Nature Sustainability | 中山大学陈雅萍团队揭示人类活动对海平面上升影响的放大效应
研究背景
人类干预既可以加剧也可以缓解气候变化对关键自然过程的影响，如自然野火、洪水灾害或风暴潮影响等— 理解人为活动在调节自然进程中的双重角色，对科学管理自然资源，尤其是与人类经济活动密切相关的沿海生态系统尤为关键。当前，在气候变化加速背景下，海平面上升及其引发的盐水入侵正在深刻重塑全球沿海地区的景观格局。例如，1996年至2016年间，北大西洋中部沿海平原已有超过10,000平方公里的陆地森林退化为了耐盐灌丛或盐沼，另有约17,000平方公里的陆地生境面临在海平面上升1.5米情景下转化为盐生湿地或被彻底淹没的风险。然而，人类活动将如何改变海平面上升驱动的滨海生态过程—尤其是在广袤的农村（rural）地区，目前学界和公众对这一议题的认知仍非常有限。本研究结合近40年遥感监测与野外实地数据，全面评估了海平面上升背景下人类主导的生态系统（农田）与自然生态系统（森林）在应对海平面上升影响时的差异化表现（图1）。
图1 | 海平面驱动的森林和农田盐渍化实例展示
核心结果
一、农田向盐沼转化的空间格局
在海平面上升影响下，尽管农田整体分布于海拔更高、受盐水入侵影响相对更小的区域，其盐渍化和沼泽化速度均高于同期森林，且相同海拔区间内农田退化为盐沼的比例是森林的1.4至6.8倍（图2）。这一发现表明：人为主导的农业用地在区域尺度上加速了海平面上升向陆地侵蚀的进程。
图2 | 林地与农田向湿地转换的频率
二、农田退化的区域驱动机制
通过引入垂直后退速率这一创新性指标，研究建立了农田陆向退化进程与海平面上升速率间的直接关联，揭示出横向面积变化所掩盖的区域分异规律。分析表明，相对海平面上升速率是驱动农田垂直后退的首要因子，海水盐度与土壤排水性也对这一进程有显著影响。值得注意的是，虽然农田的沼泽化速率大幅度快于森林，但却显著滞后于区域海平面上升速率（图3），这一“退化逆差”促使研究团队进一步追问其背后成因。
图3 | 海平面上升驱动下森林用地与农业用地在陆向撤退速率上的差异比较
三、人为防御措施的局地阻滞效应
野外调查与遥感分析共同揭示：19世纪50年代至20世纪中期大规模修建的诸多“小型土质堤防与围堰”正是导致上述滞后效应的关键所在。研究发现，在有人为防御工程设置的农田，其退化速率较无干预区域降低了近40%（图4）。然而，这种防御效果往往以阻断正常湿地发育为代价，导致堤坝后方土壤有机质积累受阻，生态功能明显退化，放大了未来持续海平面上升影响下陆地直接崩塌为开阔水域的风险。
图4 | 人类活动在调节农田沼泽化进程中的影响
以上结论揭示了人类影响在沿海管理中独具的尺度依赖性，强调即使是在农村海岸，生态系统对气候变化的响应也很大程度上受到人类活动的调节。鉴于全球海岸线绝大多数为农村性质，未来研究需要进行范式转变，重新考虑那些常常被排除在适应对话之外的群体和极易被忽略的局部改造设施，以充分理解全球沿海生境对复杂气候变化的响应机制。
本研究成果以“Sea-level-driven land conversion amplified by coastal agriculture”为题，发表于国际权威学术期刊Nature Sustainability上。中山大学生态学院陈雅萍副教授为论文唯一通讯作者，合作指导的弗吉尼亚海洋研究所博士生Grace D. Molino 为论文第一作者，该机构的研究生Grace C. Levins 和杰出教授Matthew L. Kirwan为论文的共同作者。该研究得到了中山大学中央高校基本科研业务费专项资金、国家自然科学基金、美国地质调查局专项资金以及美国NSF等多个项目的资助。
作者信息
陈雅萍，中山大学生态学院博士生导师，伊利诺伊大学香槟分校博士，国家级人才计划入选者。主要研究方向为气候变化和自然灾害/干扰对地球植被、地形地貌以及生物地球化学循环的影响。近5年来，其个人及团队的成果发表于Nature Geoscience、Nature Ecology & Evolution, Global Change Biology和Remote Sensing of Environment等国际主流期刊，指导的博士后获国家级项目基金，指导的研究生获国内外学术会议优秀口述报告，指导的本科生获优秀大创项目等。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41893-026-01835-6
