全球城市化率已達57%，到2050年，城市人口預計將再增加約25億。作為城市氣候與生態(tài)環(huán)境的重要調(diào)節(jié)器，植被在緩解高溫、凈化空氣、改善居民生活質(zhì)量等方面發(fā)揮著重要作用，在城市化發(fā)展過程中，城市植被的重要性日益凸顯。在氣候變化與城市化快速發(fā)展的背景下，一方面城市化會導致原本的植被覆蓋區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄖ?、道路等不透水面，從而造成大量的植被損失（直接影響）；另一方面，城市環(huán)境變化及人為管理等因素又會促進城市中植被的生長（間接影響）。盡管一些研究已通過城鄉(xiāng)間植被覆蓋與綠度對比，研究了城市環(huán)境對植被生長的直接與間接影響，但城市化發(fā)展進程對全球城市植被變化趨勢有何影響以及未來城市植被將如何變化目前仍不清楚。
圖1. 考慮氣候變化的城市化對植被動態(tài)直接與間接影響示意圖
為了探究這一科學問題，南京大學大氣科學學院邱博、郭維棟團隊利用MODIS的EVI植被指數(shù)（表征植被生長狀況）和長時間序列高分辨率不透水面數(shù)據(jù)集，發(fā)展了考慮氣候變化影響的城市化對植被動態(tài)影響研究框架，定量分析了全球4718個城市2000–2019年城市化進程對植被變化趨勢的影響。
研究發(fā)現(xiàn)，在全球尺度上，城市化促進植被生長的間接效應補償了56.85%的直接影響，但這種補償效應呈現(xiàn)顯著的空間異質(zhì)性。受城市化發(fā)展階段和社會經(jīng)濟發(fā)展水平的影響，全球北方（指大多位于北美、歐洲等地區(qū)高收入國家的集合體）的補償比例為79.13%，遠高于全球南方（新興市場國家和發(fā)展中國家的集合體）的38.01%。到2040年，大約60%的全球北方城市將呈現(xiàn)變綠趨勢，而這一比例在全球南方城市僅為30%。上述結(jié)果表明，在不同的社會經(jīng)濟水平和發(fā)展階段，城市化對植被生長的影響存在顯著且長遠的差異。本研究對全面理解全球城市綠化動態(tài)以及實現(xiàn)“可持續(xù)城市和社區(qū)（SDG11）”的聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標提供了重要參考。
圖2. 2000–2019年全球城市化對植被的間接影響相對于直接影響的補償比例。
該研究成果近日以“Contrasting effects of urbanization on vegetation between the Global South and Global North”為題，在線發(fā)表于自然系列雜志《自然·可持續(xù)》（Nature Sustainability，IF = 26.2）。南京大學大氣科學學院博士生陳久毅為論文第一作者，邱博副教授和郭維棟教授為論文的共同通訊作者。該論文的合作者包括美國西北太平洋國家實驗室Lab Fellow錢云博士、TC Chakraborty博士以及南京大學大氣科學學院助理研究員繆昕博士等。該工作得到國家自然科學基金（42175136, 42130602）、南京大學關(guān)鍵地球物質(zhì)循環(huán)前沿科學中心和“氣候變化”江蘇高校協(xié)同創(chuàng)新中心的聯(lián)合資助。
文章鏈接:
Chen, J., Qiu, B.*, Chakraborty, T.C., Miao, X., Cao Y., Li L., Zhao, S., Ni, Y., Tian, X., Qian, Y., & Guo, W.*. Contrasting effects of urbanization on vegetation between the Global South and Global North. Nat. Sustain., (2025). https://doi.org/10.1038/s41893-025-01520-0
English
