Identifiering av ekologiska restaureringszoner baserat på ekologiska säkerhetsmönster i en resursomvandlande distrikt

Varför skadade gruvlandskap är viktiga för vardagslivet

I städer byggda på kol och andra mineraler betalar man ofta ett dolt pris: sjunkande mark, förorenat vatten och krympande grönområden. Dessa förändringar lämnar inte bara ärr i landskapet; de försvagar också tyst de naturliga system som renar vår luft och vårt vatten, skyddar mot översvämningar och stöder livsmedelsproduktionen. Denna studie granskar Tongshan-distriktet i Xuzhou i östra Kina — en klassisk gruvstad i omvandling — för att visa hur vetenskap kan vägleda smartare ekologisk återställning så att människor, natur och lokal ekonomi kan förbättras tillsammans.

Från koltrakten till grönare mark

Tongshan omger Xzhous stadscentrum och har länge varit uppdelat av gruvor, sättningsgropar och vidsträckt bebyggelse. Samtidigt utgör det ett viktigt ekologiskt skydd som består av jordbruksmark, skogar och sjöar. Författarna ville besvara en praktisk fråga: var bör begränsade restaureringsmedel gå först för att ge störst ekologisk nytta? För att göra detta konstruerade de ett ramverk kallat ”bedömning–mönster–zoning”. Först mätte de hur väl landskapet utförde centrala ekologiska ”uppgifter”, såsom att leverera rent vatten, förhindra markförlust, lagra kol och stödja biologisk mångfald. Därefter kartlade de hur lätt växter och djur kan röra sig genom distriktet. Slutligen delade de in marken i zoner som kräver olika nivåer av skydd eller återställning.

Att ta pulsen på naturens tjänster

Teamet undersökte fyra tidpunkter — 2005, 2010, 2015 och 2022 — med hjälp av den välanvända datormodellen InVEST tillsammans med satellitdata och lokala kartor. De beräknade fem huvudsakliga ekosystemtjänster: vattenavrinning (hur mycket vatten landskapet håller och avger), habitatkvalitet, kollagring i växter och mark, kolbindning och syreavgivning från växtlighet samt skydd mot markerosion. De kombinerade dessa till ett omfattande index för ekosystemtjänster, vilket visar den övergripande ekologiska ”hälsopoängen” för varje plats. Under nästan två decennier låg många av de bäst presterande områdena i de skogs- och trädgårdslandskap i nordost och söder, medan stadskärnor och hårt gruvpåverkade zoner konsekvent fick låga poäng. I genomsnitt följde indexet en N-formad kurva, med ett markant fall runt 2010 — när Tongshan gick från läns- till distriktsstatus och byggnadsmark snabbt ersatte åkermark och skog.

Kartläggning av ekologiska livslinjer och tryckpunkter

Nästa steg för forskarna var att studera hur lätt naturen kan flöda över marken. De identifierade ”ekologiska källor” — fläckar som alltid rankades som extremt viktiga för ekosystemtjänster under alla år — och betraktade dem som fästen för biologisk mångfald och viktiga naturliga funktioner. Därefter beräknade de, med en metod inspirerad av elektriska kretsar, en ”resistansyta” som visar hur mycket olika element, såsom motorvägar, tätbebyggelse, gruvsättningsområden, branta sluttningar och ljusstarka nattljus, blockerar rörelsen av arter och ekologiska processer. Detta avslöjade 126,6 kvadratkilometer ekologiska källor, 147 korridorer som tillsammans uppgick till cirka 592 kilometer, samt flera smalpunkter och barriärområden där korridorer pressas genom trånga passager eller bryts av, särskilt i bebyggda och gruvpåverkade delar av distriktet.

Fyra zoner för smartare återställning

För att omsätta kartorna i handling byggde författarna ett enkelt zoneringsindex som blandar tre element: hur starka ekosystemtjänsterna är idag, hur svårt det är för ekologiska processer att röra sig (resistansen) och om förhållandena har blivit bättre eller sämre över tid. Med hjälp av detta index delade de Tongshan i fyra ekologiska zoner. Buffertzoner, där förhållandena generellt är goda men fortfarande sårbara, täcker mer än hälften av distriktet och representerar en stor möjlighet att bibehålla naturens funktioner med måttliga insatser. Skyddszoner, cirka en tiondel av ytan, är skogarnas och den produktiva jordbrukets ”kronjuveler” som behöver strikt skydd. Varningszoner är platser där naturen är under press och kan försämras utan förebyggande åtgärder. Återställningszoner — precis över 5 % av marken — är de mest degraderade, ofta i överlappning med gruvsättningar och tät bebyggelse, och kräver akut, fokuserad återställning.

Vad detta betyder för människor och policy

För invånare och planerare i Tongshan och andra resursbaserade städer är budskapet tydligt: ekologisk återställning fungerar bäst när den vägleds av var naturen fortfarande är stark, var den håller på att falla samman och hur människor omformar landskapet. Studien visar att även om tidigare återställningsprojekt har hjälpt i vissa områden, återstår stora delar av landskapet i ett skört mellantillstånd — varken orört eller förstört — där smart förvaltning kan ändra förutsättningarna. Genom att kombinera bedömningar av ekosystemtjänster med rörelsevägar för djurliv och klara zoneringsregler erbjuder ramverket en praktisk vägkarta: skydda högfunktionella zoner, förstärk buffertar, agera tidigt i varningsområden och koncentrera kraftfull återställning till de mest skadade hotspotområdena. På så sätt kan städer som utvecklas ur ett gruvförflutet bygga upp friskare landskap som bättre stöder vardagslivet, från säkrare vatten och mark till trevligare bostadsområden.

Citering: Ma, Y., Wang, R., Wang, Y. et al. Identifying ecological restoration zones based on ecological security patterns in a resource transitioning district. Sci Rep 16, 5829 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36110-3

Nyckelord: ekologisk restaurering, ekosystemtjänster, gruvstad, markanvändningsförändring, rumslig planering