《Journal of Hydrology: Regional Studies》：Integrating ecosystem service assessment and zoning management for transboundary environmental protection: A case study of the China–Vietnam Beilun river basin
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研究区域：中越北仑河跨境流域（BRCB）。研究焦点：跨境流域是生态敏感区域，国家间存在重大管理挑战，但对非对称生态条件和跨境分区的评估仍然有限。以BRCB为研究区域，研究人员开发了一个综合生态系统服务评估框架，结合了InVEST、GWR、OPGD、热点分析和S
研究区域：中越北仑河跨境流域（BRCB）。研究焦点：跨境流域是生态敏感区域，国家间存在重大管理挑战，但对非对称生态条件和跨境分区的评估仍然有限。以BRCB为研究区域，研究人员开发了一个综合生态系统服务评估框架，结合了InVEST、GWR、OPGD、热点分析和SOM。该框架系统评估了五种生态系统服务（ESs）的动态、其权衡与协同关系，并探索了跨境分区的优化方案。新的水文见解：过去二十年中，BRCB中只有产水量（WY）和土壤保持（SC）有所改善，中国侧表现更好。ES热点集中在中国侧西北部的林地上，而冷点主要出现在东南部的跨境建成区；多功能热点随时间减少。OPGD结果表明，ESs主要受自然地理因素控制，而社会经济影响增强，突显了人类影响。生态服务簇（ESBs）在边界两侧差异显著：中国侧的SC簇和核心ES簇扩大，而越南侧保持相对稳定。该研究揭示了BRCB在国家层面的生态失衡，并强调了跨国监测和分区管理对支持跨境流域生态可持续性的必要性。
**论文解读文章**
**研究背景与问题**
全球气候变化加剧和人类活动强度上升导致生态系统持续超载与退化，约60%的生态系统服务已退化，威胁人类生存与环境安全。跨境流域兼具生态敏感性与地缘政治复杂性，其生态系统服务受上游-下游互动、左右岸差异和不一致的国家政策影响，治理难度远高于单一国家流域。然而，现有研究对跨境流域非对称生态状况和分区管理的评估仍然有限。以中越北仑河跨境流域（BRCB）为例，近年来贸易活动加剧和土地利用变化导致建成区扩张，侵占生态空间，引发生态系统服务退化与生物多样性损失。尽管中国和越南各自实施了生态保护政策，但缺乏基于生态系统完整性和跨境生态联系的系统协调。因此，亟需开展BRCB生态系统服务时空格局、相互作用及分区管理研究，以支撑跨境生态协同治理和可持续发展。
**研究概述与结论**
研究人员以BRCB为研究区域，开发了一个综合生态系统服务评估框架，整合了InVEST、地理加权回归（GWR）、最优参数地理探测器（OPGD）、热点分析和自组织特征映射（SOM）等方法。系统评估了2000、2010和2020年五种生态系统服务——产水量（WY）、生境质量（HQ）、碳储量（CS）、土壤保持（SC）和净初级生产力（NPP）的时空动态、权衡协同关系及其驱动因素，并基于生态服务簇（ESB）提出跨境分区优化方案。主要结论包括：WY和SC增加，而HQ、CS和NPP下降，中国侧整体ES供给优于越南侧；WY与其他四种服务主要为权衡关系，而HQ、CS、SC和NPP之间主要为协同关系；ES空间分异仍受自然因素（降水、温度、高程、坡度、归一化植被指数）主导，但社会经济因素（GDP、人口）的解释力随时间增强；识别出五种ESB，中国侧变化更剧烈。该研究揭示了BRCB国家层面的生态失衡，强调了跨国监测和分区管理对支持跨境流域生态可持续性的必要性，为BRCB及全球类似跨境流域的生态保护、分区优化和协同治理提供了科学依据与实践参考。论文发表在《Journal of Hydrology: Regional Studies》。
**主要技术方法**
（不超过250字）本研究主要采用以下技术方法：①InVEST模型，用于评估五种生态系统服务（产水量、生境质量、碳储量、土壤保持、净初级生产力）；②Spearman相关分析与地理加权回归（GWR），用于识别生态系统服务间的权衡与协同关系及其空间异质性；③最优参数地理探测器（OPGD），用于量化自然地理与社会经济因素对生态系统服务空间分异的解释力；④热点分析（Getis-Ord Gi*），用于识别各生态系统服务及综合服务的冷热点聚集区；⑤自组织特征映射（SOM），用于识别生态服务簇（ESB）并揭示其时空演变。数据来源包括中国科学院土地利用数据（30m分辨率）、NASA MODIS NPP数据（500m）、世界土壤数据库（1km）、欧盟委员会人口数据（100m）等，所有栅格数据统一重采样至100m分辨率并投影至WGS_1984_UTM_Zone_48N。
**研究结果**
**3.1 生态系统服务的时空演变**
通过InVEST模型评估发现：WY呈东南高西北低的空间趋势，高值区与建成区扩张相关；HQ高值集中在西北部边缘山地，向东南低海拔和人类活动密集区递减；CS、SC和NPP高值区稳定分布在西北和中部丘陵林地，低值区对应建成区和农业用地扩张。时间上，WY均值从2000年的1251.66 mm增至2020年的1496.68 mm；HQ均值从0.43略降至0.42；CS均值从14.74 t降至14.55 t；SC均值增加13.17 t；NPP先降后升但仍低于2000年水平。跨境对比显示，中国侧WY单调增加，越南侧先增后减；越南侧HQ和CS下降幅度显著大于中国侧。
**3.2 生态系统服务权衡与协同及其驱动因素**
Spearman相关分析表明，WY与HQ、CS、SC、NPP均为权衡关系，且WY-HQ和WY-CS权衡强度随时间增强；HQ、CS、SC、NPP之间均为协同关系，其中HQ-CS协同最强（相关系数从0.69增至0.72）。GWR结果揭示所有服务对均存在显著空间异质性，协同区域主要分布在西北部森林山地，权衡区域集中于东南部人类活动密集区。OPGD分析显示，WY主要受降水（PRE）、高程（DEM）和温度（TEM）驱动；HQ受TEM、PRE、DEM和GDP驱动；CS受DEM、坡度（SLOPE）、NDVI、TEM和人类足迹（HFD）驱动；SC始终受SLOPE主导；NPP受NDVI、DEM、SLOPE、TEM和HFD驱动。社会经济因素（GDP、人口）的解释力随时间整体上升。
**3.3 生态系统服务热点与冷点分析**
热点分析显示：WY热点主要分布在东南部建成区和中部农田，冷点在西北部森林；HQ、SC、NPP热点在西北和西南部森林山地，冷点在东南部建成区；CS仅有冷点，集中在东南部。综合热点叠加分析（0-3项服务热点）表明，0项热点区域占比最大（年均42.22%），3项热点区域最小（年均6.05%），主要集中在西北部十万大山核心高海拔森林区。2000-2020年，多服务热点区域（2项和3项）整体收缩，0项热点区域逐年扩大，越南侧变化更显著，中国侧相对温和。
**3.4 基于SOM的生态服务簇识别**
SOM识别出五种生态服务簇（ESB）：CS-NPP协同簇（B1）、HQ-CS协同簇（B2）、WY簇（B3）、SC簇（B4）和综合生态簇（B5）。2000-2010年，B1大幅收缩，B4和B5扩张；2010-2020年进入稳定期。B1、B4、B5主要分布在中国侧，B2主要在越南侧。中国侧B1从460.03 km2（2000年）降至204.34 km2（2020年），B4从162.18 km2增至349.20 km2，B5从113.31 km2增至167.48 km2；越南侧变化较小，B1下降但幅度小，B4和B5波动平衡。
**讨论与结论**
讨论部分指出，BRCB的生态系统服务空间分异反映了自然条件差异及国家发展轨迹、生态恢复政策和开发强度的差异，形成明显边界效应。中国侧ES供给整体高于越南侧，高值区集中在西北部森林，低值区在东南部建成区。WY增加并非生态改善，而是城市化与不透水表面扩张导致产流增强。驱动因素分析表明自然因素仍主导，但社会经济影响增强，ES演变从自然主导转向自然-人类复合驱动。基于ESB的分布特征，研究人员提出了三项管理建议：①以协同为导向，对ESB内部实施差异化管控；②因国制宜、分区优化管理，中国侧侧重刚性生态保护，越南侧侧重扩大保护区缓冲区；③跨境联动，建立合作机制，共同划定跨境生态廊道和关键缓冲区，实现协同治理。结论部分（翻译如下）：本研究开发了一个多模型跨境生态系统服务评估框架，并首次应用于跨境河流盆地，研究其时空格局、相互作用、驱动机制和分区管理。以BRCB为例，分析了五种关键ES的时空相互作用、权衡协同、空间共现及自然和社会经济驱动因素，为跨境生态协同管理提供了科学依据。结果表明：(1) ES表现出显著时空异质性，2000-2020年WY和SC总体增加，HQ、CS和NPP下降，中国侧ES供给优于越南侧；空间上，WY高值区集中在东南部城市区域，而HQ、CS、SC和NPP从西北部山区向东南部人口密集区递减。(2) WY与其他四种ES主要呈权衡关系，权衡区域多分布在人类活动强度较高的东南部；而HQ、CS、SC和NPP主要呈协同关系，高协同区域集中在提供多ES热点的西北部森林山地。(3) ES空间分异仍以自然因素（PRE、TEM、DEM、SLOPE、NDVI）主导，但GDP和POP的解释力随时间增加，表明人类活动影响日益增强。(4) SOM识别出五种ESB，中国侧变化大于越南侧，表明双方生态管理重点不同。据此，本研究提出了整合ES格局和驱动的空间分区策略，为BRCB及类似跨境流域的国土空间规划、跨境治理和人类福祉改善提供了科学依据。
