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Land 城市复兴的绿色密码:生态系统服务与景观修复如何逆转土壤消耗
2025-5-20 17:20
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文章导读

土壤消耗是指自然或半自然土地被转化为人工表面的过程,这一现象在全球范围内日益严重。根据欧盟的监测数据,1960年至2018年间,意大利的农业集约化和城市化进程显著,每年有超过1000平方公里的土地因住房、工业、道路或休闲活动而被消费。这种土地利用变化不仅导致肥沃土壤的减少,还增加了土壤污染的风险,直接威胁到居民的健康。基于此,意大利恩纳科雷大学的Celestina Fazia教授联合加拿大不列颠哥伦比亚大学的Kh Md Nahiduzzaman教授、沙特阿拉伯阿卜杜拉国王石油与矿产大学的Baqer Al-Ramadan教授和Adel Aldosary教授,以及意大利雷焦卡拉布里亚地中海大学的Francesca Moraci教授在 Land 期刊发表文章,利用Ispra数据监测并制定缓解土壤消耗和保护生态系统服务的战略。该研究旨在确定可以减少土壤消耗、促进去渗透化和鼓励再自然化的相关行动,重点是加强土地利用活动中的生态系统服务。

          

研究材料与方法

2.1 欧洲和意大利的2030年议程、土地目标和可持续性

研究通过综合评估现有文献和数据,探讨了绿色基础设施在减少生态系统服务损失、改善和恢复土壤功能方面的潜力,同时分析了农业和林业土地管理对自然资本的影响,以及农业政策和农村发展在促进绿色基础设施和保护城郊高价值自然环境中的作用。此外,研究还考察了联合国2030年议程、“下一代欧盟”计划 (Next Generation EU) 和意大利国家恢复和复原计划 (PNRR) 等政策框架中关于遏制土壤消耗、保护生态系统服务和促进重新造林的目标和措施。然而,尽管PNRR覆盖全国,其实施效果在不同地区存在显著差异:山区植被覆盖率下降,而土壤消耗问题在岛屿和西北部尤为严重,尤其是海拔1000米以下的地区。2020年至2021年期间,意大利火灾数量增加了23.1%,涉及的森林面积增加了一倍,表明土壤消耗与自然土地退化、人类活动加剧等因素相互作用,不仅导致生态资源损失,还加剧了人类面临的风险。

        

2.2 观点

该研究聚焦于通过控制土壤消耗、去防水化及可持续利用等措施,探讨提升区域环境和能源性能以及城市质量标准的因素间关系。研究基于文献综述和最新进展,重点关注欧洲和意大利2030年议程的目标及景观可持续性目标。通过比较全球战略,分析了土壤监测和保护策略以及土地不可逆消耗的趋势。研究还探讨了意大利气候中和目标与土壤零消耗之间的关系,以及生态系统服务的作用。结果表明,尽管城市蔓延难以遏制,但综合再生战略可有效控制土壤消耗,且生态系统服务对景观规划至关重要。最后,研究讨论了西西里岛的自然化干预措施,并对未来影响和预期结果进行了展望。

       

研究总结

3.1 土地退化评估的假设

为实现可持续发展目标15 (SDG 15),意大利采用联合国防治荒漠化公约(UNCCD),通过土地覆盖变化、土地生产力和有机碳含量三个子指标衡量土地退化。Ispra结合遥感数据和土地利用变化,开发了适应意大利国情的统计指标。数据显示,意大利退化土地面积占比为17.2% (不包括水体),其中撒丁岛和艾米利亚-罗马涅大区问题尤为严重。2016-2019年间,退化土地面积增加了约33,400平方公里,主要受土地利用变化、生产力下降和有机碳含量减少的影响,1960-2018年的土地覆盖变化数据进一步证实了土地封闭化和农业集约化趋势。

3.2 意大利的气候中和和土壤零消耗概念

欧洲绿色协议将城市视为实现2050年气候中和目标的关键,因为城市消耗全球65%的能源并贡献70%的二氧化碳排放。为实现这一目标,需通过城市规划和管理工具限制土壤消耗、保护生态系统并推动城市再生。意大利将土壤消耗定义为非人工土地向人工土地的转变,并通过立法和政策 (如“零化”土壤消耗) 加以遏制。其“国家城市再生计划”强调创建绿色区域、土地再渗透化和恢复生态系统服务,以提升城市韧性和环境质量。绿色基础设施 (如洪泛区森林、绿色屋顶) 在缓解气候变化、减少洪水风险和促进生物多样性方面效益显著。未来,意大利计划通过地域化干预措施评估城市再生目标实施情况,进一步整合绿色基础设施和生态系统服务,推动气候中和与可持续发展。

3.3 生态系统服务

欧盟的Natura 2000生态网络旨在保护生物多样性和提供生态系统服务,覆盖了欧盟 17.5% 的陆地面积和4%的海域。《千年生态系统评估》 (MA) 指出,生态系统服务是生态系统为人类带来的多重利益。然而,过去百年间,人类对食物、水、能源的需求增加及经济增长驱动的生产方式导致生态系统快速改变,城市蔓延更是加剧了这一趋势,尤其在欧洲和北美,郊区大型住宅扩张侵占了绿色空间和低密度区域,影响了生物多样性和高自然价值区域。目前全球约60%的生态系统服务受损,生物多样性面临不可逆损失。为此,欧盟理事会于2024年6月通过《自然恢复法案》,要求2030年在20%的欧洲领土 (含海洋和陆地) 实施环境恢复行动,2050年恢复所有退化生态系统。

           

讨论

4.1 城市扩张与土壤消耗现象

研究结果显示,意大利的土壤消耗现象显著,7.8%的土地受到人为化影响,高于欧洲平均水平的4.6%。近一个世纪以来,意大利住宅建设从1919年的约200万栋增至近1300万栋,商业中心、生产活动和基础设施等也加剧了土地覆盖变化。城市扩张表现为低密度城市区域向农业用地的扩展,导致农业用地减少、公共服务成本增加及私家车使用增多,是一种“不可持续”的发展模式。其中,西西里岛的土壤退化率高达19.7%,是意大利最高的地区之一。

4.1.1 通过规划与景观设计遏制土壤消耗

意大利通过法律和政策限制土壤消耗,例如在城市化区域内优先开发历史中心、建成区和未开发地块,区域法律(如艾米利亚-罗马涅大区的第24/17号法律)进一步明确了“城市化区域”的范围。近年来,意大利通过垂直发展策略和容积率替换减少土壤消耗,并推动现有建筑的再利用,例如伦巴第大区的第18/2019号法律和2020年预算法为再生项目提供了85亿欧元的资金支持。同时,绿色基础设施项目的实施通过灵活、综合的方法显著优化了环境和经济成本效益。

4.1.2 生态系统服务的贡献

研究表明,城市扩张对生态系统服务影响复杂,例如2006年至2012年意大利恩纳省土壤消耗率从3.05%上升至3.11%,导致农业生产力下降和空气污染增加。然而,农业旅游等新兴形式对农村景观和生态系统产生了积极影响,促进了文化遗产认知和可持续发展。因此,需采取减少土壤消耗、鼓励去防水化和自然化、增强城市景观碎片化、促进城郊系统利用等措施,推动生态转型。

4.2 聚焦西西里岛:恢复力再自然化的干预措施虽然新一代城市规划工具试图通过遏制政策实现“土壤零消耗”,但其进程难以完全阻止。以意大利西西里岛为例,恩纳省的土壤消耗率因地区而异,恩纳市为+0.6,主要与农业转型和大学城扩建相关,而巴勒莫市为+0.16。为应对土壤消耗,需通过可持续规划和政策减少土地扩张,推动土地去封闭化,并实施城市再生策略。例如,西西里岛正以新的市政总体规划 (PUG) 取代原有工具,限制土壤消耗并规范农业绿地的生产干预,同时区域法律 (RL) 第19/20号明确了城市再生的法律框架,强调恢复退化区域、优化基础设施并促进社会参与。

             

研究总结

为应对土壤消耗,研究提出了通过生态系统服务、景观恢复和绿色基础设施来减少土地利用的策略。这些措施需要在欧洲规划框架下的城市再生过程中协同实施,具体行动包括:土地去封闭化/再自然化、防洪自然工程、城市绿色基础设施的实施以及城外森林生态恢复等。这些措施有助于减少景观碎片化和森林退化,保护物种和栖息地,增强社区凝聚力,并减少社会排斥和隔离现象。同时,通过景观提升、雨水管理和自然主义建筑,能够增强生态-环境维度在应对气候变化中的作用。森林和城市花园网络不仅可以吸收二氧化碳,还能促进“城市景观经济”。尽管城市化带来了经济增长,但也对粮食安全和生物多样性构成了威胁,因此需要在城市化与农业资源保护之间找到平衡。可持续农业和生态旅游,可以促进土地的可持续利用,保护环境,支持农村经济发展和文化传承。这些措施需要持续监测和评估,以实现可持续发展目标。

              

原文出自 Land 期刊:https://www.mdpi.com/2700752

期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/land

           

Land 期刊介绍

主编:Christine Fürst, University of Halle, Germany

Land 创刊于2012年,期刊涵盖土地系统科学、地表景观、土壤和水、城乡发展、土地与气候相互作用、水-能源-土地-食物纽带关系 (WELF)、生物多样性研究和健康关系、土地建模和数据处理、生态系统服务以及多功能性等研究,并致力于人类可持续发展。现已被Scopus、SSCI (Web of Science)、AGRICOLA、AGRIS、GeoRef、RePEc等多个关键数据库收录,5-Year Impact Factor:3.4 (2023)。

2023 Impact Factor:3.2

2023 CiteScore:4.9

Time to First Decision:16.9 Days 

Acceptance to Publication:2.3 Days

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