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中国31省湿地面积变化对环境可持续发展目标的影响机制:时空格局与区域差异研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月01日 来源:Environmental and Sustainability Indicators 5.4
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针对湿地类型与面积变化如何影响环境可持续发展目标(E-SDGs)这一科学问题,研究人员基于2005-2020年中国31省30米分辨率湿地数据,采用Spearman系数模型和滞后效应分析,揭示了湿地面积变化率(RCW)对SDG 6.3(水质改善)、SDG 13.1(气候灾害韧性)等7个E-SDG指标的正向促进作用,发现永久水体与沼泽湿地对SDG 15.1(陆地生态保护)具有显著协同效应,为区域差异化湿地管理政策制定提供了科学依据。
湿地被誉为"地球之肾",在维持生态平衡、调节气候和实现碳中和方面具有不可替代的作用。随着联合国《2030年可持续发展议程》的提出,环境可持续发展目标(E-SDGs)中的清洁饮水和卫生设施(SDG 6)、气候行动(SDG 13)和陆地生物(SDG 15)与湿地生态系统密切相关。然而,当前关于湿地面积变化如何影响E-SDGs实现的研究存在明显不足:多数研究停留在定性分析层面,缺乏系统性、长期性和大尺度的实证研究;对不同湿地类型(如永久水体、沼泽等)与E-SDG目标间的作用机制认识不清;湿地变化对E-SDGs影响的区域差异性和时间滞后效应尚未阐明。
针对这些科学问题,北京学者计划团队联合国家自然科学基金资助项目组,基于全球30米年度湿地数据和中国31省SDG评分数据库,创新性地构建了湿地面积变化率(RCW)计算模型,结合Spearman秩相关分析和时空滞后效应检验,系统研究了2005-2020年间中国不同地理经济分区内湿地变化与E-SDGs的相互作用关系。研究成果发表在环境监测领域权威期刊《Environmental and Sustainability Indicators》上,为制定区域差异化湿地管理政策提供了重要科学依据。
研究主要采用三项关键技术方法:(1)基于Google Earth Engine平台整合多源湿地数据,将8类原始湿地类型重分类为永久水体、沼泽、滩涂和盐碱地4大类;(2)运用Getis-Ord G*i指数分析E-SDGs的空间热点格局;(3)采用Spearman非参数检验和滞后回归模型(时间跨度5-10年)量化RCW与E-SDGs的相互作用。数据涵盖中国31个省份(不含港澳台)2005-2020年的湿地面积变化和2010-2020年的SDG 6/13/15评分数据。
【3.1 中国湿地面积变化的时空分布特征】
通过分析2005-2020年四个时间截面的湿地数据,研究发现中国湿地总面积呈增长趋势,但存在显著时空异质性。2005-2010年间变化最为剧烈,西部和东部省份多呈负增长(如新疆因农业扩张湿地减少),而中部地区以正增长为主。北京通过政策引导实现湿地面积逆势增长,印证了主动保护措施的有效性。
【3.2 E-SDGs的空间格局特征】
SDG 6在东南沿海(福建、广东)表现优异,而内蒙古、甘肃因水资源匮乏得分较低;SDG 13在亚热带湿润区(广西、云南)实施效果突出,但内蒙古等半干旱区面临沙尘暴等气候挑战;SDG 15在各省发展较均衡,黑龙江凭借丰富陆地生物多样性成为典范。地理探测器分析揭示出经济发展水平、气候带类型是影响E-SDGs空间分异的关键因素。
【3.3 湿地面积变化与E-SDGs的协同/权衡效应】
研究发现RCW与SDG 6.6(水生生态保护)在2015年呈现最强正相关(ρ=0.352),与SDG 13.1(气候灾害韧性)在2010年相关性显著(ρ=0.513)。滞后分析显示RCW对SDG 6.3(水质改善)的影响具有5-10年延迟效应(t=0.033)。不同湿地类型中,永久水体面积增加对SDG 15.1(ρ=0.354*)和15.3(ρ=0.428)促进效果显著,而盐碱地扩张则产生负向作用(ρ=-0.552)。
【4.1 不同地理经济分区的影响】
东北地区RCW与SDG 6.3呈强正相关(ρ=0.619),西部RCW对SDG 15.3贡献突出(ρ=0.480),而东部湿地增长显著提升气候韧性(ρ=0.538**)。这种区域异质性表明需制定差别化的湿地管理策略:东北应加强退化湿地修复,西部需增加防沙治沙投入,东部需协调经济发展与生态保护。
【4.2 湿地组分的影响机制】
永久水体通过维持水生生物栖息地功能促进SDG 6.3实现(ρ=0.421);沼泽湿地凭借碳汇能力助力SDG 13.2(ρ=0.316);滩涂通过洪水调节作用提升SDG 13.1韧性(ρ=0.251);而盐碱地扩张对SDG 15.1(ρ=-0.552)和15.3(ρ=-0.480**)均产生显著抑制作用,凸显盐碱化治理的紧迫性。
该研究首次在全国尺度上量化了湿地变化与E-SDGs的时空耦合关系,创新性地揭示了地理经济分区和湿地类型的调节作用。研究结果对落实《湿地公约》和实现联合国2030议程具有重要实践价值:建议东北地区重点恢复沼泽湿地以增强碳汇功能,西部应加大盐碱地治理投入,东部需建立经济发展与湿地保护的协同机制。未来研究需向更高时空分辨率拓展,并加强湿地景观格局指数与SDGs的关联分析,为国土空间规划提供更精细的科学支撑。
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