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《Journal of Cleaner Production》：On-ground slabs using carpet fibre-reinforced Concrete: Comparative life cycle environmental and cost assessment with recycling pathways

生态系统洪水调节服务（FRS）供需时空分异与风险响应机制研究——以珠江流域为例。摘要：通过整合SWAT模型模拟的径流数据与2006-2018年历史洪水记录及社会经济指标，系统评估珠江流域洪水调节服务供需时空格局。研究发现上游至下游呈现FRSS梯度递减特征，Xijiang河"极高"FRSS面积扩张217%，Delta城市群"极高"FRSD占比提升20.04%。供需比失衡区域占比从2006年39.88%降至2018年35.72%，但城市密集区仍存在显著结构性供需错配。验证表明80%实测洪水发生于SDR失衡区域，揭示水文极端事件与空间供需失衡的耦合机制。

　　在人类与自然环境持续互动的背景下，洪水风险的治理成为全球关注的重要议题。生态系统在调节洪水方面发挥着不可或缺的作用，其服务供给与社会需求之间的匹配关系，对于制定有效的防洪策略至关重要。本研究聚焦于珠江流域，通过整合水文模型模拟的表层径流数据、历史洪水记录以及社会经济数据，对洪水调节服务的供给（FRSS）与需求（FRSD）进行量化分析，揭示其空间分布特征及供需失衡的演变趋势。

珠江流域位于中国南方，地理范围广泛，横跨六个省份及越南北部，总面积达453,700平方公里。该区域不仅人口密集，而且经济活动频繁，其洪水调节服务的供需关系对区域可持续发展具有深远影响。研究结果显示，FRSS在流域内呈现出明显的上下游梯度特征，表明上游地区的生态系统在洪水调节方面具有更高的能力。从2006年到2018年，多数子流域的FRSS水平面积有所增加，其中“高”和“中”等级区域的比例分别从20.00%和20.32%上升至29.30%和31.98%。这一趋势反映了流域生态系统在洪水调节方面的潜在能力提升，可能与自然植被的恢复、土地利用结构的变化以及水资源管理措施的优化有关。

特别值得注意的是，西江流域的“非常高”等级FRSS区域面积显著扩大，从1003.87平方公里增加到3056.03平方公里，增长幅度超过300%。这表明西江流域在洪水调节方面的能力提升尤为突出，可能是由于该区域的自然地理条件和生态系统的恢复效应共同作用的结果。此外，FRSD的热点区域主要集中在珠江三角洲的大型城市以及河流交汇处，其中“非常高”等级的FRSD区域增长了20.04%。这一现象凸显了城市化进程对洪水风险的影响，尤其是在经济发达、人口密集的地区，社会对洪水调节服务的需求更加迫切。

从2006年到2018年，流域内“轻微平衡”和“平衡”区域的比例显著上升，分别从20.13%和19.79%增加至31.45%和28.92%。这表明，尽管存在一定的供需失衡，但整体上流域内的洪水调节服务供需关系趋于平衡。然而，2018年的数据显示，不平衡区域主要集中在珠江三角洲，这表明在这一区域，供需失衡的问题仍然突出。通过对2019年至2023年的洪水事件与供需失衡区域的空间叠加分析，研究进一步发现，80%的洪水发生在供需失衡的区域。这一结果强调了供需失衡在洪水风险中的重要性，也表明现有的洪水调节服务供给与社会需求之间仍然存在结构性矛盾。

研究指出，尽管自2006年以来，流域内的不平衡区域面积有所减少，但在城市化地区，供需失衡问题依然持续存在。这种结构性失衡不仅影响洪水调节服务的效率，还可能导致城市防洪体系的脆弱性增加。因此，研究强调，针对这种失衡问题，需要采取长期的、系统的治理策略，以确保洪水调节服务的有效供给与合理需求之间的匹配。

在方法上，本研究采用了SWAT水文模型进行表层径流模拟，该模型以其对物理机制的强效模拟能力而著称。通过结合历史洪水数据和社会经济指标，研究不仅评估了洪水调节服务的供给，还深入分析了社会需求的演变。此外，研究还采用了空间叠加分析的方法，将模拟的供需关系与实际发生的洪水事件进行对比，从而验证模型的有效性。这种综合方法有助于更准确地评估洪水调节服务的供需动态，为流域管理提供科学依据。

本研究的成果对于理解洪水调节服务的供需关系及其空间分布特征具有重要意义。通过对珠江流域的深入分析，研究揭示了生态系统在洪水调节中的关键作用，以及城市化进程中对社会需求的影响。这些发现不仅有助于优化现有的防洪措施，也为未来的生态管理决策提供了新的视角。例如，在城市化地区，应加强生态基础设施的建设，如湿地恢复、绿色走廊构建等，以提高洪水调节服务的供给能力。同时，政策制定者应关注社会需求的变化，特别是在经济快速发展和人口密集的区域，合理规划土地利用和水资源管理，以减少洪水风险对社会和经济的影响。

此外，研究还指出，目前在评估洪水调节服务时，存在一定的方法局限性。一些研究过于依赖水文模型，忽视了社会经济因素，导致对洪水调节服务需求的评估不够全面。而另一些研究则侧重于社会经济指标，忽略了水文模型在模拟洪水调节服务供给中的作用。这种单一的方法可能导致对洪水调节服务供需关系的误判，进而影响防洪策略的有效性。因此，本研究提出的综合评估方法，结合了水文模型和社会经济数据，为解决这一问题提供了新的思路。

在实际应用中，研究结果可以为珠江流域的生态管理提供科学支持。例如，在上游地区，可以进一步加强生态系统的保护和恢复，提高其洪水调节能力。而在下游和城市化区域，应通过合理的城市规划和基础设施建设，提高洪水调节服务的供给能力，以满足日益增长的社会需求。同时，政策制定者应关注流域内的结构性失衡问题，通过跨区域合作和政策协调，实现洪水调节服务的供需平衡。

研究还强调了长期监测和动态评估的重要性。由于洪水调节服务的供给和需求都受到多种因素的影响，如气候变化、土地利用变化和社会经济发展，因此需要建立长期的监测机制，及时掌握供需关系的变化趋势。这不仅有助于提高洪水调节服务的评估精度，也能为防洪策略的动态调整提供数据支持。

总体而言，本研究通过对珠江流域洪水调节服务供需关系的深入分析，揭示了生态系统在防洪中的关键作用，以及城市化进程中对社会需求的影响。研究结果表明，供需失衡是影响洪水风险的重要因素，因此需要采取综合措施，优化生态系统管理和城市规划，以实现洪水调节服务的供需平衡。这些发现为未来的生态管理决策提供了科学依据，有助于构建更加可持续和韧性的流域治理体系。