栖息地为生物种群的生存提供了基本条件，在维持区域生态系统功能和生物多样性方面发挥着关键作用（Hackett等人，2024年）。然而，持续的建成区扩张（BAE）导致了栖息地数量和质量的显著下降，加速了生态系统退化和生物多样性的丧失（He等人，2014年）。BAE约占全球自然栖息地丧失的16%，并通过一系列耦合的中间过程进一步加剧了区域生态退化（Ren等人，2022年；Li等人，2023年）。随着城市化进程的加快，预计全球将有超过1100万公顷的自然栖息地丧失，物种丰富度将减少34%（Li等人，2022a）。因此，了解BAE如何影响栖息地质量对于准确评估快速城市化背景下的栖息地扰动至关重要。
BAE通过直接和间接途径影响栖息地质量。当BAE侵入栖息地时，会产生直接影响，这一点已经得到了广泛研究（Pereira，2020年；Ren等人，2023年）。间接影响（IDI）主要由耕地置换（CD）驱动，即为了弥补现有耕地转为建成区所导致的粮食生产损失而开垦新的农田（Van Vliet，2019年）。这种开垦往往侵入生态价值较高的土地，导致远距离栖息地退化（Li等人，2024a），并在BAE与远距离栖息地退化之间建立了遥相关关系（McDonald等人，2020年；Zhang等人，2025年；Van Vliet，2019年）。耕地置换不仅推动农业向自然栖息地的侵入，还使生态压力在区域间传播（Wang等人，2021年），特别是在新开垦的土地生产力较低、需要进一步转换以弥补BAE造成的粮食供应缺口的情况下（Van Vliet，2019年）。人们对耕地置换及其相关生态影响的关注日益增加。研究人员采用了多情景分析（Zeng等人，2025年）、多耦合框架（Kong等人，2025年）和LMDI模型（Sheng等人，2025年）等模型来评估耕地置换对农田生产能力、生态安全（Hu等人，2025年）、食品供应链中的碳排放（Ke等人，2026年）以及作物生产过程中的温室气体排放（Sheng等人，2025年）的影响。然而，关于耕地置换对栖息地质量影响的研究仍然相对有限，大多数研究仅关注栖息地数量或质量的总体变化（Ma等人，2024年；Van Vliet，2019年），少数研究揭示了由于影响途径不明确而被忽视的显著生态后果（Kong等人，2025年；Geng等人，2025年）。量化耕地置换的规模及其对栖息地质量影响的遥相关路径有助于更深入地理解BAE对栖息地质量的全面生态影响。
在中国，由于严格执行“征用-补偿平衡耕地”（RCBF）政策（Wu等人，2017年），驱动耕地置换的机制与其他国家存在根本差异，该政策要求任何转为建成区的耕地都必须用同等数量和质量的新增耕地进行补偿（Zhong等人，2022年）。因此，中国的耕地置换遵循一个独特的、由政策主导的、垂直结构的监管体系（Qie等人，2023年；Huang等人，2019年）。地级政府负责协调其管辖范围内的补偿性开垦，而任何剩余的缺口则通过省级组织的跨区域开垦来解决（Zheng等人，2022年）。与基于市场的粮食贸易不同，补偿性开垦是在严格的政策监管下中央协调的，逐渐引入了有限的市场机制以促进区域间的调整（Liu等人，2023年；Wu等人，2021年）。因此，RCBF政策的实施和有效性从根本上决定了耕地置换的空间配置及其在间接影响方面的区域异质性（Chen等人，2019年）。尽管人们对RCBF背景下耕地置换和间接影响的测量越来越重视（Jia等人，2023年；Ma等人，2024年；Yang等人，2020年），但仍存在一些研究空白。首先，许多研究忽略了BAE与RCBF政策下耕地补偿之间的严格联系（Kong等人，2025年；Jia等人，2023年），大多数研究仅关注耕地面积的变化，或将新增耕地直接等同于政策要求的补偿，而没有进一步研究RCBF政策引发的耕地置换（Chen等人，2019年；Liu等人，2023年）。其次，许多研究忽略了RCBF政策对省级平衡的长期要求，错误地假设补偿性开垦具有全国范围内的灵活性（Zhang等人，2023a；Kong等人，2025年），这降低了耕地置换和间接影响估计的准确性。第三，大多数研究局限于省级或局部地区，缺乏地级层面的全国性评估，而地级是中国耕地管理和环境管理的基本行政单位（Liu等人，2023年；Li等人，2024a）。过于粗略的研究尺度使得难以分析各省内的RCBF实施过程及其生态影响的空间分布和转移模式（Zheng等人，2022年）。因此，建立一个能够准确反映RCBF政策实施的地级耕地置换和间接影响评估框架对于捕捉中国耕地置换和间接影响的区域异质性以及揭示其潜在机制至关重要。
维持耕地生产力平衡是耕地置换的根本驱动力，也是RCBF政策的核心目标（van Vliet，2019年；Qie等人，2023年）。然而，许多现有评估采用的是耕地数量平衡框架（Kong等人，2025年），忽略了开垦土地生产力的差异（Liu等人，2023年）。随着RCBF政策越来越强调粮食生产力平衡，在耕地生产力平衡框架内评估耕地置换变得至关重要（Ye等人，2022年；Liu等人，2023年）。2010年后，中国通过加强生产力规定和引入配额交易市场机制，进一步完善了RCBF体系（Qie等人，2023年；Zou等人，2025年）。同时，城市化对耕地的影响也在发生变化，有必要研究不同政策阶段下耕地置换和间接影响模式的变化（Chen等人，2022年）。动态比较可以更好地捕捉特定阶段的差异，并支持适应性政策制定（Lee和Qian，2024年）。因此，我们选择2010年作为分界点，以识别间接影响的作用和机制的变化，并尽量减少时间滞后带来的影响（Huang等人，2021年）。此外，发展模式和土地利用模式的区域异质性通过不同的机制影响栖息地。因此，探索间接影响的空间分布和驱动因素对于制定有针对性的土地管理策略至关重要。
为了解决这些空白，本研究调查了中国366个地级城市，在RCBF政策的制度背景下研究耕地置换的形成机制，并在此基础上量化并比较了2001–2010年和2010–2022年间间接影响的空间分布和驱动机制。具体而言，本研究旨在：（1）阐明BAE在RCBF政策下如何引发耕地置换；（2）揭示耕地置换如何在地级城市层面对局部和外部栖息地产生间接影响；（3）探讨间接影响的空间模式、强度和决定因素随时间的变化。本研究有三个贡献：首先，它阐明了政策驱动的耕地置换在中国如何介导BAE的间接生态影响；其次，它开发了一个基于耕地生产力的框架，用于量化耕地置换并评估地级层面的跨区域间接影响传输；第三，它确定了间接影响异质性的主要驱动因素，并提供了优化相关政策的空间针对性策略。本研究可以为优化区域耕地保护提供指导，也可以为其他国家保护耕地提供参考。
