DOI: https://doi.org/10.3389/fenvs.2026.1706883
تاريخ النشر: 2026-01-15
المؤلف: Tiantian Yao وآخرون
الموضوع الرئيسي: استخدام الأراضي وخدمات النظام البيئي
نظرة عامة
تتناول هذه الدراسة الحساسية البيئية لمدينة ليجيانغ، مقاطعة يونان، باستخدام نظام المعلومات الجغرافية (GIS) مع عملية التحليل الهرمي التحليلي (AHP) لت quantifying وتقييم الضعف البيئي. تم اختيار ستة مؤشرات تقييم – الارتفاع، والانحدار، واتجاه الانحدار، ومناطق الحماية المائية، ونسبة تغطية النباتات، واستخدام الأراضي – وتم تحديد أوزانها من خلال تقييم الخبراء. تكشف خريطة توزيع الحساسية الناتجة عن ذلك عن تباين مكاني كبير، حيث تم تصنيف 49.91% من المنطقة على أنها حساسة للغاية أو عالية الحساسية. تستخدم الدراسة أيضًا الارتباط الذاتي المكاني وتحليل النقاط الساخنة باستخدام Moran’s I العالمي وAnselin المحلي وGetis-Ord العام G، مما يؤكد نمطًا مكانيًا معقدًا يتميز بالتجمعات والشذوذات.
تشير النتائج إلى أن المناطق الحساسة بيئيًا تتركز بشكل أساسي حول الميزات الطبيعية الرئيسية مثل بحيرة تشنغهاي وجبل التنين اليشم الثلجي، مما يبرز الحاجة إلى استراتيجيات حماية واستعادة بيئية مستهدفة. تطبق الدراسة بشكل مبتكر تحليل الحساسية “واحد في كل مرة” (OAT) لتعزيز قوة نظام أوزان AHP، مما يكشف عن اعتماديات مكانية قوية وتجمعات في الحساسية البيئية. ومع ذلك، تعترف بوجود قيود بسبب الطبيعة الثابتة للتقييم، والتي قد لا تلتقط بالكامل الاستجابات البيئية الديناميكية أو التغيرات المستمرة في استخدام الأراضي. يُوصى بإجراء أبحاث مستقبلية لتضمين بيانات الاستشعار عن بعد متعددة الأوقات لتحسين القدرات التنبؤية بشأن المخاطر البيئية. بشكل عام، توفر هذه الأبحاث إطارًا شاملاً لتقييم الحساسية البيئية، مما يقدم رؤى قيمة للإدارة المستدامة في المناطق الجبلية.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على الحاجة الملحة للتقييم العلمي للأنظمة البيئية في المناطق الضعيفة بيئيًا، وخاصة في مدينة ليجيانغ، مقاطعة يونان، الصين. تواجه هذه المنطقة، المعروفة بتنوعها البيولوجي الغني ونظامها البيئي الهش، تحديات بيئية كبيرة بسبب التحضر والسياحة، بما في ذلك نقص المياه وتدهور الأراضي الرطبة. مفهوم حساسية النظام البيئي (ES)، الذي يقيس استجابة النظام البيئي للضغوط الخارجية وقدرته على التعافي، هو محور هذه الدراسة. يؤكد المؤلفون على أهمية تقييم ES بدقة لإبلاغ تخطيط استخدام الأراضي واستراتيجيات الحفظ، داعين إلى دمج عوامل بيئية وجغرافية متنوعة من خلال إطار عمل GIS-AHP.
تحدد الورقة القيود الرئيسية في الدراسات الحالية حول حساسية النظام البيئي في ليجيانغ، مثل عدم كفاية دمج العوامل الطبيعية والاجتماعية والاقتصادية وغياب التحقق المنهجي من أوزان المعايير في طريقة AHP. لمعالجة هذه الفجوات، يقترح المؤلفون نهجًا مبتكرًا يتضمن تحليل الحساسية على أوزان المعايير وتحليل الارتباط الذاتي المكاني لتعزيز قوة ومصداقية النتائج. تهدف الدراسة إلى إنشاء نموذج تقييم شامل لحساسية النظام البيئي على مستوى المدينة لليجيانغ، مما يوفر أساسًا علميًا للتخطيط الحضري المستدام ويساهم في التقدم في علم البيئة المناظر الطبيعية.
طرق
توضح قسم “الطرق” الإجراءات التجريبية والتحليلية المستخدمة في الدراسة. تفصل معايير اختيار المشاركين، وتصميم التجارب، والتقنيات الإحصائية المستخدمة لتحليل البيانات. يتم وصف منهجيات محددة، مثل التجارب المضبوطة أو الدراسات الملاحظة، لضمان إمكانية تكرار النتائج وموثوقيتها.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات عن الأدوات والتقنيات المستخدمة، مثل البرمجيات لجمع البيانات أو النمذجة الرياضية. يتم أيضًا مناقشة الأسباب وراء الطرق المختارة، مع التأكيد على ملاءمتها لمعالجة الأسئلة البحثية المطروحة. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتوفير إطار شامل لفهم كيفية إجراء البحث وصلاحية النتائج التي تم الحصول عليها.
النتائج
تسلط نتائج هذه الدراسة، المستمدة من تحليل عملية التحليل الهرمي التحليلي (AHP) وتحليل الحساسية، الضوء على التأثير الكبير لاستخدام الأراضي ونسبة تغطية النباتات (FVC) على الحساسية البيئية (ES) لمدينة ليجيانغ. أسفرت تقييمات الخبراء عن درجات أهمية، مما يكشف أن استخدام الأراضي له التأثير الأكبر (37.2%)، يليه FVC (30.3%)، بينما وُجد أن اتجاه الانحدار والانحدار لهما تأثيرات ضئيلة. خضعت نتائج AHP لاختبار الاتساق، مما يؤكد موثوقية مصفوفات الحكم المستخدمة.
بعد ذلك، تم إجراء تحليل حساسية “واحد في كل مرة” (OAT)، متغيرًا أوزان المعايير الأكثر تأثيرًا. أظهر التحليل أن النموذج مستقر ضمن نطاقات وزن محددة: بالنسبة لاستخدام الأراضي، يتم الحفاظ على الاستقرار بين 20% و40%، بينما بالنسبة لـ FVC، فإنه مستقر بين 20% و60%. حدد التصور المكاني للنتائج مناطق بيئية حرجة، بما في ذلك تجمعات عالية-عالية (HH Clusters) في غرب ليجيانغ، والتي تكون عرضة للمخاطر الجيولوجية ويجب أن تكون ذات أولوية للحفظ. على العكس، تشير تجمعات منخفضة-منخفضة (LL Clusters) إلى مناطق مستقرة بيئيًا، بشكل أساسي في المناطق الحضرية، حيث يجب أن تركز الإدارة على تعزيز الوظائف البيئية. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى جهود استعادة بيئية مستهدفة في المناطق المحددة على أنها مرتفعة-منخفضة ومنخفضة-مرتفعة، والتي تمثل تآكلًا بيئيًا وفرصًا للاستعادة، على التوالي.
مناقشة
تركز الدراسة على الحساسية البيئية (ES) لمدينة ليجيانغ، الواقعة في شمال غرب مقاطعة يونان، والتي تتميز بتضاريسها الجبلية المتنوعة وتباين الارتفاعات الكبير. تواجه المنطقة تحديات بيئية، بما في ذلك ندرة المياه والتلوث، التي تفاقمت بسبب التطور السريع للسياحة. باستخدام منهجية شاملة متعددة العوامل، تحدد الأبحاث ستة مؤشرات رئيسية لتقييم ES: الارتفاع، والانحدار، واتجاه الانحدار، ومناطق الحماية المائية، ونسبة تغطية النباتات (FVC)، واستخدام الأراضي. تم اختيار هذه المؤشرات بناءً على صلتها بالخصائص الجغرافية والبيئية الفريدة للمنطقة، وتم إجراء التحليل باستخدام تقنيات GIS المتقدمة وبيانات الاستشعار عن بعد.
تستخدم الدراسة عملية التحليل الهرمي التحليلي (AHP) لتحديد أوزان المؤشرات المختارة، مما يسهل تقييمًا دقيقًا لـ ES عبر ليجيانغ. تكشف النتائج أن المناطق الحساسة للغاية والعالية تتماشى بشكل أساسي مع المناطق ذات الارتفاع العالي والمناطق البيئية الحرجة، مثل جبل التنين اليشم الثلجي وأراضي لاشيهاي الرطبة. تشير خريطة توزيع ES الشاملة إلى أن هذه المناطق الحساسة حاسمة للحفاظ على البيئة، خاصة في ضوء الضغوط المستمرة من الأنشطة البشرية. تؤكد الأبحاث على أهمية دمج التقييمات البيئية مع الاعتبارات الاجتماعية والاقتصادية، خاصة في المناطق التي تتقاطع فيها الهشاشة البيئية والتنمية البشرية، مما يبرز الحاجة إلى إدارة دقيقة للموارد الطبيعية وجهود الحفظ في مدينة ليجيانغ.
DOI: https://doi.org/10.3389/fenvs.2026.1706883
Publication Date: 2026-01-15
Author(s): Tiantian Yao et al.
Primary Topic: Land Use and Ecosystem Services
Overview
This study addresses the ecological sensitivity of Lijiang City, Yunnan Province, utilizing a Geographic Information System (GIS) combined with the Analytic Hierarchy Process (AHP) to quantify and assess ecological vulnerability. Six evaluation indicators—elevation, slope, slope orientation, water buffer zones, fractional vegetation cover, and land use—were selected, with their weights determined through expert evaluation. The resulting sensitivity distribution map reveals significant spatial heterogeneity, with 49.91% of the area classified as extremely or highly sensitive. The study further employs spatial autocorrelation and hotspot analysis using Global and Anselin Local Moran’s I and Getis-Ord General G, confirming a complex spatial pattern characterized by clusters and anomalies.
The findings indicate that ecologically sensitive areas are primarily concentrated around key natural features such as Chenghai Lake and Jade Dragon Snow Mountain, underscoring the need for targeted ecological protection and restoration strategies. The study innovatively applies a One-at-a-Time (OAT) sensitivity analysis to enhance the robustness of the AHP weight system, revealing strong spatial dependencies and clustering in ecological sensitivity. However, it acknowledges limitations due to the static nature of the assessment, which may not fully capture dynamic ecological responses or ongoing land-use changes. Future research is recommended to incorporate multitemporal remote sensing data to improve predictive capabilities regarding ecological risks. Overall, this research provides a comprehensive framework for ecological sensitivity assessment, offering valuable insights for sustainable management in mountainous regions.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the urgent need for scientific assessment of ecosystems in ecologically vulnerable areas, particularly in Lijiang City, Yunnan Province, China. This region, known for its rich biodiversity and fragile ecosystem, faces significant environmental challenges due to urbanization and tourism, including water shortages and wetland degradation. The concept of ecosystem sensitivity (ES), which measures an ecosystem’s response to external pressures and its recovery capacity, is central to this study. The authors emphasize the importance of accurately assessing ES to inform land-use planning and conservation strategies, advocating for the integration of various ecological and geographical factors through a GIS-AHP framework.
The paper identifies key limitations in existing studies on Lijiang’s ecosystem sensitivity, such as insufficient integration of natural and socio-economic factors and a lack of systematic validation of criterion weights in the AHP method. To address these gaps, the authors propose an innovative approach that incorporates sensitivity analysis on criterion weights and spatial autocorrelation analysis to enhance the robustness and credibility of the findings. The study aims to establish a comprehensive city-wide ecological sensitivity evaluation model for Lijiang, providing a scientific basis for sustainable urban planning and contributing to advancements in landscape ecology.
Methods
The “Methods” section outlines the experimental and analytical procedures employed in the study. It details the selection criteria for participants, the design of the experiments, and the statistical techniques used for data analysis. Specific methodologies, such as controlled trials or observational studies, are described to ensure reproducibility and reliability of the findings.
Additionally, the section may include information on the tools and technologies utilized, such as software for data collection or mathematical modeling. The rationale behind the chosen methods is also discussed, emphasizing their appropriateness for addressing the research questions posed. Overall, this section serves to provide a comprehensive framework for understanding how the research was conducted and the validity of the results obtained.
Results
The results of this study, derived from Analytic Hierarchy Process (AHP) analysis and sensitivity analysis, highlight the significant influence of land use and fractional vegetation cover (FVC) on the ecological sensitivity (ES) of Lijiang City. Expert evaluations yielded importance scores, revealing that land use has the highest impact (37.2%), followed closely by FVC (30.3%), while slope orientation and slope were found to have minimal effects. The AHP results underwent consistency testing, confirming the reliability of the judgment matrices used.
Subsequently, a One-at-a-time (OAT) sensitivity analysis was conducted, varying the weights of the two most influential criteria. The analysis demonstrated that the model is stable within specific weight ranges: for land use, stability is maintained between 20% and 40%, while for FVC, it is stable between 20% and 60%. The spatial visualization of the results identified critical ecological zones, including High-High Clusters (HH Clusters) in western Lijiang, which are vulnerable to geological hazards and should be prioritized for conservation. Conversely, Low-Low Clusters (LL Clusters) indicate ecologically stable areas, primarily in urban regions, where management should focus on enhancing ecological functions. The study emphasizes the need for targeted ecological restoration efforts in areas identified as High-Low and Low-High Outliers, which represent ecological erosion and restoration opportunities, respectively.
Discussion
The study focuses on the ecological sensitivity (ES) of Lijiang City, located in north-western Yunnan Province, characterized by its diverse mountainous terrain and significant elevation variations. The region faces ecological challenges, including water scarcity and pollution, exacerbated by rapid tourism development. Utilizing a comprehensive multi-factor methodology, the research identifies six key indicators for assessing ES: elevation, slope, slope orientation, water buffer zones, fractional vegetation cover (FVC), and land use. These indicators were selected based on their relevance to the area’s unique geographical and ecological characteristics, with the analysis conducted using advanced GIS techniques and remote sensing data.
The study employs the Analytic Hierarchy Process (AHP) to determine the weights of the selected indicators, facilitating a nuanced evaluation of ES across Lijiang. The findings reveal that extremely and highly sensitive areas predominantly align with high-elevation zones and critical ecological regions, such as the Jade Dragon Snow Mountain and Lashihai Wetland. The comprehensive ES distribution map indicates that these sensitive zones are crucial for ecological conservation, particularly in light of the ongoing pressures from human activities. The research underscores the importance of integrating ecological assessments with socio-economic considerations, particularly in areas where ecological fragility and human development intersect, thus highlighting the need for careful management of natural resources and conservation efforts in Lijiang City.