寻找适用于跨界河流流域的潜在土地利用政策，以缓解洪水风险下的严峻土地-人口关系：以澜沧-湄公河流域为例

《Land Use Policy》：Finding potential land use policies for transboundary river basin to resolve harsh land-population relationship under flood risks: Evidence from Lancang-Mekong River Basin

本研究以澜沧-湄公河流域为案例，运用优化和生态系统服务估值（ESV）方法，分析2001-2018年洪后土地-人口关系演变及政策效果。结果表明：洪后土地利用变化导致人均ESV下降约0.03美元，森林减少是主因；双严格政策使ESV提升9.28%，混合政策更优，宽松政策效果有限；高城镇化要求下ESV增长4%但耕地减少20%，高农业需求则引发ESV下降1.81%和草地锐减。为跨境河流防洪与可持续发展提供决策依据。

　　

Songhua Huan

中国科学院地理科学与自然资源研究所，中国北京

摘要

在跨界河流流域中，洪水风险下的土地-人口关系对于可持续发展和与气候变化相关的自然灾害预防至关重要，这与土地利用和土地覆盖（LULC）密切相关，然而最佳的土地利用政策仍不明确。本研究以澜沧-湄公河流域（LMRB）为典型案例，采用优化方法和生态系统服务评估（ESV）方法分析了2001年至2018年的土地-人口关系，并探讨了潜在的政策含义。研究结果表明：（1）洪水后的LULC导致人均生态系统服务价值（ESV）平均减少了约0.03美元，其中森林损失是主要原因，造成了人均0.04美元的生态系统服务价值损失。不透水表面和树木/灌木覆盖的耕地各自导致了人均0.04美元的ESV价值下降。（2）在基准情景下，LMRB的ESV总额比洪水后的原始LULC增加了约6％，主要是由于沼泽面积扩大了11.23％。在不同的政策情景下，双重严格政策（基本需求满足70％，最高需求满足110％）使ESV增加了9.28％，略高于基准情景。双重宽松政策（基本需求满足90％，最高需求满足130％）仅使ESV增加了3.24％。混合政策，如严格满足基本需求（70％）并结合宽松满足最高需求（130％），使ESV增加了9.73％；而宽松满足基本需求（90％）和严格满足最高需求（110％）的情景也使ESV增加了3.24％。（3）在高城市化要求的情景下，ESV增加了4％，但耕地面积减少了20％。相比之下，高农业要求导致ESV减少了1.81％，尽管耕地面积增加了10％，因为森林和沼泽显著减少。本研究为洪水后的LULC管理提供了宝贵的见解和指导，解决了跨界河流流域中具有挑战性的土地-人口关系问题。

引言

洪水是最具影响力和破坏性的自然灾害之一（Yun等人，2024年）。近年来的快速气候变化，特别是极端降水，在此类自然灾害中发挥了重要作用（Saadi等人，2025年）。洪水风险可能会压垮城市排水系统，导致河流泛滥并淹没流域内的周边地区（Morovati等人，2024年）。同时，洪水风险还会导致基础设施破坏、社区流离失所和重大经济损失（Abebe等人，2025年；Tang，2020年），尤其是在低洼和易受洪水影响的流域。为了克服这一可怕的自然灾害并提高可持续性，世界各国更加重视国际合作，通过技术或产品援助（Huan和Liu，2023年）、气候融资或适合跨界治理的土地利用政策（Guo等人，2024年）来减少洪水风险的负面影响。

如前所述，在所有这些潜在措施中，与土地利用和土地覆盖（LULC）紧密相关的土地利用政策在应对洪水风险和应对气候变化的地方行动中起着至关重要的作用。LULC通过多种渠道对未来的洪水风险产生复杂而多方面的影响（Zhang等人，2024a），包括水文过程、城市化、土壤特性和农业实践。这些因素不仅影响洪水的严重性和频率，还影响当地社区和生态系统的韧性。例如，城市化会增加不透水表面，导致径流增加，从而加剧洪水风险（Liu等人，2025年）。同样，LULC的变化会改变景观的蓄水能力，进一步加剧洪水影响（Wang等人，2023年）。此外，如森林砍伐或不当的土地管理之类的农业实践会降低土壤质量，增加洪水的脆弱性。最终，这些LULC动态会影响公共生活，包括财富分配、粮食安全和整体社区福祉等经济因素（Adnan等人，2020年；Ma等人，2024年）。

尽管过去几十年里LULC与洪水风险之间的复杂关系已经得到了广泛研究，但人类活动和人口的作用往往被忽视。一个值得注意的例子是人类-地球耦合系统，其中LULC的变化反映了人类行为与环境之间的相互作用。这表明，土地利用政策不仅应解决LULC的需求，还应考虑对人类群体的利益，特别是他们所依赖的生态系统服务。近年来，多项研究强调了LULC与人口动态之间的日益紧张关系，特别是在应对LULC意外变化时。此外，随着气候变化影响的加剧，如极端降水和野火，公众越来越认识到有效土地利用政策对安全和生活质量的关键重要性。因此，确定缓解土地-人口关系负面影响的潜在政策对于地方发展和全球可持续性至关重要。

此外，在洪水风险下制定土地利用政策的一个关键挑战是确定最有效的方法。近年来的许多研究（表1）依赖于地理分析和基于代理的方法，如问卷调查和建模，以了解个体代理的行为（Fligg和Robinson，2025年；Paunescu等人，2024年），其中许多研究集中在LULC与洪水之间的间接关系分析上，尤其是在城市地区。虽然这些方法和研究可以从微观层面为洪水风险政策的制定提供有价值的见解，但它们往往未能明确关键细节，如最佳的LULC分布。换句话说，这些与政策相关的研究通常关注小规模代理，使得将研究结果转化为政府可采取的政策变得困难，并且缺乏对土地-人口关系的整体分析。因此，采用优化技术（Dou和Liu，2024年；Huan和Liu，2023年），如编程模型，可能为更全面的土地利用政策制定和未来情景模拟提供重要机会。

在所有土地利用政策国际合作区域中，跨界河流流域因其共享的水资源而尤为重要，这些水资源对多个国家的生计、经济和生态系统至关重要（Xiao等人，2025年；Xiao等人，2022年）。这些跨界河流流域经常面临频繁的洪水风险，有效的跨界河流合作可以通过促进相关政策的制定来促进和平与稳定（Yu等人，2019年）。同时，跨界河流流域的研究集中在能源（Xu等人，2025年）、食物（Palazzo等人，2024年）和基于数据的洪水模拟模型开发（Nguyen等人，2025年）上。在过去几十年中，也进行了大量关于水资源共享的研究（Arfanuzzaman和Syed，2018年），但对洪水后的土地利用政策以及跨界河流流域的洪水相关土地-人口关系关注不足。典型的跨界河流流域是位于东南亚大陆的澜沧-湄公河流域（LMRB）。LMRB横跨中国、缅甸、老挝、泰国、柬埔寨和越南等多个重要国家，是数百万人的重要水源，也是农业、贸易和运输等经济活动的重要依托（Xiao等人，2024年）。目前，LMRB正面临季节性洪水风险和灌溉面积的扩大，这对公共卫生、泥沙输送、航行和环境流量构成了明显威胁（Yu等人，2024年）。

基于上述考虑，本研究更关注洪水风险下的土地利用政策，以解决跨界河流流域中严峻的土地-人口关系问题。选择LMRB作为研究对象，是因为其在环境和可持续性方面的特殊性质以及其在全球范围内的重要位置。因此，本研究旨在解决两个主要问题：（1）在像LMRB这样的典型跨界河流流域中，洪水风险下的一般土地-人口变化是什么？（2）可以采取哪些土地利用政策来解决这一严重关系？本研究为不同利益相关者做出了几项突破性和创新性的贡献：首先，本研究提供了跨界河流流域在洪水风险下的系列新颖土地利用政策，比其他研究更为详细。同时，还考虑了不同的气候政策，以检查敏感性，这对政府政策制定者和各国的国际合作非常有益。其次，在分析了跨界河流流域的土地-人口关系后，本研究可以为全球范围内的此类分析提供一个框架，以识别潜在的严峻关系，从而借助数学编程方法促进可持续发展，这也扩展了世界各地学者和政策制定者的知识视野。

本研究的其余部分安排如下：引言之后，第2节介绍研究数据和方法。第3节展示结果。第4节是讨论，第5节是结论。

研究跨界河流流域

跨界河流流域被认为是全球最重要的区域之一，覆盖了151个国家，占陆地表面的47％、全球淡水流量的60％以及全球人口的约52％（Nagendra等人，2018年）。在所有区域中，本研究选择了澜沧-湄公河流域（LMRB）作为研究对象（图1），它也是全球流域研究的重点（Sahana等人，2024年）。LMRB包括澜沧河的上游流域。

洪水后的LMRB LULC

洪水后的LMRB LULC在改变和未改变的土地方面显示出显著的模式（图2）。对于改变的LULC，前三对变化分别是灌溉耕地变为沼泽、沼泽变为灌溉耕地以及水体变为沼泽，总面积分别为4.40×10^7平方公里、4.09×10^7平方公里和2.07×10^7平方公里。它们分别占2001年至2018年所有LULC的1.58％、1.47％和0.96％。这三个典型变化分别发生在2002年、2002年和2002年，其中最大规模的变化为5.58×10^5平方公里。

关于土地利用政策的讨论

考虑到洪水后的LULC，可以很容易地发现，尽管主流关注的是水体与耕地或沼泽之间的转换，但森林、沼泽和草地等特殊情况也揭示了与LMRB等跨界河流流域洪水相关的有趣现象。此外，从该地区的LULC变化来看，洪水发生的位置也可能对结果产生影响。本研究特别关注LMRB。

结论

本研究以典型的跨界河流流域LMRB为例，分析了土地-人口关系和潜在的土地利用政策，以利用有效的优化方法解决洪水风险下的严峻关系。结论如下：

（1）洪水后的LMRB LULC在改变和未改变的LULC类型中表现出不同的模式。对于改变的LULC，前三对转换分别是灌溉耕地→沼泽、沼泽→灌溉耕地。

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Songhua Huan：写作——审稿与编辑、撰写原始草稿、可视化、验证、监督、软件使用、资源获取、项目管理、方法论、调查、资金筹集、正式分析、数据管理、概念化。

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