中国城市景观过程和城市可持续性的若干认识 - 沿海城市可持续性

1 p5 Q5 r$ A* z `/ J) X

景观和区域是发展和实践可持续科学的最可行尺度(Forman 1990, 2008a, 2008b; Wu, 2006)。为了有效应对城市可持续发展的挑战，需要整合生态、经济、社会和设计/规划科学，进行跨学科和多尺度的综合集成研究。

2 C/ i4 Y. \8 E4 _

为此，《城市景观生态学：过程、影响和可持续性》（何春阳等著. 北京：科学出版社，2018.10）一书基于可持续科学框架，依据过程、影响和可持续性的研究思路，主要开展了以下工作。

▲ 本书主要工作

) d) T$ a! ^% S j% f9 H

本书是作者在所承担的国家重大科学研究计划项目和创新研究群体科学基金项目的基础上，综合最新研究成果撰写而成的。

首先，基于景观可持续科学理念，提出了“过程-影响-可持续性”的城市景观可持续性研究框架，建立了基于夜间灯光数据的大尺度城市景观过程信息获取的方法体系，介绍了夜间灯光数据的系统订正方法、饱和订正方法和综合分类处理方法。

其次，基于多尺度景观分析视角，详细揭示了近30 年来中国城市化水平、城市扩展、城市规模-位序、城市蔓延和城市不透水层的基本格局和过程特征。进而综合利用遥感、地理信息系统和模型模拟手段，在不同时空尺度上揭示了中国城市景观过程对自然栖息地、耕地净初级生产力和地表温度的影响。

. R: I9 h# S; B7 O

最后，定量评估了中国近30 年城市化进程中城市环境、居民福祉和人类-环境系统的基本状况。

2 O6 t* o2 V. v1 A3 ^; ]1 s

▲ 城市景观生态学框架

这一框架将“格局/驱动力研究”和“影响研究”进行整合，并且将促进城市可持续性作为其最终目标

本文分享作者关于中国城市景观过程和城市可持续性的理解和认识要点如下。

▋ 中国城市化水平快速提高

1992～2012 年，反映综合城市化水平的综合夜间灯光指数从1.72×10–³增加到7.09×10–³，增加了3.12 倍。城市化速度呈东快西慢的特征。东部沿海的北京、上海和天津的综合夜间灯光指数年均增加量都大于5×10–³，超过新疆等西部省区综合夜间灯光指数年均增加量20 倍以上。城市化速度较快的县主要分布在城市群地区。全国共有711 个县(市、区)的城市化速度快于全国平均速度，其中有59.2%(421个)分布在城市群地区。

# O7 g! a8 d* _& e/ u

▋ 中国城市蔓延明显

1 h7 r$ Z$ z5 q' k) }1 T( w

1990～2010 年，城市面积的增加速度快于城市人口的增加速度，城市蔓延指数为2.45。不同规模城市的蔓延程度存在差异。其中，特大城市和大城市的蔓延程度低于全国平均水平，城市蔓延指数分别为0.93 和2.18。中、小城市的蔓延程度高于全国平均水平，城市蔓延指数分别为3.92 和5.96。西部地区中、小城市的蔓延最严重，它们的城市蔓延指数分别为4.97 和6.86，超过全国平均水平2 倍以上。城市面积增加速度远快于城市人口增加速度是导致西部地区中小城市蔓延严重的主要原因。

* [: j9 Z- a; }( C

▋ 中国城市扩展过程对自然栖息地造成了损失

. F$ S4 m3 f! o, s* T' ^

1992～2012 年，中国城市扩展过程已经在珠江三角洲等局部地区造成了严重的自然栖息地损失。珠江三角洲地区1992～2012 年城市扩展过程导致自然栖息地损失了1 518 km²，占该区1990 年自然栖息地总量的25.79%，其中湿地损失了760 km²，损失比例达41.99%。珠江三角洲地区自然栖息地的损失，尤其是湿地的严重损失，对区内及其所在生态区的濒危物种和生物多样性造成了明显影响。

▋ 中国的快速城市扩展过程已经给中国的粮食安全带来了压力

1992～2015 年，中国城市扩展过程导致耕地净初级生产力总量损失了13.77 Tg C，占城市扩展过程前耕地净初级生产力总量的1.88%。在此期间，中国城市扩展过程中耕地净初级生产力损失导致粮食产量损失了1244.64 万t，占1992～2013 年年均粮食产量的2.19%。城市扩展过程导致多年平均粮食自给率从95%下降到93%，约下降了2 个百分点。

9 G5 V( Z% N( s( D

▋ 中国城市环境呈现出退化趋势

2000～2012 年，有超过48%的城市地区环境发生了退化或者明显退化。在1992～2012 年的城市扩展区域，城市环境的退化比1992 年的城市区域和2012 年的城市边缘均更明显。PM2.5 浓度增加是城市扩展区环境退化的一个重要表现。从国家尺度来看，1992～2012 年城市扩展区内标准化后的PM2.5 浓度变化量是标准化后的地表温度和植被覆盖度变化量的1.31 倍和1.22 倍。

▋ 中国快速的城市化使得空气污染危险区和地震高危险区的人口显著增加

% E0 n) L9 U! b! f5 g, _' [! K

2000～2010 年，在高PM2.5 危险区的城市人口增长了2.79 亿人，增长率达到21%。到2010 年，中国76%的城市人口(5.01 亿人)受到PM2.5 影响。1990～2010 年，地震高危险区的总人口从9 669 万人增长到1.29 亿人，增长率达到33.63%，是全国同期人口增长率17.7%的两倍。此外，地震高危险区的老年人口增长率80%，远高于儿童和成年人的增长率。

, V: Y! B# \0 y; e

本文摘编在《城市景观生态学：过程、影响和可持续性》（何春阳等著. 北京：科学出版社，2018.10）一书“第7 章 结语”

& z( E* A4 ^; q$ X; p8 @! V7 X

: A" N$ U! I" _/ Q

ISBN 978-7-03-059060-2

责任编辑：彭胜潮 赵 晶

9 f% G$ i/ |' X$ x/ K

（本文编辑：刘四旦）

地球为你而转！

欢迎关注：赛杰奥（sci_geo）

科学出版社地球科学订阅号

2 d) ~* I3 R- _1 K* ~