥蟹)、招潮蟹、枪虾等
  • 贝类、螺类:附着于泥地或根系,承担分解落叶的职责
  • 鸟类:鹭科鸟类与候鸟将其作为觅食地与休憩地加以利用
  • 其他:在部分地区还栖息着鳄鱼、猴子、水獭等生物

支撑沿岸渔业与生活

这种生物多样性,直接联系着人们的餐桌。在东南亚等地区,锯缘青蟹是重要的食物与收入来源,虾类与鱼类中也有许多是在红树林区域生长后被捕获上岸的。各地均有报告显示,红树林一旦消失,渔获量就会随之下降,因此森林的保护与沿岸渔业的可持续发展直接相关。关于海水升温对水产资源造成的影响,海洋变暖与渔业一文也可作为参考。

一只在红树泥地上爬行的大型锯缘青蟹照片
锯缘青蟹是红树林区域具有代表性的水产资源,也支撑着当地经济。

红树林、滩涂、珊瑚礁是一套整体

在热带、亚热带沿岸,红树林、海草床、珊瑚礁彼此相连、协同发挥作用。红树林通过拦截泥沙与养分、使水质保持清澈,从而守护近海的珊瑚礁,幼鱼也会依次将成长场所从红树林转移到海草床、再转移到珊瑚礁。仅仅保护单一生态系统是不够的,将整个海岸作为一个整体加以保护的视角必不可少。关于珊瑚所面临的危机,也请一并参阅珊瑚白化的机制一文。

日本的红树林——从冲绳西表岛到鹿儿岛的北限

红树林并非只存在于南方国家。日本国内也分布着代表全球分布最北端的红树林。国内总面积仅约600公顷,从全球范围来看微不足道,但珍贵的7个树种在此生长,其中许多已被指定为天然纪念物或保护区。

从独木舟上拍摄的西表岛河流红树林照片
西表岛的河口,发育着日本规模最大级别的红树林。

西表岛——日本第一的红树林

日本红树林的中心地带,是冲绳县的八重山群岛,尤其是西表岛。仲间川、浦内川、後良川等河口发育着茂密的森林,日本国内全部7个树种均可在此确认。特别是仲间川流域,集中了国内约四分之一的面积,作为天然保护区域被指定为国家天然纪念物。包括西表岛在内的这一地区,也已于2021年被列入世界自然遗产名录。

物种名根系类型/特征大致分布范围
红海榄章鱼腿状支柱根十分显眼奄美~西表。全球最北群落位于冲绳本岛
木榄膝根。红色萼片十分美丽奄美大岛以南~西表岛
秋茄树国内分布范围最广、耐寒性最强鹿儿岛(日置市)~西表岛。北限物种
海桑、老鼠簕等笋根/呼吸根类型主要分布于西表岛等八重山地区
日本国内生长的主要红树植物。越往北,种类越少,秋茄树承担着北限物种的角色。

冲绳本岛的慶佐次,以及北限之地

在冲绳本岛,东村慶佐次川下游分布着本岛最大的原生红树林,约7.7公顷的森林中生长着3种红树科植物。此地也以全球最北端的红海榄群落而闻名,同时也是独木舟体验的知名景点。

其分布还进一步延伸至更北方。耐寒的秋茄树在鹿儿岛县本土也有野生分布,最北端的自然生长地位于鹿儿岛县日置市的神之川。与西表岛南端之间的距离,实际相差约1032公里。鹿儿岛市喜入的秋茄树群落,被指定为国家特别天然纪念物,是展示全球红树林分布最北端的珍贵存在。

生长在鹿儿岛海岸的北限秋茄树群落照片
生长在鹿儿岛海岸的秋茄树。此地正是全球红树林分布的最北端。

日本环境省也在持续进行分布调查

日本环境省生物多样性中心,作为“自然环境保护基础调查”的一环,正定期调查并绘制日本红树林的分布地图。日本国内的红树林虽然面积很小,但处于全球分布最北端这一学术上极为重要的位置,也是了解气候变化将如何影响分布变化的宝贵监测对象。

东南亚的再生——植林为何失败,怎样才能成功

为了挽回不断消失的红树林,全球正设定宏大的目标。在2022年联合国气候变化大会(COP27)上,提出了旨在到2030年保护并再生1500万公顷红树林的国际框架“红树林突破计划(Mangrove Breakthrough)”,并宣布计划筹集约40亿美元规模的资金。

“种下就能增长”的陷阱

然而,红树林的再生并非“种下树苗就能成功”这般简单的事情。据研究显示,传统型植林项目有超过7成以失败告终。海外学术期刊(PLOS ONE)的分析指出,最主要的原因出人意料,竟是忽视了水流(水文条件)

  • 将树苗种植在潮水进出过于频繁的滩涂或排水不良的地点
  • 原有的河道或水路仍处于堵塞状态,适当的潮汐涨落尚未恢复
  • 仅凭外观选择不适合当地环境的树种加以种植
  • 改变地形导致水位变化,盐分浓度过高,使树苗枯死
对比整齐排列种植树苗与恢复水路的再生方法的图解
仅仅排列种植树苗,大多会枯死。关键在于恢复已丧失的“水流”。

生态学红树林再生(EMR)这一理念

基于这一反思,一种名为生态学红树林再生(EMR/CBEMR)的方法正在推广开来。它不是立即种植树苗,而是首先修复该地丧失红树林的原因(多数情况下是水路被堵塞或地形遭到改变),恢复潮汐涨落与淡水、海水的平衡。如此一来,多数情况下种子会自然从周边被带入,适合当地环境的红树便能自行再生。这一方法已在佛罗里达、哥斯达黎加、菲律宾、泰国等地取得成效。

日本也参与的国际合作

日本也在这一领域做出了贡献。日本国际协力机构(JICA)已于2024年9月,与拥有全球最大红树林面积的印度尼西亚签署了支持“基于生态系统的气候变化适应型红树林可持续管理”的技术合作协议。同时,也在推进构建一个在整个东盟地区共享优秀案例与经验教训的框架,其重心正从单纯的植林转向基于科学的可持续管理

东南亚海岸当地居民协作培育红树林的场景照片
以当地居民为主体、恢复水流的再生方式,能够培育出长久存续的红树林。

辨别再生项目的三个视角

  • 是否谈及“几年后作为森林存活了下来”,而非单纯的“种植了多少棵树苗”?
  • 在种植树苗之前,是否已针对水路、地形等“丧失的原因”采取了措施?
  • 当地居民是否参与了规划与管理,是否形成了与生活相协调的机制?

总结——红树林与我们的联系

红树林能够守护人们免受海啸与风暴潮的侵袭,将大量的碳封存于土壤之中,并孕育无数生物——这是一片森林同时在防灾、气候、生物多样性这三个方面发挥作用的罕见存在。集中了全球约三分之一红树林的东南亚,一方面仍在急速消失,另一方面,恢复水流的新型再生方法与国际合作,正成为希望之光。

对生活在日本的我们而言,红树林绝非遥远世界的事情。冲绳西表岛及鹿儿岛北限的森林,都是触手可及的身边自然,与我们日常食用的虾类、鱼类,以及气候的稳定都有着深刻的联系。

  • 前往冲绳或鹿儿岛探访红树林,通过导游的讲解切身体会其运作机制
  • 购买养殖虾等产品时,选择兼顾环境的认证产品(可持续养殖)
  • 了解并支持致力于蓝碳与沿岸保护的团体、地方政府的活动
  • 将“海洋森林”作为应对气候变化的价值,传达给家人与朋友

本文小结

  • 红树林是生长在热带、亚热带海岸的树木总称,全球约80种、日本7种,拥有独特的耐盐机制
  • 全球总面积约1500万公顷,其中约三分之一集中在东南亚,正以森林整体3~5倍的速度消失
  • 同时发挥防灾(削减约10%海啸高度)、蓝碳(每公顷平均储存约1000吨碳)、生物多样性这三大作用
  • 日本的红树林约600公顷,以西表岛为中心,鹿儿岛(神之川、喜入)是全球分布的最北端
  • 再生的关键与其说是“种植树苗”,不如说是“恢复已丧失的水流”。EMR与国际合作已开始显现成效

参考文献与出处

  1. 日本环境省 生物多样性中心 – 自然环境保护基础调查(红树林调查)
  2. 日本环境省 蓝碳相关省厅联络会议 – 我国蓝碳举措案例集(2023年)
  3. 日本国土交通省 港湾局 – 蓝碳/J蓝碳信用制度
  4. JICA(日本国际协力机构) – 关于印度尼西亚红树林可持续管理的技术合作(2024年)
  5. 日本经济新闻 – 红树林削弱海啸与巨浪 京都大学等开发数值模型
  6. 全球红树林联盟 – The State of the World's Mangroves 2024
  7. PLOS ONE – Hydrological Classification, a Practical Tool for Mangrove Restoration
  8. Nature Geoscience(Donato et al. 2011) – Mangroves among the most carbon-rich forests in the tropics
  9. 国际红树林生态系统协会(ISME) – 什么是红树林?红树林生态系统的重要性
  10. 笹川和平财团 海洋政策研究所 – Ocean Newsletter 红树林生态系统的保护与国际合作

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