中亚咸海流域跨境土地利用冲突的多尺度评估与可持续管理策略

本研究针对资源稀缺的跨境区域——咸海流域(ASB)的土地利用冲突(LUCs)问题，创新性地整合多尺度空间评估与可解释机器学习(XGBoost-SHAP)方法，系统量化了生态保护(56.29%适宜区)、农业生产(6.54%)与城市建设(72.67%)的空间竞争格局。研究发现流域内冲突呈现显著上下游分异，驱动因素中NDVI(20%)和地形起伏度(20%)贡献最大。研究成果为跨境资源协同治理提供了数据支撑，对全球类似流域的可持续发展具有范式意义。

　　

咸海流域的土地争夺战：当生态、农业与城市发展狭路相逢

中亚咸海流域正上演着一场无声的"土地争夺战"。这片横跨7国的广袤区域，既是古代丝绸之路的要冲，如今却因水资源过度开发沦为全球生态危机的典型。随着气候变化加剧和人口增长，生态保护、农业生产与城市扩张三大需求在这片干旱的土地上激烈碰撞，形成复杂的跨境土地利用冲突(LUCs)。传统研究往往孤立分析单一问题，而中国科学院的研究团队在《Resources, Environment and Sustainability》发表的最新成果，首次通过多尺度视角揭开了这场"三国演义"的空间全貌。

研究团队创新性地构建了"评估-诊断-驱动"三维分析框架。首先采用InVEST模型评估生态系统服务功能，结合AHP层次分析法量化农业与城市适宜性；继而建立冲突识别矩阵与冲突指数(CI)诊断热点区域；最终运用XGBoost-SHAP机器学习模型解析11项自然与社会经济驱动因素的贡献度。所有分析基于250 m分辨率网格数据，覆盖整个流域180万平方公里。

多尺度空间异质性揭示
研究发现流域内56.29%区域具有高生态保护价值，但农业生产适宜区仅占6.54%，而城市开发适宜区高达72.67%。这种"生态主导、农业稀缺、城市挤压"的格局在子流域尺度呈现鲜明对比：锡尔河流域生态适宜度达90.74%，而阿姆河流域仅为56.03%。国家差异更为显著，吉尔吉斯斯坦92.99%国土适宜生态保护，而哈萨克斯坦96.20%的土地适合城市建设。

冲突热点分布规律
全流域37.57%区域存在高强度冲突，锡尔河流域比例(60.79%)显著高于阿姆河流域(36.22%)。费尔干纳盆地等农业精华区冲突尤为剧烈，乌兹别克斯坦61.88%国土面临建设-生态冲突，哈萨克斯坦则57.17%区域呈现建设-生态高强度对抗。驱动分析显示，NDVI(归一化植被指数)和地形起伏度各贡献20%解释力，人口密度(15%)则是关键社会经济因子。

跨境协同治理路径
研究提出了差异化治理方案：上游山地国家(吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦)应建立跨境生态保护区，中游农业区(乌兹别克斯坦)推广以色列式精准灌溉，下游城市带(哈萨克斯坦)实施尼罗河式的紧凑型城市规划。特别建议强化国际咸海拯救基金(IFAS)职能，建立涵盖生态补偿、水资源配额、城市增长边界的综合管理体系。

这项研究的意义在于突破了传统单要素分析局限，首次实现跨境流域"生态-农业-城市"冲突的定量解析与机理解释。其构建的XGBoost-SHAP模型在保持85%预测准确率的同时，通过SHAP值实现了机器学习模型的"白盒化"解读，为复杂环境系统的决策支持提供了新范式。研究提出的多尺度治理框架，不仅适用于中亚地区，对全球278个跨境流域的可持续发展都具有重要参考价值。正如讨论部分强调的，当生态红线与粮食安全、城市发展需求在空间上直接重叠时，唯有数据驱动的精细化管理才能找到平衡点。