2015年至2020年中国关键生态系统服务的时空变化与退化预警

这为何关系到日常生活

清洁的水源、肥沃的土壤以及对沙尘暴的防护听起来像是科学家和政策制定者关心的问题，但它们与数以亿计人的日常生活息息相关。本研究逐县评估中国景观在这些关键功能上的表现，并提出一个简单而关键的问题：大自然的生命维持系统在哪里保持稳定、哪里开始衰退，从而需要提前采取行动？

为自然服务“把脉”

研究者关注了三项对中国安全与发展尤为重要的“关键生态系统服务”。水源涵养反映生态系统吸纳并缓慢释放降水的能力，能缓冲洪涝与干旱；水土保持体现植被与根系固持土壤、防止侵蚀与滑坡的作用；防风固沙衡量干旱地区景观在强风下防止沙尘流失的能力。三项服务合在一起，形成一层默默但强有力的屏障，支撑着饮用水、农业生产和宜居气候。

2015至2020年的全国体检

为观测这层屏障的变化，团队汇集了2015年和2020年三项服务的高分辨率数据，覆盖中国大陆的2,847个县。利用地理信息系统，他们统计了每个县三项服务的总量，绘制出高值与低值的空间分布及五年间的变化。研究没有按每平方公里取平均，而是分析县域总服务量，强调每个县对国家生态安全的绝对贡献，即便在自然稀疏但占地广阔的地区也是如此。

自然最为强健的地区

地图显示出清晰的地理格局。水源涵养能力较强的县主要集中在青藏高原、南部湿润山区以及东北的主要林带；水土保持能力最强的地区包括黄土高原、青藏高原、云贵高原和东南丘陵——这些长期被认为对于稳固脆弱土壤至关重要。防风固沙能力则集中在北部和西北的干旱半干旱区以及高原地带，那里植被与人工防护林带能减缓侵蚀性风力。全国范围内，三项服务的总体能力在2015至2020年间大体保持稳定，水源涵养出现小幅上升，其他两项变化甚微，这表明大规模生态修复工程总体上发挥了作用。

把趋势转为预警

然而，全国层面的稳定可能掩盖局部隐患。为揭示这些问题点，作者建立了一个简单的预警体系，将各县2020年的表现与2015年相比。超出自然年际波动窄幅范围的变化被视为有意义的：下降按轻度、中度或重度分类，每个县得到一个三段式代码，概括其水、土、沙三类服务的变化。基于这些代码，团队划分出四个警戒等级：无警戒、轻警戒、中警戒和重警戒。近一半的县属无警戒类，服务保持稳定或有所改善；约三分之一呈轻警戒，约八分之一呈中警戒，通常因水源涵养或水土保持下降；约2%的县处于重警戒，且这些县紧密聚集在西北极端干旱区和西南的脆弱喀斯特山区。

研究结果对民众与政策意味着什么

对普通读者而言，结论既令人宽慰又需谨慎。中国的大规模生态投入似乎阻止了支撑安全用水、健康土壤和防尘固沙的关键服务在全国范围的大幅下滑。然而，超过半数的县在至少一项服务上出现不同程度的弱化，且有一小部分关键地区已陷入严重困境，尤其是在疏松土壤、恶劣气候和强烈土地利用交汇的地方。该研究的预警体系为决策者提供了一个实用工具，可及早识别薄弱环节、优先排序干预地点，并根据风险程度制定对策——从低风险区的常规维护到高风险区的紧急大规模恢复。简言之，这是一个旨在防止国家生态安全网在损害变得过于昂贵或不可逆之前就开始松动的诊断工具。

引用: Dong, S., Hu, H., Jia, G. et al. Spatiotemporal changes and degradation early-warning of key ecosystem services in China from 2015 to 2020. Sci Rep 16, 10861 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46005-y

关键词: 生态系统服务, 中国环境, 预警, 水土保持, 荒漠化