基于生态系统服务的河流生态廊道宽度分段优化：以中国北运河为例

为什么河岸带与日常生活息息相关

大城市中的河流不仅仅是暴雨排水或风景背景。沿河的那片带状土地像大自然的多功能工具：帮助消纳洪水、净化水体、为社区降温、容纳野生动植物，并提供人们散步和休憩的场所。本研究提出了一个对规划者和居民都很现实的问题：这些河流绿带需要多宽才能带来切实效益？城市河段是否应与乡村河段区别设计？以北京的北运河为例，作者表明答案并非一刀切，并在土地紧张的情况下给出能最大化自然贡献的具体宽度范围。

一条从乡村到城市再回到乡村的河流

北运河沿北京市东侧呈现典型的乡—城—乡格局。上游和下游以农田、草地和零星林地为主，支持着蓄水、保持土壤和栖息地等服务。中游则被密集的建筑紧贴河道所挤压。研究团队在 1990–2020 年三十年间，追踪了不同宽度缓冲带内城乡河段的土地使用变化，采用卫星影像将土地划分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地。随后他们将这些分类与各类土地所提供的经济估值（从粮食生产到休憩）叠加，计算出每一条廊道宽度的总体“生态系统服务价值”。

河岸土地如何被重塑

呈现出的图景是鲜明对比的。在城市河段内，耕地几乎消失，约下降四分之三，而建设用地激增，直到 2010 年代中期后随着北京启动大规模生态修复工程才略有回落。城市段的水域面积在 2010 年前几乎消失，随后到 2020 年随着新的蓝绿空间创建又强劲回升。草地呈现 V 型变化：多年缩减，修复后迅速扩张。乡村河段的变化则较慢且不那么剧烈。耕地缩减约三分之一，草地先上升、长期下降然后部分恢复，水体面积相对稳定。总体来看，乡村河带保持了更连贯的农田、水体和半自然植被混合，而城市河带在短时间内从硬质建设转向部分再绿化。

从粮食与栖息地到休闲与景观

这些土地变化转化为截然不同的利益构成。在乡村廊道中，河岸景观起初在粮食生产、栖息地和土壤保持方面表现突出。随着部分耕地和半自然区域被改作，它们的一些能力有所下降，但调节功能——如调节气候、缓解洪水和过滤污染——仍然重要。相比之下，城市廊道的粮食和水产出随着耕地和开阔水面减少而大幅下降。与此同时，随着河畔公园、步道和休闲设施的铺开（尤其是 1990 年代到 2010 年间），与休闲和美学相关的文化服务迅速增长。即使在修复之后，城市内部的栖息地相关服务仍然有限，反映出持续的破碎化以及建筑靠近水体的主导地位。

多宽才够宽？

该研究的一个关键贡献是超越直觉，用数据量化廊道宽度如何影响总体利益。无论城市段还是乡村段，增宽廊道总能提高综合生态系统服务价值，但收益递减。作者使用一种称为分段（或断点）回归的统计方法，发现了明确阈值：在城市河段，一旦廊道约为 126 米宽，大部分收益即可获得；超过此宽度，每增加一米的边际收益较小。乡村河段的“黄金区”更宽：效益在约 311 米之前陡增，之后继续增加但速率放缓。这些阈值与已知关键河流过程（如漫溢洪水、沉积和栖息地形成）向河道外延伸的距离相一致。

对城市与河流的启示

对非专业读者而言，结论很清楚：沿河的“象征性”窄绿带，尤其是在密集城市内，无法释放健康廊道可带来的全部效益。研究表明，在建设密集区，规划者应尽可能争取约百米量级的河岸绿带，以获取大部分降温、休闲和基本生态功能的收益，尽管更大空间更理想。在乡村地带，则需要更宽的廊道——几百米量级——来维持洪水缓冲、水调节和丰富栖息地。与其采用统一规则，不如以此研究提供的基于服务的定量方法，根据本地条件量身确定河流廊道宽度，帮助北京等城市在兼顾发展与河岸景观所做的默默而关键工作的同时，应对气候变化。

引用: Zhu, L., Wei, Y., Zhao, J. et al. Segmented optimization for river ecological corridor width based on ecosystem services: a case study of the North Canal River, China. Sci Rep 16, 14524 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43293-2

关键词: 河流廊道, 生态系统服务, 城市规划, 滨河缓冲带, 气候韧性