近年來(lái)，我國(guó)城市化水平穩(wěn)步提升。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年末，我國(guó)常住人口城鎮(zhèn)化率為64.72%，比2020年末提高了0.83個(gè)百分點(diǎn)。2021年末，我國(guó)城鎮(zhèn)常住人口達(dá)到91425萬(wàn)人，比2020年末增加1205萬(wàn)人；鄉(xiāng)村常住人口49835萬(wàn)人，減少1157萬(wàn)人。
城市化，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)由以農(nóng)業(yè)為主的傳統(tǒng)鄉(xiāng)村型社會(huì)向以工業(yè)和服務(wù)業(yè)等非農(nóng)產(chǎn)業(yè)為主的現(xiàn)代城市型社會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變的歷史過(guò)程。
城市化這一過(guò)程是否對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響、如何影響生態(tài)環(huán)境？中國(guó)科學(xué)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(tuán)隊(duì)聯(lián)合其他團(tuán)隊(duì)歷時(shí)20余年研究發(fā)現(xiàn)，城市化有效助推了我國(guó)生態(tài)的持續(xù)改善。2月8日，這一研究成果發(fā)表在《自然-可持續(xù)發(fā)展》上，論文第一作者為丹麥哥本哈根大學(xué)地理系博士生張曉鑫，通訊作者為王克林團(tuán)隊(duì)成員岳躍民研究員和童曉偉博士（哥本哈根大學(xué)博士后）。
新視角看城市化與生態(tài)恢復(fù)關(guān)系
2019年初，NASA公布的一組最新衛(wèi)星照片和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，過(guò)去20年間地球正在“綠起來(lái)”，而中國(guó)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(guó)一個(gè)國(guó)家的植被增加量，便占到過(guò)去17年里全球植被總增加量的至少25%。
“荒漠化土地在持續(xù)減少，綠地的面積不斷增加，所以過(guò)去20年來(lái)中國(guó)和印度引領(lǐng)了世界綠化。但中國(guó)的綠化具有更強(qiáng)的持續(xù)性，因?yàn)槲覀兊木G化主要是靠植樹造林和生態(tài)保護(hù)；而印度的綠化則主要體現(xiàn)在農(nóng)田播種面積增加，森林增長(zhǎng)面積僅為4.4%?！蓖蹩肆终f(shuō)。
快速城市化、大規(guī)模農(nóng)民外出務(wù)工及生態(tài)工程背景下，中國(guó)成為近年來(lái)全球“變綠”的熱點(diǎn)區(qū)。中國(guó)持續(xù)“變綠”，植樹造林是唯一貢獻(xiàn)者嗎？以往的研究或者印象都認(rèn)為，城市化對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的影響主要是負(fù)面的。面向國(guó)家“雙碳”目標(biāo)，亟需從社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的整體性視角，辨析與權(quán)衡中國(guó)快速城市化、大規(guī)模城-鄉(xiāng)人口遷移與流動(dòng)對(duì)實(shí)現(xiàn)“碳中和”的影響與貢獻(xiàn)。
社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)演變是人地相互作用研究的核心內(nèi)容，也是生態(tài)學(xué)和地理學(xué)研究的前沿科學(xué)問(wèn)題。2020年，中國(guó)科學(xué)院院士傅伯杰提出，根據(jù)系統(tǒng)要素相互作用變化識(shí)別社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換，同時(shí)關(guān)注其驅(qū)動(dòng)因素和本地與溢出效應(yīng)的研究框架，并以黃土高原社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)近千年的演變?yōu)榘咐?，證明了該框架的適用性。
“過(guò)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的視角，把自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)作為一個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，把人以及人類活動(dòng)的影響放進(jìn)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，從社會(huì)-生態(tài)的整體性視角來(lái)研究社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)生態(tài)恢復(fù)的驅(qū)動(dòng)作用?！痹儡S民介紹。
王克林研究員團(tuán)隊(duì)與丹麥哥本哈根大學(xué)、法國(guó)環(huán)境與氣候科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)俄克拉荷馬大學(xué)等團(tuán)隊(duì)合作，將人地系統(tǒng)耦合研究前沿與中國(guó)“碳中和”目標(biāo)重大需求相結(jié)合，利用中國(guó)近20年的多源長(zhǎng)時(shí)間序列衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、近30年的人口普查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及基于移動(dòng)大數(shù)據(jù)的手機(jī)站點(diǎn)記錄數(shù)據(jù)，探究了中國(guó)城市化以及人口遷移的時(shí)空特征，量化了不同程度城市化及城-鄉(xiāng)人口遷移與流動(dòng)下的植被地上生物量碳變化。
“該研究認(rèn)為，近些年中國(guó)森林碳匯增加是因?yàn)檗r(nóng)村人口向城市化地區(qū)流動(dòng)，人口減少導(dǎo)致了森林的增長(zhǎng)，這種觀點(diǎn)在一定程度上改變了我們對(duì)中國(guó)碳固定的社會(huì)政治驅(qū)動(dòng)因素的理解?！痹撜撐膶徃迦苏J(rèn)為，該研究強(qiáng)調(diào)城市化可以促進(jìn)碳中和，城市綠化可以補(bǔ)償由于土地覆蓋轉(zhuǎn)換造成的地上碳損失，在當(dāng)前中國(guó)“碳中和”計(jì)劃下，這一主張是非常重要的，也是一個(gè)非常及時(shí)的討論。
農(nóng)民變市民后 農(nóng)村“綠點(diǎn)”逐漸增多
城市化具體是如何影響生態(tài)環(huán)境的？上述研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，2000年至2020年間，中國(guó)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(guó)快速城市化擴(kuò)張導(dǎo)致了約2000萬(wàn)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(chǔ)量增加了3000萬(wàn)噸，抵消了城市化初期導(dǎo)致的碳損失。這與近些年來(lái)的城市綠化有關(guān)，不少城市通過(guò)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(chǔ)量。
團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，2002年至2019年，中國(guó)農(nóng)村地區(qū)人口每年減少約1400萬(wàn)人，農(nóng)村人口減少地區(qū)植被地上生物量碳每年增加約2.8億噸，且植被恢復(fù)固碳隨農(nóng)村人口壓力的減弱而增加，而同期城市化導(dǎo)致耕地減少4%，表明農(nóng)村人口壓力緩解促進(jìn)了區(qū)域植被恢復(fù)固碳。
“由于中國(guó)城鄉(xiāng)二元戶籍制度的影響，傳統(tǒng)人口普查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可能會(huì)高估農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際人口壓力程度?！痹儡S民表示，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步以中國(guó)“變綠”的熱點(diǎn)區(qū)——西南喀斯特區(qū)為例，利用春節(jié)期間的手機(jī)定位大數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)量化了大規(guī)模城-鄉(xiāng)人口流動(dòng)的時(shí)空差異，發(fā)現(xiàn)隨著農(nóng)村外出流動(dòng)人口比例的增加，植被地上生物量碳密度的增加趨勢(shì)顯著，這進(jìn)一步驗(yàn)證了農(nóng)村人口壓力減少越明顯的地區(qū)植被恢復(fù)固碳越顯著。
“我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象，那些離開農(nóng)村進(jìn)入城市的新市民中，生活的城市離家鄉(xiāng)越遠(yuǎn)，就對(duì)其家鄉(xiāng)生態(tài)恢復(fù)的貢獻(xiàn)越大，因?yàn)樗麄兓丶业念l次很低，一般是一年1-2次；那些離家鄉(xiāng)較近的新市民對(duì)家鄉(xiāng)生態(tài)恢復(fù)的貢獻(xiàn)較低，因?yàn)樗麄兓丶业念l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(dòng)力沒(méi)有完全釋放出來(lái)。”岳躍民說(shuō)。
研究表明，中國(guó)快速城市化與“碳中和”的目標(biāo)并不相互排斥，大規(guī)模城-鄉(xiāng)人口遷移與流動(dòng)可以釋放農(nóng)村地區(qū)人類活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的擾動(dòng)壓力，促進(jìn)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(guó)家“碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
“也就是說(shuō)，中國(guó)的快速城市化促進(jìn)了全國(guó)尤其是中西部地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)和生物固碳的增加。我國(guó)中西部地區(qū)過(guò)去是脫貧攻堅(jiān)的主戰(zhàn)場(chǎng)，當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民長(zhǎng)期依賴于土地生產(chǎn)，給土地生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大的壓力，石漠化、水土流失等情況非常嚴(yán)重，近20年中國(guó)城市化的快速發(fā)展，促進(jìn)了農(nóng)村人口向城市人口流動(dòng)，農(nóng)村人口進(jìn)入城市后，減輕了對(duì)土地的依賴，緩解了土地的壓力，促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)?！蓖蹩肆终f(shuō)。
王克林表示，過(guò)去20年中國(guó)的城市化吸納了大量的農(nóng)村人口，使得農(nóng)村的坡耕地退耕還林能夠?qū)崿F(xiàn)，生態(tài)得以逐漸恢復(fù)并以顯著的成就引領(lǐng)世界綠化速度。研究表明，中國(guó)城市化驅(qū)動(dòng)了農(nóng)村人口的流動(dòng)，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(dāng)于中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)年固碳量的四分之一左右。
讓城市化不斷促進(jìn)生態(tài)改善
論文審稿人認(rèn)為，該研究強(qiáng)調(diào)城市化可以促進(jìn)碳中性，城市綠化可以補(bǔ)償由于土地覆蓋轉(zhuǎn)換造成的地上碳損失，在當(dāng)前中國(guó)“碳中和”計(jì)劃下，這一主張是非常重要的，也是一個(gè)非常及時(shí)的討論?！霸撗芯空J(rèn)為，近些年中國(guó)森林碳匯增加是因?yàn)檗r(nóng)村人口向城市化地區(qū)流動(dòng)，人口減少導(dǎo)致了森林的增長(zhǎng)，這種觀點(diǎn)在一定程度上改變了我們對(duì)中國(guó)碳固定的社會(huì)政治驅(qū)動(dòng)因素的理解?！睂徃迦诉@樣表示。
另外，此項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)中國(guó)森林覆蓋度的增加趨勢(shì)減緩，森林生長(zhǎng)飽和可能限制其長(zhǎng)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(duì)此岳躍民建議，未來(lái)生態(tài)保護(hù)與修復(fù)應(yīng)重點(diǎn)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(guó)家重大生態(tài)工程的實(shí)施需要強(qiáng)化社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的整體性，應(yīng)重點(diǎn)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(guó)際上的經(jīng)驗(yàn)表明，進(jìn)入鄉(xiāng)村振興階段和工業(yè)化后期，城市人口應(yīng)該占到80%左右，農(nóng)村人口占20%左右比較合理?！蓖蹩肆直硎荆覈?guó)早期的城鎮(zhèn)化是農(nóng)民進(jìn)入工廠的工業(yè)化階段，現(xiàn)在的城市化是農(nóng)民進(jìn)入城市的市民階段。中國(guó)的城市化特別是“大城市化”的推動(dòng)作用不可忽視，要利用大中城市的發(fā)展驅(qū)動(dòng)農(nóng)村人口進(jìn)一步向城市流動(dòng)和轉(zhuǎn)移。通過(guò)城市化的這一進(jìn)程，既為城市發(fā)展帶來(lái)活力，又為促進(jìn)生態(tài)環(huán)境改善注入動(dòng)力。
王克林表示，未來(lái)我國(guó)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程還要進(jìn)一步調(diào)整，要進(jìn)一步鼓勵(lì)大中城市的發(fā)展，尤其是中西部地區(qū)的城市，通過(guò)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(diǎn)綴”城市，不斷促進(jìn)城市綠地面積增加，讓城市的綠化和環(huán)境保護(hù)抵消大部分工業(yè)和人類活動(dòng)排放的碳。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41893-021-00843-y