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沿海森林正日益受到海平面上升、海水入侵和风暴潮所导致的土壤饱和及盐度升高的威胁。为应对不断加剧的盐渍化和洪涝，依赖淡水的健康沿海森林（包括湿地森林和低海拔高地森林）正在转变为由死亡或濒死树木主导的景观，即“幽灵森林”。幽灵森林分布于耐盐灌木和草本植物之间，最终会演变为沼泽或开阔水域。在本研究中，我们的主要目标是量化这些森林景观转化的动态过程与路径，以及促成这些变化的因素，这对于理解沿海生态系统退化的进程并预测未来变化至关重要。 我们首先着重确定追踪森林景观变化的最佳方法，方法是探究多种遥感指数（即多光谱、双季节、地形和物候指标）在提升深度学习模型（卷积神经网络，CNN）土地覆盖分类性能中的作用；研究区域为北卡罗来纳州沿海平原，使用的数据为Landsat 8和Sentinel-2影像的地表反射率。随后，我们采用最佳可用数据（Landsat 8）来理解长期变化，并识别1985年至2021年间土地覆盖变化的模式。 我们的研究表明，纳入物候和地形指数能够增强“幽灵森林”类别与其他所有植被类别之间的可分离性。在我们的评估中，对于2021年这一两类数据共同可用的年份，更高分辨率的Sentinel-2数据（F1分数 = 96.3）优于Landsat影像（F1分数 = 93.4）。然而，由于Landsat具有长期连续的数据记录，它仍然是一种重要工具。因此，我们利用Landsat确定，1985年至2021年间森林损失了21%，且损失速率正在加快。2010年至2021年间，共有23,876公顷森林转化为沼泽、幽灵森林和灌丛，这一数值是1985年至2010年间损失面积16,968公顷的1.5倍。 这些由森林向幽灵森林和沼泽的转化，主要受距水道远近、盐度以及相对海平面上升速率（RSLR）增加的驱动，这些因素是观测到的变化的关键环境驱动因子。通过量化这些变化，我们突出了最易受环境胁迫影响的区域，为制定有针对性的保护策略提供了依据。
沿海森林正日益受到由海平面上升、海水入侵和风暴潮所导致的土壤饱和与盐度升高的威胁。为应对不断加剧的盐渍化和洪涝，依赖淡水的健康沿海森林（包括湿地森林和低海拔高地森林）正逐渐转变为由死亡或濒死树木主导的景观，即“幽灵森林”。幽灵森林分布于耐盐灌木和草本植物之间，最终会演变为沼泽或开放水域。在本研究中，我们的主要目标是量化这些森林景观转化的动态过程与路径，以及促成这些变化的因素，这对于理解沿海生态系统退化的进程并预测未来变化至关重要。
我们首先着眼于通过探究多种遥感指数（即多光谱、双季节、地形和物候指标）在提升深度学习模型（卷积神经网络，CNN）土地覆盖分类性能中的作用，来识别追踪森林景观变化的最佳方法；研究区域为北卡罗来纳州沿海平原，所用数据为Landsat 8和Sentinel-2影像的地表反射率。随后，我们利用最佳可用数据（Landsat 8）来分析长期变化，并识别1985年至2021年间土地覆盖变化的模式。
研究结果表明，纳入物候和地形指数能够提高幽灵森林类别与所有其他植被类别之间的可分性。在我们的评估中，对于2021年这一两类数据均可获取的年份，更高分辨率的Sentinel-2数据（F1分数 = 96.3）优于Landsat影像（F1分数 = 93.4）。然而，由于Landsat具有长期连续的数据记录，它仍然是一个重要的研究工具。因此，我们利用Landsat确定，1985年至2021年间有21%的森林消失，且森林损失速率正在加快。2010年至2021年间，共有23,876公顷森林转化为沼泽、幽灵森林和灌丛，是1985年至2010年间损失的16,968公顷的1.5倍。这些由森林向幽灵森林和沼泽的转化，主要受邻近水道、盐度以及相对海平面上升速率（RSLR）增加的驱动，这些因素是观测到的变化的关键环境驱动因子。通过量化这些变化，我们突出了最易受环境胁迫影响的区域，为制定有针对性的保护策略提供了依据。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.18.745552v1?rss=1
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