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【气候变化影响】沿海农业放大海平面上升驱动的土地转化

2026-10-11 06:06:24

原文信息

原文题目

Sea-level-driven land conversion amplified by coastal agriculture

原文作者

Grace D. Molino, Yaping Chen, Grace C. Levins, Matthew L. Kirwan

一作单位

Virginia Institute of Marine Science, William & Mary, Gloucester Point, VA, USA

期刊名称

Nature Sustainability

期刊月份

2026年5月

关键词

海平面上升；盐水入侵；沿海农业；土地利用变化；湿地扩张；气候适应；遥感监测

研究背景

海平面上升和盐水入侵正在推动低洼沿海地区发生生态系统退缩，原本的人类活动用地和森林用地逐渐向盐沼、湿地或开放水面转化。既有模型通常将沿海土地转化简化为二元过程：要么陆地立即转化为湿地，要么因人类防护而长期保持不变。然而，在农村沿海地区，农业排水、田埂、小型堤坝和私人土地管理可能以更复杂的方式影响盐水入侵和湿地扩张。因此，本文关注农业活动是否会调节甚至放大海平面上升对沿海土地转化的影响。

研究方法

该研究结合遥感和实地测量，分析美国中大西洋海平面上升热点区的沿海土地变化。作者使用 1984—2022 年 Landsat 卫星影像，构建切萨皮克湾和特拉华湾流域低洼农业用地、森林和湿地转化图，并比较农业地与森林地向湿地转化的面积比例和垂向退缩速率。研究进一步在马里兰州 Somerset County 开展案例调查，人工识别 122 公里小型堤坝和 98 个蓄水围隔，并通过植被和土壤观测评估这些人为结构对盐水入侵的局地影响。

研究结论

研究发现，1984—2022 年间，该区域约 101.1 平方公里低洼农田因海平面上升和盐水入侵转化为湿地、开放水面或沙质岸线；若扩展到 0—5 米海拔范围，农田损失达到 557.4 平方公里。尽管农田通常分布在相对较高海拔，农田损失比例仍高于森林地；在相同海拔下，农业地转化为湿地的频率是森林地的 1.4—6.8 倍。农田向上坡方向退缩速率为每年 3.22 毫米，高于森林地的每年 2.71 毫米，但低于区域相对海平面上升速率。局地调查显示，小型堤坝和围隔可将农田退缩速率从每年 3.45 毫米降低到 2.14 毫米，但并不能完全阻止湿地扩张。

编者按

该研究的重要贡献在于揭示了沿海农业在人类—气候相互作用中的尺度差异：在单个农场尺度上，小型堤坝和围隔等人为干预可以暂时减缓盐水入侵；但在区域尺度上，农业用地总体上会加快海平面上升驱动的湿地侵入和土地转化。文章说明，农村沿海地区不能简单被视为“自然退缩”或“完全防护”的二元系统，而应纳入更动态的人类土地管理过程。对于沿海适应政策而言，未来土地利用规划需要同时考虑农业生产、湿地迁移空间、私人防护行为和生态系统服务，避免局地防护措施在更大尺度上加剧土地退化或适应风险。

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