跨尺度治理视角下青藏高原人为胁迫评估与可持续性管理路径研究

《Resources, Environment and Sustainability》:Bridging scale-mismatch: Managing neglected anthropogenic stresses on environmental sustainability on the Tibet Plateau

【字体: 时间:2026年01月06日 来源:Resources, Environment and Sustainability 12.4

编辑推荐:

  本研究针对高原地区人为胁迫评估不精确与治理尺度错配问题,以青藏高原为案例,构建了多源人为胁迫评估框架,揭示了胁迫空间异质性驱动的多重尺度错配现象。研究发现,48.6%的乡镇单元胁迫水平与县级评估存在偏差,并通过SSPs情景模拟证实严格协同治理可使人为胁迫降低50.5%。研究成果为高原区域资源环境可持续治理提供了跨尺度协同新范式。

  
在全球变化背景下,高原区域作为生态脆弱区与重要生态安全屏障,正面临日益加剧的人类活动压力。然而,传统的环境治理模式往往因评估方法单一、治理尺度与生态过程不匹配而陷入困境。特别是在青藏高原这类极端环境下,空间异质性显著、基础设施薄弱,静态的行政管理边界与动态、分散的人为胁迫之间存在着深刻矛盾。这种尺度错配问题导致治理措施难以精准发力,甚至可能加剧局部环境退化,对区域可持续发展构成严峻挑战。
为破解这一难题,发表在《Resources, Environment and Sustainability》上的研究论文《Bridging scale-mismatch: Managing neglected anthropogenic stresses on environmental sustainability on the Tibet Plateau》进行了一项开创性的探索。研究人员旨在系统评估青藏高原人为胁迫的时空格局,诊断治理中的尺度错配问题,并构建适应高原特点的跨尺度协同治理范式。
本研究采用了多步骤的研究框架。首先,研究人员构建了一个综合的多源人为胁迫评估框架,重点评估了土地开发胁迫(LDS)、环境污染胁迫(EPS)和碳排放胁迫(CES)。他们整合了高分辨率土地利用数据、污染源普查数据、碳排放数据库以及社会经济统计数据,运用全排列多边形图示法(Entire-array-polygon method)将多个指标综合为人为胁迫指数(ASI)。其次,研究以县和乡镇两级行政单元为核心分析尺度,系统分析了胁迫的空间分布特征及尺度转换过程中的错配现象。再者,基于共享社会经济路径(SSPs)框架,设置了从常规模式到强弱不等的协同治理模式等多种情景,模拟预测了至2060年的人为胁迫变化趋势。最后,结合分析结果,提出了一个面向高原的跨尺度协同治理新范式。
3.1. 多维度人为胁迫的空间格局
研究结果显示,青藏高原的人为胁迫总体水平较低,但表现出极端的空间异质性和局部高强度聚集的特点。土地开发胁迫(LDS)仅占区域总面积的约0.12%,远低于全国省级平均水平(3.17%)。高强度LDS主要集中在雅鲁藏布江及其支流河谷地带,如拉萨和日喀则等城镇化区域。环境污染胁迫(EPS)高度集中在居民点和工业区,这些区域虽仅占0.07%的面积,却贡献了77.6%的大气污染物、43.6%的水污染物和81.4%的固体废物。相比之下,农业面源污染分布广泛,治理难度更大。碳排放胁迫(CES)也处于较低水平,但与能源结构(煤炭占79.6%)和工业布局密切相关,排放集中在有限的河谷地区。综合人为胁迫指数(ASI)表明,高和中胁迫区仅占总面积的0.6%,这得益于超过50%的区域被划定为生态保护红线。胁迫的高值区呈现出在河谷地带连片分布,而在农牧区则分散分布的特征。
3.2. 治理单元内的胁迫与尺度耦合特征
诊断发现,治理单元(县、乡镇)与胁迫分布之间存在显著的尺度错配。在县级尺度,城镇化地区(UA)、主要农产品主产区(MAPA)和重点生态功能区(KEFA)的平均ASI值分别为0.60、0.13和0.05,凸显了统一治理目标与胁迫异质性分布之间的空间错配。尺度转换(从县到乡镇)加剧了错配,乡镇尺度的高胁迫区比例从县级的6.8%降至3.2%,但48.6%的乡镇单元的胁迫水平与其所属县级的聚合评估结果出现偏离。这种层级错配在复合农牧胁迫主导的区域(如居民与农牧复合区RAPZ、农牧区APZ)尤为突出。耦合度分析表明,高原整体胁迫耦合度较高,但在乡镇尺度,非耦合区域比例从县级的10.8%升至23.2%,特别是在APZ和ECZ,分散、流动的胁迫导致局部解耦,削弱了多胁迫协同治理的效果。
3.3. 不同协同治理情景下的未来胁迫趋势
情景模拟预测显示,在无协同治理的基准情景下,无论何种SSP路径,直至2060年人为胁迫均呈现持续上升趋势。而实施协同治理是扭转这一趋势的关键。在强协同治理情景下,至2060年人为胁迫可比2020年降低约50.5%。中度治理情景下,水污染物有望实现5年内下降8%的目标,但大气污染物在任何情景下均难以实现10%的减排目标。弱协同治理情景下,固体废物排放反而可能增长2.3%-36.6%。这表明,当前的中等强度政策不足以遏制胁迫上升,必须转向最严格的协同治理模式。
4.1. 季节性访客的胁迫及其尺度错配
研究特别关注了近年来兴起的自然旅游带来的季节性访客对高原生态脆弱区的胁迫。通过整合日常迁徙和位置大数据发现,旅游旺季(如暑假、国庆假期)的访客强度可达年均值的1.9-2.6倍,导致胁迫出现时空波动。约15.1%的访客网格位于低胁迫区,62.4%的访客集中在交通线100米范围内(观光型),但仍有45.0%的访客分布在距道路1公里以外的偏远区域(探险型),后者直接干扰生态核心区。这种动态、分散的胁迫与静态治理单元之间产生了显著的时空错配,在重点生态功能区(KEFA)表现为负相关关系,说明静态治理体系可能低估了深入自然景观腹地的旅游胁迫。
4.2. 高原适应的跨尺度协同治理范式
针对上述问题,研究提出了一个包含四个维度的跨尺度协同治理范式:(i)基于生态承载力制定精细化和适应性的治理规则,如对农牧区采用过程性指标(载畜量),对城镇区执行更严格的排放标准,对生态保护区实行动态承载力调控和时段预约;(ii)建立与关键自然边界对齐的跨行政区治理单元,如明确保护地与受益区之间的帮扶与合作机制,组建跨界的联合执法队伍;(iii)实施差异化的支持机制,使治理责任与地方能力相匹配,例如将生态服务价值和发展机会成本纳入财政转移支付,设立“高原特殊津贴”,吸纳当地居民参与生态管护;(iv)开发适应高海拔、数据稀疏环境的灵活稳健的环境监测系统,如部署耐寒传感器、便携式气体分析仪、防风无人机,应用小基线集雷达干涉测量技术监测地表形变,并建立物联网监测网络。
4.3. 胁迫格局机制与尺度错配的比较分析
研究指出,高原人为胁迫格局是自然因素(如地形起伏)和人为活动共同作用的结果,自然因素的控制作用更为突出。这与平原地区经济发展为主导的情况不同。所提出的胁迫框架对以农牧业为生计的高海拔寒冷地区具有较高适用性,但在依赖采矿业的高原区域,需引入重金属等本地化指标以更准确评估固体废物胁迫。
4.4. 局限性与不确定性
研究承认存在一些局限,包括缺乏多源高精度历史数据难以分析地下和地貌影响、未量化季节性转场等临时性胁迫、未估算胁迫的累积和扩散效应、村级数据缺失限制了对基层组织治理效率损失的分析,以及气候变化带来的不确定性。
5. 结论
本研究系统诊断了青藏高原多重人为胁迫下环境治理的尺度错配问题,构建了高原适应的综合评估框架。研究证实,胁迫的高空间异质性和聚集性是尺度错配的根本原因,表现为空间、层级和时空等多维度的复合错配。情景模拟表明,严格的跨尺度协同治理是逆转胁迫增长趋势的有效途径。所提出的协同治理范式为生态脆弱高原区域的可持续发展提供了科学的理论指导和实践路径。未来研究应关注胁迫累积扩散效应的多因子集成算法、长时序数据模拟、多层级协同治理网络结构解析以及政策认知水平的调查,以进一步提升高原环境治理的精准性和有效性。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号