黃雪松,陳燕麗,莫偉華,*,范航清,劉文愛,孫 明,謝 敏,徐圣璇

1 廣西壯族自治區(qū)氣候中心,南寧 530022 2 廣西壯族自治區(qū)氣象科學(xué)研究所/國家衛(wèi)星氣象中心衛(wèi)星遙感應(yīng)用試驗基地,南寧 530022 3 廣西紅樹林研究中心, 北海 536000

廣西北部灣由沿海的防城港、欽州、北海三市組成,區(qū)域內(nèi)擁有總面積全國第二、天然林面積全國第一的紅樹林以及山口和北侖河口兩個紅樹林國家級自然保護區(qū)。紅樹林是熱帶和亞熱帶潮間帶特有的鹽生木本植物群落,也是至今世界上少數(shù)幾個物種最多樣化的生態(tài)系統(tǒng)之一[1],擁有豐富的生物資源量,生態(tài)價值極高[2]。廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū),得天獨厚的地理環(huán)境和氣候條件使紅樹林得以繁衍、生長并發(fā)揮著固碳、生物多樣性、防風(fēng)消浪、固岸護堤、凈化海水和空氣等重要生態(tài)功能[3]。

氣候變化對植被的重要影響作用已在多種典型植被生態(tài)系統(tǒng)中被證實[2-4]。研究發(fā)現(xiàn),氣候變化導(dǎo)致北方83.36%的草原面積干旱程度增強,草原植物群落生產(chǎn)力呈現(xiàn)出了明顯的減少趨勢[5-6]。氣候變化導(dǎo)致的變暖趨勢會引起海平面上升,其對紅樹林的影響最大[7-9],海平面上升耦合氣溫升高、降雨量增多以及亞熱帶冬季低溫事件減少,對紅樹林碳埋藏具有促進作用[10]。氣溫升高是紅樹林北移擴展的主要原因[11],預(yù)測溫度升高2℃后,我國紅樹植物分布區(qū)可能擴大,但太高的氣溫并不利于其葉的形成和光合作用[11]。氣候變化改變了降水的時空布局,紅樹林生境土壤和水的鹽度改變對紅樹林也有較大影響[9]。此外,全球氣候變暖背景下,紅樹林生態(tài)區(qū)霜凍、干旱等極端災(zāi)害性天氣氣候事件的變化,對紅樹林生長環(huán)境、紅樹林生態(tài)結(jié)構(gòu)也會造成嚴重影響,并導(dǎo)致紅樹林病蟲的危害加重[12]。已有學(xué)者針對廣西紅樹林生長、退化、病蟲害的氣候條件分析研究,但在氣候因子分析方面僅局限于平均值[13],目前仍未開展廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)歷史氣候變化分析工作,對各個紅樹林保護區(qū)的氣候變化影響及未來氣候變化可能影響方面均鮮有研究。

利用廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)歷史氣候及海平面資料,分析生態(tài)區(qū)基本氣候要素與極端天氣氣候事件、海平面的變化趨勢及其對紅樹林影響,以及未來氣候變化對廣西紅樹植物可能造成的影響,擬為科學(xué)認識氣候變化對紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的影響和制定保護紅樹林的有效氣候變化應(yīng)對方案提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料

氣象資料：紅樹林生態(tài)區(qū)的北海、合浦、防城港、防城、東興、欽州6個市(縣)的1961—2019年氣溫、降水量、霜凍、大風(fēng)、高溫、低溫、熱帶氣旋、干旱等氣象要素或災(zāi)害性天氣資料,來源于廣西國家級地面氣象觀測站的觀測數(shù)據(jù)。熱帶氣旋(TCs)資料來自上海臺風(fēng)研究所；熱帶氣旋的強度指氣旋影響期間的最大風(fēng)速,熱帶氣旋的最大強度定義為當(dāng)年熱帶氣旋極端最大風(fēng)速[9]。海平面資料來自國家自然資源部和相關(guān)文獻[14-16]。

2 方法

采用線性傾向估計法及相關(guān)系數(shù)檢驗法分析氣候變化趨勢；采用全球氣候模式比較計劃第五階段CMIP5氣候模式進行未來氣候預(yù)估。

2.1 線性傾向估計、相關(guān)系數(shù)檢驗法

用xi表示樣本量為n的某一氣候變量,用ti表示xi所對應(yīng)的時間,建立xi與ti之間的一元線性回歸方程：

(1)

對序列xi及相應(yīng)的ti,回歸系數(shù)b和回歸常數(shù)a的最小二乘估計為

(2)

(3)

(4)

ti與xi之間的相關(guān)系數(shù)

(5)

回歸系數(shù)b的符號表示氣候變量x的趨勢傾向,當(dāng)b>0時,說明x隨時間t的增加而呈上升趨勢；當(dāng)b<0時,說明隨時間t的增加,x呈下降趨勢。b值的大小反映了上升或下降的速度。

相關(guān)系數(shù)r表示x與t之間線性相關(guān)的密切程度,當(dāng)r>0、b>0時,說明x隨t的增加呈上升趨勢；當(dāng)r<0、b<0時,說明x隨t的增加呈下降趨勢。|r|越大,x與t之間的線性相關(guān)就越密切。要判斷變化趨勢的程度是否顯著,還要對相關(guān)系數(shù)進行顯著性檢驗。確定顯著性水平α,若|r|>rα,表示x隨t的變化趨勢是顯著的,否則表明變化趨勢不顯著。

2.2 RegCM4區(qū)域氣候模式集合預(yù)估

為了預(yù)估未來氣候變化,必須事先提出未來溫室氣體和硫酸鹽氣溶膠的排放情況,即所謂的排放情景,排放情景通常是根據(jù)一系列因子假設(shè)而得到(包括人口增長、經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)進步、環(huán)境條件、全球化、公平原則等)。新一代的溫室氣體主要強調(diào)的是輻射強迫的變化,成為“典型濃度目標(biāo)”(Representative Concentration Pathways, RCPs),主要包括四種情景：

(1)RCP8.5情景：最高的溫室氣體排放情景。假定人口最多、技術(shù)革新率不高、能源改善緩慢,所以收入增長緩慢。這將導(dǎo)致長時間高能源需求及高溫室氣體排放,但又缺少應(yīng)對氣候變化的政策。此情景下,2100年輻射強迫上升至8.5W/m2。

(2)RCP6.0情景：采用中等排放基準(zhǔn)和高減緩措施,2100年輻射強迫穩(wěn)定在6.0W/m2。

(3)RCP4.5情景：采用低端排放基準(zhǔn)和中等減緩措施,2100年輻射強迫穩(wěn)定在4.5W/m2。

(4)RCP2.6情景：把全球平均氣溫上升限制在2℃之內(nèi),其中21世紀(jì)后半葉能源應(yīng)用為負排放,輻射強迫在2100年之前達到峰值,到2100年下降至2.6W/m2。

其中,RCP4.5溫室氣體排放情景在未來時段最有可能發(fā)生,其對應(yīng)的氣候變化預(yù)估結(jié)果相對而言代表性更強,因此,本文采用RCP4.5情景下的氣候預(yù)估結(jié)果。

基于一套RegCM4區(qū)域氣候模式動力降尺度試驗結(jié)果,進行廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)在21世紀(jì)初期至中期RCP4.5溫室氣體排放路徑下的氣候變化集合預(yù)估；試驗中RegCM4在5個不同的CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)全球氣候模式分別驅(qū)動下運行,水平分辨率為25 km×25 km[17],所有未來預(yù)估結(jié)果都是相對于1986—2005年參照時段[17]。

3 結(jié)果

3.1 氣候變化事實

3.1.1氣候概況

廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)年平均氣溫22.7℃,冬季平均氣溫15.4℃,夏季平均氣溫28.3℃。年均最高氣溫26.5℃,年均日最高氣溫≥30℃的高溫日數(shù)為139d(其中日最高氣溫≥35℃的高溫日數(shù)為4d),年均最低氣溫20.0℃,年均日平均氣溫≤8℃的低溫日數(shù)為4d,年極端最高氣溫38.4℃(東興),年極端最低氣溫-1.8℃(欽州)。年平均降水量2273.9mm(見表1)；多年平均(1965—2019年)海平面2569mm[14-16]。

表1 廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)多年平均(1961—2019年)氣象要素值

廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)主要災(zāi)害性天氣氣候事件有暴雨洪澇、臺風(fēng)、干旱、高溫、低溫冷害、大風(fēng)、冰雹和雷暴等,其中對紅樹林造成危害的以霜凍[18]、高溫[6]、少雨[12]、熱帶氣旋、大風(fēng)[6]為主。

霜凍是指地面溫度降到0℃或以下時導(dǎo)致農(nóng)作物或植物損傷的災(zāi)害,出現(xiàn)霜凍的當(dāng)日即為霜凍日,紅樹林生態(tài)區(qū)年平均霜凍日數(shù)3 d(防城港建站以來從未出現(xiàn)過霜凍)。紅樹林生態(tài)區(qū)年平均日最高氣溫≥30℃的日數(shù)主要出現(xiàn)在5—10月,其中6—9月各地日最高氣溫≥35℃的高溫日數(shù)為21—27d；各地年均干旱日數(shù)50—131d,其中重旱以上等級的干旱日數(shù)為13—35d。影響廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)的熱帶氣旋平均每年有5個,最多的影響年份有9個,影響時間為4月底至12月初,其中7—9月為影響高峰期。除熱帶氣旋以外的天氣系統(tǒng)造成的大風(fēng)有春季或冬季溫帶氣旋、秋冬季節(jié)的寒潮大風(fēng),紅樹林生態(tài)區(qū)年均大風(fēng)日數(shù)為7d。

3.1.2氣候變化

(1)氣溫變化

1961—2019年,廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)6個市(縣)年平均氣溫均呈升高變化趨勢,其中合浦、防城港和防城的升溫速率為0.3℃/10a(每10年升溫0.3℃,下同),北海、欽州、東興的升溫速率為0.2℃/10a。冬季平均氣溫除防城港變化趨勢不明顯外,其余5個市(縣)升溫速率為0.2—0.3℃/10a；夏季平均氣溫升溫速率為0.1—0.4℃/10a,升溫幅度最大的是防城港。

年平均最高氣溫和年極端最高氣溫欽州、合浦呈升高趨勢,北海、防城港、東興、防城變化趨勢不明顯。日最高氣溫≥30℃的日數(shù)6個市(縣)均呈增多趨勢。

年平均最低氣溫6個市(縣)均呈升高趨勢。年極端最低氣溫除防城港變化趨勢不明顯外,其余5個市(縣)均呈升高趨勢。日平均氣溫≤8℃的低溫日數(shù)欽州、合浦呈減少趨勢,其余4個市(縣)變化趨勢不明顯(表2)。

表2 1961—2019年廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)氣溫變化速率表

(2)降水變化

1961—2019年,廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)6個市(縣)的年平均降水量變化趨勢均不明顯,但時空分布不均：2001年防城港、欽州、防城、東興的年降水量及2008年北海和合浦的年降水量為1961年以來最多；防城港、防城、東興的最少年降水量出現(xiàn)在2019年和1991年,而北海、合浦的最少年降水量出現(xiàn)在1962年(均不足1000mm)。

(3)極端天氣氣候事件變化

1)霜凍

1961—2019年,紅樹林生態(tài)區(qū)除了北海年霜凍日數(shù)變化趨勢不明顯、防城港無霜凍外,其余4個市(縣)的年霜凍日數(shù)均呈現(xiàn)微弱減少趨勢。

2)高溫、少雨

1961—2019年,日最高氣溫≥30℃的日數(shù)防城港增多速率為14d/10a,其余5個市(縣)增多速率為3.2—5.5d/10a,其中日最高氣溫≥35℃的高溫日數(shù)欽州、合浦、防城增多1—3d/10a,北海、東興、防城港增多0.3—0.7d/10a。

最長連續(xù)無降水日數(shù)：北海、合浦增多1.6d/10a,其余4個市(縣)變化趨勢不明顯。

3)熱帶氣旋、大風(fēng)

1961—2019年,影響廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)的熱帶氣旋個數(shù)以0.5個/10a的速率減少,但強熱帶氣旋(達到臺風(fēng)以上強度的熱帶氣旋,包括臺風(fēng)(TY,32.7m/s≤V<41.5m/s),強臺風(fēng)(STY,41.5m/s≤V<50m/s)和超強臺風(fēng)(SuperTY,V≥51m/s))個數(shù)變化趨勢不明顯。影響的熱帶氣旋平均強度以1.2m s-110a-1的速率增強,但最大強度變化趨勢不明顯。紅樹林區(qū)6個市(縣)的大風(fēng)日數(shù)均呈明顯減少趨勢(減少速率為1—6d/10a),其中防城港、合浦變化率分別為-6d/10a和-5d/10a,其余4個市(縣)為-1—-2d/10a。

(4)海平面變化

全球氣候變暖造成的極地冰川消融、上層海水變熱膨脹引起全球性海平面上升。觀測數(shù)據(jù)顯示：1965年以來,廣西沿海海平面呈緩慢上升趨勢,其中1980—2019年間海平面上升速率為2.5mm/a。海平面調(diào)查評估結(jié)果表明：自2001年以來,廣西沿海的海平面總體處于歷史高位,2001—2010年的平均海平面比1981—1990年的平均海平面高約48mm,比1991—2000年的平均海平面高約22mm,而2011—2019年的平均海平面又比2001—2010年的平均海平面高約46mm[14-16]。

3.2 未來氣候變化情景預(yù)估

RCP4.5溫室氣體排放情景下,相對于1986—2005年的平均值,2021—2060年廣西北部灣紅樹林區(qū)年平均氣溫將上升0.9—1.4℃,平均最高氣溫和平均最低氣溫均以0.1—1.5℃/10a的速率上高；冬季和夏季的平均氣溫均升高0.9—1.5℃；極端最高氣溫升高1.0—1.7℃,極端最低氣溫升高1.1—1.4℃[17]；日最高氣溫≥30℃的日數(shù)和日最高氣溫≥35℃的高溫日數(shù)均增多,日平均氣溫≤8℃的低溫日數(shù)減少。年降水量將增多1%—2%[19],霜凍日數(shù)將減少1—5d[19],最長連續(xù)無降水日數(shù)變化趨勢不明顯[17]。根據(jù)2015年的CO2排放水平,2100年大氣中的CO濃度將達到0.075%——0.1%。預(yù)計未來30年,廣西沿海的海平面較2019年上升40—160mm[15]。

4 結(jié)論

(1)1961—2019年,廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)變暖趨勢顯著、降水量變化趨勢不明顯、海平面呈緩慢上升趨勢。

(2)紅樹林生態(tài)區(qū)氣象災(zāi)害影響總體呈減弱趨勢,其中各地的年霜凍日數(shù)多呈微弱減少趨勢；北海、合浦的年最長連續(xù)無降水日數(shù)呈增多趨勢,其余4個市(縣)的變化趨勢不明顯；熱帶氣旋影響個數(shù)減少、平均強度增大；大風(fēng)日數(shù)減少。

(3)預(yù)計未來40年,RCP4.5溫室氣體排放情景下,廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)年平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫、冬季和夏季氣溫、極端最低和極端最高氣溫均升高；高溫日數(shù)增多,低溫日數(shù)減少；年降水量增多但時空分布不均勻,最長連續(xù)無降水日數(shù)變化趨勢不明顯；霜凍日數(shù)減少。預(yù)計未來30年,廣西沿海的海平面較2019年上升40—160mm。

5 討論

5.1 氣候變化影響

5.1.1低溫、霜凍

以全球變暖為主要特征的氣候變化過程中,異常年份出現(xiàn)的冬季低溫寒凍天氣對地處低緯度的廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)影響極為顯著。2008年1月中旬至2月初,廣西出現(xiàn)持續(xù)低溫寒凍天氣,致使北部灣各類紅樹林不同程度受災(zāi)：欽州20世紀(jì)80年代種植的紅海欖和2002年種植的無瓣海桑大量死亡[18]；防城港和欽州的白骨壤受害較為嚴重,近30%的紅樹葉片枯黃；欽州、防城港的人工造林的無瓣海桑全部落葉；全廣西紅樹林遭受嚴重寒害的面積達2013.6 hm2(占廣西紅樹林天然林總面積的24%),另有777.9 hm2的人工紅樹林遭受嚴重凍害(占廣西人工紅樹林的58%)；部分紅樹林死亡或瀕臨死亡,自然演替過程倒退[18]。雖然大部分紅樹植物能夠在氣溫回升后逐漸長出新葉, 但寒害對大多數(shù)紅樹植物的開花結(jié)果產(chǎn)生了較大的負面影響：2008年初的極端低溫減弱了紅樹植物的繁殖生長,導(dǎo)致當(dāng)年結(jié)果率顯著降低,使得2008年后紅樹植物種苗數(shù)量大量減少,這次寒害造成的育苗損失和花果減產(chǎn)影響了以后1—2年內(nèi)的紅樹林造林工程[18]。

5.1.2高溫、干旱

氣候變化背景下的升溫、干旱增多以及CO2濃度增加,對紅樹林生態(tài)結(jié)構(gòu)造成危害：紅樹林生長過程中,對氣溫較為敏感,氣溫超過35℃時,紅樹植物根的結(jié)構(gòu)、苗的發(fā)育以及光合作用將受到很大的負面影響[8]；廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)常年平均相對濕度在80%以上,如遇持續(xù)高溫少雨天氣導(dǎo)致的干旱或高溫伴有空氣濕度偏大,則可能為紅樹林病蟲害繁衍創(chuàng)造有利條件[20]；CO2濃度增加使得紅樹林的樹葉營養(yǎng)成分下降,紅樹植物病蟲生存所需的樹葉數(shù)量更多[21-23],從而導(dǎo)致病蟲害發(fā)生時紅樹林損毀面積擴大。

紅樹植物蟲害一般發(fā)生在夏、秋兩季溫度較高的月份。溫度與昆蟲的生活世代相關(guān),單位時間內(nèi)的有效基溫越高,昆蟲完成一個世代的時間越短,單位時間內(nèi)出現(xiàn)的世代數(shù)就越多。近20年來,廣西北部灣紅樹林病蟲害頻繁發(fā)生,其中2004年5月、2008年、2015年9月下旬和2016年9月中旬病蟲害嚴重[21-23]。廣西北部灣紅樹林區(qū)出現(xiàn)的幾次較嚴重病蟲害都與期間的高溫、連續(xù)無降雨日數(shù)較多的氣候條件有關(guān)：2004年5月,合浦縣日最高氣溫≥30℃日數(shù)多達19d,最長連續(xù)無降雨日數(shù)為8d,導(dǎo)致合浦縣山口紅樹林保護區(qū)出現(xiàn)了1964年以來最嚴重的白骨壤病蟲害；2015年9月2—23日,合浦縣、防城港日最高氣溫≥30℃日數(shù)分別為20d和13d,最長連續(xù)無降水日數(shù)分別為6d和7d,截至9月23日防城港市北侖河紅樹林保護區(qū)和合浦山口紅樹林保護區(qū)共出現(xiàn)300 hm2白骨壤病蟲害[21-23]。

5.1.3熱帶氣旋、大風(fēng)

熱帶氣旋以及其它各類天氣系統(tǒng)造成的大風(fēng)可導(dǎo)致海上風(fēng)暴潮和巨浪。熱帶氣旋平均強度增大所導(dǎo)致的強大風(fēng)暴可能影響紅樹林的群落結(jié)構(gòu)(對大樹的影響尤為顯著),降低紅樹林的多樣性指數(shù)；風(fēng)暴潮、巨浪的頻次和強度的增加,將會沖走紅樹林根系周圍的有機物,影響紅樹林的促淤固灘功能[24]。

5.1.4海平面上升

海平面上升作為一種由氣候變暖引起的緩發(fā)性海洋災(zāi)害,其長期的累積效應(yīng)將加劇風(fēng)暴潮,并可能造成紅樹林的退縮[10],紅樹林演替頂級群落向陸擴展或者衰退(海堤阻斷自然演替的空間),連片紅樹林的破碎,紅樹林生境灘涂高程的變化或地形的改變等系列影響[24-25]。海平面上升導(dǎo)致紅樹林區(qū)域被海水浸泡的時間變長,對紅樹植物有害的團水虱濾食時間就變長,從而使紅樹林遭受團水虱的嚴重危害[26]。

5.2 未來氣候變化可能造成的影響

全球變暖將改變紅樹林的生長區(qū)域范圍,使紅樹林向高緯度擴展,生長范圍變化會讓紅樹林的種類更豐富,有利于紅樹林碳埋藏,但是不適應(yīng)氣候變暖的紅樹種類將面臨生存困境。未來氣溫升高和霜凍日數(shù)的減少將有利于熱帶紅樹植物的北擴,廣西紅樹林研究中心范航清博士調(diào)查發(fā)現(xiàn),氣候變暖使得中國紅樹林分布已經(jīng)北移了1個緯度[27]。未來廣西北部灣紅樹林生態(tài)區(qū)氣溫的升高和CO2濃度的增大,將促進紅樹植物生長、提高紅樹林生產(chǎn)力[20]。未來平均最低氣溫的升高、低溫日數(shù)減少和霜凍日數(shù)的減少,將減少冬季寒凍對紅樹林造成危害的頻率[20]。

氣候變暖導(dǎo)致暖冬、暖春、炎夏、熱秋增多,有利于紅樹林木病蟲害越冬、擴展、越夏：冬季寒冷天氣本可使很多致病菌和蟲害因低溫而喪失生存能力,但暖冬使病蟲種群增長力、繁殖世代數(shù)增加,將更利于病蟲害越冬和繁衍[28]；夏季和秋季的日最高氣溫≥30℃日數(shù)及連續(xù)無降水日數(shù)的增多,將使廣西北部灣紅樹林病蟲的發(fā)生更趨于頻繁,可能加劇引發(fā)紅樹林病蟲害,且紅樹林病蟲害發(fā)生時紅樹林損毀面積趨于擴大[20]。

未來廣西沿海海平面的上升,將加大紅樹林區(qū)域低地、島嶼、灘涂的淹沒面積,增加海岸侵蝕的強度和范圍,加劇紅樹林生態(tài)退化,導(dǎo)致紅樹林面積逐步減少[29]。氣候變暖可使紅樹林適應(yīng)生境向亞熱帶擴展,紅樹林的生長本身可以抬升灘涂高程,在原來適宜紅樹林生長的灘涂,如果紅樹林抬升高程的速度趕不上海平面上升的速度,將導(dǎo)致紅樹林的生長空間減小[30]。海平面升高,將使沿海地區(qū)災(zāi)害性熱帶氣旋和風(fēng)暴潮的發(fā)生更為頻繁,而風(fēng)暴潮、巨浪的頻次和強度的增加,將會沖走紅樹林根系周圍的有機物,影響紅樹林的促淤固灘功能；強大的風(fēng)暴潮將影響紅樹的群落結(jié)構(gòu),從而降低紅樹林多樣性指數(shù),同時會影響紅樹林的生長和分布格局[27]。預(yù)計海平面上升導(dǎo)致潮水浸淹時間、頻率增加,加上波浪作用的增強,將使那些向陸地推移而受阻的紅樹林退化[31]。有關(guān)專家利用紅樹林邊界位置預(yù)測模型以及地理信息系統(tǒng)軟件分析海平面上升引起的合浦縣山口英羅灣紅樹林保護區(qū)的紅樹林邊界的移動,研究結(jié)果顯示：自2000年到2100年,當(dāng)平均海平面上升28cm或35cm時,合浦縣山口英羅灣紅樹林向海、向陸兩側(cè)的面積均向外擴展,導(dǎo)致紅樹林面積分別增加2.41hm2和1.46hm2；當(dāng)海平面上升43cm時,該區(qū)域紅樹林向海、向陸邊界均向陸地方向移動,導(dǎo)紅樹林面積增加0.45hm2；當(dāng)海平面上升58cm時,紅樹林向陸側(cè)面積增加,向海側(cè)面積減小,該區(qū)域紅樹林向海、向陸邊界均向陸地方向移動,導(dǎo)致紅樹林面積減少1.15hm2[32]。由于生長在海陸交界處,在氣候變化的各種效應(yīng)中,海平面上升是對紅樹林的最大威脅之一[20],澳大利亞和美國科學(xué)家的研究結(jié)果顯示,當(dāng)海平面上升年速率超過6mm時,紅樹林很可能會停止與上升的水位保持同步,這與2050年高排放情景(RCP8.5)下的估計相似；預(yù)計在本世紀(jì)低排放情景(RCP4.5—RCP2.6)下,海平面每年上升小于5mm,紅樹林更有可能生存下來[29]。海平面升高速率的加快將導(dǎo)致風(fēng)暴潮災(zāi)害發(fā)生頻率增高、影響范圍擴大、災(zāi)害損失加劇的趨勢[10]。未來氣候變化雖然能減少寒凍對紅樹植物的影響幾率,但極端低溫的出現(xiàn)、氣溫的升高、連續(xù)無降水日數(shù)的增多、CO2濃度的增大,將導(dǎo)致更嚴重的紅樹林病蟲害和紅樹林生態(tài)退化,而紅樹林退化將嚴重削弱或喪失防浪護岸、捕沙促淤的生物地貌功能[20]。未來氣候變化背景下,廣西北部灣紅樹林生態(tài)系統(tǒng)將面臨嚴峻的考驗。