近期，我所海岸帶中心（自然資源部海岸帶科學(xué)與綜合管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）不斷強(qiáng)化學(xué)科協(xié)作，堅(jiān)持調(diào)查監(jiān)測-基礎(chǔ)研究-實(shí)踐應(yīng)用的全鏈條工作，在海島海岸帶空間模擬與生態(tài)評估研究領(lǐng)域發(fā)表多篇文章，取得了系列科學(xué)進(jìn)展。

研究人員針對海島生態(tài)要素之間的多尺度空間耦合關(guān)系，以舟山群島為研究區(qū)，基于海島現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)，構(gòu)建了“島群與子區(qū)域雙廣度+海島與樣點(diǎn)雙粒度”的多尺度分析框架，利用回歸分析、典范對應(yīng)分析和結(jié)構(gòu)方程模型等方法，辨識了不同尺度下植物多樣性與土壤有機(jī)碳相互關(guān)系的主控因子，闡明了島群中“群落-景觀-區(qū)域”尺度上植物多樣性和土壤有機(jī)碳的空間耦合關(guān)系（圖1）。進(jìn)而，提出了“優(yōu)化植物群落-減少景觀破碎化-建立治理體系”的島群植被-土壤系統(tǒng)多尺度管理策略。研究成果以“Spatial interrelationships between soil organic carbon and plant diversity at multiple scales within China’s largest archipelago”為題發(fā)表于《Plant and Soil》。此外，研究人員聚焦自然植被對氣候變化的響應(yīng)機(jī)制，采用近20年歸一化植被指數(shù)、太陽誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒?、干枯燃料指?shù)量化了我國自然植被的綠化和褐化趨勢，剖析了自然植被時(shí)空演變對氣候變化的響應(yīng)，并重點(diǎn)關(guān)注海岸帶自然植被的演變機(jī)制，為海岸帶植被修復(fù)評估提供了數(shù)據(jù)支撐。研究成果以“Driving mechanism of natural vegetation response to climate change in China from 2001 to 2022”為題發(fā)表于《Environmental Research》。

圖1 海島群植物多樣性和土壤有機(jī)碳跨尺度空間耦合機(jī)制框架

海岸帶空間模擬是獲取各類生態(tài)要素時(shí)空數(shù)據(jù)的重要手段?？蒲袌F(tuán)隊(duì)針對大尺度海岸帶空間模擬的尺度效應(yīng)問題，以我國山東-江蘇沿?？h級行政單元為研究范圍，融合大量現(xiàn)場調(diào)查、多光譜遙感影像和地表覆蓋數(shù)據(jù)，闡明了海岸帶空間模擬中尺度效應(yīng)對模擬精度與結(jié)果的影響（圖2）。結(jié)果顯示，粗分辨率會均質(zhì)化模擬結(jié)果，是一種成本較低、難度較小的相對可行選擇；細(xì)分辨率能夠揭示不同分析范圍內(nèi)的空間異質(zhì)性和豐富細(xì)節(jié)，是開展海岸帶精細(xì)化空間模擬的必要選擇。研究成果以“Scale effects on the accuracy and result of soil nitrogen mapping in coastal areas of northern China”為題發(fā)表于《Journal of Environmental Management》。進(jìn)而，面向大尺度海岸帶土壤鹽漬化精細(xì)化制圖需求，精確繪制了山東-江蘇海岸帶土壤鹽度空間分布圖，并生成研究區(qū)全域及沿海各市的土壤鹽漬化高分辨率專題圖件。該研究揭示了土壤鹽漬化沿不同類型、不同區(qū)域海岸線的梯度性分布格局，明確了植被修復(fù)在土壤鹽漬化治理中的重要作用并提出了對策建議。研究成果以“Zoning the soil salinization levels in the northern China’s coastal areas based on high-resolution soil mapping”為題發(fā)表于《Ecological Indicators》。

圖2 三個(gè)分析范圍下模擬結(jié)果沿100 m~1000 m尺度的變化

注：TND：總氮密度；△TND：2010~2020年總氮密度變化值；Extent 1：大范圍，即整個(gè)研究區(qū)；Extent 2：中范圍，以東營市墾利區(qū)為例；Extent3：小范圍，以黃河口為例。

圍繞海岸帶人類活動強(qiáng)度及生態(tài)效應(yīng)，基于我國國土空間規(guī)劃分區(qū)框架，科研團(tuán)隊(duì)選取了2010年和2020年兩個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，從數(shù)量和質(zhì)量兩個(gè)方面測度了山東-江蘇海岸帶生態(tài)保護(hù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展強(qiáng)度的時(shí)空演變特征，并量化了三種類型發(fā)展強(qiáng)度變化對土壤碳匯的貢獻(xiàn)率。結(jié)果表明，人類活動發(fā)展強(qiáng)度的增加總體上帶來了2010年至2020年間土壤碳匯的提升，生態(tài)保護(hù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鄉(xiāng)建設(shè)對土壤碳匯時(shí)空變化的貢獻(xiàn)率分別為45.12%（+）、40.87%（+）和14.01%（?）。研究成果以“Land spatial development intensity and its ecological effect on soil carbon sinks in large-scale coastal areas”為題發(fā)表于《Remote Sensing》。此外，關(guān)注泰國西昌群島布氏鯨分布對人類活動的響應(yīng)，基于涵蓋各類空間和生態(tài)要素的數(shù)據(jù)庫，科研團(tuán)隊(duì)采用MaxEnt模型測度生境適宜性，揭示了不同季節(jié)鯨魚出現(xiàn)的關(guān)鍵影響因素。研究成果以“Integrated Modeling Techniques for Understanding the Distribution and Impact of Human Activities on the Bryde’s Whale (Balaenoptera edeni) in the Sichang Islands, Thailand”為題發(fā)表于《Water》。

上述研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、山東省泰山學(xué)者工程和中國-東盟海上合作基金等的資助，主要作者為池源、張志衛(wèi)、邢文秀、白雪蓮和Wanchanok Umprasoet等。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1007/s11104-025-07324-7

https://doi.org/10.1016/j.envres.2025.121529

https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.124233

https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2025.113303

https://doi.org/10.3390/rs17071197

https://doi.org/10.3390/w17060889