城市生态胁迫下生态质量与碳汇的异步耦合机制

《Urban Ecosystems》：Asynchronous coupling mechanism between ecological quality and carbon sink under urban ecological stress

　　在快速城市化的背景下，生态质量、人为压力和碳汇（CS）功能之间的相互作用是城市可持续性研究的核心。然而，现有研究往往依赖单一指标，缺乏表征其耦合关系和潜在机制的系统性框架。本研究以中国沈阳为案例，通过整合不透水面建成区指数和夜间灯光数据构建城市生态压力指数（UESI），并将其纳入增强型城市遥感生态指数（URSEI）。碳汇能力采用改进的CASA模型进行估算。基于这些要素，建立了"生态质量-生态压力-碳汇"综合分析框架，以研究其时空动态和耦合机制。结果表明：（1）UESI能有效捕捉人为压力，显著减少了春秋季节生态压力的误分类。（2）URSEI和CS均表现出显著的季节和空间变化，但其响应不同步——CS主要受NDVI驱动，而URSEI显示季节性变化的驱动因素，对生态压力更为敏感。（3）纳入生态压力约束可降低CS估算值，有助于缓解建成区的过高估计。（4）系统呈现"低协同但高协调"特征，揭示了子系统间的不同步响应和空间不匹配。机制上，生态压力通过影响生态质量间接调节碳汇，形成"压力调控-环境响应-CS反馈"的非线性路径。城市生态系统表现出由结构、压力和功能耦合驱动的非线性和非同步动态。本研究为"双碳"目标下的城市碳汇评估和生态调节提供了新颖的框架和方法论支持。