红树林是生长在热带、亚热带潮间带的木本植物群落，为人类社会、沿岸和海洋生态系统提供了多样的生态系统服务[1]。我国红树林主要分布于南部和东南部沿海滩涂[2]，然而由于种种因素的影响，过去50 a间红树林面积大幅减少[3-4]。我国从90年代开始致力于红树林的生态保护和修复，现阶段红树林的保护与修复更是受到空前的关注和重视，彻底扭转了红树林面积持续下降的趋势[5-7]。

在红树林修复的过程中，适宜的环境条件和恰当的宜林地选址是保证修复效率的关键[8]。国内外众多学者已经对红树林宜林环境指标开展了大量研究[9-13]，但是利用模型手段定量探索多种环境因子交互作用下对红树林分布影响的研究还较为少见。此外，我国造林设计的基础科学依据较为薄弱，对宜林滩涂的潜力分析不充分是导致部分区域红树林修复成效不理想的主要原因之一[14]。目前传统上红树林修复区及其面积的确定多基于单项或多项宜林条件的经验估算[11,15-16]，难以在空间上实现精细化的定量预测。因此，深入分析区域尺度上红树林与复杂环境因子间的定量关系，从区域角度科学评估和确定优先修复地点，准确分析红树林生境适宜性和修复潜力，对红树林生态修复的规划与选址具有重要的科学意义。

早期研究物种分布与环境间的定量关系往往依据经验进行判断，存在一定的主观性。随着研究手段的多样化和科技水平的提升，利用物种分布模型(Species Distribution Models, SDMs)对物种的适宜分布空间进行评价成为了近年来的研究热点[17]。SDMs通过总结归纳物种出现、潜在生境要求与环境变量之间的关系，以此预测物种在分布区域出现或聚集的概率，能够利用不完整的信息对物种的潜在栖息地和分布范围进行较为全面的预测[18]。其中最大熵模型(Maximum Entropy, MaxEnt)由于预测效果优异、数据要求低等特点，被广泛应用于物种保护区规划[19-20]、物种空间分布对气候变化的响应[21-22]、珍稀动植物和入侵物种的潜在分布预测[23-25]等方面。该模型基于最大熵理论，在已知样本点和对应环境变量的基础上，通过拟合具有熵值最大的概率分布对物种的潜在生境做出预测[26]。近年来，MaxEnt模型的研究对象已扩展到湿地或潮间带植被，例如入侵物种互花米草(Spartinaalterniflora)[27]以及其他滨海湿地植物[28]，但目前有关红树林的研究案例还十分罕见[12]。

在植被修复潜力的研究中，预测得到的适宜生境往往是理论适生区，由于人类的开发利用活动占据了土地空间，一些理论适宜生境往往事实上不可再用于植被修复，例如城镇用地、永久农田等。因此国际上开展的植被修复潜力估算研究一般会在潜在适宜生境评估的基础上进一步叠加土地利用/覆被(Land Use and Land Cover, LULC)数据，排除物种潜在分布区中的特定用地类型[29-30]。类似的，由于沿海开发利用，理论上适宜红树林生长的区域有可能已永久或半永久性地被其他用地类型占据[31]，因此需要在潜在生境预测的基础上排除那些事实上不可进行修复的区域。

基于此，本研究以福建省厦门湾作为研究区，利用MaxEnt模型开展区域尺度上的红树林生境适宜性评估，并叠加LULC数据中不同地类的可修复性，从而估算区域红树林修复潜力。厦门湾作为福建省重要海湾，接近中国大陆红树林分布的最北界，是福建省红树林自然分布的典型地区，也是红树林生态修复的热点区域[16,32]。通过本研究可判断厦门湾红树林生境适宜性的分布格局，识别潜在修复区的地理位置，定量估算潜在修复区的面积。研究结果可为厦门湾红树林的保护和修复行动提供科学基础，并为其他区域或类似尺度上的红树林修复空间规划提供可借鉴的方法。

1 数据与方法

1.1 研究区域概况

本研究以福建省厦门湾作为研究区，包括晋江市围头角至龙海市镇海角连线以西、九龙江口紫泥镇以东海域及周边陆地，总面积约为1 082 km2。厦门湾红树林主要分布于九龙江口浮宫片区(海门岛+浮宫)、海城片区(东园+海城+玉枕洲+大涂州)、甘文片区(紫泥+甘文农场)以及厦门市思明、湖里、集美、海沧和翔安5个区，总面积约为373 hm2[33-34]。在20世纪70—80年代由于厦门湾内的伐木种草、围塘养殖和围海造田等活动曾导致红树林面积急剧减少，随着1988年九龙江口红树林省级自然保护区的成立以及1997年后红树林修复工程的兴起，红树林面积呈现出持续增长的趋势[32,35-36]。考虑到红树林的生态特点，本研究沿海岸线分别向陆方向和向海方向设置各2 km距离的缓冲区，作为模型的建模评估范围，大致包括向陆高程7 m以内、向海水深6 m以内所有区域，完全覆盖厦门湾现有红树林分布范围及其毗邻区域(图1)。

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