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随着农业和城市扩张导致土地利用变化（LUC），其对生态和人类福祉的长期影响评估不足。研究人员构建复合指标（CIs）并融入资源时间足迹（RTF）指标评估 LUC 可持续性。结果显示不同土地利用类型影响各异，该研究为可持续土地利用规划提供依据。
在全球范围内，土地利用变化（LUC）正以前所未有的速度改变着地球的面貌。农业的扩张让大片自然森林变成了农田，城市的发展则吞噬了大量的绿地和荒野。这些变化在满足人类生产生活需求的同时，也给生物多样性（BD）和生态系统服务（ES）带来了巨大的冲击。生物多样性作为生态系统的基石，支撑着众多生态系统功能，为人类提供了食物、清洁水源、清新空气等至关重要的服务。然而，当前的土地利用变化使得生物多样性不断丧失，生态系统服务功能逐渐退化，这对人类的健康、经济稳定和生活质量都产生了深远的负面影响。
以往的研究虽然已经认识到土地利用变化、生物多样性和生态系统服务之间存在紧密联系，但在评估三者关系时存在诸多不足。现有的评估方法往往过于碎片化，无法全面考量生物多样性丧失、生态系统服务退化和人类福祉之间复杂的相互依存关系。而且，缺乏一个能够同时考虑生物多样性 - 生态系统服务损失及其再生或支持能力的土地利用可持续性框架，这使得制定既保护生态完整性又保障人类长期福祉的土地利用策略变得困难重重。
为了解决这些问题，来自国外的研究人员开展了一项极具创新性的研究。他们致力于构建一个综合的方法框架，通过量化生物多样性 - 生态系统服务损失以及它们各自的再生或支持能力，更全面地评估土地利用的可持续性。
研究人员首先对生物多样性与生态系统服务之间的关系进行了全面回顾，在此基础上构建了两个复合指标（CIs）：CILoss和 CICapacity。CILoss用于量化由于自然森林转变为农业和城市用地，在三种管理强度（最低、有限和强烈）下，五个生物多样性分类群（哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物和植物）以及三种生态系统服务类型（供给、调节和文化服务）的集体损失；CICapacity则用于评估当前土地利用支持生物多样性和提供生态系统服务的能力。
为了进一步评估土地利用变化的可持续性，研究人员将这两个复合指标融入到资源时间足迹（RTF）指标的土地方面（RTFland）中。RTF 指标可以评估在 100 年的人类寿命阈值内，物质、土地、劳动力和污染物等四种有限资源的占用率，综合考虑资源稀缺性、人类干预强度、社会和生态承载能力以及代际公平等多个可持续性维度。通过这种方式，研究人员能够更全面地比较生物多样性 - 生态系统服务损失与当前土地利用的支持能力，从而对土地利用的可持续性进行综合评估。
研究人员运用了多种关键技术方法来开展这项研究。在构建 CILoss时，他们从大量相关研究中筛选合适的生物多样性和生态系统服务指标，参考了多种评估模型和数据。在确定指标权重时，采用了客观的主成分分析（PCA）方法。对于数据处理，运用了标准化和归一化等操作，将不同类型的数据统一到可比较的尺度。在评估土地利用变化的可持续性时，将构建好的复合指标融入 RTFland指标进行综合分析。
研究结果主要包括以下几个方面：
- 生物多样性与生态系统服务的关系：研究发现，生物多样性的不同层次和属性与生态系统服务之间存在复杂的关系。没有单一的生物多样性指标能够全面代表所有的生态系统服务和功能。例如，物种数量对于某些服务（如木材和植物产量）的预测价值为负，而对于其他服务（如基于物种的娱乐、栖息地提供和大气调节）则表现出强正相关。
- CILoss和 CICapacity的构建结果：在不同土地利用类型和管理强度下，CILoss和 CICapacity的值存在显著差异。城市土地利用对生物多样性 - 生态系统服务的损失影响比农业用地更大，且随着城市发展强度的增加，损失更为明显。而混合森林的 CICapacity值最高，表明其在支持生物多样性和提供生态系统服务方面具有最强的能力。
- 案例研究结果：通过对不丹土地利用从自然森林向农业和城市用地转变，以及甘蔗 - 蔗渣发电场景的案例研究发现，不同地区的土地利用可持续性存在差异。在不丹，人口密度和生物多样性 - 生态系统服务能力之间存在负相关关系，高人口密度地区的土地利用可持续性较低。甘蔗 - 蔗渣发电的案例则显示，虽然整体资源使用在可接受范围内，但在不同资源维度和地区之间存在明显的权衡。
研究结论和讨论部分指出，该研究通过构建复合指标并与 RTF 指标相结合，为评估土地利用变化的可持续性提供了一种新的方法框架。这一框架有助于在土地利用规划和管理中更好地平衡生态完整性和人类福祉之间的关系。同时，研究也指出了当前研究存在的局限性，如 CILoss目前仅适用于城市和农业土地利用类别，对不同生态系统功能和服务之间的相互关系探索不足，RTF 指标在计算资源占用和评估生态系统质量再生方面存在欠缺等。未来的研究需要进一步拓展研究范围，优化指标选择和评估方法，以更全面、准确地评估土地利用变化对生物多样性、生态系统服务和人类福祉的影响。
总体而言，这项研究发表在《Environmental Impact Assessment Review》上，为土地利用变化评估领域提供了新的思路和方法，对于推动可持续土地利用规划和政策制定具有重要意义，有助于人类在满足自身发展需求的同时，更好地保护生态环境，实现人与自然的和谐共生。
