中国农业大学园艺学院熊亮副教授团队揭示大湾区洪水韧性关键 提供精准规划新工具

近日，中国农业大学园艺学院熊亮副教授团队在地理学与城市研究领域国际顶尖期刊《景观和城市规划》（Landscape and Urban Planning）发表研究论文《气候变化和城市化对土壤湿度动态的影响削弱了区域洪涝韧性》（Impacts of climate change and urbanization on soil moisture dynamics have reduced regional flood resilience）。该期刊为SCIE/SSCI共同索引，JCR地理学、城市研究等领域排名第1，自然地理、区域与城市规划等领域排名第2，中科院环境科学与生态学1区TOP，在地理学、城市研究、环境科学与生态学领域具有显著影响力。

气候变化（通过改变降水与潜在蒸散发）和城市化（通过增加不透水面）产生复杂协同效应，改变水文循环，加剧区域洪涝风险。传统洪涝研究多聚焦于极端降水事件的预测或土地利用变化的单一影响，基于预测进行应对。该研究从系统韧性的视角（图1），揭示了气候变化与城市化进程协同驱动的粤港澳大湾区土壤湿度时空演变规律，发现土壤自身水分动态的长期失衡是连接气候冲击与城市脆弱性的关键隐形桥梁，识别了这一区域洪涝韧性的薄弱地点。研究发现这两大驱动力正形成“合击”，共同侵蚀着这片土地的生态安全底线。

图1 系统韧性视角下气候变化与城市化进程对土壤湿度影响及其反馈机制

土壤如同大地的“海绵”，其持水能力决定了区域在面对暴雨时的缓冲容量。传统“海绵城市”建设侧重于通过蓝绿基础设施吸纳、蓄滞雨水。本研究揭示了气候变化-城市化双重影响下土壤湿度变化的时空衰减及其对城市扩张程度和模式的非线性响应规律，并辨析了其尺度效应。研究发现，在区域尺度，降水与潜在蒸散发是土壤湿度变化的主要气候驱动。城市化重塑了水分空间分配格局，将降水更多地转化为地表径流而非土壤水。根据这一发现，研究提出区域洪涝韧性不仅取决于“海绵体”的数量，更取决于其赖以存在的土壤介质本身的长期调蓄能力。 

本研究基于稳健性指数（RI）绘制了粤港澳大湾区洪涝韧性评估地图（图2），揭示了大湾区洪水风险呈现清晰的‘核心-环带-节点“三级空间结构：高风险城市核心区、中风险城市边界带、低风险沿河沿海脆弱点。

图2 基于稳健性指数的粤港澳大湾区洪涝韧性评估地图

研究发现，城市形态对区域洪涝韧性至关重要。过于散乱、破碎的城市扩张模式会加速土壤水文功能的退化。而保持适度紧凑的城市形态能有效减缓这一过程。基于此，研究提出了针对性的 “三级空间规划框架”(图3)：核心区“控形态”，过渡带“建海绵”，关键点“保渗透”。

图3 粤港澳大湾区洪涝韧性提升空间规划框架

该研究将洪水管理的思维从被动的“灾害预测与抵御”转向主动的“系统韧性评估与提升”，建立了一个可量化、可空间化的“驱动力-状态-韧性”耦合分析框架，将抽象的“韧性”概念转化为可操作的规划指标。所提出的“三级空间规划框架”为当前国土空间规划与海绵城市建设提供了直接、精细化的科学支撑。

中国农业大学园艺学院博士研究生王晓迪为第一作者，熊亮副教授为通讯作者。中国农业大学园艺学院李险峰教授，土地科学与技术学院陈永教授，园艺学院硕士孙雨霏（已毕业）、靳丹云、张梓萌，同济大学建筑与城市规划学院博士生赵博传参与了研究工作。研究受中国农业大学教育基金会(1012-2424004,1012-2421002)的资助。

论文DOI：https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2026.105583