国际河流与生态安全研究院李杰团队在平陆运河生态安全领域研究取得系列进展

平陆运河是我国历史上规模最大的江海连通工程，兼具供水、灌溉、防洪与水生态环境改善等功能。通过左江、右江、黔江、红水河、柳江、都柳江等水系衔接西南腹地与北部湾港口体系，重塑区域水运物流格局与通江达海能力。作为新时代重大工程，平陆运河建设强调“优质工程、绿色工程、廉洁工程”，其中“绿色工程”尤其要求在建设与运营全过程中贯彻生态文明理念：尽可能降低工程扰动带来的生态风险，同时提升生态修复与系统服务能力，推动形成“河清、山绿、景美”的高质量发展新通道。

在这一背景下，云南大学国际河流与生态安全研究院李杰副教授、杨飞龄副研究员、钟荣华副研究员等研究人员围绕平陆运河的生态风险与生态安全问题，面向航道中线两侧1km、平陆运河流域（团队首次提出）、运河经济带核心五市三个尺度开展研究，相关成果近期分别发表于国际环境与生态领域知名期刊Ecological Indicators和Journal of Environmental Management。

1.聚焦1 km尺度：精准识别生态风险传播路径，定位高风险河段

在运河航道两侧1 km尺度上，为回答“风险会沿着哪些空间路径传播”及“哪些河段应优先治理”两大问题，团队创新性地提出了BN-MCR耦合框架（图1）。该框架首先利用贝叶斯网络（BN）量化“压力-受体-响应”之间的因果关系，再通过最小累积阻力模型（MCR）识别风险从“源”到“汇”的空间传播路径（RSSPs）。

图1 BN-MCR框架示意图

应用该框架，识别出包括水体富营养化、有机污染、重金属暴露、生境破碎化、鱼类栖息地适宜性下降、红树林萎缩在内的6大类风险响应，并在平陆运河全航道内定位了总计39条风险传播路径。其中，生境破碎化加剧风险传播路径最多（11条），鱼类生境适宜性下降风险次之（10条），水体富营养化风险有8条。这三大类风险分布最广，是未来风险管控的重点。有机污染增加（5条）和重金属暴露水平增高（4条）风险路径较少，主要威胁水源保护区。红树林群落萎缩风险（1条）则高度集中于入海口区域，由落淤导致。

从空间分布看，风险呈现明显的分异特征：上游（起点-马道枢纽）是多种风险的源头与汇集区；中游（马道枢纽-青年枢纽）受物种入侵（特别是植物入侵）影响显著，对鱼类关键栖息地威胁突出；下游（青年枢纽-入海口）的风险则与污染排放、航道落淤密切相关，直接影响河口鱼类索饵场和红树林。该成果为实施“一段一策”的差异化、精细化生态风险管控提供了空间指引（图2）。

图2 生态风险传播路径

2.放眼流域尺度：融合“生态系统服务流”理念，优化流域尺度生态风险管理分区

平陆运河流域是水陆耦合区域（图3），该尺度关注点在于生态风险不仅影响局部生态状态，还会扰动生态系统服务在空间上的流向与连续性。为此，本研究把生态系统服务流（ESFs）引入风险分区框架，强调“流向与连续性”而非仅关注静态供给。

研究选取四类关键生态系统服务指标：产水量（WY）、生境质量（HQ）、作物产量（CP）、自然游憩（TR）；利用因果网络评估生态风险，用SPAN（Service Path Attribute Network）模型模拟服务流强度，再将风险与服务流图层叠加，并通过k-means实现分区识别（图4）。

图3研究区概况

研究将平陆运河流域划分为六个生态风险管理区，各具鲜明特征：水文风险核心区（Cluster 1, 33.93%）和与其交织分布的水文过渡风险区（Cluster 4, 32.63%）面积最广，是流域水文过程调控与风险传递管控的关键区域。生态风险协调区（Cluster 5, 22.28%）沿主要河流分布，需综合、弹性地管理多类服务流间的潜在冲突。低风险的背景监测区（Cluster 2, 7.48%）和旅游风险区（Cluster 3, 2.62%）空间占比较小。多功能生态风险区（Cluster 6, 1.06%）面积最小但最为关键，其内多类服务流与风险高度叠加，并与生物多样性热点、高产农业区重合，是亟需跨部门协同治理的优先区。

图4平陆运河流域管控分区

3.统筹五市尺度：构建生态安全格局，支撑重大工程与自然协同发展

在更宏观的平陆运河经济带（覆盖贵港、南宁、钦州、防城港、北海五市）尺度，研究旨在回答“重大工程扰动背景下，如何构建区域生态安全格局”这一战略问题。团队整合了物种分布模型（MaxEnt）、电路理论等多源数据与方法，系统识别了区域内的生态源地、关键廊道和生态夹点（图5）。

图5 兽类、鸟类生境景观格局

研究提出了支撑运河经济带绿色发展的“两屏一带”生态安全格局。“两屏”分别为：以喀斯特峰丛、人工林、田园复合体为主的“北部峰-林-田园综合体生态安全屏障”，以及整合了十万大山自然保护区、沿海红树林、南流江河谷等生物多样性热点区的“南部沿边沿海生态安全屏障”。“一带”则指在运河建设区两侧，由密集的兽类栖息地斑块和关键廊道构成的“平陆运河绿色发展生态带”，该生态带是连通南北两大屏障、缓冲工程扰动、维持区域生态连通性的核心纽带。该格局为区域国土空间优化、生态保护修复和重大基础设施布局的协同提供了科学蓝图（图6）。

图6“两屏一带”生态安全格局

4.团队与合作背景

本系列研究成果以云南大学为第一作者单位或通讯作者单位完成，李杰副教授、杨飞龄副研究员、博士生乔瑞婧为通讯作者。第一作者包括博士生乔瑞婧，硕士生尹乃馨、赖奕霖。该系列研究成果得到广西科技重大专项项目（桂科AA23062039-1）等项目的资助。

论文列表：

[1]Yin N, Qiao R*, Liang Z, Lu W,Liu L, Ji J, Zhong R, Yang F, Li J*. Identification of spatial spreading paths of aquatic ecological risk under multiple stressors synergy: A case study of the Pinglu Canal.Ecological Indicators, 2025, 178: 113915.

https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2025.113915

[2]Qiao R, Liang Z, Yin N, Zhang S, Liu L, Lu W, Yang F, Zhong R, Li J*. Integrating ecosystem service flows into ecological risk zoning management: A case study of the Pinglu Canal Basin.Journal of Environmental Management, 2026, 411: 128815.

https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.128815

[3]Lai Y, Yin N, Lu W, Liu L, Zhong R, Yang F*, Li J*. Developing a framework for ecological security pattern integrating multi-source data and models in infrastructure-disturbed regions.Journal of Environmental Management, 2025, 377: 128153.

https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.128153