東北地理所發布中國主要紅樹植物群落遙感分類成果
不同紅樹植物群落的生態功能和價值差異較大。遙感技術以其大范圍、可重復、低成本等優勢，被廣泛應用于紅樹林遙感識別研究中，但中國主要紅樹群落分布仍處于空白，主要是因為：紅樹棲地環境惡劣導致樣本難以大量獲取、紅樹協同進化導致不同樹種混雜生長、棲地環境多樣導致樹種及其表型差異。
中國科學院東北地理所王宗明研究員團隊針對中國主要紅樹群落遙感識別問題，提出了一套綜合解決方案，發表論文“Mangrove species mapping in coastal China using synthesized Sentinel-2 high-separability images”。在外來紅樹無瓣海桑遙感識別（ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing，2022）、本土秋茄群落遙感識別（Journal of Remote Sensing，2024）研究基礎上，以氣候分區緩解棲地環境帶來的樹種及其表型差異，以嚴格分類體系減輕樹種混雜生長的影響，在最大可分時段合成影像基礎上擴增樣本以增加可用樣本數量，通過堆疊隨機森林預測概率優化分類結果。
結果顯示，由單一優勢種覆蓋度占比界定的中國主要紅樹群落可被有效識別，在不同分區驗證精度在83.8%到86.4%之間。此外，該研究給出了9種主要紅樹群落的空間集聚（包括外來紅樹無瓣海桑和拉關木），展望了應用本數據準確估算紅樹林藍碳（包括紅樹林生物量與土壤碳）的潛在方法。這一研究首次給出了遙感視角下中國主要紅樹群落的精細分布。實現了2020年中國紅樹主要群落（由單一優勢種占比界定）分布提取，包括秋茄、桐花、白骨壤、木欖/海蓮、紅海欖、角果木、海桑科、欖李、拉關木。經樣本驗證，不同區域數據總體精度在83.8%到86.4%之間。這一研究給出了首套中國主要紅樹群落分布數據，有助于精細紅樹林藍碳估算、準確社會-經濟-生態價值評估、以及精準紅樹林管理。
圖1 2020年中國主要紅樹群落分布
經統計，9種主要紅樹群落（以單一優勢種占比界定）面積為11944 ha，占中國紅樹林面積的43.4%（以三調面積為參照）。主要紅樹群落面積最大的是白骨壤（占已識別群落面積的37.1%），其次是以無瓣海桑為主的海桑科（占已識別群落面積的23.2%），然后是桐花樹（占已識別群落面積的12.9%）。需要注意的是，混雜生長的紅樹與非目標樹種面積未被計入。
圖2本土紅樹群落空間集聚
在此基礎上，分析了中國本土主要紅樹群落的空間集聚，發現：秋茄主要集中于深圳灣、福建南部和臺灣北部；桐花主要集中于茅尾海、南流江河口和高橋區域；白骨壤主要集中于北部灣和雷州半島東南部；木欖/海蓮主要集中于東寨港、清瀾港和高橋區域；紅海欖主要集中于東寨港、儋州灣和英羅港；角果木集中于東寨港；欖李主要集中于清瀾港、東寨港和長記港。
圖3外來紅樹群落空間集聚
該研究構建了一套綜合解決方案，首次獲取了以單一優勢種界定的9種主要紅樹群落空間分布，填補了中國主要紅樹群落確切分布信息的空白。在此基礎上，揭示了本土主要紅樹群落和外來紅樹的空間集聚，展望了應用本數據準確估算紅樹林藍碳的潛在方法，可以為精細藍碳估算、準確價值評估、以及精準紅樹林管理提供支撐。
該研究發表在國際頂級C刊Remote Sensing of Environment，由東北地理所趙傳朋特別研究助理、賈明明副研究員、張蓉特別研究助理、王宗明研究員、任春穎研究員、毛德華研究員，羅德島大學王野喬教授共同完成，得到國家重點研發計劃(No. 2022YFF1302000)、國家自然科學基金(No. 42201422)、中國博士后科學基金面上資助(No. 2022M713132)等項目共同資助。
論文標題
Mangrove species mapping in coastal China using synthesized Sentinel-2 high-separability images
發表期刊
Remote Sensing of Environment
論文全文鏈接
https://authors.elsevier.com/c/1ixYx7qzT3DrR
其它相關文獻：
Zhao,C.,Jia,M.,Wang,Z.,Mao,D.,& Wang,Y. (2024). Distribution of Mangrove Species Kandelia Obovata in China Using Time-series Sentinel-2 Imagery for Sustainable Mangrove Management. Journal of Remote Sensing,DOI: 10.34133/remotesensing.0143.
Zhao,C.,Qin,C. Z.,Wang,Z.,Mao,D.,Wang,Y.,& Jia,M. (2022). Decision surface optimization in mapping exotic mangrove species (Sonneratia apetala) across latitudinal coastal areas of China. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing,193,269-283.
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