罗开盛副研究员在干扰水文学获重要进展 | 国际城市研究著名顶级期刊Landscape and Urb...

导语

人类活动的载体是地球表面，人类对自然环境的影响最终导致土地利用/覆被的变化；土地利用/覆被变化（LUCC）是人类活动的结果，而土地利用/覆被类别的变化是人类活动引起的质变（罗开盛 著，2021）。城市是人口集中分布区，人类活动强度相当大，集中反映在城市土地利用/覆被变化（LUCC）。LUCC对水文系统的影响是干扰水文学的重要研究内容。自1978年改革开放以来,中国城市洪涝灾害问题日趋严重，“城市看海”现象十分普遍，现已成为制约经济社会持续健康发展的突出瓶颈。仅2008—2010年，中国就有60%以上的城市发生过不同程度的洪涝。尽管以前一些研究关注城市LUCC对某个城市雨洪调节能力的定量影响，但是对于中国而言，缺乏全国尺度的定量评估。近40年，城市土地利用引起中国城市雨洪调节能力增加还是下降？增加/下降了多少？空间格局如何？这些目前尚不清楚。

研究结果与结论

围绕这一科学论题，中国科学院重庆绿色智能技术研究院的罗开盛副研究员利用过去近40年全国尺度的各种数据驱动具有物理意义的分布式水文模型，构建对应的量化指标，定量分离出1977—2018年LUCC对中国578个城市雨洪调节能力变化的单独贡献并解析其空间分布格局，进而讨论其内在的干扰过程和干扰机制。结果表明，城市LUCC单独引起中国城市的雨洪调节能力下降了13.30%，从1977年的31.34%下降到2018年的17.95%。空间上，LUCC引起中国所有流域的UFRS下降都在10%以上；LUCC导致几乎所有城市的UFRS下降，特别是在城市密集的长江流域片、珠江流域片、东南诸河流域片、海河流域片和淮河流域片；它们的UFRS分别下降了11.89%、12.17%、11.40%、12.34%和10.84%。这给我们敲响了警钟：城市土地利用变化大大增加了中国城市洪涝风险。

Fig. 3. The spatial pattern of the urban flood regulation service (UFRS) values in 1977 and 2018. a-c, d UFRS distribution map of China in 1977 (A), UFRS distribution map of China in 2018 (B), UFRS values for basins in China in 1977 and 2018 (C). SLRB, HRB, HURB, YRB, YTRB, PRB, SERB, SWRB, and NWRB represent the Songhua and Liaohe River basin, Haihe River basin, Huai River basin, Yellow River basin, Yangtze River basin, Pearl River basin, Southeast basin, Southwest basin and Continental basin, respectively.

Fig. 4. Change pattern of the UFRS in China from 1977 to 2018. A-B, The spatial pattern of the UFRS in China from 1977 to 2018 (A), change values of the UFRS for basins in China during 1997–2018 (B).

干扰启示

1）LUCC引起中国城市洪涝的风险进一步增加，城市的雨洪调节服务能力基本都在下降。

2）尤其需要关注2018年雨洪调节服务能力极小值城市，如，重庆市的主城区。

3）城市防洪观理念需要从“防御城市”向“韧性城市”转变。

4）权衡经济用地和防洪绿色空间用地，提升宏观调控力度，控制不渗透表面/建设用地因市场经济利益驱动而盲目过快增长。

5）将雨水作为一种资源加以利用，不仅可以缓解城市因时空分布不均引起的缺水，也能减少城市洪涝。

文章介绍

该文的第一作者和通讯作者均为中国科学院重庆绿色智能技术研究院的罗开盛副研究员，文章发表在国际城市研究著名顶级期刊Landscape and Urban Planning（CiteScore=11.6，IF=6.142，中科院分区1区TOP）上，题为Increasing urban flood risk in China over recent 40 years induced by LUCC。Landscape and Urban Planning创刊于1986年，主办国为荷兰，近5年文章接收最大的来源国为美国，同时被SCI和SSCI收录，为环境科学与生态学大类中科院分区1区TOP期刊；该期刊多年荣登“城市研究”类国际期刊榜首，在国际学术界享有很高的学术声誉。该文在线发表后受到国家自然资源部的高度关注和认可（此处省略100个字）。

原文链接 ↓

https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2021.104317

作者简介

罗开盛，男，湖南新宁人，博士，中国科学院重庆绿色智能技术研究院副研究员，中国科学院大学副教授，硕导，干扰水文学创始人，主要研究领域为干扰水文学，长期致力于干扰水文学理论的完善，水文系统对人类活动干扰的响应与适应机制、模型模拟、调控对策及资源环境遥感的研究；以第一作者/独作在Gondwana Research、Landscape and Urban Planning、Journal of Environmental Management、生态学报等国内外顶级/知名期刊发表论文20余篇；现兼任《土壤通报》、《人民珠江》、《山西农业科学》等学术期刊的编委/青年编委。

原文链接 ↓

https://www.cqucas.ac.cn/TeachingStaff/MasterTutor/1718.html