环地学院副教授胡熠娜与合作者在Nature旗下期刊 npj Urban Sustainability发表最新研究成果

近日，环地学院副教授胡熠娜与合作者在Nature旗下期刊npj Urban Sustainability上发表题为“From dominant edge expansion to increasing infilling: the driving forces behind built-up area fragmentation in Chinese cities”的研究论文。npj Urban sustainability是自然出版集团旗下期刊，致力于出版城市可持续性领域高影响力论文。2024年期刊影响因子为8.8，在城市研究领域排名2/77。

在全球快速城市化的背景下，城市建成区持续扩张引发景观破碎化加剧与生态功能退化等问题，对城市可持续发展构成重大挑战。现有研究已识别出城市扩张的三种主要模式，即填充型、边缘扩张型和跳跃型，并对其一般特征形成了系统认知。作为世界上城市化进程最为迅速的国家之一，中国的城市扩张具有典型性和复杂性。然而，目前的相关研究多集中于局部区域，尚缺乏全国尺度上的系统分析；更未能建立起一个涵盖“扩张过程—景观格局—驱动机制”的整合分析框架，对不同扩张类型如何具体影响景观破碎化的机制亦揭示不足。此外，扩散-聚结理论尚未在全国层面得到充分验证，而由于缺乏基于扩张类型的针对性研究，现有空间治理政策的实施效果亦受限。为此，本研究以1995—2018年间中国366个城市为研究对象，系统探讨城市建成区扩张与景观破碎化的关联特征及其驱动机制，旨在为宏观尺度上的城市规划与生态调控提供科学支撑。研究拟回答以下核心问题：（1）在中国不同城市化阶段，城市建成区的扩张过程及其景观格局呈现怎样的演变特征？（2）不同扩张类型如何驱动景观格局变化，其潜在机制是什么？

研究首先采用景观扩张指数将城市建成区扩张划分为填充式、边缘式和跳跃式三种类型（图1）。结果表明，1995—2018年间，中国城市建成区扩张迅速，景观破碎化程度同步加剧；扩张类型呈“边缘式主导、跳跃式下降、填充式上升”的阶段性演变特征，且与城市规模密切相关，从而在全国尺度上验证了扩散-聚结理论的适用性。

图 1 1995-2018年中国城市主导扩张类型变化

随后，选取斑块数量（NP）、斑块密度（PD）、最大斑块指数（LPI）和紧凑度指数（CI）四项指标量化破碎化程度（图2）。结果发现，全国建设用地斑块的分化趋势持续加剧，东部地区破碎化程度普遍较高；核心建成区保持相对稳定，破碎化主要集中在城市外围区域，建成区整体形态趋于分散，东中西部之间的差异有所缩小。

图2 1995-2018年中国城市景观格局指数变化

进而综合运用相关性分析与路径分析方法，识别出自然条件、城市规模、扩张类型和社会经济四大类因素的驱动效应（图3）。结果表明，不同扩张类型对景观破碎化的影响存在本质差异：填充式扩张有助于缓解破碎化，而跳跃式扩张则是加剧破碎化的主要动因。景观破碎化是扩张类型与自然、社会经济等多重因素协同作用的结果，其中扩张类型发挥着核心中介作用。自然因素构成了扩张的基础性约束，如在西部地区，受地形条件限制，城市建成区形态相对紧凑；社会经济因素则直接推动破碎化过程，但通过政策引导，可促进扩张类型向填充式转化，从而间接缓解破碎化；道路密度则通过加剧跳跃式扩张，间接助长了景观破碎化进程。

 图 3 中国建设用地景观格局的驱动路径分析

综上所述，研究认为，城市空间治理中优化扩张类型比单纯控制扩张规模更为关键。建议针对东中西部地区及大中小城市分类施策，东部地区应激励填充式城市更新，中西部地区需严格限制跳跃式扩张。在全国层面，应将扩张类型作为空间治理的重要调控变量，纳入城市规划与政策框架，以促进城市增长与生态可持续性的协调平衡。

该研究第一作者为上海师范大学环境与地理科学学院胡熠娜副教授，通讯作者为北京大学彭建教授。研究得到国家自然科学基金项目（42201102）资助。

文章来源：Hu, Y., Hu, T., Xue, F., Peng, J. From dominant edge expansion to increasing infilling: the driving forces behind built-up area fragmentation in Chinese cities. npj Urban Sustainability, 2026, 6, 39. https://doi.org/10.1038/s42949-026-00346-9

（供稿、图片：环境与地理科学学院）