珊瑚礁是我国南海岛礁工程的重要依托。但在气候变暖、海平面上升、珊瑚礁严重退化的背景下,南海珊瑚礁及其形成的灰沙岛面临被淹没的风险。本研究选择南海有代表性的珊瑚礁和灰沙岛为研究对象,包括中沙群岛的黄岩岛环礁、西沙群岛的灰沙岛(甘泉岛、晋卿岛、金银岛、珊瑚岛、西沙洲、北岛、中岛、南岛)和南沙群岛的灰沙岛(北子岛、马欢岛、西月岛),通过卫星遥感影像分析,重建南海环礁地貌和灰沙岛近40年来的动态变化过程,评估其对气候变化的响应。研究方法包括收集近40年来的Landsat和Sentinel-2卫星遥感影像、利用基于梯度矢量流的主动轮廓线模型(GVF-Snake)并结合手动矢量化的方法提取地貌边界信息、利用数字海岸线分析系统(DSAS)定量分析岛礁地貌变化和利用线性拟合方法分析岛礁地貌面积变化。得出以下结论:(1)黄岩岛环礁地貌带的分界线发生变化。外海与礁前斜坡分界线、礁前斜坡与礁坪分界线、潟湖坡与潟湖底分界线分别以0.36 m/a、0.06 m/a和0.23 m/a的速率向外海移动,而礁坪与潟湖坡分界线则以0.16 m/a的速率向潟湖方向移动。(2)黄岩岛环礁地貌面积也在变化。潟湖底面积和礁体总面积(水深17 m以浅部分)分别以12676 m~2/a和39078 m~2/a的速率增加;潟湖坡面积总体以57362 m~2/a的速率减少;礁坪面积在1977-1997年间以114523 m~2/a的速率增加,1997-2019年间以11289 m~2/a的速率减少。(3)南海珊瑚礁灰沙岛的面积普遍呈减少的趋势。灰沙岛的面积变化速率在-2568.40 m~2/a至42.41 m~2/a之间,而灰沙岛的面积减少率在0.04%/a至0.60%/a之间。(4)南海珊瑚礁灰沙岛的植被面积呈增大的趋势。灰沙岛植被面积变化速率介于307.37 m~2/a至1487.63 m~2/a之间,植被面积的增长率介于0.33%/a至39.42%/a之间。(5)南海珊瑚岛、礁未来将继续受到气候变暖的威胁。在海浪的侵蚀下,南海珊瑚礁的礁坪和礁前斜坡将逐渐缩减,南海灰沙岛面积也会逐步减小。由于珊瑚礁的钙化速率的降低,环礁潟湖坡面积和灰沙岛沙滩面积将进一步减小,而潟湖底面积则相应增加。同时,灰沙岛植被面积将因降雨量增加而得到扩张,但其扩张至接近灰沙岛的边缘后将随灰沙岛一同缩减。