高波浪区红树林潮滩生态系统修复与保护的实验研究：基于竹筏-人工鱼礁组合的侵蚀控制机制

针对高波浪区红树林潮滩生态修复难题，中国研究人员通过物理模型实验，系统评估了竹筏、人工鱼礁、松木桩等组合措施对波浪消减和滩面稳定的影响。研究发现竹筏与人工鱼礁组合在5年重现期下最大侵蚀深度仅0.21 m，为NbS（基于自然的解决方案）在海岸带韧性建设中的应用提供了科学依据。

　　

论文解读
在全球气候变化加剧和海岸带开发压力倍增的背景下，红树林作为"海洋安全卫士（MSG）"的生态功能日益凸显。这类生长在潮间带的特殊植物群落，凭借其盘根错节的根系和茂密的树冠，不仅能消减60%以上的风暴波浪能量，还能以每年2.3-5.1 cm的速度促进泥沙沉积。然而在珠江口等经济活跃区域，高强度的人类活动导致红树林潮滩面临严重侵蚀，传统修复手段在高波浪环境下收效甚微。

针对这一挑战，珠江水利科学研究院的研究团队在《Estuarine, Coastal and Shelf Science》发表了一项创新研究。他们选择珠江口西岸黄茅海（HMHS）为实验区，通过1:10比例的物理模型（wave flume），模拟不同重现期（5/30/50年）波浪条件下，竹筏、人工鱼礁、松木桩等七种组合措施对滩面侵蚀的控制效果。研究采用移动床实验技术，精确量化了波浪动力学与沉积物输运的耦合作用。

研究结果
Cross-section 1
竹筏防护体系在距红树种植区5 m范围内展现出显著保护效果。数据分析显示，当波浪重现期为5年时，竹筏-人工鱼礁组合的最大侵蚀深度仅为0.21 m，侵蚀范围控制在2 m以内；而松木桩-竹排组合的侵蚀深度达0.65 m，侵蚀范围扩展至17.5 m。

Conclusions
研究证实：① 竹筏阵列的布置间距与防护效果呈非线性关系，最佳防护半径不超过5 m；② 在30/50年重现期波浪条件下，单纯依靠工程措施难以维持滩面稳定，必须结合红树林生态功能；③ 人工鱼礁与生态牡蛎礁的组合可提升沉积物截留效率达40%。

这项研究为SDG14（可持续海洋发展目标）框架下的海岸带管理提供了关键技术参数。其创新性在于将NbS理念工程化，通过量化分析揭示了生态-工程复合系统的协同作用机制。特别是在台风频发的粤港澳大湾区，该成果对平衡海岸防护与生态保护具有重要实践价值，为《巴黎协定》气候适应目标的实现提供了可操作的解决方案。