2025一区顶刊重磅！南京农业大学郭杰团队揭示城市化如何重塑生态系统服务——长三角典型案例深度解析

GEE遥感训练营 · 公众号 · · 2025-03-19 22:50

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学研录

南京农业大学土地管理学院郭杰教授以通讯作者身份，在环境领域顶级期刊 Environmental Impact Assessment Review( IF9.1)上发表了题为“ What dominates the variation of ecosystem services across different urban expansion patterns?—Evidence from the Yangtze River Delta region, China ”的研究论文揭示了在不同的城市扩张模式下，生态系统服务的变化主要驱动因素。

本研究得到了国家自然科学基金（72174089）、国家社科基金重点项目（23AZD032）、国家留学基金委（ 202206850068）的支持和资助。

文章信息：

Yi, D., Guo, J., Pueppke, S.G., Han, Y., Ding, G., Ou, M., & Koomen, E. What dominates the variation of ecosystem services across different urban expansion patterns?—Evidence from the Yangtze River Delta region, China. Environmental Impact Assessment Review. 2025, 110, 107674.

文章下载链接：

https://doi.org/10.1016/j.eiar.2024.107674

文章摘要

城市扩张被认为是生态系统服务（ESs）损失的主要驱动因素，快速城市化地区的ESs变化令人担忧。阐明城市扩张与生态系统服务之间的关系，了解社会生态驱动因素对ES的影响，对于可持续城市发展和生态保护至关重要。

然而， 城市扩张对生态系统服务变化的不同影响以及这些变化的主要驱动因素尚未得到充分探讨，阻碍了可持续城市发展规划的制定。

为了解决这些不足，该研究评估了三种城市扩张模式（边缘扩张、内部填充和跳跃式）对中国长江三角洲地区（YRDR）五种代表性ESs(碳封存、粮食生产、栖息地质量、土壤保持和产水量）的不同影响。

该研究 应用随机森林模型来量化10个社会生态驱动因素对3种城市扩张模式中ESs变化的影响 。研究结果表明，

边缘扩张是城市扩张的主要模式，它导致 3 个关键ESs的损失更高，因此比内部填充和跳跃式造成的损失更为显著。

尽管城市扩张导致的ESs损失主要是由自然驱动因素的变化驱动的，但社会驱动因素对 ES 具有可变的、有时强大的影响。

主导社会生态驱动因素对不同扩张模式中ESs 变化的影响差异主要体现在相对重要性上。此外，社会生态驱动因素对跳跃式扩张下ESs变化的总体解释力较低。

建议针对不同的城市扩张模式制定和实施不同的生态环境指标保护策略，以实现城市发展与生态系统保护的平衡。

本研究可 以为快速城市化地区人类环境系统的可持续发展制定精细化的城市发展规划提供机会。

研究方法

2.1、绘制城市扩张模式

为了确定城市扩张的3种模式（边缘扩张、内部填充和跳跃式，图 2），该研究采用景观扩张指数（LEI）。可以表示如下：

其中，LEI量化了新开发的城市斑块的空间扩展，其中Ao表示位于新开发区域缓冲区内预先存在的城市斑块的范围，以及Av表示新开发的城市缓冲区内的非城市土地区域。该研究使用 30 m 缓冲区大小作为该研究分析的输入数据。LEI假定的值在 0 到 100 之间。0 到 50 的范围（0

2.2、评估ESs及其变化

生态系统服务的退化对生态安全构成重大威胁，破坏了生态系统提供基本功能和效益的能力。本研究考虑了对人类福祉有根本贡献并受到城市扩张显着影响的 五类ES：碳封存、食物生产、栖息地质量、土壤保持和产水量。

2.3、量化不同城市扩张模式引起的ESs损失

本研究首先计算了20年期间城市扩张地区 5个ES的总损失。然后，该研究根据城市扩张计算了ES损失的平均值：

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