《Regional Sustainability》：Mapping the spatial pattern of ecosystem services in the Jabodetabek Metropolitan Area, Indonesia: Could peri-urban areas support the urban core?
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本研究针对雅加达大都市区（JMA）快速城市化导致的生态系统服务退化问题，通过InVEST模型和RQZM II空间聚类分析，揭示了城市热岛缓解（UHM）、沉积物滞留（SR）和洪水风险减缓（FRM）三大指标的空间分异规律。研究发现南部波戈尔县具有较高生态调节能力，而雅加达等城市核心区生态服务严重失衡，并提出基于自然解决方案（NBS）的分区治理策略，为热带特大城市可持续发展提供科学依据。
在印度尼西亚的爪哇岛上，雅加达大都市区（Jabodetabek Metropolitan Area, JMA）正如同一只不断扩张的巨兽，吞噬着周边的绿色空间。作为全国最大的城市群，这里聚集了超过3000万人口，但快速的城市化进程也带来了严峻的生态挑战：绿地减少导致城市热岛效应加剧，不透水地面增加引发洪水风险，土壤侵蚀问题日益严重。这些变化不仅影响着居民的生活质量，更威胁着整个区域的生态安全。
面对这一系列问题，研究人员开始思考：在城市化不可逆转的背景下，位于城市边缘的城乡交错带（peri-urban areas）是否能够成为城市核心区的生态后盾？这些过渡地带能否为拥挤的城市中心提供必要的生态系统服务？为了回答这些问题，Purwantiningrum PURWANTININGRUM等人在《Regional Sustainability》上发表了一项开创性研究，首次系统绘制了JMA地区生态系统服务的空间格局图谱。
研究团队采用了多学科交叉的研究方法，主要依托三大技术支柱：首先利用生态系统服务综合评价模型（Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs, InVEST）对城市热岛缓解（Urban Heat Mitigation, UHM）、沉积物滞留（Sediment Retention, SR）和洪水风险减缓（Flood Risk Mitigation, FRM）三大关键指标进行量化评估；其次应用Rustiadi定量分区方法第二版（Rustiadi's Quantitative Zoning Method II, RQZM II）这一创新空间聚类技术，基于像元数据（分辨率10米）进行生态系统服务功能区划；最后结合地理信息系统（GIS）空间分析，整合了土地覆被、数字高程模型（DEM）、气候和土壤水文等多源数据，建立了全面的生态系统服务评估框架。
3.1. 城市生态系统服务特征
研究结果显示，JMA地区的生态系统服务呈现明显的空间分异。城市热岛缓解能力方面，波戈尔县因其茂密的植被覆盖表现出最强的降温能力，热岛缓解指数（Heat Mitigation Index, HMI）达到1.00，而雅加达等城市核心区由于建筑密集、绿地匮乏，HMI值低至0.00。数据显示，JMA地区的绿色空间平均可降低温度0.32°C。
沉积物滞留分析揭示了严重的水土流失问题。波戈尔县的潜在土壤流失量最高达126.00吨/（像元·年），而实际进入水体的沉积物输出量为3.15吨/（像元·年），沉积物输送比（Sediment Delivery Ratio, SDR）仅为14.32%，表明大部分侵蚀土壤被自然植被截留。值得注意的是，沉积物沉积最高值出现在贝卡西河上游，达308.62吨/（像元·年），这解释了为何贝卡西河流域成为JMA洪水风险最高的区域。
洪水风险减缓评估表明，波戈尔县具有最高的径流滞留能力和滞留体积，而雅加达、贝卡西市等城市化地区因不透水表面比例高，径流量最大达354.70毫米，洪水风险显著。
3.2. 生态系统服务集群空间格局
通过RQZM II空间聚类分析，研究识别出四个具有明显特征的生态系统服务集群。集群1（占JMA面积43%）主要集中在雅加达等城市核心区，表现为高洪水风险、低热岛缓解能力和低径流滞留的"生态服务赤字"特征；集群2（10%）为过渡带，生态系统服务能力中等；集群3（2%）位于半城市化的丘陵地带，土壤侵蚀风险较高；集群4（45%）分布在南部生态保护区，具有极高的调节服务能力，是JMA重要的生态安全屏障。
4.1. 生态系统服务现状
研究表明，植被覆盖通过遮荫和蒸散冷却效应显著调节城市温度，并通过雨水截留和渗透功能管理水资源。然而，JMA地区城市核心区的大量不透水表面不仅增加了洪水风险，也削弱了自然的温度调节功能。波戈尔县作为上游水源涵养区，虽然目前仍保持较强的生态系统服务能力，但旅游开发和住宅扩张正导致环境退化面积从2018年的45%增加到2023年的65%，严重威胁下游生态安全。
4.2. 城乡交错带服务类型与管理
研究揭示了城市与城乡交错带之间的密切联系，但同时也指出，像波戈尔县这样的城乡交错带在满足自身生态需求方面已显吃力。快速的土地利用变化、城市扩张以及工农业开发正在削弱这些过渡地带的生态系统服务能力。流域模式在影响JMA地区生态系统服务供给方面起着关键作用，通常发源于高地的流域是水资源调节、侵蚀控制和生物多样性保护等服务的重要提供者。
针对这些问题，研究提出了基于自然解决方案（Nature-Based Solutions, NBS）的分区治理策略：在生态系统服务能力极高的南部地区实施森林保护区保护战略；在生态系统服务能力极低的中心城市化区域开展自然景观恢复和修复；在生态系统服务能力有限的北部工业区创建自然与人工相结合的混合生态系统。同时，研究建议采用生态系统服务付费（Payments for Ecosystem Services）等激励机制，补偿上游社区为下游洪水风险减缓所做的保护努力。
这项研究的意义不仅在于揭示了JMA地区生态系统服务的空间分异规律，更重要的是建立了一套适用于热带特大城市的生态系统服务评估与分区方法体系。通过将空间聚类技术与生态系统服务评估相结合，研究为城市规划者提供了科学的决策工具，有助于实现城市化与生态保护的平衡发展。随着全球城市化进程的加速，这项研究成果也为其他面临类似挑战的发展中地区提供了可借鉴的解决方案。
