近日，中国石油大学（华东）海洋与空间信息学院管青春副教授团队在沿海城市生态系统服务供需关系研究领域取得新进展。相关成果以“Revealing the driving mechanisms of ecosystem services supply and demand relationships in a coastal city: A geospatial machine learning approach”为题发表于生态学领域 SCI期刊《Ecological Indicators》（JCR Q1区，中科院环境科学与生态学大类一区Top期刊）。论文第一作者为硕士研究生陈俊文，通讯作者为管青春副教授。此项研究工作得到国家自然科学面上基金和国家自然科学青年基金等多项课题支持。

沿海城市是陆海相互作用最强烈、人类活动最集中的区域之一。在快速城镇化、港口开发和气候变化的共同影响下，生态系统服务供给能力与人类需求之间的矛盾日益突出，制约了沿海城市生态安全与可持续发展。针对这一问题，研究团队以青岛市为例，构建Geographical-XGBoost与SHAP相结合的可解释地理空间机器学习模型，识别了沿海城市生态系统服务供需关系的驱动机制，为沿海城市精细化的生态系统管理提供了科学依据。

图1 沿海城市生态系统服务供需关系驱动机制研究框架

研究发现，青岛市综合生态系统服务供需比呈现显著空间差异，总体表现为“南部赤字、北部盈余”的格局。建设用地面积占比是影响青岛市生态系统服务供需关系的最主要因素。城市扩张对供需关系具有显著非线性阈值效应：当建设用地面积占比超过约30%后，生态系统服务供需失衡明显加剧。同时，当耕地面积占比低于40%、潜在蒸散发超过1000 mm，或区域位于港口20 km影响范围内时，城市扩张对供需关系的负向影响进一步增强。基于这些发现，研究团队提出了以主导因素识别为核心的差异化分区管理策略，并为沿海城市的生态系统管理提供科学支持。

该研究的创新主要体现在三个方面：一是将Geographical-XGBoost模型应用于沿海城市生态系统服务供需关系研究，提升了对非线性关系和空间非平稳性的刻画能力；二是结合SHAP可解释性分析，揭示了城市扩张、耕地变化、港口开发和自然环境因素对供需关系的驱动机制；三是基于主导因子识别结果，提出了面向沿海城市生态系统服务供需平衡的差异化分区管理策略。

图2 青岛市生态系统服务供需关系驱动因素空间效应及主导因子分区

研究团队认为，沿海城市生态系统服务管理应从单一空间管控转向基于主导因素和阈值识别的精细化治理。相关成果可为国土空间规划优化和可持续发展管理提供科学依据。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2026.114913

（作者：陈俊文；审核：管青春；编辑：陈海香；来源：海洋与空间信息学院）