武汉市城市扩张对植被固碳能力间接影响的城乡差异及驱动机制
来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：
作者：罗巧灵,黄荣鋆,柳明星,周俊方
单位：武汉大学城市设计学院, 武汉 430072,湖北省人居环境工程技术研究中心, 武汉 430072,武汉大学城市设计学院, 武汉 430072,武汉大学城市设计学院, 武汉 430072,武汉大学城市设计学院, 武汉 430072
摘要：城市扩张不仅通过土地覆盖变化直接导致植被固碳能力下降，而且通过改变城市环境对其产生积极或消极的间接影响，具有显著的城乡异质性. 然而，少有研究从不同城乡分区视角揭示城市扩张对植被固碳能力间接影响的城乡差异及其驱动机制. 以武汉市核心区、郊区和乡村这3个城乡分区为例，首先采用CASA模型和最小二乘回归模型评估了2000~2020年植被固碳能力与城市扩张强度的时空动态；然后，采用间接影响分离法量化了城市扩张对植被固碳能力的间接影响，并进一步揭示其用地主导性、季节异质性、历史变化和未来趋势；最后，结合随机森林回归模型和SHAP可解释技术探讨了引起间接影响城乡差异的驱动机制. 结果表明：①2000~2020年，武汉市经历了显著的城市扩张和植被固碳能力下降，其中郊区的变化尤为剧烈. ②随城市扩张强度的增加，城市扩张对植被固碳能力的间接影响呈现先减再增的“V”型趋势. 在空间上，间接影响水平表现为：核心区>乡村>郊区，且随时间变化整体水平逐渐降低. ③不同用地类型的间接影响水平表现为：林地>耕地>建设用地，林地在郊区和乡村表现为积极间接影响，耕地和建设用地在各分区普遍为消极效应. 不同季节的间接影响水平表现为：冬季>春季>秋季>夏季，在郊区冬季的间接影响逐渐上升，其余不同分区四季的间接影响均逐渐下降. ④城市扩张对植被固碳能力间接影响的未来趋势与历史变化呈现出较高的一致性，且始终呈现西北-东南增加、东北-西南减少的空间格局. 在历史变化与未来趋势中，间接影响减少的区域均占比最大，且在郊区减少最为严重. ⑤驱动机制上，景观格局与人类活动是导致间接影响城乡差异的重要驱动因素，在核心区最大斑块指数的负向影响最显著，在郊区人口密度正向效应明显，在乡村PM2.5和景观分割度重要性最高. 研究结果可为武汉市植被管理及实现城市碳中和提供科学支撑.
关键词：城市扩张,植被固碳,净初级生产力（NPP）,间接影响,城乡差异,驱动机制,
