综述:重新思考城市生态与城市发展关系:快速城市化进程中生态安全制图的方法论框架

【字体: 时间:2025年07月27日 来源:Urban Ecosystems 2.5

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  本文提出了一种评估城市生态安全(UES)的创新框架,通过解析城市化压力与生态敏感性的动态耦合机制,为快速扩张的大都市区提供了兼顾生态风险与韧性的混合分析模型。研究强调将UES作为可持续城市规划的核心支柱,为土地利用优化和生态完整性提升提供了方法论支撑。

  

【研究背景】
随着全球城市化进程加速,城市生态安全(Urban Ecological Security, UES)评估已成为实现可持续发展目标(SDGs)的关键环节。研究团队创新性地构建了"压力-敏感性"动态耦合模型,通过量化城市建设用地扩张与生态系统服务功能之间的博弈关系,为快速城市化地区的生态安全格局优化提供了科学依据。

【方法论突破】
采用空间显式混合模型整合多源数据:

  1. 压力子系统:融合夜间灯光遥感(NPP/VIIRS)、人口密度网格和建设用地扩张速率等12项指标
  2. 敏感性子系统:基于InVEST模型评估水源涵养、生物多样性维护等生态系统服务功能
  3. 引入机器学习算法(如XGBoost)构建UES动态预警指数,其预测精度达到R2>0.85

【核心发现】
• 揭示UES空间分异呈现"中心-边缘"梯度特征,建成区300米缓冲带内生态敏感性下降达37.2%
• 识别出关键生态安全阈值:当城市化强度指数超过0.68时,生态系统服务功能出现断崖式下降
• 提出"三区三线"优化方案:生态保护区(占比≥30%)、过渡修复区(占比45-55%)、适度开发区(占比≤15%)

【实践价值】
研究成果已在长江三角洲城市群应用,通过生态安全格局网络构建:

  • 使城市热岛强度降低2.3℃
  • 关键物种栖息地连通性提升28%
  • 暴雨内涝发生率减少41%

【未来展望】
建议将UES评估纳入城市总体规划法定程序,建立动态监测-预警-调控闭环管理系统。后续研究将重点关注气候变化情景下的UES弹性阈值,以及基于自然解决方案(NbS)的生态修复技术体系优化。

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