编辑推荐:
全球生态系统退化问题严峻,识别生态修复关键区域成科学挑战。研究以香溪河流域为案例,构建整合生态系统服务供需(ESSD)与流(ESFs)的框架,发现流域局部服务赤字显著,划定优先修复区。为流域生态修复提供新范式。
地球的生态版图正面临前所未有的挑战,全球生态系统退化如同一幅褪色的画卷,威胁着人类生存的根基。在生态保护与修复的征程中,如何精准定位关键区域成为科学界亟待破解的谜题。传统研究往往聚焦生态系统服务供需(ESSD)的静态匹配,却忽视了服务流(ESFs)—— 这一连接服务供给与需求的空间动态过程,导致修复工作难以触及 “供需错位” 的核心矛盾。例如,当山区源源不断输送水源涵养服务时,下游居民区却可能因水流路径受阻而陷入水资源短缺困境,这种 “近在咫尺却远在天涯” 的供需割裂,成为生态治理效率低下的重要原因。
为突破这一瓶颈,中国研究人员以长江重要支流香溪河流域为舞台,展开了一场别开生面的生态探索。他们在《Ecological Frontiers》发表的研究,首次将生态系统服务流(ESFs)纳入修复框架,试图解开 “如何量化供需失衡” 与 “如何依托服务流优化修复布局” 的双重谜题。
研究采用了多维度的技术拼图:首先通过地理信息系统(GIS)勾勒出六项关键服务(水源涵养 WYS、水质净化 WPS、洪水调节 FRS、土壤保持 SCS、碳储存等)的供给与需求空间格局,再引入潜在能量模型、指数模型等动态工具模拟服务流路径,最后结合地形参数构建供需匹配优化模型。值得注意的是,研究数据覆盖全流域,涵盖山地、农田、湿地等多元生态单元,为模型注入了鲜活的地理基因。
ESSD 匹配结果揭示空间矛盾:香溪河流域整体服务供给大于需求,但局部赤字触目惊心 —— 土壤保持、水质净化、水源涵养的 deficit 面积分别达 407.4 km2、318.88 km2、104.60 km2。空间地图显示,山区边界是服务盈余的 “绿洲”,而下游居民区及河岸带成为需求爆棚的 “洼地”,仿佛生态系统的 “贫富差距” 在地理版图上剧烈分化。更值得警惕的是,自然过程驱动的服务流仅覆盖约 50% 的供需错配区域,如同一条年久失修的管道,难以高效输送生态福祉。
优先修复区域的三重拼图:研究划定 613.35 km2 的优先区域(占流域面积 19.26%),构建起 “保护 - 修复 - 治理” 的立体网络:
- 核心保护区(108.27 km2):如同生态 “起搏器”,75% 位于流域上游,以森林为主力军,守护水源地与土壤生命线;
- 过程修复区(122.58 km2):聚焦中下游农田、湿地及河道缓冲带,如同打通生态 “任督二脉”,修复水流与物质循环的梗阻;
- 局部治理区(382.5 km2):针对下游城镇及周边,如城市生态 “补丁”,填补人居环境的服务缺口。
这项研究如同生态修复领域的 “导航仪”,打破了 “头痛医头脚痛医脚” 的传统模式。其核心价值在于证明:生态治理不能仅盯着 “供给量” 的算术题,更要破解 “流动效率” 的几何题。通过服务流的动态视角,既能追溯上游供给不足的 “源头活水” 问题,也能诊断下游需求过载的 “毛细血管” 阻塞,为全球面临供需失衡的流域提供了可复制的空间化解决方案。正如研究团队指出,未来需进一步打磨框架的适应性,让这把 “生态手术刀” 在不同地理语境中精准切割问题,最终助力联合国生态修复十年计划(2021-2030)落地生根,让生态系统的服务之流真正滋养人类与自然共舞的未来。