快速城市化和工业化重塑了一带一路沿线地区的景观格局和生态系统动力要素,并最终作用于生态系统多元管理目标、复合生态系统可持续发展和人类福祉。这项研究基于生态系统动力要素的权衡协同机制和复合生态系统理论,构建了“生态系统格局-权衡协同过程-多维响应机制-未来风险管理”的研究框架,系统性量化了2000-2030年BRI沿线国家和80个代表性城市的SRAS权衡协同趋势及其可持续性。在“绿色一带一路倡议”目标下,这项研究为一带一路沿线地区生态系统动力要素演化趋势监测提供了从国家到城市、从历史时期到未来时期新的框架体系,也为全球可持续城市规划设计、陆地生态系统保护和城市生态治理方案贡献了来自一带一路地区新的视角。研究成果近期以“Trade-offs and synergies pattern
evolution of ecosystem structure-resilience-activity-services
(SRAS) in the Belt and Road Initiative region”为题发表在《Resources, Conservation &
Recycling》期刊(IF=11.2)。团队魏国恩研究员为论文第一作者,刘耀彬教授和田西教授为通讯作者,团队经济管理学院2021级本科生科研助理张琬琪为论文第二作者。文章题目:Trade-offs and synergies pattern evolution of ecosystem structure-resilience-activity-services (SRAS) in the Belt and Road Initiative region
发表期刊:Resources, Conservation & Recycling
第一作者/通讯作者:魏国恩,刘耀彬*,田西**
发表时间:2024.8.25
DOI:https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2024.107883
新世纪以来地球生态系统经历了显著变化和扰动。气候变化加持了人类足迹对全球生态系统的改造,协同导致原生生态系统向“改良”生态系统的转变,并由此导致全球环境风险。这一问题在“一带一路”倡议(the Belt and Road
Initiative, BRI)沿线地区正在引起广泛关注。如何度量生态系统变化成为缓解一带一路地区人类世人地矛盾和区域可持续性目标实现的关键问题。生态系统通常被认为包含了结构、韧性、活性和服务等系统关键动力要素,这些要素分别反映了生态系统的组织结构、风险抵抗力、自我更新能力和服务功能。这些关键生态系统动力要素间存在相互依赖、相互制约和相互影响的地理过程和作用框架(图1)。调查生态系统结构-韧性-活性-服务(SRAS)的演化规律及其权衡协同性成为准确把握区域生态系统质量和人类世人地矛盾冲突的必要路径。基于复合生态系统理论、系统动力学机制和SRAS权衡协同机制,研究构建了“生态系统格局-权衡协同过程-多维响应机制-未来风险管理”的研究框架(图2)。研究发现,BRI国家的SRAS普遍存在协同关系,但总体协同度持续下降,而城市尺度上协同度则呈现上升趋势,同时需要警惕经济高度发达城市SRAS错配可能会引发的生态风险危机(图3)。人类城市建设活动成为SRAS路径依赖规律性的冲击变量,产生对SRAS协同“1+1>2”的增强作用,证实了统筹人居生活、土地集约化利用和绿色经济转型的城市规划策略对于BRI国家和城市是必要的(图4)。研究还揭示了BRI分区内城市中心与外围区域协同度的递增模式和治理风险的城市差异性(图5),构建基于SRAS协同风险区分类的未来城市生态治理规划,而非统一无差别的城市生态调控方案至关重要。本研究首次调查国家和城市尺度下BRI沿线SRAS权衡协同的趋势演变及其对人类活动的交互响应机制,系统性认识一带一路地区生态系统的发展规律,并为城市规划设计、陆地生态系统保护和应对生态环境危机的能力提供了支持性框架,也有助于系统动力学、景观生态学和城市地理学理论的长期辩论。
图1 生态系统动力要素的权衡协同机制(b)与外化地理现象(a)间的联结网络
图3 2000-2020年BRI沿线城市和不同经济活跃度城市SRAS权衡协同关系变化(a);BRI沿线样本城市SRAS协同度的空间分布(b);不同SRAS协同度水平的城市数量(c);不同经济活跃度城市的SRAS协同度变动幅度(d);SRAS协同度排名前5位(e)和后五位(f)的城市变动图4 BRI沿线国家和城市SRAS协同度对多维城镇化的响应强度(a);多维城镇化对沿线国家(b)和样本城市(c)SRAS协同的交互影响图5 2020年(a)和2030年(b)BRI各分区案例城市的SRAS协调度空间分布;2030年案例城市SRAS空间适宜性风险分区(c)