• “全球变化与陆地生态系统”专栏

本篇文章收录于“全球变化与陆地生态系统”专栏，该专栏主要发表全球变化、陆地生态、土地利用、 植被动态、 碳循环等领域的文章，旨在从多维度呈现该领域的研究动态与发展趋势。

• 本文撰稿人介绍

宋伟 副研究员（中国科学院地理科学与资源研究所）

长期从事土地利用变化科学的相关研究工作，具体研究方向包括土地利用变化检测、土地利用变化建模与模拟、土地利用政策、土地利用变化的生态效应以及土地整治、土地利用规划等。在国内外学术期刊发表论文110余篇，其中第一/通讯作者SCI/SSCI收录论文80余篇，在Web of Science核心集中被引近2400次，单篇最高被引305次。第一/通讯作者论文中有3篇入选 ESI 高被引论文，1篇入选Ecological Modelling 的2014~2018年Most Cited论文。

担任国际期刊Land、IJERPH 和 Scientific Reports 编委。获省部级奖励6次 (其中第一完成人二等奖1次)、获第十四届全国青年地理科技奖。参与了《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划 (2021~2035年)》《大运河生态环境保护修复专项规划》等规划的编制工作，参与撰写的3份咨询报告得到中办采用。

• 编委鉴赏

文章以加拿大芬迪湾一处堤坝后移恢复地为例，将沉积通量、地表高程、排水网络和植被制图整合起来，解释潮汐湿地恢复为何在同一场地呈现差异化轨迹。研究尤其关注农业遗留草地和沟渠这一常被忽略的初始条件，说明恢复并非只取决于重新连通潮汐——既有农业排水沟、牧草植被和地形微起伏会持续影响恢复轨迹，潮汐恢复并不是从“清空土地”开始的。这种把沉积通量、高程变化、排水网络和植被制图结合起来的过程分析，为工程措施如何同历史遗留特征互动提供了细致证据，其高分辨率重复航测与过程分析对滨海湿地修复的前期整地和后期监测具有很强的借鉴价值。对海岸湿地修复实践而言，这种过程导向的评估比只看恢复面积更具指导意义。

• 文章导读

管理堤坝重新调整是指将堤坝向陆地方向移动，恢复潮汐流动与潮汐湿地植被，是应对海平面上升和海岸防护成本上升的基于自然的解决方案。加拿大东海岸许多待恢复的堤内地原为农业用地，仍保留牧草、排水沟和微地形，这些遗留特征可能改变沉积、排水和植被定殖过程。本文分析其对恢复轨迹的影响。堤坝后移通过将堤防向内陆调整、恢复潮流，能够重新建立潮汐湿地的水文与植被过程；但加拿大东海岸许多堤内地原为农业用地，存在残留排水系统和牧场植被，其影响不会因潮水恢复而立即消失。因此，理解这些遗留特征如何改变泥沙沉积、沟网形成和植被建立，是判断修复速度与生态服务恢复的关键。

• 研究材料与方法

研究以芬迪湾Converse Marsh恢复地为对象，通过沉积通量和淤积观测测量泥沙通量与淤积，借助数字地表模型与排水网络模型刻画地表高程与沟网结构，结合植被制图和重复高分辨率航测追踪植被定殖与地貌变化。作者借助取土坑区域中预先移除植被和沟渠的条件，将其与保留遗留特征的区域进行比较，分析地表高程、距排水网络距离、潮汐事件和初始植被对高程变化及植被恢复的空间—时间影响，以及不同初始条件下地貌演化与植被恢复的差异。重复的高分辨率观测为恢复过程提供了时间序列证据。

图1. 管理堤坝重新调整后潮汐湿地恢复驱动因素的概念框架

• 研究结果与讨论

结论一：遗留牧草和沟渠会以不同方式改变早期恢复过程

残留牧草上方的沉积可能延缓潮汐湿地植被的最初建立；相反，部分原农业排水沟很快被纳入新形成的潮沟网络，可能促进植被定殖。农业遗留植被因此会影响潮汐湿地植被的早期建立：残存牧草上方的沉积可能形成不利于潮汐湿地植物定植的条件，从而减慢初期恢复，文章据此提出，在堤坝调整前对农业植被进行割除，可能有助于加快后续植被恢复。这一发现说明，恢复潮流虽是必要条件，但对场地既有植被的处置同样会改变生态响应。恢复设计因此应把旧有土地利用与排水结构视为过程驱动因素，而不是背景噪声，工程前评估也不应忽略土地利用历史。

结论二：移除遗留植被和沟渠促进沟网重建与高程增长，但植被恢复仍受初始条件制约

移除原有植被和沟渠的取土坑区域在清除遗留要素后，新排水网络快速形成，地表高程增加更为一致；但其较低的初始高程和微地形不足，可能使植被恢复相对缓慢。四年后场地总体已基本植被化，说明早期差异会影响恢复速度，但未必决定长期恢复方向。遗留农业沟渠的作用并非完全负面：部分既有沟渠很快被纳入正在形成的潮沟网络，并可能促进植被建立；与此同时，沟口侵蚀量与取土坑的沉积增量相近，表明沟口侵蚀可能为盐沼平台恢复提供重要的泥沙补给。可见，沟网演化需要结合具体地形和泥沙过程判断。

结论三：高影响低频潮汐事件和重复精密航测对恢复监测至关重要

少数冬季高水位潮汐事件对地貌演化的影响尤为显著。重复的高分辨率、高垂直精度航测使研究能够识别高程与排水网络邻近性对沉积和植被恢复的作用。取土坑区域虽然高程增加较稳定，但因初始地表较低、可能缺少微地形，植被恢复一度较慢；四年后，整个场地总体已实现大范围植被覆盖。结果表明，初始地表高程、微地形和遗留要素会影响早期恢复速度；但截至恢复后第4年，不同初始条件并未阻止场地总体进入大范围植被恢复的积极轨迹。因此，作者建议在堤坝调整前考虑割除遗留农业植被，并将长期地形—植被联合监测纳入恢复管理；管理上还可将短期监测从单一的植被覆盖扩展到高程、潮沟和沉积过程，并把遗留要素的保留或移除作为可比较的修复决策。

图2. Converse Marsh从恢复前到恢复后第4年的演变

图3. Converse Marsh研究区2019—2022年的生境分布

• 研究总结

本文说明，潮汐连通恢复只是湿地修复的起点，遗留植被、农业沟渠、初始高程和极端潮汐事件会共同塑造恢复速率——堤坝调整后的潮汐湿地恢复受潮流恢复与农业遗留特征共同影响，牧草、沟渠、初始高程和微地形都会改变沉积与植被建立的速度。面向实践，修复设计应在工程实施前识别这些条件，在工程后以航测、沉积和植被资料持续判断恢复是否沿预期轨迹发展，并在后续监测中同步观察地貌、沟网和植被，才能更可靠地评估湿地恢复及其生态服务潜能。以过程证据支撑适应性管理，可避免因只依据短期覆盖变化而低估或误判修复措施的实际作用；这类综合监测也为不同工程方案的比较、后续维护和恢复效果解释提供了更可靠的依据，并使恢复目标能够随现场过程及时校正，为长期恢复判断提供支持。

阅读英文原文：https://www.mdpi.com/2073-445X/14/3/456

• Land 期刊介绍

主编：Christine Fürst, University of Halle, Germany

期刊创刊于2012年，期刊涵盖土地系统科学、地表景观、土壤和水、城乡发展、土地与气候相互作用、水-能源-土地-食物纽带关系 (WELF)、生物多样性研究和健康关系、土地建模和数据处理、生态系统服务以及多功能性等研究，并致力于人类可持续发展。现已被 Scopus、SSCI、AGRICOLA、AGRIS、GeoRef、RePEc 等多个关键数据库收录，5-Year Impact Factor: 3.7 (2025)。

2025 Impact Factor：3.5

2025 CiteScore：6.4

Time to First Decision：16.4 Days

Acceptance to Publication：2.8 Days

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/land

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