中东欧国家花园生物多样性提升策略:基于GAR、RES与PES指数的区域差异化研究

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Urban Forestry & Urban Greening 6.7

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  为应对城市化导致的生物多样性丧失,研究团队在中东欧9国开展花园生态价值评估,通过构建GAR(花园多样性)、RES(园丁态度)和PES(农药使用)指数,发现国家间差异显著,罗马尼亚指数全面偏低而捷克较高。研究强调需制定区域定制化策略,推动环境教育和农药减量,对提升城市生态韧性具有重要意义。

  

随着欧洲城市化进程加速,建成区面积预计到2030年将增至总领土的7%,自然栖息地的破碎化与生物多样性丧失已成为严峻挑战。尽管城市绿色基础设施平均覆盖欧盟城市面积的42%,但私人花园作为城市绿地的重要组成部分(占城市面积的16-36%),其生态潜力尚未得到充分挖掘。尤其在中东欧地区(CEE),由于历史背景、经济压力及信息获取差异,传统以食物自给(FSP)为主导的花园管理模式与西方以休闲娱乐为导向的模式形成鲜明对比,导致生物多样性友好型实践推广滞后。

为系统评估CEE地区花园的生态价值及其驱动因素,由Zsófia Varga-Szilay领衔的研究团队在9个中东欧国家(克罗地亚、捷克、爱沙尼亚、匈牙利、拉脱维亚、波兰、罗马尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚)展开大规模问卷调查,共收集5255份有效数据。研究通过构建三个核心指数——花园多样性指数(GAR)、受访者态度指数(RES)和农药使用指数(PES),结合机器学习与地理空间分析,揭示了国家间及国家内的显著差异,并提出区域定制化的生态花园建设策略。该研究发表于《Urban Forestry》,为中东欧城市生态规划提供了科学依据。

研究采用多学科交叉方法,主要技术包括:1)基于在线问卷的社会学调查(n=5255),覆盖地理、社会人口学、园艺管理及农药使用等多维数据;2)指数化评分系统(GAR、RES、PES),通过加权计算量化花园生态潜力、园丁态度及农药负荷;3)梯度提升机(GBM)机器学习模型,分析11个预测变量(如国家、年龄、教育、园艺时间等)对指数的影响;4)SHAP值分析解析变量重要性;5)基于NUTS(Nomenclature of Territorial Units for Statistics)区域的空间整合与鸟類多样性指数(Bird index)作为本地生物多样性代理指标。

3.1. 社会人口特征与园艺实践

问卷结果显示,受访者以女性为主(77.91%),年龄多集中于36-55岁(54.06%),教育水平以中等(27.90%)和高等教育(61.37%)为主。多数园丁将园艺视为爱好或休闲活动,但国家间差异显著:爱沙尼亚和拉脱维亚频繁修剪草坪(每月多次者超60%),而农药使用率平均达52.6%,罗马尼亚最高(69.59%),斯洛伐克最低(38.88%)。

3.2. 指数特征与相关性

GAR指数均值56.49(范围14.97-91.32),RES指数均值63.25(9.25-96.75),PES指数均值76.33(24.87-100)。GAR与RES呈中度正相关(Spearman’s rho=0.55),PES与RES呈微弱负相关(rho=-0.09),GAR与PES无显著相关。国家间指数差异极显著(Kruskal-Wallis检验p<0.001),罗马尼亚全面偏低,捷克和斯洛文尼亚较高。

3.3. GBM模型输出

  • GAR指数模型(方差解释率12.45%):国家变量最重要(SHAP=2.15),园艺时间次之(SHAP=1.94)。罗马尼亚、波兰、克罗地亚预测低值,捷克、爱沙尼亚预测高值。年龄>55岁、视园艺为工作均降低GAR,高等教育和育儿倾向提升指数。

  • RES指数模型(方差解释率24.73%):国家(SHAP=3.80)和园艺认知(SHAP=2.26)为主导变量。匈牙利和捷克态度积极,波兰和克罗地亚消极。女性、年轻群体(26-35岁)及高园艺时间提升RES。

  • PES指数模型(方差解释率仅0.08%):国家(SHAP=3.20)和园艺时间(SHAP=1.56)为主因。罗马尼亚、爱沙尼亚、匈牙利农药使用多,波兰、斯洛伐克较少。每日园艺1-2小时者农药使用最高,超过10年经验者降低使用。

3.4. 城市化水平与指数关系

城市化类型与指数关联复杂:半数高度城市化区域GAR值低,中等城市化区域多呈中等GAR;RES值在城乡间分布均匀;PES在中等城市化区域以中等水平为主。捷克Plzeň地区指数全面偏高,罗马尼亚Vrancea县全面偏低。

研究结论表明,花园生态价值受文化背景、个人态度及管理实践多重影响,国家身份是最强预测因子。中东欧地区农药使用普遍且与生态意识脱节,如罗马尼亚虽认知农药危害但使用率最高。年长群体(>55岁)因固守传统实践导致GAR和RES偏低,而高教育水平、女性及育儿群体更倾向生态友好行为。地理梯度分析显示,生态理念呈现西向东传播趋势,但农药使用无显著地理规律。

讨论部分强调,标准化欧盟政策难以适应区域差异,需制定针对性策略:低城市化-低生物多样性区域应优先改善花园结构与农药减量;低城市化-高生物多样性区域需强化教育示范;高城市化区域重点构建生态廊道并提升公众参与。研究局限性包括网络问卷的样本偏差(低估欠发达地区)及家庭多成员管理的态度混合问题。未来需扩展至全欧洲、纳入直接生物多样性测量,并深入分析经济转型对园艺行为的影响。

该研究首次系统揭示中东欧花园生态潜力的区域分异,提出的GAR、RES、PES指数体系为生态花园评估提供了可推广工具,对推动城市可持续发展、完善环境教育及降低农药负荷具有重要实践意义。

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