中国城乡建设用地扩张生态影响差异研究:为土地规划与生态保护 “把脉”

【字体: 时间:2025年04月27日 来源:Applied Geography 4.0

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  在生态保护备受关注的当下,对于城乡建设用地扩张谁对栖息地质量影响更大,学界缺乏系统认知。研究人员利用 PLUS-InVEST 模型,评估 2000 - 2020 年及 2020 - 2050 年中国情况,发现农村 settlement 扩张负面影响更大,为土地规划和生态保护提供依据。

  
在当今时代,生态环境的健康状况关乎着地球上所有生物的生存与发展。栖息地质量(Habitat Quality)作为衡量生态系统健康的关键指标,如同生态环境的 “晴雨表”,它反映着一个地区支持物种长期生存和繁衍的能力。想象一下,原本生机勃勃的森林、草原,因各种因素逐渐失去了为动植物提供适宜生存环境的能力,许多物种面临生存危机,生物多样性(Biodiversity)不断减少,这不仅影响着生态平衡,还对人类的福祉构成了严重威胁。

随着全球城市化进程的加速以及农业的不断扩张,土地利用变化成为了栖息地质量下降的 “罪魁祸首”。过往研究表明,城市化会改变土地覆盖,让原本的自然景观被高楼大厦、道路等取代,使得生态系统变得简单化,陆地脊椎动物的多样性也随之减少。而农业扩张同样 “来势汹汹”,其对栖息地质量的破坏程度甚至比城市发展还要严重。然而,在众多研究聚焦于城市化和农业扩张时,农村 settlement 扩张对栖息地质量的影响却常常被忽视。在我国,农村地区面积广阔,近几十年来,农村 settlements 不但没有随着农村人口的减少而缩减,反而持续扩张,这一现象对栖息地造成了极大的破坏,加剧了景观的破碎化。但目前,对于城市扩张和农村 settlement 扩张,究竟谁对栖息地质量的影响更大,科学界还缺乏系统深入的了解。正是在这样的背景下,开展此项研究显得尤为迫切。

为了解开这个谜团,来自国内的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们的研究成果发表在《Applied Geography》杂志上。研究人员利用高分辨率土地利用数据,借助 Patch - Generating Land Use Simulation(PLUS)模型和 Integrated Valuation of Environmental Services and Trade - offs(InVEST)模型,对 2000 - 2020 年以及 2020 - 2050 年中国及其六个主要典型区域(华北平原、长江三角洲、珠江三角洲、黄土高原沟壑区、青藏高原和贫困地区)的土地利用变化及其对栖息地质量的影响进行了系统研究。

研究人员采用的关键技术方法主要有两种。一是 PLUS 模型,该模型用于模拟土地利用变化,通过分析各种驱动因素,预测未来土地利用的变化趋势。二是 InVEST 模型,利用它来评估生态系统服务功能,进而衡量栖息地质量的变化。研究数据来源于对不同区域土地利用情况的实际监测和统计。

下面来看具体的研究结果:

  • 中国土地利用变化的时空格局(2000 - 2020 年):2000 - 2020 年期间,中国的土地利用情况呈现出明显的区域差异和复杂性。自然生态系统,如草原(占比 28 - 30%)、森林和耕地(占比 12 - 13%),依然在土地覆盖中占据主导地位,同时水体也占有一定比例。而建设用地,包括城市、农村和工业用地,在这期间不断扩张,目前约占总土地面积的 4 - 5%。从空间分布上看,土地利用极不均衡,草原和荒地分布在特定区域,不同类型土地在各地区的占比差异很大。
  • 城市和农村扩张对栖息地质量的不同影响:研究发现,农村 settlement 扩张对栖息地质量的影响更大。尽管城市用地仅占中国土地面积的 3%,但相比分散且广泛的农村 settlement 扩张,城市扩张对栖息地退化的影响要小得多。在 2000 - 2010 年期间,农村 settlement 扩张对栖息地质量的负面影响是城市化的 9.33 倍,到了 2010 - 2020 年,这一倍数更是上升到了 24.72 倍。超过 70% 的这种差异是由于农村发展缺乏统一规划,而城市遵循严格、集约和绿色的规划理念,更加注重减少人类活动对生态环境的影响。
  • 未来预测(2020 - 2050 年):进一步的预测显示,在未来 30 年,中国建设用地的扩张速度将会放缓,这将使得其对栖息地质量的影响有所减轻。

研究结论表明,过去二十年,中国土地利用发生了显著变化,建设用地快速扩张,尤其是农村 settlement 土地的扩张速度超过了城市。这些变化对栖息地质量产生了双重影响,建设用地扩张导致栖息地质量下降,不过预测未来草原、水体和耕地面积的增加可能会在一定程度上改善生态环境。这项研究有着极其重要的意义,它明确指出了农村 settlement 扩张对栖息地质量的严重负面影响,为制定针对性的政策措施提供了科学依据。有助于推动可持续土地利用规划的实施,加强生态保护,对中国乃至其他发展中国家在平衡城乡发展的同时减轻对栖息地质量的不利影响具有重要的指导价值,为全球生态保护和土地合理利用贡献了宝贵的研究成果。

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