面向小岛屿国家可持续未来的空间规划:基于情景模拟的库拉索岛土地利用模型分析

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Applied Geography 4.0

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  为解决小岛屿发展中国家(SIDS)在资源有限条件下面临的可持续发展挑战,研究人员结合参与式贝叶斯网络(BBN)、土地利用建模(CLUMondo)和多标准影响分析,探索了库拉索岛2050年三种发展路径下的空间规划方案。研究表明,分区管制能将稀有植被损失减少32%,沿海营养盐通量降低22%,为决策者应对土地资源冲突提供了科学依据。

  

在全球气候变化和人类活动加剧的背景下,小岛屿发展中国家(SIDS)正面临前所未有的可持续发展挑战。这些面积有限、生态系统脆弱的岛国,既要应对旅游业和农业扩张带来的经济增长需求,又需保护赖以生存的珊瑚礁等关键生态系统。库拉索岛作为加勒比海地区的典型小岛屿,其80%的人口和基础设施集中在海岸带,土地资源竞争尤为激烈。然而,现行的1995年岛屿发展计划(EOP)已显陈旧,缺乏对现代环境压力的有效应对,亟需科学工具评估不同发展路径下的空间规划方案。

针对这一需求,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学等机构的研究团队创新性地将参与式贝叶斯信念网络(BBN)与CLUMondo土地系统模型相结合,构建了包含多指标评估的分析框架。研究发表在《Applied Geography》期刊,首次实现了对小岛屿国家土地利用变化与空间规划政策的系统性情景模拟。

研究方法上,团队首先基于Worldcover 2021卫星数据构建了30米分辨率的2021年土地系统图,将建成区细分为高密度城市、低密度城市、集约型旅游和粗放型旅游四类。通过整合当地专家知识构建的贝叶斯网络模型,替代传统统计方法生成各类土地利用的适宜性地图。随后应用CLUMondo模型模拟三种发展路径(常规发展BAU、农业优先AgFut、旅游优先Tourism)在三种空间管制方案(无管制、现行EOP分区、修订版分区)下的2050年土地利用格局,并采用InVEST模型的营养盐通量模块等工具评估各情景的生态环境影响。

研究结果揭示了三方面重要发现:

  1. 发展路径决定环境影响格局
    农业优先路径(AgFut)导致总植被损失比常规路径(BAU)增加57%,但旅游优先路径(Tourism)对稀有植被的破坏更显著(+24%)。营养盐通量呈现明显空间分异——旅游扩张使直接入海氮通量激增38-51%,而农业扩张主要影响北部海湾流域(氮通量+32-37%)。

  2. 空间规划的调控效应
    现行EOP分区管制展现出最佳环境绩效,较无管制方案减少稀有植被损失39%,沿海氮通量降低17%。特别在旅游发展情景下,分区管制使每单位旅游增加值对应的边际环境影响降低31%,证实了空间政策在平衡发展与保护中的关键作用。

  3. 东部开发的争议性
    修订版分区方案允许东部发展后,虽然缓解了西部土地竞争压力,却导致总植被损失增加7%,且未能显著提升经济指标。模型显示东部新开发区的旅游适宜性普遍低于西部保留区,反映空间规划需要更精细的区位优化。

讨论部分指出,该研究首次验证了小岛屿国家空间规划政策的环境有效性。通过量化分区管制对土地利用-生态系统服务的调控作用,弥补了加勒比地区相关研究的空白。特别值得注意的是,即使在旅游或农业优先的发展压力下,严格执行现有分区仍能保持最优的"单位经济效益-环境影响"比值,这对正修订EOP的库拉索政府具有直接参考价值。

研究也存在若干局限:营养盐通量模型未考虑污水处理设施的空间差异,且生态系统响应阈值数据缺乏制约了绝对风险评估。未来可结合珊瑚礁脆弱性制图,将压力指标转化为实际生态风险预测。研究者建议采用"分区+补偿"的混合策略,在严格保护核心生态区的同时,通过提升建筑密度和废水处理效率来缓解发展约束,这为小岛屿国家实现联合国可持续发展目标(SDGs)提供了新思路。

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