红树林是热带和亚热带地区生长的典型湿地资源，生物资源量丰富，具有防风、护堤、促淤保滩等功能，被誉为“海岸卫士”^[1]。红树林碳汇是蓝碳的重要组成部分，国家正在推进的“南红北柳”工程中的“红”就是恢复红树林。研究红树林湿地的景观格局及其变化的机制是目前红树林湿地研究的重要课题^[2-8]。李春干^[9]通过红树林遥感信息提取与空间演变机理研究对1960—2010年广西红树林空间演变机理进行了分析，发现北部湾红树林面积变化的驱动因子为自然过程和人工林种植。王俊杰等^[10]从景观整体尺度、向元尺、斑块尺度定量分析了广西廉州湾红树林的时空变异特征，总结出2008—2015年红树林面积增加得益于人工林种植。笔者在研究过程中发现廉州湾红树林面积变化的原因是多元的，面积变化的主要原因并非人工林种植。以广西廉州湾红树林湿地为研究对象，采用Google Earth上的Quick Bird图像，选2005、2008、2012和2015年4个时段的图像进行分析，目视勾绘红树林边界，研究红树林面积的动态变化趋势及其产生的原因，进而全面地探讨该区域红树林湿地存在的生态问题。研究结果对当地红树林湿地的管理保护提供依据及建议，对当前的红树林蓝炭问题和目前正推进的“南红北柳”有参考价值。

广西廉州湾位于北海市区北侧，是半开敞海湾，位于东经108°58′00″~109°02′35″，北纬21°26′20″~21°37′00″, 口门宽约17 km，全湾岸线长约72 km，海湾面积109 km², 有南流江、廉州江、七星江等河流入海，形成河口三角洲地貌, 廉州湾年平均气温22.50 ℃^[11]。广西廉州湾红树林湿地具有河口红树林的典型特征，集中分布大片红树，主要建群树种为桐花树[Aegiceras corniculatum(L) Blanco]，秋茄[Kandelia candel (Linn.) Druce]、白骨壤[Avicennia marina (Forsk.) Vierh. Hailanci]、海漆(Excoecaria agallocha Linn.)，无瓣海桑(Sonneratia apetala Buch.-Ham.)。广西廉州湾红树林湿地是具有河口生境特征的典型代表。

Quick Bird图像时间分别为2005年5月17日、2008年5月17日、2012年9月30日和2015年12月17日，图像数据空间分辨率为0.61 m，对该数据做正射校正、数据的配准与融合处理。Quick Bird图像分辨较高, 可以清楚地反映出细小地物^[12]。辅助数据有潮位信息数据、北海市红树林分布图等相关资料，并通过现场踏查验证数据。

景观格局指的是景观元素空间分布和组合特征；景观指数是指能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间分布特征的定量指标。文中分析的景观指数包括形状系数、斑块数量、斑块密度指数、分维数和最大斑块指数, 其概念、计算方法及其意义详见文献[13]；景观格局指数值是通过Excel软件输入相关公式计算获得。

对2005、2008、2012和2015年4个时段的Quick Bird图像信息提取，得到廉州湾红树林斑块面积变化(表 1)。2005—2015年，红树林斑块总面积呈现增加趋势，增加461.757 5 hm²，年增长率为8.44%, 2015年红树林面积约是2005年的2.45倍。面积增加的原因为红树林自然生长扩散和人工林种植。2005—2015年，自然生长是红树林面积增加的主要因素，其中自然生长面积为446.462 4 hm²，占增加面积的96.69%；人工林面积增加15.295 1 hm²，占增加面积的3.31%。面积增加最大的人工林斑块(中心坐标北纬21°35′57″，东经109°03′22″)10 a间红树林面积增加11.907 9 hm²；红树林斑块面积自然增长率最大斑块(中心坐标北纬21°34′55″，东经109°06′55″)的年增长率为54.93%。红树林生长扩散的方向为向光滩一侧扩散和沿着红树林潮沟往两侧光滩扩散。2005—2015年，有146个红树林斑块面积增加，新增加斑块68个。2008、2012、2015年红树林面积减少的斑块分别有27、11、20个(表 1)。

2005年以来，红树林面积减少的斑块总面积为104 216 m²，红树林被毁的原因有自然因素和人为因素(表 2)。其中因自然因素造成的红树林损失面积占总损失面积的63.79%，主要是鱼藤(Derris trifoliata Lour.)缠绕覆盖、河道冲击、团水虱(Sphaeromidae)危害，其中, 鱼藤造成红树林的损失面积33 616 m²，占全部损失面积的32.26%；人为因素所造成的红树林面积损失占总损失面积的36.21%，主要有挖塘养殖、修建堤坝、挖河道。

根据廉州湾2005、2008、2012和2015年4个时段的Quick Bird图像信息, 借助Excel软件计算其空间指数，选取其中6个景观指数说明2005—2015年廉州湾红树林湿地景观格局变化(表 3)。2005—2012年形状系数呈现下降趋势，说明该时段红树林斑块形状趋于简单，主要是斑块处于自然生长稳定期及近几年林业部门在廉州湾进行人工造林，人工林的斑块种植初期形状较为规则。2015年形状系数趋于上升，斑块边界趋于复杂，主要原因是随着时间的增加，人工林趋向于自然生长的状态，向周边自然扩散；2015年新增的斑块处于自然生长初期，斑块边界不规则。分维数随着时间变化，2005—2012年呈递减趋势，接近1，说明红树林斑块趋于集中分布，受到人为干扰的程度较大；而2015年分维数趋于上升。2005—2012年斑块数量变化不明显；2015年斑块数量增加，主要是因为红树林自然扩散。2005—2012年，斑块密度指数呈减少趋势，说明景观破碎化降低；2015年斑块密度指数增加，景观异质增强，主要是因为2015年斑块数量较2012年增加了62个新斑块，新斑块处在自然生长初期及2015年部分红树林斑块因鱼藤覆盖出现光斑，斑块边界变复杂，红树林景观破碎度大。

处于初期的天然林在2005—2015年形状系数和分维数较同期稳定的天然林大。初期的天然林在无人为破坏和自然灾害的情况下，红树林斑块边界趋向规则状，2005—2015年形状系数和分维数趋向降低(表 4)。处于稳定期的红树林斑块在2005—2015年形状系数和分维数呈降低趋势，红树林斑块边界线圆滑，斑块整体效果好。扩散的天然林，斑块的形状系数和分维数增大，斑块边界趋向复杂，处于扩散状态。人工林种植前期因受到人为设计，斑块比较规则，随着时间推移，形状系数和分维数增大，人工林向周边滩涂自然生长，人工林向自然生长形式过渡。红树林斑块处于稳定期时，平均分维数为1.053 9，平均形状系数为1.489 2，对人工造林一定的指导意义，也为红树林景观效果评价提供参考。

鱼藤斑块分布于红树林斑块内部潮沟两侧；互花米草(Spartina alterniflora Lois.)主要分布在红树林外围平均海平面以下光滩位置及红树林斑块边缘，少量分布在红树林林地；扩散的无瓣海桑主要位于红树林斑块的边缘及空旷的裸滩，这主要和无瓣海桑为阳性树种有关。团水虱、鱼藤、互花米草的危害都会导致红树林受损，四者之间也存在一定关系。潮沟两侧的红树林容易遭受团水虱危害死亡，形成光斑。鱼藤的根茎含有鱼藤酮，团水虱不取食鱼藤, 鱼藤从潮沟两侧光斑位置向红树林内部蔓延。鱼藤缠绕造成红树死亡，红树林出现光滩, 为互花米草的生长及无瓣海桑的扩散提供生境。

无瓣海桑作为外来红树植物，在红树林区的引种一直饱受争议，其生态入侵特性目前已成为研究热点^[14-15]。2002年，在廉州湾(斑块中心坐标北纬21°35′40″，东经109°04′51″)种植无瓣海桑, 2005年无瓣海桑面积为0.380 1 hm²，2012年面积为0.830 4 hm²，2015年面积为1.118 5 hm²。图 1为无瓣海桑局部扩散图，在该区域无瓣海桑自然扩散明显，在原生红树林斑块边缘、内部、光滩均有扩散的单体植株，其中在光滩扩散植株最多。光滩阳光充足有利于其生长。截止2015年10月, 在廉州湾(斑块中心坐标北纬21°35′40″，东经109°04′51″)无瓣海桑扩散的单体植株达670株，其中部分植株扩散到原生的红树林斑块，扩散最远距离达6 408 m。

	图 1 2015年无瓣海桑局部扩散图 Fig. 1 Part of diffusion graph of Sonneratia apetala in 2015
图选项

互花米草在滨海湿地中具有超强的繁殖力，增长率快，破坏近海的生境条件^[16]。互花米草占领红树林生境，使红树林生长受限。廉州湾红树林湿地中互花米草面积增长速度快(表 5)，2005—2015年斑块数量增多，2015年互花米草斑块个数约是2005年的68倍。2005—2012年均增长率比2012—2015年均增长率小，互花米草扩散速度有加快趋势。

被鱼藤覆盖的红树斑块在Quick Bird图像呈现蓝绿色。鱼藤攀附在红树林树冠上，红树植物光合作用受到影响，导致红树植物死亡，红树林面积减少^[17]。2005年廉州湾红树林斑块中没有发现鱼藤斑块，2012年鱼藤斑块180个，总面积为66 033.21 m²。随着时间的推移，鱼藤附着的红树逐渐死亡，至2015年12月因缠绕鱼藤而死亡出现的红树林光滩斑块52个，红树林死亡面积达到33 616 m²，红树林因鱼藤年死亡率为55.16%。鱼藤扩散速度快，如图 2所示，廉州湾红树林斑块(斑块中心坐标北纬21°36′38.08″，东经109°03′2.51″)内部的鱼藤斑块，2011年有零散的6个小斑块，2012年12个斑块，至2013年鱼藤由点状斑块融合成面状斑块。2011—2013年，鱼藤斑块年平均扩散速率达100.55%。

	图 2 2011—2013年鱼藤斑块扩散图 Fig. 2 Diffusion of D. trifoliata patch from 2011 to 2013
图选项

团水虱在红树林树干中钻洞，对红树造成严重威胁^[18]。红树林斑块(中心坐标北纬21°33′28″，东经109°09′19″)因团水虱的危害，2005—2012年约死亡面积7 990 m²。2015年该处红树林未出现片状死亡，但潮沟两侧普遍存在受团水虱侵害的单体植株。

2005—2015年，10 a间廉州湾红树林面积持续增加，面积增加的主要原因是红树林的自然生长扩散，其次是人工林种植。2005—2012年廉州湾红树林景观的平均斑块分维数、平均斑块形状系数、斑块密度指数呈现下降趋势，景观破碎化降低。2012—2015年平均斑块分维数、平均斑块形状系数、斑块密度指数趋于上升，景观异质增强，原因主要如下：首先红树林斑块数量增多，新斑块处在自然生长初期；其次斑块受到鱼藤覆盖出现光滩，斑块边界变复杂，景观破碎度越大；最后，人为的挖塘养殖、修建堤坝、挖河道等活动，减少了红树林面积，使平均斑块分维数、平均斑块形状系数上升，加速了廉州湾红树林湿地的景观破碎化。为此，提出如下建议：红树林湿地的保护和恢复要尽量利用本土物种的自然生长扩散来达成，人工造林的红树林斑块形状可以参考天然红树林斑块形状。对于人为干扰的因素需要通过调整人类的生产和生活方式，减少人类对湿地景观的干扰和破坏，尽量减少人类对物种生存和繁衍的影响，维持生态系统的安全和完整，达到延缓或改变红树林生态系统退化的趋势。

廉州湾互花米草、鱼藤、团水虱的危害应该引起重视，及早控制防范未然。被毁红树林的原因有自然因素和人为因素，红树林损失的主要原因已由人为直接干扰转变为自然干扰。其中约2/3红树林面积减少是由于自然因素造成，包括鱼藤、互花米草、团水虱的危害等。2015年鱼藤、互花米草都存在扩散的趋势，如未采用相应措施控制鱼藤和互花米草的生长，红树林将面临鱼藤覆盖而大面积死亡，或因互花米草生长占领了红树林生境。

杨雄邦等^[19]提出利用无瓣海桑控制互花米草，廉州湾中已入侵到红树林外缘或内部的互花米草，可以考虑用此方法，但是廉州湾互花米草主要分布于平均海平面以下光滩位置，距离海岸最远距离为2 720 m。而平均海平面以下光滩不利于无瓣海桑生长，因此廉州湾光滩中的互花米草的控制需要进一步探索。目前红树林修复多提倡人工种植，但人工种植的成本高，引种的无瓣海桑存在外来物种扩散的问题。为避免植物入侵造成其他红树植物的生长受到影响，在引种外来种的过程中应要进行规划和控制，同时应当重视对当地土生红树树种进行恢复和保育。