张文翔教授团队发表喀斯特地区生态风险研究
来源:未知 作者:admin 日期:2026-04-07
2026年3月24日,云南省高原地理过程与环境变化重点实验室张文翔教授团队以“Spatial reconfiguration and drivers of ecological risk in the karst region of China: An integrated GMOP-PLUS-InVEST assessment”为题,在线发表了关于中国喀斯特地区生态风险时空演变与驱动机制的研究论文。该文章发表在国际知名Elsevier出版集团创办的学术期刊《Environmental and Sustainability Indicators》(2025年中科院环境科学与生态学大类二区)。
中国喀斯特地区是全球石漠化与生态脆弱性的热点区域,其生态系统在支撑重要碳汇功能的同时,也面临着水土流失、植被退化等严峻挑战。在“双碳”目标背景下,如何在生态保护与社会经济发展之间取得平衡,成为亟待解决的科学问题。然而,现有研究多聚焦于西南喀斯特地区,对气候与人类活动协同作用下的生态风险机制缺乏系统量化,难以为精准施策提供科学依据。
为探究这一问题,张文翔教授研究团队选取了中国喀斯特地区作为研究区,创新性地构建了集成GMOP-PLUS-InVEST的多模型耦合框架。该框架结合了土地利用优化、生态系统服务评估与偏最小二乘法结构方程模型(PLS-SEM),系统模拟了2000年至2020年的历史演变,并预测了2030年与2060年在四种发展情景(自然发展NDS、经济发展EDS、生态保护EPS、综合发展CDS)下的生态风险格局与驱动路径。

图1 中国喀斯特地区空间分布图

图2 中国喀斯特地区ER评估框架
研究发现:2000至2020年间,高风险区(0.017 ≤ ERI <0.021)面积占比从14.8%扩大至19.4%,扩张最剧烈的区域集中在气候干旱的西北喀斯特地区。而长期以来备受关注的西南喀斯特地区,在生态修复工程作用下风险趋于稳定。这表明当代生态风险的驱动因素正由地质本底脆弱性,转向气候压力与人类活动的协同作用。
到2060年,NDS的风险水平最低,显示出生态系统通过自然恢复的长期韧性;而EDS的风险水平最高,警示短期经济扩张可能加剧西北干旱区的生态退化。综合发展情景CDS则展现出碳汇提升与粮食生产的协同潜力,为区域可持续发展提供了可能路径。

图3 2000年至2020年ES的空间特征

图4 2000-2020年ER空间分布特征。
PLS-SEM分析表明,降水(AAP)是生态风险的主导负向因子(β = -0.190, p < 0.001),通过促进植被恢复间接降低风险。然而,不同气候区的驱动路径各异。在热带地区,降水通过影响降雨侵蚀力间接调节风险;在亚热带和温带,人类活动(如距城市距离DTC)直接加剧风险,凸显了因地制宜制定管理策略的重要性。
云南师范大学张文翔教授和云南大学博士研究生李涛辉为本文共同通讯作者,第一作者为云南师范大学博士研究生吴甜和云南民族大学尹继清老师,论文合作者还包括马来西亚博特拉大学洪凯扬与云南师范大学硕士研究生杨祥磊。本研究获得云南省科技计划项目(No. 202401AS070638、202401AU070307、202505AS350003)和国家自然科学基金(No. 42161017)的资助。
论文链接:Wu, T., Yin, J., Hong, K., Yang, X., Zhang, W., Li, T. Spatial reconfiguration and drivers of ecological risk in the karst region of China: An integrated GMOP-PLUS-InVEST assessment. Environmental and Sustainability Indicators, 2026, 101209. https://doi.org/10.1016/j.indic.2026.101209.
中国喀斯特地区是全球石漠化与生态脆弱性的热点区域,其生态系统在支撑重要碳汇功能的同时,也面临着水土流失、植被退化等严峻挑战。在“双碳”目标背景下,如何在生态保护与社会经济发展之间取得平衡,成为亟待解决的科学问题。然而,现有研究多聚焦于西南喀斯特地区,对气候与人类活动协同作用下的生态风险机制缺乏系统量化,难以为精准施策提供科学依据。
为探究这一问题,张文翔教授研究团队选取了中国喀斯特地区作为研究区,创新性地构建了集成GMOP-PLUS-InVEST的多模型耦合框架。该框架结合了土地利用优化、生态系统服务评估与偏最小二乘法结构方程模型(PLS-SEM),系统模拟了2000年至2020年的历史演变,并预测了2030年与2060年在四种发展情景(自然发展NDS、经济发展EDS、生态保护EPS、综合发展CDS)下的生态风险格局与驱动路径。

图1 中国喀斯特地区空间分布图

图2 中国喀斯特地区ER评估框架
到2060年,NDS的风险水平最低,显示出生态系统通过自然恢复的长期韧性;而EDS的风险水平最高,警示短期经济扩张可能加剧西北干旱区的生态退化。综合发展情景CDS则展现出碳汇提升与粮食生产的协同潜力,为区域可持续发展提供了可能路径。

图3 2000年至2020年ES的空间特征

图4 2000-2020年ER空间分布特征。

图5 PLS-SEM揭示气候、社会经济和人类活动因素对2000-2020年ER的驱动机制
这项研究系统揭示了中国喀斯特地区生态风险的时空重构规律与多尺度驱动机制,并强调了从“单一地质脆弱性”向“气候-人类协同作用”视角转变的必要性。研究结果为优化国土空间规划、制定差异化的生态保护与修复策略提供了科学依据,也为“双碳”目标下喀斯特地区实现生态-经济协同发展提供了重要参考。在全球气候变化与区域开发强度持续增加的背景下,这一发现尤为关键,强调了对西北干旱喀斯特地区生态风险的早期预警与主动干预的迫切性。云南师范大学张文翔教授和云南大学博士研究生李涛辉为本文共同通讯作者,第一作者为云南师范大学博士研究生吴甜和云南民族大学尹继清老师,论文合作者还包括马来西亚博特拉大学洪凯扬与云南师范大学硕士研究生杨祥磊。本研究获得云南省科技计划项目(No. 202401AS070638、202401AU070307、202505AS350003)和国家自然科学基金(No. 42161017)的资助。
论文链接:Wu, T., Yin, J., Hong, K., Yang, X., Zhang, W., Li, T. Spatial reconfiguration and drivers of ecological risk in the karst region of China: An integrated GMOP-PLUS-InVEST assessment. Environmental and Sustainability Indicators, 2026, 101209. https://doi.org/10.1016/j.indic.2026.101209.
上一篇:没有了
下一篇:李廷勇教授发表成都平原中晚全新世气候变化与
下一篇:李廷勇教授发表成都平原中晚全新世气候变化与
相关文章
- 2026-04-07 李廷勇教授发表东北黑土区水蚀暴
- 2026-04-07 李廷勇教授发表西太平洋水汽异常
- 2026-04-07 李廷勇教授发表云南省气象干旱年
- 2026-04-07 李廷勇教授发表西南中国喀斯特洞
- 2026-04-07 李廷勇教授发表成都平原中晚全新

