《Frontiers in Environmental Science》：Remotely sensed vegetation resilience in the four major estuarine ecosystems of eastern China
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引言：河口湿地是地球上生产力最高的生态系统之一，但受人类活动和气候变化影响，正经历严重退化。传统退化评估多依赖静态指标，不足以反映系统恢复力等动态生态系统属性。方法：研究人员利用遥感数据和临界慢化指标评估了中国东部四大主要河口——辽河河口、长江河口、闽江河口和
引言：河口湿地是地球上生产力最高的生态系统之一，但受人类活动和气候变化影响，正经历严重退化。传统退化评估多依赖静态指标，不足以反映系统恢复力等动态生态系统属性。方法：研究人员利用遥感数据和临界慢化指标评估了中国东部四大主要河口——辽河河口、长江河口、闽江河口和珠江河口——植被的生态恢复力。研究人员识别了过去二十年间恢复力丧失的热点区域，并利用压力-状态-响应（PSR）框架评估相对生态风险。通过随机森林建模和SHAP（SHapley Additive exPlanations）分析，进一步确定了与恢复力丧失热点分类相关的关键因素。结果：研究结果显示，四个河口均发生了恢复力丧失，恢复力丧失面积约占研究区总面积的40%。此外，恢复力丧失热点主要与海平面上升加快和大气候条件密切相关，但与相对高生态风险区域存在空间错配。定义为恢复力丧失热点且相对生态风险较低的区域，潜在风险区约占总面积的35%。尽管这些区域仍表现出相对有利的环境条件，但在持续前所未有的环境变化下可能迅速退化，因此需要进一步监测。讨论：本研究将风险评估与恢复力评估相结合，提供了一个检测未识别生态系统状态的综合框架。该框架有助于更好地理解河口湿地恢复力动态，并对变化世界中这些重要生态系统的适应性管理具有有用启示。
河口湿地是世界上生产力最高的生态系统之一，但受人类活动和气候变化影响，正经历严重退化。传统退化评估多基于静态指标，无法反映恢复力等动态属性。中国东部辽河、长江、闽江和珠江四大河口因围垦、城市化、生物入侵等压力，生态系统结构功能受损，亟需评估其恢复力动态，以便在不可逆转变发生前预警。
研究人员利用2000—2024年MODIS NDVI时间序列，基于临界慢化（CSD）理论计算滞后一阶自相关系数（AC1），使用Mann-Kendall检验识别AC1显著上升的恢复力丧失像元，并采用Getis-Ord G
i*热点分析识别空间聚集的恢复力丧失热点。同时，基于压力-状态-响应（PSR）框架构建生态风险评估指标体系，用熵权法确定权重，评估相对生态风险；将恢复力丧失热点与生态风险冷点叠加，识别潜在风险区。最后，利用随机森林分类模型和SHAP分析，解析与恢复力丧失热点分类相关的环境和人为因子。
关键技术方法包括：从MODIS NDVI产品（250 m，16天合成）提取植被动态，采用滚动窗口均值去除长期趋势，三次谐波回归去除季节信号；计算残差序列的AC1作为恢复力指标；通过Mann-Kendall检验和Getis-Ord G
i*热点分析识别热点；PSR框架中纳入气候、海平面、水文、植被、地形和人类活动协变量，使用熵权法加权；随机森林模型采用空间分块交叉验证，并用SHAP分析量化因子贡献。研究区域为辽河、长江、闽江和珠江四大河口湿地，数据来自MODIS、ERA5-Land、CMEMS、VIIRS和SRTM等。
3.1 恢复力丧失的时空格局：约42.26%的河口区域出现恢复力丧失；辽河河口比例最高（46.66%），珠江最低（38.99%）。热点分析显示，辽河河口32.98%的像元为99%置信度热点，而长江、闽江和珠江河口大部分像元不显著（分别占87.80%、96.60%和87.96%）。空间上，辽河河口热点集中于西南部，长江和闽江热点分布于河口内部，珠江热点零星分布于向海一侧。
3.2 生态风险与潜在风险区：PSR风险评估显示，约20.27%的区域被划分为高生态风险热点；辽河河口高风险区主要分布在向海一侧，长江和闽江总体南高北低，珠江高风险区近海分布。将恢复力丧失热点与PSR冷点叠加，辽河河口潜在风险区占其恢复力丧失热点的61.30%，长江、闽江和珠江分别占15.00%、17.65%和16.27%。这些区域当前生态风险较低，但恢复力已下降，可能处于退化前状态。
3.3 环境因子的关联：随机森林模型的空间分块交叉验证总体精度为72.41%。SHAP分析显示，海平面变率贡献最大（21%），海平面均值（19%）和降水均值（13%）次之。按类别汇总，气候变量总贡献44.22%，海平面因素39.75%，人类活动6.82%。偏依赖分析表明，海平面变率和均值与热点概率总体呈负相关，降水均值类似，温度变率在主要取值范围内呈正相关，平均温度大体为负响应。这些模式提示海平面状况和气候变率是区分恢复力丧失热点的关键背景因素。
讨论与结论：研究人员指出，将潮滩、盐沼和红树林作为统一生态系统处理是合理的，但可能掩盖生境特异性；AC1等临界慢化指标并非普遍适用的预测因子，需结合其他证据。PSR框架与恢复力评估的整合可以识别传统风险指标尚未显示的潜在风险区。海平面和气候变量的主导贡献表明，河口湿地恢复力受海平面条件与气候变率共同塑造。总体而言，本研究基于NDVI的AC1趋势评估了四大河口生态恢复力，约42.26%的区域丧失恢复力，热点空间差异显著；约23.46%的区域为相对高生态风险热点；海平面变率、海平面均值、降水条件和温度变率是恢复力丧失热点分类的主要关联因素。未来需结合实地观测、高分辨率遥感和过程模型验证恢复力指标、揭示因果机制，并推动从恢复力评估走向业务化预警和管理系统。
