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城市化为中国生态改善作出正面贡献

来源:中国科学报 发布时间:2022-02-24 点击次数:4914

近年来,我国城市化水平稳步提升。国家统计局数据显示,2021年末,我国常住人口城镇化率为64.72%,比2020年末提高了0.83个百分点。

城市化过程是否会对生态环境造成影响?

中科院亚热带农业生态研究所(下称亚热带生态所)研究员王克林团队联合其他团队,历时20余年研究发现,城市化有效助推了我国生态的持续改善。相关研究成果近日发表于《自然—可持续发展》。

新视角看城市化与生态恢复

2019年初,美国宇航局(NASA)公布的一组卫星照片和监测数据显示,过去20年间,地球变得“越来越绿”,而中国和印度是地球变绿的主要引领者。根据NASA公布的数据,仅中国一个国家的植被增加量,便至少占过去17年里全球植被总增加量的25%。

那么,中国持续“变绿”,植树造林是唯一贡献者吗?事实可能并非如此,城市化或许在其中扮演着重要角色。

以往的研究或者印象都认为,城市化对自然生态系统的影响主要是负面的。面向国家“双碳”目标,急需从社会—生态系统的整体性视角,辨析与权衡中国快速城市化、大规模城乡人口迁移与流动对实现“碳中和”的影响与贡献。

“过去生态学领域主要研究的是生物与环境的关系,一般不把人作为生态系统的主要部分。此次研究采用了全新视角,把自然、社会经济作为一个复合生态系统,将人类及其活动的影响纳入其中,从社会—生态系统的整体性视角研究社会经济发展对生态恢复的驱动作用。”论文通讯作者岳跃民介绍。

王克林团队与丹麦哥本哈根大学、法国环境与气候科学实验室、美国俄克拉何马大学等机构的研究团队合作,利用中国近20年的多源长时间序列卫星遥感数据、近30年的人口普查统计数据以及基于移动大数据的手机站点记录数据,探究了中国城市化和人口迁移的时空特征,量化了不同程度城市化及城乡人口迁移与流动下的植被地上生物量碳变化。

农民变市民后农村“绿点”增多

城市化具体是如何影响生态环境的?研究团队发现,2000年至2020年间,中国城市化面积增加了约1倍,约60%地区的人口密度降低。2002年至2010年,中国快速城市化导致了约2000万吨的初始植被地上碳损失,但在随后的2010年至2019年间,城市化区域的植被地上碳储量增加了3000万吨,抵消了城市化初期导致的碳损失。这与近些年来的城市绿化有关,不少城市通过造林、增加城市绿地、建设社区公园等方式增加了建成区的植被碳储量。

团队进一步研究发现,2002年至2019年,中国农村地区人口每年减少约1400万人,植被恢复固碳随农村人口压力的减弱而增加,同期城市化导致耕地减少4%,表明农村人口压力缓解促进了区域植被恢复固碳。

岳跃民表示,团队进一步以中国“变绿”的热点区——西南喀斯特区为例,利用春节期间的手机定位大数据,实时量化了大规模城乡人口流动的时空差异,发现随着农村外出流动人口比例的增加,植被地上生物量碳密度的增加趋势显著,这进一步验证了农村人口压力减小越明显的地区植被恢复固碳越显著。

“我们发现那些离开农村进入城市的新市民,生活的城市离家乡越远,对家乡生态恢复的贡献越大,因为他们回家的频次很低,一般是一年1~2次;那些离家乡较近的新市民对家乡生态恢复的贡献较低,因为他们回家的频率高,有些人可能还兼顾了家里的一些农活,使得农田的生态恢复驱动力没有完全释放出来。”岳跃民说。

研究表明,中国快速城市化与“碳中和”的目标并不相互排斥,大规模城乡人口迁移与流动可以释放农村地区人类活动对自然生态系统的扰动压力,促进植被覆盖与生物量的增加,提升生态系统的固碳能力,有助于国家“碳中和”目标的实现。中国城市化驱动了农村人口流动,农村人口减少地区每年形成的植被固碳约2.8亿吨,相当于中国陆地生态系统年固碳量的1/4左右。

让城市化不断促进生态改善

“该研究认为,近些年中国森林碳汇增加是因为农村人口向城市化地区流动,人口减少导致了森林的增长,这种观点在一定程度上改变了我们对中国碳固定的驱动因素的理解。”审稿人表示。

此项研究还发现,近年来中国森林覆盖度的增加趋势减缓,森林生长饱和可能限制其长期固碳能力,特别是大规模人工林生态服务功能单一。对此岳跃民建议,未来生态保护与修复应重点关注生态固碳的稳定性与可持续性。

王克林则建议,在“碳中和”背景下,国家重大生态工程的实施需要强化社会—生态系统的整体性,应重点关注人地矛盾的区域分异,优化工程空间布局及适应性修复方案。

“国际上的经验表明,进入乡村振兴阶段和工业化后期,城市人口占80%左右、农村人口占20%左右比较合理。”王克林表示,我国早期城镇化是农民进入工厂的工业化阶段,现在的城市化是农民进入城市的市民阶段。中国城市化特别是“大城市化”的推动作用不可忽视,要利用大中城市的发展驱动农村人口进一步向城市流动和转移。城市化进程既为城市发展带来活力,又为促进生态环境改善注入动力。

王克林表示,未来我国的城镇化进程还要进一步调整,鼓励大中城市尤其是中西部地区城市发展,通过城市的高质量发展,让生态融入城市而不是让生态“点缀”城市,不断促进城市绿地面积增加,让城市的绿化和环境保护抵消大部分工业和人类活动排放的碳。


相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41893-021-00843-y

《中国科学报》 (2022-02-24 第3版 综合)

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