基于植被健康评估的印度孙德尔本斯三角洲红树林脆弱性分析及其生态意义

《Scientific Reports》：Analysing the vulnerability of mangrove forest by vegetation health assessment: a study of Indian sundarbans deltaic region

本研究针对印度孙德尔本斯三角洲红树林生态系统退化问题，通过多植被指数（NDVI、TNDVI、GCI、CVI、SAVI、ARVI）和空间建模技术，系统评估了2010-2020年间红树林植被健康状况。研究发现健康植被面积显著减少11.95%，胁迫植被增加1.21%，揭示了水产养殖扩张和水淹加剧对红树林的威胁，为制定基于社区参与的生态修复策略提供了科学依据。

　　

在孟加拉湾壮观的三角洲地带，印度孙德尔本斯地区拥有全球最丰富的红树林生态系统之一。这些独特的滨海森林不仅是抵御气候变化的天然屏障，通过固碳减碳、减缓海岸侵蚀等功能维护着生态平衡，更是抵御台风等自然灾害的天然防线。然而，这片生态宝库正面临前所未有的危机：研究表明，该区域红树林同时遭受自然因素（海平面上升、土壤盐渍化、海岸侵蚀）和人为干扰（水产养殖扩张、旅游开发、非法捕捞）的双重威胁。特别是近年来快速发展的虾类养殖业，正通过砍伐红树林的方式不断侵占生态空间，导致红树林健康持续恶化。

为系统评估该区域红树林生态系统的脆弱性，研究人员在《Scientific Reports》发表了最新研究成果。该研究创新性地整合多源遥感数据，通过构建综合植被健康评估模型，揭示了2010-2020年间印度孙德尔本斯红树林生态系统的退化轨迹。研究发现，十年间健康植被面积比例从36.48%锐减至24.53%，而处于胁迫状态的植被面积则从10.92%上升至12.13%，这一变化趋势为区域生态保护敲响了警钟。

研究方法上，团队采用多时序遥感分析技术，主要包含三个关键技术环节：首先基于Landsat-5 TM和Landsat-8 OLI卫星影像（2010/2020年12月数据），提取蓝、绿、红、近红外等多光谱波段信息；继而计算六种特征互补的植被指数：归一化植被指数（NDVI）反映植被覆盖度，变换归一化植被指数（TNDVI）增强植被信号，绿度叶绿素指数（GCI）和叶绿素植被指数（CVI）监测叶绿素含量，土壤调节植被指数（SAVI）校正土壤背景干扰，抗大气植被指数（ARVI）消除气溶胶影响；最后通过空间建模将各指数融合生成植被健康综合评估图，将红树林划分为健康、中等、胁迫三级健康状况。

植被指数分析揭示生态退化多维特征

通过对比六种植被指数，研究呈现出红树林退化的多维度证据。NDVI和TNDVI显示核心保护区植被覆盖度相对稳定，但周边社区发展区块出现明显退化。更具警示意义的是叶绿素相关指数：GCI和CVI均检测到红树林叶绿素含量显著下降，其中CVI指数显示孙德尔本斯国家公园内叶绿素浓度在十年间急剧降低，表明即使核心区的红树林也面临生理机能衰退。SAVI指数进一步揭示土壤因素对植被的影响，桑德什卡利等区块因水涝和土壤侵蚀导致植被退化加剧。ARVI指数则反映出大气条件变化对红树林的累积影响，整个区域植被指数值出现系统性下降。

红树林脆弱性空间格局与驱动机制

植被健康评估模型直观展示了红树林脆弱性的空间分异规律。2010-2020年间，胁迫植被区域从977.50平方公里扩展至1085.16平方公里，主要分布在国家公园边缘的社区发展区块。现场验证发现，这些区域正经历水涝加剧和水产养殖扩张的双重压力。特别在巴萨蒂、亨加尔甘杰等地区，为发展虾类养殖而清理红树林的现象尤为突出。Google Earth历史影像证实，洛蒂安岛等旅游热点周边红树林因人类活动干扰出现明显退化。值得注意的是，比迪亚达里河等水道周边的旅游设施建设，通过船只航行和水体扰动进一步加剧了红树林生态系统压力。

研究结论与生态治理启示

该研究通过多指标协同分析，证实印度孙德尔本斯红树林生态系统正处于加速退化阶段。不仅植被覆盖面积减少，更值得关注的是现存红树林的生理健康状况恶化——叶绿素含量下降、土壤环境退化、大气污染影响加剧等综合因素导致生态系统功能衰退。这种退化模式突出表现为核心区质量下降与边缘区面积收缩并存的空间格局。

研究成果对红树林保护具有重要政策启示：首先，应建立基于社区参与的生态修复机制，将传统生态知识融入保护实践；其次，需要严格控制旅游开发强度，特别是在生态脆弱区限制酒店、营地等设施建设；最后，应通过政策引导实现生计转型，帮助当地居民发展替代性产业以减少对红树林资源的依赖。该研究提供的10米分辨率植被健康图谱，可为实施精准生态修复提供空间指引，也为全球三角洲红树林保护提供了可借鉴的监测评估方法体系。