中国西北干旱区生态系统健康多尺度调控路径探索：基于VORS模型与空间异质性驱动机制

本研究针对中国西北干旱区生态系统健康评估与调控需求，创新性整合VORS模型（Vigor-Organization-Resilience-Ecosystem Service Value）与地理加权回归（GWR）技术，系统评估2000-2020年生态系统健康指数（EHI）时空演变特征，揭示降水（30.64%）、土壤有机碳（29.72%）和景观形状指数（20.74%）的核心驱动作用，提出4大区域15类县域的多尺度分级治理框架，为干旱区生态安全屏障建设提供数据支撑和决策依据。

　　

中国西北干旱区作为全球41%干旱带的重要组成部分，承载着2亿人口生存需求，却面临沙漠化扩张、灌溉型土壤盐渍化、生物多样性丧失等严峻挑战。这片占据国土面积41%的生态脆弱区，既是"一带一路"关键廊道，又是我国重要的能源基地——塔里木盆地蕴藏全国1/7石油和1/4天然气，新疆煤炭储量达1.6万亿吨。然而，传统评估方法如PSR、DPSIR模型存在系统反馈机制缺失缺陷，AHP权重计算主观性强，InVEST模型参数设置依赖经验，难以满足多尺度生态健康精准评估需求。

针对这一科学难题，国内研究团队在《Ecological Indicators》发表创新性研究成果。研究团队通过整合遥感、气象、土壤等多元数据，构建改进版VORS模型：在生态服务价值（ESV）计算中引入八邻域空间邻近效应系数，在生态弹性力（ER）评估中结合县域GDP动态赋权。运用随机森林（RF）和地理加权回归（GWR）解析6类21项驱动因子，最终建立包含4大区域和15类县域的多尺度调控体系。关键技术包括：1）基于1km分辨率土地利用数据的景观格局指数计算；2）考虑作物价格波动的等效因子法ESV修正；3）Dagum基尼系数分解区域差异；4）结合AICc准则的GWR空间建模。

研究结果揭示：时间维度上，2000-2020年EHI均值0.35，呈"2000-2010年改善→后期稳定"趋势，生态活力（EV）提升29.6%而生态组织力（EO）下降7.7%。空间格局显示伊犁河谷、阿尔泰山、祁连山为高值区（EHI>0.6），南疆东部和内蒙古西部为低值区（EHI<0.2）。驱动机制方面，降水（Prep）回归系数达0.318（p<0.001），土壤有机碳（SOC）贡献度29.72%，而地形高程（DEM）呈现西高东低的负向效应（β=-0.206）。值得注意的是，与传统认知不同，景观形状指数（LSI）因反映山地地形复杂性而非人类干扰，与EHI呈显著正相关（β=0.571）。

讨论部分强调三方面突破：方法学上，首次在VORS模型中耦合八邻域空间权重和经济差异系数，使ESV计算误差降低18.7%；理论上，证实干旱区LSI的"地形复杂度指示"新内涵；应用层面提出的"生态移民+水权交易"组合策略，已在河西走廊实现节水22.6%并创造5460万元综合效益。研究建立的县域单元管理框架，为落实《全国重要生态系统保护修复重大工程总体规划》提供科学依据，其技术路径可推广至中亚、中东等类似干旱区。

该研究仍存在两方面的局限：生态系统健康评估未纳入生物多样性等关键指标；未来需结合SSP气候情景预测长期演变趋势。团队建议后续工作应重点关注：1）建立跨境生态补偿机制；2）推广以色列滴灌技术提升水资源利用效率；3）运用物联网技术实现矿区修复实时监测。这些发现为协调"丝绸之路经济带"开发与生态保护提供新思路，对实现联合国可持续发展目标（SDG15）具有重要实践价值。