摘要
红树林作为海陆之间过渡的重要生态系统，具有极其重要的生态和经济价值。但在过去的60年间，全球超过三分之一的红树林已经消失，中国红树林面积更是减少了 50％。红树林的保护与监测是一个亟待解决的问题，而掌握其时空分布及演变过程则是极为重要的前提。中国的海岸线绵长而复杂，加之红树林生态系统的复杂性，进一步增加了红树林保护和监测的难度和成本，因此现有的中国红树林图集数量有限，更新周期较长，无法满足对红树林进行动态监测的需要。 为此，本研究开展了以下工作:(1)基于谷歌地球引擎(Google earth engine,GEE)云计算平台，使用Landsat系列遥感数据和随机森林分类方法，以5年为间隔绘制了中国红树林1990年至2020年的分布图;(2)从面积变化和景观格局变化两个方面，对30年来中国红树林的动态变化进行了分析;(3)以红树林资源最丰富的省份——广东省为代表区域，整合红树林、养殖池和CLCD数据集(annual China Land Cover Dataset,CLCD),从土地覆盖变化、海平面上升、外来物种入侵和病虫害等角度分析了人为因素和自然因素对红树林变化的影响。 主要结论如下: (1)基于GEE平台，利用Landsat遥感数据集和随机森林分类方法，可以准确提取大范围、长时序、高精度的红树林分布范围，满足对中国红树林图集进行更新的需要。红树林识别结果总体精度均高于85％，Kappa系数在0.80以上。 (2)总体而言，中国红树林的面积经历了一个先减少后增加的过程。1990-2000年，红树林面积减少，而2005-2020年则呈增加趋势。广西和台湾在过去30年一直保持增长态势，且从1995年开始，广西的红树林面积超过了海南。在景观格局方面，从1990年到2020年间，全国红树林斑块越来越破碎，形状也愈加不规则。但自2000年以后，人工种植红树林已经取得了一定的进展，同时红树林斑块之间的连通性也逐步得到了增强。 (3)30年来，广东沿海地区土地覆盖变化剧烈，耕地面积不断减小，建筑用地面积显著上升，沿海养殖池显著扩张。红树林面积自2000年之后开始回升。从土地转移矩阵的分析结果发现，增加的红树林面积主要是由养殖池和水域转化而来，减少则主要是由于转化为了养殖池、水域和耕地，而导致该变化的人为因素在不同时期有所差异:1990-2000年，红树林转出方向中建筑用地占18％，而在2020年骤减为1％。30年间，养殖池在红树林转出方向中的占比呈现逐渐减小的趋势。 (4)虽然近年来中国红树林在数量和景观格局方面得到了改善，但海平面上升增加了红树林发生淹水的时间和频率，加剧了红树林地区的盐渍化。此外，海岸地区频繁受到强台风和严重风暴潮的侵袭，加之互花米草的入侵和病虫害侵袭，进一步恶化了红树林的生存环境。
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