中国766个城市城乡绿化梯度收缩机制：基于七项指标的核心区植被增长与城乡绿化覆盖趋同研究

推荐：本研究针对快速城市化背景下植被绿度时空动态变化机制不清的问题，通过卫星遥感EVI/NDVI数据构建七项创新指标，系统评估2000-2022年中国766个城市城乡绿化梯度变化。发现城市核心区植被覆盖率显著提升15.3%，城乡绿化差异缩小9.6%，揭示城市化对核心区绿化的正向效应，为可持续城市规划提供量化依据。

　　

随着全球城市化进程加速，城市扩张对生态环境的影响日益凸显。联合国数据显示，全球城市人口占比已从1990年的43%激增至2020年的56.2%，这种快速城市化导致植被覆盖减少、热岛效应加剧、生物多样性丧失等一系列环境问题。中国作为全球城市化速度最快的国家之一，其城市扩张对植被绿度的影响机制亟待系统研究。尽管前人利用植被指数(VI)开展过相关研究，但普遍存在指标单一、空间分辨率不足等问题，特别是对城市核心区与周边区域绿化差异的动态变化缺乏多维度量化分析。

针对这一科学问题，中国的研究团队在《Ecological Indicators》发表最新成果，创新性地整合七项指标（包括三项新指标），基于250米分辨率的MODIS EVI/NDVI数据和30米精度的中国土地覆盖数据集(CLCD)，对2000-2022年间中国766个面积超过10km²的城市开展系统研究。通过定义城市核心区（不透水面比例>95%）、城市区（>50%）和乡村区（不透水面<5%）三类区域，采用线性回归和空间统计方法，首次全面揭示了城市化对不同区域植被绿度的差异化影响。

关键技术方法包括：1) 基于CLCD数据划分城市功能区；2) 使用MOD13Q1卫星数据计算EVI/NDVI；3) 构建ΔVI(城乡VI差)、PVI(城乡VI比)等七项指标；4) 线性回归分析23年趋势变化；5) 空间统计方法量化绿化梯度变化。研究样本覆盖中国主要城市群，重点分析华北平原等典型区域。

【4.1 ΔVI与PVI趋势】
研究发现城市区ΔEVI和ΔNDVI分别显著下降9.6%和11.4%，表明城乡绿化差异整体缩小。但城市核心区PVI（城市VI/乡村VI）显著上升15.3%，揭示核心区绿化改善速度超越周边区域。空间上，华北平原城市ΔVI降幅最大，与当地乡村植被快速恢复有关。

【4.2 像素级趋势分布】
57.6%的城市像素呈现ΔEVI显著下降趋势，而29.6%的像素显示PVI显著上升。这种差异反映城市内部绿化动态的空间异质性，核心区超过50%像素的PVI呈增长态势。

【4.3 绿化增长区域差异】
乡村区绿化改善范围最广（EVI增长区域达90.6%），显著高于城市区（73.5%）和核心区（82.5%）。NDVI在城市的增长幅度（18.7%）反而超过乡村（14.4%），反映NDVI在高生物量区的饱和特性。

【4.4 VI百分比增长】
核心区EVI增长幅度达34.0%，显著高于城市区（20.9%）和乡村（21.4%），表明高强度建成区通过精细化绿化管理可实现更高增长潜力。

【4.5 城市化影响范围】
84.5%的城市呈现城市化对EVI影响范围的显著扩大，与我国近20年不透水面面积增长148.7%的宏观趋势一致，东北地区因城市化较慢呈现例外。

【4.6 城市规模效应】
面积超100km²的大型城市核心区PEVI年增幅(0.031)是小型城市(0.011)的3倍，证实规模效应促进绿化效率提升。

讨论部分指出，七项指标各具优势：ΔVI直观但受基线影响，PVI规避基线偏差，像素级分析揭示空间异质性，百分比增长反映绝对改善幅度。研究创新性发现城市核心区绿化"逆势增长"现象，修正了传统认知中"城市化必然导致绿化衰退"的片面观点。NDVI与EVI的结果差异（核心区ΔNDVI降幅4.2%不显著 vs ΔEVI降幅12.8%显著）提示高分辨率指数选择的重要性。

该研究为《新城市议程》实施提供重要科学依据：1）证实高强度建成区通过科学规划可实现绿化提升；2）揭示大型城市在绿化效率上的示范效应；3）创建多指标评估框架。未来研究可结合激光雷达等新型遥感数据，并拓展到植被覆盖度等衍生参数分析。这些发现对我国实施"公园城市"建设和生态修复工程具有直接指导价值。