近日，h视频 丁童慧教师在国际知名期刊《Sustainable Cities and Society》（SCI，JCR Q1，中科院1区）上发表研究成果，题为：“Assessing urban ecosystem service supply from the water-energy-food system and multi-scenario perspective” (//doi.org/10.1016/j.scs.2025.107020)。丁童慧为该论文第一作者，h视频 商学院陈军飞教授为该论文第二作者。

一、研究背景

随着全球城市化进程的加速，城市已成为人类活动的主要集聚区。预计到2030年，全球约60%的人口将居住在城市地区，这将给城市自然资源和生态系统的可持续发展带来巨大压力。城市居民生存与发展所需的重要物质资源——水、能源和粮食正面临着日益严峻的短缺风险。与此同时，城市扩张和气候变化对城市生态系统也造成了显著影响，导致城市生态系统服务供给持续退化。然而，现有研究大多聚焦于水-能源-粮食系统或城市生态系统服务供给的独立评估，缺乏对二者之间互动关系的系统探讨，尤其是在多情景下的综合评估。因此，如何在考虑水-能源-粮食系统的前提下，结合未来土地利用变化情景，重新评估城市生态系统服务供给，成为实现城市自然资源与生态系统可持续管理的关键科学问题。

二、研究框架

本论文构建了一个从水-能源-粮食系统视角出发、结合多情景分析的城市生态系统服务供给评估框架，主要包括四个步骤：首先，基于人地关系理论，构建水-能源-粮食系统与城市生态系统服务供给之间互动关系的理论分析框架，并在此基础上，选取产水、固碳、土壤保持和粮食生产四种关键城市生态系统服务作为评估对象。其次，构建水-能源-粮食系统综合评价指标体系，采用熵权法和线性加权法评估其发展水平，并利用InVEST模型和NDVI数据对城市生态系统服务供给进行空间化评估，在此基础上，通过相关性分析、回归分析和生产可能性边界方法，识别水-能源-粮食系统与城市生态系统服务供给之间的线性与非线性关系。再次，采用随机森林方法评估自然条件与人类社会活动等11个驱动因素对城市生态系统服务供给的影响重要性。最后，设定四种未来土地利用发展情景（基准情景、经济发展优先情景、粮食安全优先情景和生态保护优先情景），结合Markov模型和PLUS模型，模拟2030年城市土地利用格局，并重新评估各情景下的城市生态系统服务供给变化。本论文所提出的框架实现了从理论构建到方法应用、从现状评估到情景预测的完整闭环。

图1 本论文的研究框架

三、研究发现

研究发现，1）水-能源-粮食系统与城市生态系统服务供给之间存在显著相关性和复杂互馈关系；2）影响因素分析表明，不同城市生态系统服务供给主导因素差异显著：上海和苏州受人类活动和交通设施影响较大，而杭州则更受地形和气候等自然条件主导；3）情景模拟结果显示，到2030年，典型城市在基准、经济发展优先和粮食安全优先情景下的固碳服务供给普遍下降；粮食安全优先情景可提升产水服务和粮食生产服务供给，但加剧固碳服务供给的退化；生态保护优先情景则显著提升杭州的固碳服务供给能力。综合来看，杭州在固碳服务和土壤保持服务方面优势明显，而上海和苏州在粮食生产服务方面更具潜力。

作者简介：丁童慧，博士，主要研究方向为资源与环境经济管理、土地资源管理、数字经济等。参与国家自然科学基金面上项目、国家社科基金重大项目、国家重点研发计划项目等多项课题。以第一作者在《Journal of Hydrology》、《Sustainable Cities and Society》、《Sustainable Production and Consumption》、《生态学报》等领域内主流期刊上发表论文10余篇，并受邀担任《Sustainable Production and Consumption》、《Journal of Environmental Management》、《Sustainable Cities and Society》等SCI/SSCI期刊的匿名审稿人。