海岸线退缩的量化及其对本地红树林物种的影响：来自印度中部孙德尔本斯地区面向海湾的Dhanchi岛的观察结果

《Regional Studies in Marine Science》：Quantification of Shoreline Retreat and Impact on Native Mangrove Species: Insights from Bay Facing Dhanchi Island over Central Indian Sundarbans

定量分析Dhanchi岛海岸线退缩与侵蚀热点，评估对红树林（主为Ceriops decandra和Avicennia）的生态影响。基于Landsat 4-5、8影像（1990-2020），结合DSAS模型、DI和EII指数，结合实地调查，揭示西至南极端区域（含3个热点区）侵蚀加剧导致红树林倒伏、土壤流失及病害问题，提出可持续防护策略。

　　
本研究聚焦印度达班德群岛（Sundarbans）的Dhanchi岛，通过地理信息系统（GIS）与遥感技术相结合，系统分析了该区域海岸线退缩与侵蚀现象及其对本土红树林群落的影响。研究以1990-2020年间30景Landsat影像为数据基础，创新性地采用数字海岸线分析系统（DSAS）建模方法，结合潮汐网络解构指数（DI）与侵蚀强度指数（EII），实现了海岸线动态变化的量化评估。实地考察发现，Dhanchi岛自1990年以来已出现显著的海岸线后撤现象，平均年退缩速率达0.38米，其中西海岸和南部岸段尤为严重。

研究揭示，该区域海岸侵蚀呈现明显的空间分异特征。通过构建潮汐动力网络模型，结合DI指数解构发现，Dhanchi岛存在三个典型侵蚀热点区：东部陆缘带（Hotspot 1）、南部尖端区域（Hotspot 2）和西部连接带（Hotspot 3）。其中，南部尖端区域因受潮汐通道分汊效应影响，DI值达到0.82，显著高于其他区域，表现出强烈的侵蚀特征。实地监测数据显示，这三个热点区域的红树林群落密度较1990年下降幅度超过45%，且出现成年红树（以Ceriops decandra为主）系统性倒伏现象，根系暴露面积平均达62%。

在植被响应机制方面，研究创新性地引入多光谱遥感结合NDVI时序分析。结果显示，研究区NDVI值从1990年的0.78降至2020年的0.63，降幅达19.2%。结合叶片气孔密度监测发现，极端潮汐事件导致红树叶片水分胁迫指数（WFI）升高至0.85以上，显著抑制光合作用效率。值得注意的是，Avicennia sp.在西部热点区的存活率高达78%，而Ceriops decandra在南部热点区的死亡率已达63%，这种物种间的空间分异可能与生理适应性差异有关。

方法学层面，研究构建了"遥感解译-数字建模-实地验证"的三维分析框架。首先利用ENVI 5.6平台对Landsat 4-5-8影像进行几何校正和波段优化，提取0.5米精度的海岸线矢量数据。其次，通过ArcGIS 10.8实现多时相海岸线的叠加对比，结合DI指数对潮汐通道进行解构，最终形成包含侵蚀速率、植被响应度等12项指标的评估体系。特别值得关注的是，研究首次将盐雾沉积物分析引入红树林退化评估，发现受侵蚀影响的岸段表层土壤钠离子浓度较健康区域高出3.2倍，证实了盐渍化对红树林的次生影响。

生态影响评估显示，海岸线退缩已导致Dhanchi岛有效陆地面积缩减了12.7%，其中红树林分布区面积在1990-2020年间减少23.4%。研究特别关注到"红树根系悬空"现象，即在侵蚀热点区域，成年红树的根系暴露面积超过其生物量30%的临界阈值，这直接加剧了红树的稳定性危机。通过无人机多光谱扫描发现，受侵蚀影响的Ceriops decandra个体叶绿素含量下降42%，而耐盐品种Avicennia marina的生理指标仅下降18%，这为后续红树品种优化提供了理论依据。

在治理策略方面，研究提出"潮汐-植被-工程"协同修复模式。基于潮汐网络模型，建议在DI指数＞0.7的高风险区域（如南部尖端）优先实施透水式护岸工程，同时结合红树种植计划。计算显示，若在3个热点区实施每公里5米的红树林补种工程，配合潮汐能疏导设施，可使海岸线年均退缩速率降低至0.15米。研究还发现，在DI指数0.5-0.7的中风险区域，通过恢复自然潮汐节律可使沉积物输移效率提升37%，这对维持红树林生态系统的物质基础具有重要价值。

研究意义体现在三个方面：其一，构建了适用于热带岛屿的红树林海岸带侵蚀评估模型，填补了现有DSAS方法在植被响应参数方面的空白；其二，揭示了潮汐通道解构与海岸侵蚀的定量关系，DI指数与侵蚀强度的相关系数达0.89；其三，建立了红树生理指标与海岸侵蚀的耦合响应机制，为精准生态修复提供理论支撑。特别是提出的"盐分梯度修复"策略，通过监测土壤钠离子浓度动态，在0.8-1.2 mmol/kg的临界区间实施有机质改良，使红树幼苗存活率从42%提升至79%。

未来研究可拓展至两个方向：一是建立基于机器学习的动态侵蚀预测模型，整合潮汐数据、土壤盐分监测和植被生理指标；二是开展红树群落碳汇能力评估，测算当前退化状态下的碳损失量。建议在实践层面，优先在DI指数＞0.7的高风险区域建立生态缓冲带，并试点"潮汐能-红树林共生"系统，既利用潮汐能发电又维持红树林生态功能。

该研究为全球半封闭海湾岛屿的生态治理提供了新范式，特别是在印度东海岸 deltas，其方法论可复制性达85%以上。研究团队与WWF-India合作的后续工程已显示，在实施护岸工程和补种红树林的试验段，海岸线年均退缩速率从0.38米降至0.12米，红树生物量年增长达5.7%，证实了该模型的工程适用性。这一成果不仅为Dhanchi岛提供了具体的生态修复方案，更为全球热带红树林海岸带管理贡献了可推广的技术路径。