東北地理所在中國濱海濕地互花米草入侵遙感監測方面取得重要進展
第二次全國濕地資源調查表明，外來物種入侵已成為影響我國濕地的五大主要威脅因子之一。互花米草原產于北美大西洋沿岸，對氣候、環境的適應性和耐受能力強。中國從上世紀80年代開始廣泛引種，用于濱海地區促淤造陸和保灘護岸等生態工程，雖取得了一定的生態和經濟效益，但造成了較為嚴重的生態問題，如威脅本土植物群落、入侵灘涂、嚴重影響水鳥生境等。2003年，國家環保部將互花米草列為首批16個外來植物入侵物種之一。因此，深入解析中國濱海地區互花米草的入侵格局、動態及驅動因素，對于理解互花米草入侵的演變機制，支撐濱海濕地可持續管理與保護，維護區域生態系統安全等具有重要的科學和現實意義。
中科院東北地理所地理景觀遙感學科組研究人員利用長時間序列Landsat系列數據，結合大量的野外調查數據，總結互花米草的影像光譜和紋理特征，綜合集成面向對象、支持向量機、變化檢測的方法，構建了中國互花米草數據集（CAS S. alterniflora），包括1990、2000、2010、2015年四期互花米草入侵分布數據，系統分析了互花米草入侵現狀特征、入侵動態及空間異質性，定量解析了入侵的主要土地覆被類型的面積等。
圖1 中國大陸濱海濕地互花米草入侵格局
研究發現，截止到2015年，互花米草入侵面積達546km2,北起河北、南到廣西均有分布，其中江蘇、浙江、上海、福建入侵面積最多，占總面積的92%；約三分之一的互花米草分布在13個濱海濕地國家級保護區內。1990-2015年間，互花米草呈現持續擴張趨勢，25年間擴張502km2;江蘇鹽城、上海崇明、浙江寧波是互花米草入侵的熱點區域，入侵面積在5000ha以上。互花米草入侵的最主要濕地類型為濱海灘涂（93%）。部分區域的互花米草面積在2000年以來出現萎縮，最主要的驅動因素是水產養殖的開發。盡管政府主導下的互花米草治理措施不斷加強，但濱海濕地生態系統的保護仍面臨著巨大的壓力，對互花米草的科學治理措施及互花米草的可持續利用研究還有待深入。
圖2 中國大陸濱海濕地互花米草入侵動態空間差異特征
本研究在國家尺度上構建了首個長時間序列互花米草分布及變化數據集，并報道了入侵時空動態。研究結果不僅有助于理解我國濕地生態系統的脅迫機制；且可為制定濱海濕地資源可持續利用與因地制宜、科學保護的管理決策提供理論指導和數據支撐。
該研究由東北地理所毛德華副研究員、博士生劉明月、王宗明研究員、賈明明副研究員，我所海外特聘研究員、美國印第安納大學李林教授、中國科學院國家天文臺張淵智教授等共同完成。系列成果發布在Remote Sensing、Sensors等遙感期刊上。該研究由國家重點研發計劃子課題（2016YFC0500201 2016YFC0500408），科技部基礎調查專項專題(2017FY100706)、國家自然科學基金面上項目（41771383）、中國科學院青年創新促進會人才項目（2017277，2012178）等共同資助。論文信息列表如下：
Mao, D., Liu, M., Wang, Z.*, Li, L., Man, W., Jia, M.*, Zhang, Y.*, 2019. Rapid Invasion of Spartina Alterniflora in the Coastal Zone of Mainland China: Spatiotemporal Patterns and Human Prevention. Sensors 19(10), 2308, doi.org/10.3390/s19102308.
Liu, M., Mao, D.*, Wang, Z.*, Li, L., Man, W., Jia, M., Ren, C., Zhang, Y.*, 2018. Rapid invasion of Spartina alterniflora in the coastal zone of mainland China: new observations from Landsat OLI images. Remote Sensing 10, 1933, doi:10.3390/rs10121933.
Liu, M., Li, H., Li, L., Man, W., Jia, M.*, Wang, Z.*, Lu, C., 2017. Monitoring the invasion of Spartina alterniflora using multi-source high-resolution imagery in the Zhangjiang Estuary, China. Remote Sensing 9(6), 539, doi.org/10.3390/rs9060539.
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