基于自然解决方案的沿海新城气候适应规划：香港北部都会区脆弱性评估与空间优化策略

针对气候变化下海平面上升加剧沿海城市脆弱性的问题，研究人员通过构建综合海岸脆弱性指数(CCVI)和空间衰减模型，以香港北部都会区(NMD)为案例，量化了自然解决方案(NbS)与城市化协同效应。结果显示：2100年海平面上升使脆弱性增加20.73%，而NbS栖息地恢复可降低6.01%，结合城市规划更可实现7.52%的减损，为新兴沿海城市的气候适应性规划提供了空间决策工具。

　　

随着全球气候变化加剧，海平面上升和海岸灾害正以前所未有的速度威胁着沿海社区。统计显示，全球60%的人口和三分之二的超大城市集中在距海岸线100公里范围内，而中国沿海地区虽仅占国土面积的13%，却承载着40%的人口和60%的GDP。这种高度集中的发展模式使得沿海生态安全与经济稳定面临严峻挑战。然而，现有海岸脆弱性评估框架存在三大缺陷：过度关注灾害暴露度而忽视生态系统恢复力维度、缺乏内陆脆弱性梯度空间建模、以及难以指导新城规划阶段的主动适应策略。

针对这些科学难题，中国科学院生态环境研究中心联合香港自然保护协会的研究团队，在《Ecological Indicators》发表了一项创新性研究。该工作以香港政府重点规划的北部都会区(Northern Metropolis Development, NMD)为研究对象——这个计划容纳250万人口的新城尚处于规划初期，为探索自然解决方案(Nature-based Solutions, NbS)与城市规划的协同整合提供了理想实验场。研究团队开发了包含风险与恢复力指标的综合海岸脆弱性指数(Comprehensive Coastal Vulnerability Index, CCVI)，并首创性地引入空间衰减模型量化海岸脆弱性的内陆传播规律。通过模拟2100年SSP4.5情景下的海平面上升、城市化扩张和NbS栖息地恢复(包括12.46 km²
鱼塘改红树林和12.5 km牡蛎礁修复)等场景，揭示了多因素交互作用下的脆弱性演变机制。

关键技术方法包括：(1) 基于InVEST模型的生物物理暴露度评估，整合地形、栖息地类型等6类指标；(2) 社会人口风险指数(SRI)与基础设施恢复力指数(IRI)的30米网格空间化；(3) 土壤保持服务量化采用修正版通用土壤流失方程(RUSLE)；(4) 融合地形阻力的20公里衰减边界空间建模；(5) 五类情景交叉比对分析框架。

研究结果呈现三大核心发现：

1. 当前NMD脆弱性格局：CCVI均值1.70呈现东高西低分布，东部沙头角湾等区域因自然栖息地匮乏成为高风险集群(SLRI达8.48)，而西部米埔湿地凭借红树林-基围鱼塘系统形成天然缓冲带(CCVI仅1.31)。
2. 情景对比启示：2100年海平面上升(0.57米)使整体脆弱性提升20.73%，但NbS恢复可使增幅收窄至14.72%；特别值得注意的是，规划中的城市化(新增1.5百万人口)通过基础设施扩容(IRI提升45%)反而使脆弱性降低23.38%，而"城市化+NbS"组合策略进一步将效益提升至7.52%。
3. 空间优化路径：空间衰减模型识别出东部岛屿为优先干预区，此处每增加10%自然栖息地覆盖率可降低SLRI约1.8个单位，而西部湿地系统的边际效益则随面积扩大递减。

讨论部分强调了三大理论突破与实践价值：首先，挑战了"城市化必然加剧环境风险"的传统认知，揭示基础设施与生态系统的协同增益效应——在NMD案例中，3.72 km²
新增建成区的防护效益相当于12.5 km牡蛎礁的3.2倍。其次，提出的CCVI框架实现了"暴露-敏感-适应"三维度耦合，其空间显式建模方法比传统线性海岸分析精度提高27%(通过ROC曲线验证)。最后，研究为新兴沿海城市提供了可复制的规划范式：印度尼西亚新首都Nusantara等新城可直接应用该框架，在土地征收阶段即预留生态缓冲带，避免建成后高成本的改造。

局限性方面，作者指出当前模型尚未量化风暴潮等极端事件的非线性累积效应，且土壤保持服务的评估未考虑地下水位变化对植被的反馈作用。未来研究将通过耦合流体动力学模型与机器学习，进一步提升多灾害链式反应的预测能力。这项研究不仅为沿海城市从被动应对转向主动适应提供了科学范式，更开创了"生态修复-空间规划-气候政策"三位一体的可持续发展新路径。