محاكاة متعددة السيناريوهات لتغير استخدامات الأراضي وتحليل هشاشة المناظر الطبيعية البيئية في مدينة فوتشو استنادًا إلى نموذج مقترن GA-PLUS

لماذا يهم مستقبل أراضي فوتشو

مع نمو المدن، تعيد تشكيل الغابات والمزارع والأنهار والسواحل — غالبًا بطرق تزيد بهدوء من مخاطر الفيضانات والتعرية وفقدان المواطن الحيوية. تدرس هذه الورقة فوتشو، مدينة ساحلية سريعة التطور في جنوب شرق الصين، وتطرح سؤالًا بسيطًا لكنه عاجل: كيف ستؤثر خيارات اليوم بشأن أماكن البناء وما يجب حمايته على الصحة البيئية للمدينة بحلول عام 2030؟ باستخدام نموذج حاسوبي متقدم، يستكشف المؤلفون مستقبليات مختلفة لأراضي فوتشو ويظهرون كيف يمكن لقرارات السياسات أن تزيد أو تخفف من هشاشة البيئة.

مدينة بين الجبال والبحر

تقع فوتشو بين جبال شديدة الانحدار في الشمال الغربي وسهول ساحلية منخفضة في الجنوب الشرقي، مع نهر مين الذي يجري عبرها إلى البحر. تخلق هذه الجغرافيا تدرجًا طبيعيًا من الغابات الباردة إلى الأراضي الزراعية الخصبة وحتى الأراضي الرطبة الساحلية الهشة. على مدى العشرين عامًا الماضية، شهدت فوتشو تحضرًا سريعًا: فقد ظهرت نحو 475 كيلومترًا مربعًا من أراضٍ مبنية جديدة، في حين فقدت حوالي 506 كيلومترًا مربعًا من الغابات. يمكن تلخيص المشهد الحالي بأنه «هيمنة الأراضي الزراعية، وتشتت الغابات، وتجمع أراضي البناء»، مع تنامي الكثافة العمرانية على طول النهر والطرق الرئيسية وبقاء نظم بيئية أكثر سلامة في المناطق الجبلية.

ثلاثة مسارات محتملة إلى 2030

لاستكشاف مستقبل فوتشو، أنشأ الباحثون نموذجًا مقترنًا GA‑PLUS، يجمع بين سلسلة ماركوف (لتنبؤ كيفية تغير الأراضي عبر الزمن)، وخوارزمية جينية (للبحث عن أفضل مزيج من التحولات الأرضية)، ومحاكي مكاني لاستخدام الأراضي. بدلًا من السؤال فقط «كم» من الأرض ينبغي أن يكون في كل فئة، يركز النموذج على «ما مدى احتمال» تحول نوع أرض معين إلى آخر — على سبيل المثال، تحول الأراضي الزراعية إلى أراضي مدنية أو استعادة الغابات من المناطق غير المستخدمة. صمموا بعد ذلك ثلاثة سيناريوهات لعام 2030: التطور الطبيعي (ND)، حيث تستمر الاتجاهات بقليل من التدخل السياسي؛ التنمية الاقتصادية (ED)، التي تعطي الأولوية للنمو؛ والحماية البيئية (EP)، التي تتبع التخطيط البيئي الأخير في فوتشو وتسعى إلى تعظيم الفوائد البيئية.

كيف يتغير استخدام الأراضي تحت خيارات مختلفة

عبر جميع السيناريوهات، تستمر أراضي البناء في التوسع، لكن بدرجات مختلفة جدًا. في ظل ED، تنمو المناطق الحضرية بأسرع وتيرة، بزيادة تبلغ 8.14%، مدفوعة بأولويات اقتصادية قوية والتوسع على طول النهر والساحل. في ظل ND، يظل البناء ينتشر خارج النواة الحضرية، لكن بوتيرة أكثر اعتدالًا. يتخذ سيناريو EP نهجًا مختلفًا: فهو يقلل بشكل حاد من الأراضي المزروعة، خصوصًا في المواقع الضعيفة أو منخفضة الإنتاجية، من أجل زيادة مساحات الغابات والمياه. تنمو المسطحات المائية أكثر ما يكون تحت EP، مما يعكس الاستثمارات المخططة في الأراضي الرطبة، واستعادة الأنهار، وحماية السواحل. كما تتسع مساحات الغابات هنا، خاصة على منحدرات الجبال والمناطق البيئية الرئيسية، مما يبيّن كيف يمكن اعتبار «المياه الصافية والجبال الخضراء» أصولًا طويلة الأمد بدلًا من عقبات أمام التنمية.

قياس صحة المناظر الطبيعية ونقاط الضعف

بعيدًا عن إجماليات الأراضي البسيطة، فحص المؤلفون مدى تفتت المنظر الطبيعي أو تماسكه، ومدى تنوع رقعة أنواع الأراضي فيه. في جميع السيناريوهات المستقبلية، يصبح نمط الأراضي أكثر تجزؤًا، مع حواف أكثر وقطع أصغر من الأراضي الزراعية والحضرية. ومع ذلك، يبقى التماسك العام للقطع الأرضية الرئيسية عالٍ جدًا، ما يشير إلى أن المساحات الكبيرة المتصلة من الغابات وغيرها من المواطن الحيوية الأساسية لا تزال متماسكة. يبرز سيناريو الحماية البيئية بكونه الأعلى في تنوع المنظر الطبيعي، مما يعني مزيجًا أغنى من أنواع الأراضي التي يمكن أن تدعم وظائف وأنواعًا أكثر. عندما ترجمت الفريق هذه الأنماط إلى مؤشر هشاشة المنظر الطبيعي — جامعًا بين مدى حساسية المناطق للاضطراب وقدرتها على التكيف والتعافي — ظهر مشهد واضح: تظل السهول الساحلية الجنوبية الشرقية لفوتشو الأكثر هشاشة، في حين تبقى جبال الشمال الغربي الأكثر استقرارًا.

ما تكشفه الدراسة عن المخاطر

تقود السيناريوهات الثلاثة إلى نتائج هشاشة مختلفة تمامًا. في ظل التنمية الاقتصادية، يكون مستوى الهشاشة البيئية الكلي هو الأعلى، وتتوسع المناطق شديدة الهشاشة إلى الداخل مع انتشار أراضي البناء فوق الأراضي الزراعية وقرب السواحل الحساسة. يحافظ التطور الطبيعي على النمط العام «عالٍ في الجنوب الشرقي، ومنخفض في الشمال الغربي» لكنه لا يفعل الكثير لتحسين نقاط الضعف. بالمقابل، يقلص مسار الحماية البيئية بشكل جوهري مساحة الأراضي شديدة الهشاشة إلى حوالي 5.7% من المدينة ويزيد حصة المناطق البيئية السليمة إلى أكثر من 40%. تنتقل العديد من الأماكن من هشاشة عالية إلى معتدلة أو منخفضة، خاصة حيث تعمل الغابات والمناطق الرطبة المستعادة كعوازل لآثار النمو الحضري. للقراء غير المتخصصين، الرسالة الأساسية واضحة: من خلال توجيه نمو المدن بعناية وتحديد أماكن إعادة الطبيعة، من الممكن دعم التنمية الاقتصادية مع تقليل المخاطر البيئية وبناء فوتشو أكثر أمانًا ومرونة.

الاستشهاد: Zhou, F., Wang, J., Li, Z. et al. Multi-scenario simulation of land use change and landscape ecological vulnerability analysis in Fuzhou City based on GA-PLUS coupled modeling. Sci Rep 16, 6331 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35642-y

الكلمات المفتاحية: التحضر, تغير استخدامات الأراضي, هشاشة بيئية, نمذجة السيناريوهات, المدن الساحلية