在秦岭北部山麓整合生态系统服务价值与景观风险的多情景关键生态修复区识别

为什么这些山麓很重要

中国秦岭北部的山麓表面上可能看起来只是农田、城镇与丘陵的拼接，但它们默默为数以百万计的人口提供饮用水、肥沃土壤、清洁空气和野生动植物栖息地。随着城市扩张和耕地扩大，这一自然安全网正被拉得越来越紧。本文背后的研究提出了一个务实的问题：有限的修复资金和努力到底应投向何处，才能在保障自然利益的同时允许城市发展？通过结合卫星数据、计算机建模与风险制图，作者提供了一条路线图，以保持这一山地—平原过渡带的宜居性与韧性。

夹在城市与山地之间的土地

研究聚焦于秦岭山麓的陕西段，在这里，内地城市紧逼着一条重要的生态屏障。过去三十年间，农田、森林与草地持续被建设用地——建筑、道路与其他硬质地表——所替代，尤以西安周边及渭、灞、黑河流域沿线为甚。这一变化削弱了区域的蓄水、阻洪防蚀与气候调节能力，同时增加了生境破碎化、污染及对极端天气更高的脆弱性。该区域是快速城市化且生态敏感地带产生紧张关系的典型案例。

衡量自然的贡献与自然的威胁

为理解这些矛盾，研究团队结合了两项宏观指标。一是生态系统服务价值，用类似货币的数值衡量森林、草地、水体及其他土地类型所提供的益处——如水资源调节、土壤保护和局地气候调控。二是景观生态风险指数，用以捕捉在当前土地利用格局下景观遭受严重生态损害的可能性。基于1990至2020年的土地利用地图，他们发现自然服务价值先下降后部分恢复，而总体风险则缓慢缓解。森林与草地是主要的服务来源，水体则因提供高价值服务而表现突出。然而，在西安中心及主要河流沿线，建设用地密集、自然区片段化，依然存在高风险的斑块。

洞察可能的未来

研究没有止步于历史回顾。研究者利用名为PLUS的土地利用模拟工具，预测在四种不同政策路径下山麓在2030年的可能面貌。一种是假定按部就班的发展、不采取额外调控；另一种强调严格生态保护，限制建设用地扩展并促进森林与草地恢复；第三种将耕地锁定以优先保障粮食安全；第四种在保护与增长之间寻求折中。模拟显示，不受控的扩张侵蚀了耕地与生态用地，而以粮食优先的策略则可能牺牲草地与水域。相比之下，生态保护与均衡发展情景在维持自然服务的同时降低生态风险，促成更紧凑的城市和更强的绿色缓冲带。

确定最需要帮助的热点

关键在于，作者将自然利益图与生态风险图叠加，定位出那些对人们贡献大且面临严重压力的区域。这些“高价值—高风险”热点多集中在河流廊道及其周边的森林与草地——这些地区有助于调节洪水、蓄存水源并支持生物多样性，但同时正处于城市与农业扩张的直接路径上。统计工具表明，温度、海拔、经济活动与人口密度等因素共同塑造了这些格局。换言之，对区域生态安全最重要的地带同时也是最容易受到气候变化与人类干扰影响的地带。作者认为，应优先对这些河流带与边缘地带实施修复与保护。

这对民众与政策意味着什么

简而言之，研究表明并非所有绿地都具有相同价值。秦岭山麓的某些地区在提供清洁水源、肥沃土壤和气候调节方面承担了更多功能——而这些地区也承受着来自城市增长和土地转换的最大压力。通过联合制图自然价值与生态风险，并测试不同的发展路径，作者提供了一种基于科学的方法来决定修复投入最能产生效益的地点。对于居民与决策者，信息很明确：引导增长走向更紧凑、经过精心规划的模式，并投资于河流廊道与山地—平原过渡区，可以在保障关键生态系统服务的同时控制风险，帮助该关键区域在不削弱其依赖的自然系统的前提下发展。

引用: 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

关键词: 生态系统服务, 生态修复, 土地利用变化, 城市扩张, 秦岭山脉