中国城市群生态系统健康评价与碳中和发展机制研究——基于"吸收-抵抗-恢复"多维框架的时空分析

本研究针对碳中和发展背景下城市群生态系统健康(EH)动态评估难题，创新构建"吸收-抵抗-恢复"三维评价体系，运用结构方程模型(SEM)揭示低碳政策、绿色创新等五大驱动因子的作用机制。研究发现2000-2020年中国城市群EH显著提升，低碳政策影响力超越自然环境成为首要驱动，为差异化生态政策制定提供科学依据。

　　

随着全球气候变化加剧，碳中和发展已成为城市空间规划的核心议题。城市群作为碳排放主要来源（占全国72%），其生态系统健康(EH)直接影响碳中和目标的实现。然而，当前研究存在三大瓶颈：传统评估方法难以量化碳中和发展影响，缺乏多因子交互作用分析，且对差异化城市群发展阶段的机制认知不足。针对这些问题，湖南工业大学赵贤超团队在《Ecological Indicators》发表研究，创新性地构建了"吸收-抵抗-恢复"三维评价框架，揭示了中国城市群EH的时空演变规律及其驱动机制。

研究采用多源数据融合与结构方程模型(SEM)相结合的方法。通过MODIS卫星数据获取500米分辨率净初级生产力(NPP)指标，结合景观格局指数计算抵抗能力，利用30米分辨率土地利用数据评估恢复弹性。选取10个代表性城市群（包括成熟型、成长型和半成熟型三类）2000-2020年的社会经济、能源消费、专利数据等11类观测变量，运用AMOS 28.0软件构建SEM模型，通过Bootstrap检验确保结果稳健性。

时空演变特征方面，研究发现：

1. 1.

   吸收能力从0.27升至0.33，珠三角(PRD-UA)和北部湾(BG-UA)表现最佳，呈现"南高北低"格局；

2. 2.

   抵抗能力增长最显著（0.53→0.64），长三角(YRD-UA)和天山北坡(NSTM-UA)变化率达25%；

3. 3.

   恢复能力保持稳定提升（0.66→0.69），长江中游(YRMR-UA)增幅达6.58%。

驱动机制分析显示：

1. 1.

   低碳政策影响力从0.20增至0.27，2020年成为最强驱动因子；

2. 2.

   自然环境作用持续减弱（0.50→0.07），反映人类活动已成主导因素；

3. 3.

   能源消费结构的负向效应显著降低（-0.38→-0.15），印证中国能源转型成效。

讨论部分指出，成熟型城市群通过制度创新（如长三角生态绿色一体化示范区）实现经济-环境脱钩，而半成熟型城市群受制于有限治理能力。研究创新性提出四类优化分区：低碳转型区需推动产业升级，生态修复区应增加绿地覆盖率，生态提升区实施自然解决方案(NbS)，生态保育区则重在维持生态系统完整性。

该研究为差异化生态政策制定提供了三大科学依据：证实低碳政策对EH的提升效应超越自然禀赋，揭示城市群发展阶段与治理能力的非线性关系，建立"诊断-分区-优化"的决策支持框架。特别是发现研发投入(R&D)对绿色创新的关键作用（标准化系数0.974），为碳中和目标下的技术路径选择提供了量化依据。未来研究可进一步耦合碳收支模型，探索EH与碳排放的阈值效应，为区域双碳目标协同推进提供更精准的科学支撑。