image: （a）分岔驱动型临界点、（b）噪声驱动型临界点、（c）速率驱动型临界点、（d）冲击驱动型临界点、（e）空间驱动型临界点与（f）信息驱动型临界点。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
近日，《中国科学：地球科学》发表了南京师范大学俞肇元、袁林旺教授团队的研究成果。该团队聚焦海岸带这一陆海交互的关键区域，提出了海岸带临界点（CTPs）的统一描述模型和类型划分体系。海岸带承载湿地、河口与珊瑚礁等生态系统，是典型的区域地球系统。在全球变化与人类活动的叠加影响下，该区域正发生海平面上升、岸线退缩、湿地萎缩与生态退化等转变，部分地区可能越过临界点，导致不可逆重组。
相较全球气候临界点，海岸带临界点更具区域特征，受多子系统耦合与非线性反馈驱动。研究者基于动力系统理论，引入时空扩散张量与交互通量，构建统一数学模型，嵌入海陆交互与多尺度过程。该模型通过非线性偏微分方程描述状态变量的演化，揭示阈值效应、多稳态与滞后性。团队进一步划分六类临界点：分岔驱动型（参数渐变导致不稳定）、噪声驱动型（随机扰动放大脆弱性）、冲击驱动型（极端事件突发）、速率驱动型（快速强迫超适应能力）、空间驱动型（异质性引发级联）与信息驱动型（知识缺口延缓响应）。利用大语言模型从文献大数据中分类分析91个全球海岸带案例，发现临界事件分布广泛但非均匀，高发于人口密集或生态敏感区。这些发现强调“分类-识别-应对”核心问题，推动数据融合、模型开发与适应性管理。该框架为预测与缓解海岸带突变提供了坚实基础，有助于保护全球生态与社区安全。
论文：
俞肇元, 梁张勇, 王建, 刘振夏, 杜沛, 赵彬如, 袁林旺. 2025. 海岸带临界点统一描述模型及类型划分. 中国科学: 地球科学, 55(11): 3620–3632
Journal
Science China Earth Sciences