近日,我校地理科学学院、碳中和未来技术学院由王远教授领衔的环境经济地理与气候变化应对创新研究团队,与生态环境部环境规划院董战峰研究员合作,在环境科学与工程领域国际顶级期刊《Environmental Science & Technology》(ES&T)在线发表了题为“Indirect Urbanization Impacts Shape Vegetation Growth and Carbon Sink Dynamics: Synergies and Trade-Offs across China”的研究论文。该研究首次在全国尺度上系统量化了城市化对植被生长和碳汇功能的“双重效应”,揭示了城市生态系统在缓解碳损失中的关键补偿机制,为我国城市化进程中的碳收支平衡提供了新的科学视角。
快速城市化带来的不透水面扩张,长期以来被视为导致区域碳汇丧失的主要驱动力。然而,城市独特的环境特征(如热岛效应、二氧化碳施肥效应)以及高强度的人为管理(如灌溉、施肥),也会对存留及新植植被产生复杂的“间接影响”。针对这一科学难题,研究团队利用多源长时序遥感数据,结合空间统计分析和随机森林模型,对2001年至2020年间中国360个城市的植被动态进行了深入解析,成功分离并量化了城市化过程中的直接物理占地效应与间接环境调节效应。
研究发现,尽管城市扩张直接侵占了自然空间,但间接城市化效应在全国范围内促使城市植被生长增强了36.2%,碳汇能力提升了24.2%。这种显著的“绿色复苏”效应在空间上呈现出鲜明的“中心-外围”梯度特征,即在城市核心区最为强烈,并随向农村延伸而递减,表明高强度的城市化环境和精细化的人工管理对植被生产力具有显著的激发作用。更为关键的是,研究测算表明,由间接效应带来的碳汇增量,平均抵消了约38.5%由土地硬化导致的直接碳汇损失。此外,全国约52.5%的城市网格表现出植被生长与碳汇增加的“正向协同”,这主要得益于城市气候因子的改变及人为管理的优化。该成果挑战了“城市化必然导致生态功能全面退化”的传统刻板印象,证明了城市绿地系统在适当的管理下可以成为高效的“碳汇工厂”。
《Environmental Science & Technology》是美国化学会(ACS)旗下的旗舰期刊,也是自然指数(Nature Index)收录的145种顶级期刊之一,在环境科学与生态学领域长期稳居中科院一区(Top),代表了全球环境科技研究的最高水平。
福建师范大学为该论文的第一署名单位。论文第一作者为我校地理科学学院2024届博士毕业生(现北京大学博士后)伍博炜,我校王远教授与生态环境部环境规划院董战峰研究员为共同通讯作者,南京大学张圆圆博士生等为论文共同作者。该研究工作是我校湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室在碳中和与全球变化领域取得的又一重要研究进展。
论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.est.5c11267

(地理科学学院、碳中和未来技术学院)
