图 1986—2021 年研究区海草床腐烂的主要集中区
图:基于 1986—2021 年 Landsat-TM/ETM+/OLI 影像的研究区海草床分布。
研究发现:1986—2021年,海南岛文昌—琼海沿岸海草床分布发生较大变化,总体变化可分为两个阶段:1986—2005年,研究区海草床生长总体良好,总面积和覆盖度缓慢增加。2006—2021 年,研究区海草床开始逐渐减少,总面积和盖度减少,海草床斑块破碎化。特别是,2010 年之后的衰变程度更加剧烈。
具体表现:从 1986 年到 2021 年,海草床总面积 (TA) 显著减少,海草床斑块 (NP) 数量略有增加,斑块面积 (AREA_MN) 的平均值逐渐减少。在景观水平上,研究区海草床面积的时间变化呈现两个时间阶段:1986—2005年,海草床总面积(TA)缓慢增加,海草床斑块(NP)数量相对较少,斑块面积(AREA_MN)均值较大,斑块面积变异系数(AREA_CV)波动较大。这反映了研究区在此期间海草床生长的高连续性以及微小海草斑块的持续增加,表明研究区在此期间海草床生长总体良好。2006—2021 年,海草床总面积 (TA) 呈下降趋势:斑块数 (NP) 增加,而平均斑块面积值 (AREA_MN) 较小,斑块面积变异系数 (AREA_CV) 降低,尤其是近 5 年。这反映出研究区海草床生长量在这一时期开始下降,部分斑块逐渐消失,海草床分布逐渐碎片化。2016 年后,研究区海草床退化状况变得越来越显著。
图 按覆盖类别划分的海草床总面积 (CA) 和平均斑块面积 (AM) 的时间变化
在每个覆盖类别的类型水平上,高覆盖度海草床 (HIG)、中等覆盖度海草床 (MID)、低覆盖度海草床 (LOW) 和极低覆盖度海草床 (EL) 的分布和变化是不同的。首先,1986—2005年,高覆盖度海草床(CA_HIGs)的面积分布最小,而面积分布较大的类型是低覆盖度海草床(CA_LOWs)和极低覆盖度海草床(CA_ELs)。4种类型海草床面积均有所增加,其中低覆盖度海草床面积(CA_LOWs)增长趋势最明显,其次是中等覆盖度海草床(CA_MIDs)。这反映了海草床面积和覆盖率的增加是渐进而缓慢的。其次,在 2006 年至 2021 年期间,所有四种类型的海草床的分布都呈现退化趋势,分布面积 (CA) 和平均斑块面积 (AM) 均有所减少,极低覆盖度海草床 (CV_ELs) 的腐烂速度最快,其次是高覆盖率海草床 (CV_HIGs)。这反映出极低覆盖度海草床区的海草床生态系统最不稳定且容易衰退,其次是高覆盖度海草床生态系统,也更容易受到干扰。上图显示了海草床的覆盖度变化。尽管四种类型的海草床覆盖率变化不同,但总体趋势是减少。随着总面积和平均面积的减少、斑块数量的增加和覆盖范围的减少,可以认为研究区域的海草床在过去 30 年中急剧退化。
研究认为:海洋和海岸工程建设是区域海草数量减少的重要原因,沿海水产养殖引起的海水富营养化和底部沉积物中重金属含量过高是导致研究区海草床退化的其他重要因素。此外,沿海其他频繁、高强度的人为活动也对研究区海草床的衰退产生了严重影响,包括污水处理、渔业活动和红树林的修复工程。
内容引自:Junwu Bai, Yiqiong Li, Shiquan Chen, Jianguo Du, Daoru Wang, Long-time monitoring of seagrass beds on the east coast of Hainan Island based on remote sensing images, Ecological Indicators, Volume 157, 2023, 111272, https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.111272.