红树林潮沟空间分异及驱动力分析

　　 摘要:

作为滨海湿地中的典型地貌单元，潮沟是海-陆物质循环中的重要通道。红树林潮沟在滨海湿地生态功能实现中发挥重要作用，但目前关于红树林潮沟空间分布格局及其驱动因素尚不清楚。基于高分辨率遥感影像提取了位于广西、广东、海南、福建及中国香港的40个主要红树林分布区的潮沟特征，借助最优参数地理探测器(OPGD, Optimal Parameters-based Geographical Detector)和分段式结构方程模型(piecewiseSEM, Piecewise Structural Equation Modeling)揭示相对最优空间尺度下红树林潮沟空间分异的关键驱动力。结果表明：①红树林潮沟数量、长度与密度呈现显著空间分异，数量与斑块面积呈显著正相关(P<0.001),长度在0—100 m之间的潮沟数量最多(3908条)，潮沟密度会随着空间尺度升高而降低。②OPGD结果表明，在任一采样尺度上，植被覆盖度对潮沟密度空间分异的解释力最强，同时与其他因子的协同作用显著增强了单因子的解释力；因子排序结果反映潮沟空间分异格局形成机制的复杂性，以450 m作为本研究最优空间尺度。③结构方程模型结果显示，NDVI最大值(0.386)、年均风速(0.164)、潮差变异系数(0.123)、有效含水量(-0.124)和粗碎屑含量(-0.116)对红树林潮沟密度空间分异具有显著的直接效应(P<0.001)，与间接途径共同解释37%红树林潮沟密度变异。④可塑性区域单元问题（MAUP, Modifiable Areal Unit Problem）对因子的解释力具有显著影响，说明大尺度研究能够更准确捕捉潮沟空间分布的异质性，证明尺度提升能为识别最优空间耦合关系、剔除非关键因子提供帮助。本研究综合考虑了植被覆盖、沉积物特性、气候因子和潮汐动力因子的协同作用，揭示了红树林潮沟空间分异及其一般驱动机制，为科学保护修复红树林湿地提供理论依据。