海陆梯度驱动下发达海岸带土地利用与景观格局演变特征及生态效应——以中国江苏省为例

针对海岸带区域人地矛盾突出、生态退化加剧的问题，南京大学团队基于CLCD土地利用数据（30 m分辨率），采用梯度分析（12个5 km等距带）和景观格局指数（NP/PD/AI等），揭示了1990-2020年江苏海岸带土地利用转型以耕地转建设用地为主导，发现0-5 km梯度带土地利用动态度最高（7.35%），景观破碎化呈现"近海降低-远海加剧"的梯度分异，为海岸带生态安全格局优化提供了科学依据。

　　

论文解读

在全球气候变化与人类活动双重压力下，海岸带作为陆海交互作用的敏感区域，正面临前所未有的生态挑战。统计显示全球60%的大城市集中于海岸线60 km范围内，而江苏海岸带作为中国经济最活跃区域之一，过去30年建设用地扩张速度高达135.52%，导致湿地消失、生物栖息地碎片化等连锁反应。这种发展模式引发关键科学问题：海陆梯度如何塑造土地利用与景观格局的时空分异？回答这个问题对实现"双碳"目标下的海岸带可持续发展具有重大战略意义。

南京大学研究团队在《Ecological Indicators》发表的研究，创新性地采用12个5 km等距梯度带（0-60 km），结合中国土地覆盖数据集（CLCD）和OpenStreetMap海岸线数据，运用土地动态度模型（K/LC）和Fragstats 4.2景观指数计算，系统解析了江苏海岸带1990-2020年的演变规律。研究特别关注耕地-建设用地转换主导的转型过程，以及NP（斑块数量）、AI（聚集度）等7个景观指数的梯度响应特征。

研究结果

3.1 海陆梯度带土地利用量化变化
通过空间统计发现：耕地仅在0-5 km带呈现0.11%的正增长，而40-60 km带衰减最剧（<-0.41%）。建设用地扩张呈现"双峰"特征，0-5 km带增量达825.53 km²，30-60 km带形成次高峰。水体的减少集中发生于0-15 km带（-0.89%），揭示近海养殖与填海造地的强烈人为干扰。

3.2 土地利用转移矩阵特征
1990-2020年间2580.11 km²耕地转为建设用地，占转型总量的48.7%。值得注意的是，0-5 km带出现水体→耕地双向转换（355.49 km² vs 349.25 km²），反映围垦与退耕还湿的博弈过程。转移面积在0-30 km带呈递减趋势，而在30-60 km带反增，暗示城市化进程的梯度推移。

3.3 土地动态度的空间分异
1 km×1 km网格分析显示：0-10 km带的综合动态度（LC）始终最高，1990-2000年达峰值7.35%。动态度的"核心-边缘"分布模式印证了港口城市（如连云港、盐城）的极化效应，而2010-2020年北部区域持续高值则与沿海新区建设密切相关。

3.4 景观格局梯度响应
在类尺度上，耕地PD值在0-5 km带激增1.71，AI值却降低4.2，表明近海耕作系统"零碎化加剧-连通性下降"的恶性循环。景观尺度上，0-10 km带的SHDI（香农多样性指数）虽高达1.82但持续下降，而10-60 km带SHDI上升0.3，反映人类活动对生物多样性的梯度胁迫。

讨论与启示
该研究首次揭示江苏海岸带存在"30 km临界线"现象：30 km以内区域呈现"高强度开发-生态退化"的负反馈，而30 km以外则出现建设用地加速侵占的"溢出效应"。特别值得注意的是，政府推行的"农业:建设:生态=6:2:2"围垦政策在0-5 km带实施效果有限，该区仍是景观破碎化（PD=14.52）与生物均质化（SHEI↓0.15）的重灾区。

研究创新性地将GEE平台衍生的CLCD数据与梯度分析方法结合，克服了传统海岸带研究"重空间轻过程"的缺陷。成果不仅为建立海岸带生态安全预警系统提供了量化基准，更对协调"长三角一体化"战略中的陆海统筹具有实践指导价值。未来研究需整合高精度湿地分类数据，并评估"退围还湿"等政策的实施成效，以完善海岸带韧性管理的理论框架。