Многосценарный отбор ключевых зон экологической реставрации с интеграцией ценности экосистемных услуг и ландшафтного риска в северных предгорьях Циньлинь

Почему эти предгорья важны

Северные предгорья китайских гор Циньлинь на первый взгляд могут выглядеть как очередной пестрый набор полей, поселков и холмов, но на самом деле они незаметно обеспечивают питьевую воду, плодородные почвы, чистый воздух и среду обитания для миллионов людей. С расширением городов и ростом площадей под хозяйственное использование эта живая сеть защиты испытывает растущее напряжение. Исследование, лежащее в основе этой статьи, задает практический вопрос: куда именно следует направить ограниченные средства и усилия по восстановлению, чтобы сохранить выгоды природы при продолжающемся городском росте? Смешивая спутниковые данные, компьютерное моделирование и картирование рисков, авторы предлагают дорожную карту для сохранения обжитости и устойчивости зоны перехода от гор к равнине.

Земля между городом и горами

Исследование сосредоточено на части предгорий Циньлинь в провинции Шэньси, где центральные города страны примыкают к важному экологическому барьеру. В последние три десятилетия сельскохозяйственные земли, леса и степи постепенно уступали место застройке — зданиям, дорогам и другим твердым поверхностям — особенно вокруг города Сиань и вдоль рек Вэй, Ба и Хэй. Эти изменения подрывают способность региона накапливать воду, предотвращать наводнения и эрозию и регулировать климат. Одновременно выросли экологические риски: фрагментация местообитаний, загрязнение и повышенная уязвимость перед экстремальными погодными явлениями. Регион служит наглядным примером напряжений, возникающих в быстро урбанизирующихся и экологически чувствительных зонах.

Оценка природной помощи и природной угрозы

Чтобы понять эти противоречия, команда объединила два масштабных показателя. Первый — ценность экосистемных услуг, которая приписывается в «денежном» выражении выгоды от лесов, степей, водоемов и других типов земель — такие как регулирование воды, защита почв и локальное климатическое регулирование. Второй — индекс ландшафтного экологического риска, отражающий вероятность серьезного экологического ущерба с учетом текущей структуры использования земель. Используя карты землепользования с 1990 по 2020 год, они обнаружили, что ценность природных услуг сначала снижалась, а затем частично восстановилась, в то время как общий риск постепенно ослабевал. Леса и степи были главными источниками выгод, а водоемы оказывали особенно высокую ценность. Тем не менее очаги высокого риска сохранялись вокруг центрального Сианя и вдоль крупных рек, где застройка плотна, а естественные территории фрагментированы.

Заглядывая в возможные будущие сценарии

Исследование не ограничилось анализом прошлого. Используя инструмент моделирования землепользования PLUS, исследователи спрогнозировали, как предгорья могут выглядеть в 2030 году при четырех различных политических сценариях. Один предполагает ведение дел как обычно без дополнительных ограничений. Другой ориентирован на строгую экологическую защиту, ограничивая распространение застройки и поощряя леса и степи. Третий сохраняет пашни в приоритете ради продовольственной безопасности, а четвертый ищет срединный путь между защитой и ростом. Моделирование показывает, что неконтролируемая экспансия разъедает площади фермерских и экологических земель, тогда как сценарий, ставящий во главу угла продовольствие, рискует пожертвовать степями и водоемами. Напротив, сценарии экологической защиты и сбалансированного развития лучше сохраняют природные услуги и снижают экологический риск, способствуя более компактным городам и прочным зеленым буферам.

Поиск «горячих точек», где помощь нужна в первую очередь

Критически важно, что авторы наложили карты природной ценности и экологического риска, чтобы выделить зоны, которые одновременно дают значительные выгоды людям и испытывают серьезное давление. Эти «высокая ценность — высокий риск» участки сосредоточены вдоль речных коридоров и окружающих их лесов и степей — места, помогающие регулировать наводнения, накапливать воду и поддерживать биоразнообразие, но находящиеся прямо на пути городской и сельскохозяйственной экспансии. Статистические инструменты показали, что факторы такие как температура, высота над уровнем моря, экономическая активность и плотность населения совместно формируют эти закономерности. Иными словами, именно те участки, которые наиболее важны для региональной экологической безопасности, одновременно наиболее подвержены воздействию изменения климата и антропогенным нагрузкам. Авторы настаивают, что речные и прифронтовые зоны предгорий должны быть в числе первых для реставрации и защиты.

Что это значит для людей и политики

Проще говоря, исследование показывает, что не все зеленые пространства равнозначны. Некоторые участки предгорий Циньлинь несут на себе большую часть нагрузки по обеспечению чистой воды, плодородных почв и климатического регулирования — и именно эти места испытывают наибольшую нагрузку от городского роста и смены землепользования. Совместное картирование ценности природы и экологического риска и моделирование разных путей развития дают научно обоснованный способ решить, где реставрация принесет наибольшую пользу. Для жителей и политиков посыл ясен: направляя рост в сторону более компактных, тщательно спланированных форм и инвестируя в речные коридоры и зоны перехода «гора — равнина», можно обеспечить жизненно важные экосистемные услуги и снизить риски, позволяя этому ключевому региону развиваться, не подрывая естественные системы, от которых он зависит.

Цитирование: Ye, Y., Yu, K., Wang, Y. et al. A multi-scenario identification of key ecological restoration areas integrating ecosystem service value and landscape risk in the northern Qinling foothills. Sci Rep 16, 13186 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43157-9

Ключевые слова: экосистемные услуги, экологическая реставрация, изменение использования земель, городская экспансия, Горы Циньлинь