近年來，我國城市化水平穩(wěn)步提升。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2021年末，我國常住人口城鎮(zhèn)化率為64.72%，比2020年末提高了0.83個百分點。
城市化過程是否會對生態(tài)環(huán)境造成影響？
中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（下稱亞熱帶生態(tài)所）研究員王克林團隊聯(lián)合其他團隊，歷時20余年研究發(fā)現(xiàn)，城市化有效助推了我國生態(tài)的持續(xù)改善。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《自然—可持續(xù)發(fā)展》。
新視角看城市化與生態(tài)恢復(fù)
2019年初，美國宇航局（NASA）公布的一組衛(wèi)星照片和監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，過去20年間，地球變得“越來越綠”，而中國和印度是地球變綠的主要引領(lǐng)者。根據(jù)NASA公布的數(shù)據(jù)，僅中國一個國家的植被增加量，便至少占過去17年里全球植被總增加量的25%。
那么，中國持續(xù)“變綠”，植樹造林是唯一貢獻者嗎？事實可能并非如此，城市化或許在其中扮演著重要角色。
以往的研究或者印象都認為，城市化對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響主要是負面的。面向國家“雙碳”目標，急需從社會—生態(tài)系統(tǒng)的整體性視角，辨析與權(quán)衡中國快速城市化、大規(guī)模城鄉(xiāng)人口遷移與流動對實現(xiàn)“碳中和”的影響與貢獻。
“過去生態(tài)學(xué)領(lǐng)域主要研究的是生物與環(huán)境的關(guān)系，一般不把人作為生態(tài)系統(tǒng)的主要部分。此次研究采用了全新視角，把自然、社會經(jīng)濟作為一個復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，將人類及其活動的影響納入其中，從社會—生態(tài)系統(tǒng)的整體性視角研究社會經(jīng)濟發(fā)展對生態(tài)恢復(fù)的驅(qū)動作用?！闭撐耐ㄓ嵶髡咴儡S民介紹。
王克林團隊與丹麥哥本哈根大學(xué)、法國環(huán)境與氣候科學(xué)實驗室、美國俄克拉何馬大學(xué)等機構(gòu)的研究團隊合作，利用中國近20年的多源長時間序列衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、近30年的人口普查統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及基于移動大數(shù)據(jù)的手機站點記錄數(shù)據(jù)，探究了中國城市化和人口遷移的時空特征，量化了不同程度城市化及城鄉(xiāng)人口遷移與流動下的植被地上生物量碳變化。
農(nóng)民變市民后農(nóng)村“綠點”增多
城市化具體是如何影響生態(tài)環(huán)境的？研究團隊發(fā)現(xiàn)，2000年至2020年間，中國城市化面積增加了約1倍，約60%地區(qū)的人口密度降低。2002年至2010年，中國快速城市化導(dǎo)致了約2000萬噸的初始植被地上碳損失，但在隨后的2010年至2019年間，城市化區(qū)域的植被地上碳儲量增加了3000萬噸，抵消了城市化初期導(dǎo)致的碳損失。這與近些年來的城市綠化有關(guān)，不少城市通過造林、增加城市綠地、建設(shè)社區(qū)公園等方式增加了建成區(qū)的植被碳儲量。
團隊進一步研究發(fā)現(xiàn)，2002年至2019年，中國農(nóng)村地區(qū)人口每年減少約1400萬人，植被恢復(fù)固碳隨農(nóng)村人口壓力的減弱而增加，同期城市化導(dǎo)致耕地減少4%，表明農(nóng)村人口壓力緩解促進了區(qū)域植被恢復(fù)固碳。
岳躍民表示，團隊進一步以中國“變綠”的熱點區(qū)——西南喀斯特區(qū)為例，利用春節(jié)期間的手機定位大數(shù)據(jù)，實時量化了大規(guī)模城鄉(xiāng)人口流動的時空差異，發(fā)現(xiàn)隨著農(nóng)村外出流動人口比例的增加，植被地上生物量碳密度的增加趨勢顯著，這進一步驗證了農(nóng)村人口壓力減小越明顯的地區(qū)植被恢復(fù)固碳越顯著。
“我們發(fā)現(xiàn)那些離開農(nóng)村進入城市的新市民，生活的城市離家鄉(xiāng)越遠，對家鄉(xiāng)生態(tài)恢復(fù)的貢獻越大，因為他們回家的頻次很低，一般是一年1~2次；那些離家鄉(xiāng)較近的新市民對家鄉(xiāng)生態(tài)恢復(fù)的貢獻較低，因為他們回家的頻率高，有些人可能還兼顧了家里的一些農(nóng)活，使得農(nóng)田的生態(tài)恢復(fù)驅(qū)動力沒有完全釋放出來?！痹儡S民說。
研究表明，中國快速城市化與“碳中和”的目標并不相互排斥，大規(guī)模城鄉(xiāng)人口遷移與流動可以釋放農(nóng)村地區(qū)人類活動對自然生態(tài)系統(tǒng)的擾動壓力，促進植被覆蓋與生物量的增加，提升生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力，有助于國家“碳中和”目標的實現(xiàn)。中國城市化驅(qū)動了農(nóng)村人口流動，農(nóng)村人口減少地區(qū)每年形成的植被固碳約2.8億噸，相當于中國陸地生態(tài)系統(tǒng)年固碳量的1/4左右。
讓城市化不斷促進生態(tài)改善
“該研究認為，近些年中國森林碳匯增加是因為農(nóng)村人口向城市化地區(qū)流動，人口減少導(dǎo)致了森林的增長，這種觀點在一定程度上改變了我們對中國碳固定的驅(qū)動因素的理解?！睂徃迦吮硎?。
此項研究還發(fā)現(xiàn)，近年來中國森林覆蓋度的增加趨勢減緩，森林生長飽和可能限制其長期固碳能力，特別是大規(guī)模人工林生態(tài)服務(wù)功能單一。對此岳躍民建議，未來生態(tài)保護與修復(fù)應(yīng)重點關(guān)注生態(tài)固碳的穩(wěn)定性與可持續(xù)性。
王克林則建議，在“碳中和”背景下，國家重大生態(tài)工程的實施需要強化社會—生態(tài)系統(tǒng)的整體性，應(yīng)重點關(guān)注人地矛盾的區(qū)域分異，優(yōu)化工程空間布局及適應(yīng)性修復(fù)方案。
“國際上的經(jīng)驗表明，進入鄉(xiāng)村振興階段和工業(yè)化后期，城市人口占80%左右、農(nóng)村人口占20%左右比較合理?！蓖蹩肆直硎?，我國早期城鎮(zhèn)化是農(nóng)民進入工廠的工業(yè)化階段，現(xiàn)在的城市化是農(nóng)民進入城市的市民階段。中國城市化特別是“大城市化”的推動作用不可忽視，要利用大中城市的發(fā)展驅(qū)動農(nóng)村人口進一步向城市流動和轉(zhuǎn)移。城市化進程既為城市發(fā)展帶來活力，又為促進生態(tài)環(huán)境改善注入動力。
王克林表示，未來我國的城鎮(zhèn)化進程還要進一步調(diào)整，鼓勵大中城市尤其是中西部地區(qū)城市發(fā)展，通過城市的高質(zhì)量發(fā)展，讓生態(tài)融入城市而不是讓生態(tài)“點綴”城市，不斷促進城市綠地面積增加，讓城市的綠化和環(huán)境保護抵消大部分工業(yè)和人類活動排放的碳。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41893-021-00843-y