主要观点总结
本文介绍了河口海岸学国家重点实验室的一项研究成果，关于潮沟网络在全球海岸湿地中的特殊结构和功能。研究团队对全球21个潮滩-湿地区的卫星遥感图像进行分析，发现潮沟网络的空间占据效率低于理想分形网络结构，表现出尺度断裂现象，并提出了“竞争驱动”的网络生成理论。该理论解释了支流的发展并非为了实现网络空间利用的最优化，而是相互争夺延展空间的结果。此外，该研究引入了新的量化指标来评估潮沟网络的特性及湿地生态功能，并探讨了优化潮沟网络分支密度和空间利用率的方法，以提升湿地的整体生态效益。该研究为湿地保护与生态修复提供了新的思路。
关键观点总结
关键观点1: 潮沟网络在滨海生态系统中的重要性
潮沟网络是一种复杂的分支结构，遍布全球潮滩—湿地区域，承担着湿地中物质和能量的传递，为湿地的碳储存、生物栖息地和沿海防护等功能奠定基础。
关键观点2: 潮沟网络特性的研究内容及发现
研究团队分析了全球21个潮滩—湿地区的卫星遥感图像，发现潮沟网络的空间占据效率低于固有认知，表现出尺度断裂现象，并提出了“竞争驱动”的网络生成理论来解释这一现象。
关键观点3: 新指标在评估湿地生态功能中的应用
研究引入了“空间填充偏差指数”和“网络扩展难度”两个量化指标，有效量化了湿地潮汐网络的结构特性和填充效率，为评估湿地的生态功能提供了新的工具。
关键观点4: 研究团队及资助情况
研究团队由多位来自不同机构的专家组成，包括华东师范大学河口海岸学国家重点实验室的徐凡副研究员等。研究工作得到了科技部国家重点研发计划项目、国家自然科学基金面上项目等共同资助。
正文
以下内容转自：河口海岸学国家重点实验室
潮沟网络是一种复杂的分支结构，遍布全球潮滩—湿地区域，是滨海生态系统中至关重要的“脉管”（图1）。
潮沟网络承担着湿地中物质和能量的传递，形成了独特的生境，为湿地的碳储存、生物栖息地和沿海防护等功能奠定了基础。
传统理论将自然界的分支网络解释为一种自我优化的结果，例如河流网络和血管系统，表现出接近分形的空间填充特性。
然而，潮沟网络却偏离了这一固有认知。
图1 研究收集的全球潮沟网络分布及部分区域的遥感图像
研究团队分析了全球21个潮滩—湿地区域的卫星遥感图像，发现潮沟网络对空间的占据效率显著低于理想的分形网络结构，并且表现出尺度断裂现象（图2）。
基于这一发现，研究团队提出了“竞争驱动”的网络生成理论。
该理论认为，支流的发展并非是为了实现网络空间利用的最优化，而是各支流相互争夺延展空间的结果。
图2 潮沟网络排水面积与主潮沟长度之间关系的尺度断裂现象，即红色和绿色部分在双对数坐标下的斜率不同
研究引入了两个量化指标——“空间填充偏差指数”和“网络扩展难度”。空间填充偏差指数衡量了网络对可用空间的利用程度，而网络扩展难度则反映了网络在形成过程中受资源和地形限制的程度。通过理论建模，研究团队推导出这两个指标的理论阈值，并量化了两者之间的变化关系，这些推导在收集到的全球21个不同区域的潮沟网络形态中得到验证（图3）。
图3 网络扩展难度与空间填充偏差指数之间的量化关系
研究提出的新指标能够有效量化湿地潮汐网络的结构特性和填充效率，为评估湿地的生态功能提供了新的工具。基于这些指标的变化规律，研究团队指出可以引入适宜植被或调控潮流强度等干预措施，优化潮沟网络的分支密度和空间利用率，从而提升湿地的整体生态效益。该研究为湿地保护与生态修复提供了新的思路。
华东师范大学河口海岸学国家重点实验室徐凡副研究员为论文第一作者，河口海岸学国家重点实验室徐元副研究员和河海大学周曾教授为共同通讯作者，论文其他作者包括河口海岸学国家重点实验室何青研究员、彭忠研究员、郭磊城研究员、王宪业副研究员、谢卫明副研究员、陈春鹏博士、程广成博士，河海大学赵堃博士后，美国波士顿大学Sergio Fagherazzi教授，意大利帕多瓦大学Andrea D’Alpaos教授，英国南安普顿大学Ian Townend教授，美国佐治亚大学Zhicheng Yang博士后。
