引言
红树林湿地广泛分布于热带和亚热带河口及沿海地区，是陆地与海洋环境之间的重要界面。红树林提供多种生态系统功能，包括为鸟类和底栖生物提供栖息地、碳封存以及通过泥沙捕获和基底稳定来稳定海岸地貌（Alongi, 2012; Beselly et al., 2025; Gilman et al., 2008; Shih et al., 2022）。由于这些功能，红树林在海岸防护、栖息地恢复、水质调节和气候变化适应研究中受到越来越多的关注。
通过其复杂的根系和地上结构，红树林可以减少侵蚀、增加泥沙滞留，并在海平面上升的背景下促进湿地表面高程增长。这些过程是低洼沿海地区红树林湿地韧性的核心。现场观察表明，不同红树林环境和根系类型的淤积速率存在差异；例如，Krauss等（2003）报道呼吸根和根膝的平均垂直淤积速率为8.6毫米/年，而在支柱根主导区域的速率高达11.0毫米/年。利用澳大利亚44个潮汐湿地站点的杆式表面高程表测量，Saintilan等（2024）报告与潮汐沼泽相比，红树林通常表现出更高的淤积和高程增长速率。然而，红树林湿地跟上海平面上升的能力仍因地点而异，且强烈依赖于泥沙供给、水动力学环境和容纳空间（Lovelock et al., 2015; Saintilan et al., 2020）。
红树林的根部、树干和下层茎增加了水力学阻力并产生形状阻力，从而降低局部流速和近床面剪切应力。这些水动力学效应可以抑制侵蚀并增加植被区域内的沉积（Alongi, 2012; Kathiresan and Rajendran, 2005）。因此，红树林对泥沙稳定和悬浮泥沙滞留具有贡献，这是河口湿地中至关重要的地貌和生态功能。因此，由于红树林既具有碳封存潜力，又具备减少泥沙损失和支持湿地持续性的能力，它们通常被视为气候适应和减缓的基于自然的解决方案（NbSs）。
除了支持自身的地貌持久性外，红树林还可能通过改变泥沙输送路径来影响邻近的河口和沿海生态系统（Furukawa et al., 1997; Gomes et al., 2025）。在潮汐影响的河口，从上游集水区输送并经潮汐交换重新分配的悬浮泥沙可能影响对浊度和泥沙掩埋敏感的下游客带栖息地（Shih et al., 2025; Thrush et al., 2004）。因此，量化红树林湿地滞留悬浮泥沙的效率不仅对于理解湿地形态动力学很重要，而且对于评估其在河口泥沙调节中的更广泛生态角色也很重要。在多栖息地系统中，红树林与其他具有重要生态价值的沿海环境共存，这一问题尤为相关。
以往的研究主要通过现场观察和实验室实验来量化红树林湿地的泥沙滞留（Furukawa et al., 1997; Lovelock et al., 2025; Shih et al., 2015）。尽管这些方法提供了重要的过程见解，但它们在解析水动力学变量（如床面剪切应力、水流路径和悬浮泥沙浓度（SSC））的空间和时间变化方面往往受到限制。数值建模为在河口尺度上研究这些相互作用提供了一种有效的补充方法。
红树林河口水动力地貌建模中的一个主要挑战是如何表示植被引起的阻力。仅基于糙率的方法对于某些低起伏的植被表面可能足够，但可能无法完全表示红树林等刚性木本植被，因为红树林的树干、茎干和根系结构会减少有效过流面积、施加形状阻力并改变局部输水能力（Shih and Cheng, 2022; Zeng et al., 2026）。在潮汐影响的河口，这类表示误差可能传播并导致河道-湿地交换、床面剪切应力、悬浮泥沙再分配和事件尺度河床响应的错误估算。尽管基于障碍物或阻力的方法在植被流动系统中得到了越来越多的探索（Chen et al., 2021; Mattis et al., 2012; Peng et al., 2024; Shih and Chen, 2021; Shih et al., 2026; Yoshikai et al., 2023），但它们很少在受现场数据约束、潮汐影响的红树林河口中进行评估，而这些河口中泥沙滞留是关键的生境-地貌功能。
本研究利用台湾西北部的新屋河口来解决这一差距，该河口系统中红树林湿地占据了潮汐影响河流入口系统的潮间带边缘。本研究的一个关键优势是将多源现场调查与深度平均水动力地貌建模相结合，如图1所示。整合的数据集用于建立计算网格、水力和泥沙边界条件、河床物质分布以及用于比较曼宁系数法（MbA）和障碍物法（ObA）所需的红树林表示。这里，"现场信息"不仅指使用观测到的水文边界条件和校准数据，还包括DEM的构建、红树林障碍物元件的放置以及可冲刷河床条件的指定。本研究的目的是：(1)比较潮汐影响河口中生糙率法和障碍物法红树林表示的水动力学后果；(2)量化这些对比表示在不同上游泥沙供给条件下对模型悬浮泥沙滞留的影响；以及(3)评估当今和未来平均海平面条件下红树林区域内相应的事件尺度河床响应。我们假设，将红树林表示为多孔阻力元件而不是升高糙率，会降低红树林内部的流速和床面剪切应力，增加向主流道的水力分配，从而增强植被边缘的模型泥沙滞留。
