도시 확장 유형별 생태계 서비스 영향

도시 확장이 생태계 서비스(ES)에 미치는 영향은 잘 알려져 있으나, 다양한 확장 패턴과 그 사회생태학적 동인에 대한 이해는 부족합니다. 본 연구는 중국 주강 삼각주 도시권을 대상으로, 내부 충진형, 경계 확산형, 비약형 등 기하학적 확장 유형이 지역 생태계 서비스에 미치는 영향을 분석했습니다. 연구는 Landscape Expansion Index(LEI)를 활용하여 도시 확장 유형을 식별하고, InVEST 모델로 서식지 질, 탄소 격리, 토양 보전, 물 생산, 식량 생산의 변화를 평가했습니다. 또한, Random Forest 모델을 통해 각 확장 패턴별 10가지 사회생태학적 동인의 상대적 중요도를 파악했습니다. 분석 결과, 내부 충진형은 도시 핵심부에, 경계 확산형은 중간 지대에, 비약형은 주변 지역에 집중되는 공간적 구배를 보였습니다. 2000-2020년 동안 탄소 격리, 서식지 질, 식량 생산은 감소했으며, 토양 보전량도 줄었습니다. 물 생산량은 초기 감소에도 불구하고 전반적으로 증가했습니다. 경계 확산형은 광범위한 공간적 발자국으로 인해 가장 큰 절대적 ES 손실을 유발했으며, 내부 충진형은 단위 면적당 가장 높은 ES 손실 강도를 보였습니다. 확장 패턴별 동인 메커니즘도 달랐습니다. 경계 확산형은 지형 및 강수량에 더 민감한 반면, 내부 충진형은 사회경제적 요인과 강하게 연관되었습니다. 비약형은 지역적 영향은 작았으나 서식지 파편화, 토양 침식, 생태 연결성 감소 등 국지적 위험을 증가시킬 수 있습니다. 이러한 결과는 도시 성장을 확장 패턴에 따라 관리해야 함을 시사하며, 경계 확산 시 도시 외곽의 생태 토지 보호, 내부 개발 시 생태 안전장치 강화, 녹색 인프라 구축의 중요성을 강조합니다.