识别城市化与生态系统服务供需之间的耦合协调关系及驱动因素：以甘肃省为例

为何城市与自然必须步调一致

随着城市扩张，它们需要更多的清洁水源、肥沃土壤、良好空气和宜居环境。这些益处来自自然，但城市扩张往往损害提供这些服务的生态系统。本研究以中国西北的甘肃省为例，探讨一个简单而紧迫的问题：城市增长与自然的生命支持服务是同步发展，还是在脱节？

自然为人们所做的工作

作者关注当地生态系统为人类提供的四项关键“职能”：吸收大气中的碳、供给水资源、保护土壤免受侵蚀，以及为动植物提供健康栖息地。统称为生态系统服务。研究利用卫星影像和环境观测数据，估算每项服务的供给量与人类的需求量。例如，植被和土壤可以储存碳，但工厂、住宅和车辆会释放碳；河流和降雨提供水源，但农业、工业和家庭会消耗水资源。通过比较供给与需求，团队能够识别出自然何处能够应对压力、何处已然承压。

城市增长如何重塑需求

同时，研究者追踪了2002年至2022年间甘肃省的城市化变化。他们结合了三个简单指标：各地的人口数量、夜间灯光亮度（作为经济活动的代理）以及被道路和建筑覆盖的土地比例。总体来看，甘肃的城市稳步扩张，尤其是在兰州及河西走廊沿线的一串绿洲城镇周边。但这种增长并不均衡：部分地区仍然稀疏和以农村为主，而另一些地区则人口密集、经济活跃且建设快速扩张。

城市与服务失衡的所在

为评估城市增长与自然承载力的匹配程度，研究使用了一个协调得分，将城市化水平与生态系统服务供需平衡结合起来。高分表示城市与生态系统同步发展；低分表示明显不匹配。结果令人警醒：甘肃大部分县域呈现不同程度的不平衡。在许多快速增长的城市区域，对碳储存和土壤保护的需求上升速度超过了自然的补偿能力，导致差距扩大。水资源服务和服务总体组合在省级尺度上因大型生态修复工程有所改善，但在城市核心区压力仍然很大。

真正驱动和谐或冲突的因素

研究还探讨了哪些力量最强烈地塑造这种协调关系。它将海拔、降雨和植被覆盖等自然特征与人口密度、收入和土地利用等社会经济因素进行比较。单一因素看，人为因素影响最大：在人口和消费能力激增的地区，生态系统服务的压力往往加剧。然而，当因素综合考虑时，自然因素重新显现其重要性。通过“绿度”指数反映的植被覆盖在与人口或土地利用交互时尤其具有显著作用。换言之，相同数量的人口在周边景观绿化和健康程度不同的情况下，所产生的破坏性可能大不相同。

这对甘肃未来意味着什么

对读者而言，核心信息很明确：仅仅计量经济增长或城市规模，如果忽视自然的支持系统，对长期福祉的判断意义有限。在甘肃，城市化与生态系统服务之间的协调虽在缓慢改善，但仍然脆弱且不均衡。通过谨慎引导城市扩张方向、保护并恢复植被、守护水源、并根据当地自然条件制定有针对性的政策，可以帮助城市与生态系统共同发展而非相互消耗。该研究为一个省提供了详细的路线图，但其教训是普适的：可持续的城市未来依赖于维持人类与自然之间的平衡伙伴关系。

引用: Dang, G., Hu, J. & Li, G. Identifying the coupling coordination relationship and driving forces between urbanization and the supply–demand of ecosystem service: a case study of the Gansu Province. Sci Rep 16, 12828 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42914-0

关键词: 城市化, 生态系统服务, 甘肃省, 可持续发展, 土地利用