综述：未来城市扩张对生态系统服务效应的空间溢出分析模拟

《Land Degradation & Development》：Simulating the Effects of Future Urban Expansion on Ecosystem Services: A Spatial Spillover Analysis

　　本综述创新性地将斑块生成土地利用模拟（PLUS）与空间杜宾模型（SDM）相结合，聚焦成渝城市群，在多情景模拟框架下系统剖析了2030年景观格局（PUL、PD、PLADJ、IJI）变化对生态系统服务（ESs）的直接效应与空间溢出效应（Moran's I?>?0.7）。研究发现，PUL对邻近区域ESs的间接影响强于直接影响，且存在显著空间非平稳性，为跨省域多中心城市群的协同生态规划提供了关键量化依据。

　　

ABSTRACT

城市群内景观格局与生态系统服务（ESs）的变化深刻影响着区域生态安全与人居环境质量。尽管已有大量研究探讨了城市扩张对ESs的直接影响，但在未来情景下其对邻近区域的空间溢出效应，尤其是在跨省域、多中心的城市群中，仍待深入探索。本研究整合了斑块生成土地利用模拟（PLUS）模型与空间杜宾模型（SDM），旨在模拟2030年四种不同情景下成渝城市群景观格局变化对ESs的直接与间接效应。

景观格局的时空演变

研究结果显示，城市建设用地比例（PUL）、斑块密度（PD）以及相似邻接比例（PLADJ）的高值区主要集中在城市核心区，而散布与并列指数（IJI）的高值则出现在山区。预测至2030年，PUL将持续增长，PLADJ将呈现小幅上升，PD则会下降，IJI则保持相对稳定。这种格局变化清晰地勾勒出城市核心区与外围生态功能区在空间上的分异特征。

生态系统服务的空间特征

生态系统服务（ESs）表现出显著的空间正相关性（Moran's I?>?0.7），形成了“高周边-低中心”的空间分布模式。这意味着ESs的高值区并非位于城市核心，而是分布在城市群的外围生态屏障区，凸显了城市扩张过程对核心区域ESs的挤压效应。

空间溢出效应的量化解析

本研究的关键发现在于揭示了景观格局对ESs的空间溢出效应。分析表明，PUL对ESs的间接效应（即对邻近区域的影响）强于其直接效应（即对本地的影响）。在设定的四种未来情景下，本地PUL每增加1%，将导致邻近区域的ESs分别下降0.218%、0.199%、0.172%和0.213%。这一发现证实了城市发展具有明显的跨区域生态影响，一个地区的土地利用决策会显著波及周边地区的生态福祉。

影响的时空异质性

进一步的分析指出，景观格局指标对ESs的影响存在显著的空间非平稳性。这意味着同一景观因子在不同地理位置对ESs的作用强度和方向可能不尽相同，强调了在制定生态管控策略时必须考虑地域特殊性，不能“一刀切”。

对城市规划的启示

综合以上发现，本研究强调城市规划策略必须充分考虑景观格局对邻近区域ESs的空间溢出效应及其时空异质性。对于成渝这类跨省域的多中心城市群而言，建立区域协同的生态管理机制、实施差异化的土地利用调控政策，对于维护区域整体生态安全与提升人居环境质量至关重要。未来的研究可进一步深化对多种ESs间权衡协同关系及其空间溢出机制的探讨。