快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程中湘江流域生態(tài)脆弱性格局及驅(qū)動(dòng)機(jī)理

向云波， 彭秀芬， 謝炳庚， 楊 沙

(1.湖南科技大學(xué) 地理空間信息技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室， 湖南 湘潭 411201；2.湖南師范大學(xué) 地理學(xué)博士后流動(dòng)站； 3.湖南師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410081)

快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程中湘江流域生態(tài)脆弱性格局及驅(qū)動(dòng)機(jī)理

向云波1,2， 彭秀芬1， 謝炳庚3， 楊 沙1

(1.湖南科技大學(xué) 地理空間信息技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室， 湖南 湘潭 411201；2.湖南師范大學(xué) 地理學(xué)博士后流動(dòng)站； 3.湖南師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410081)

從自然成因與結(jié)果表現(xiàn)兩方面，選取8個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)，構(gòu)建湘江流域生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。采用遙感和社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，運(yùn)用主成分分析法，結(jié)合GIS技術(shù)，研究2000～2010年湘江流域生態(tài)脆弱性時(shí)空特征，并對(duì)其生態(tài)脆弱性進(jìn)行空間自相關(guān)分析。研究結(jié)果表明：(1)2000～2010年湘江流域生態(tài)脆弱性程度有小幅下降，流域生態(tài)脆弱性均值由0.4468下降至0.4181。(2)將流域生態(tài)脆弱性劃分為5個(gè)基本類(lèi)型，2000～2010年間湘江流域極強(qiáng)脆弱、強(qiáng)度脆弱類(lèi)型區(qū)柵格數(shù)量比重分別下降了2.04%和13.47%，中度脆弱、輕度脆弱和微度脆弱類(lèi)型區(qū)柵格數(shù)量分別增加了1.13%、3.01%和4.45%。(3)湘江流域生態(tài)脆弱性空間差異顯著，具有集簇分布的特征。生態(tài)脆弱區(qū)的空間聚集程度呈現(xiàn)出較高的正相關(guān)，空間格局伴有破碎化的發(fā)展趨勢(shì)。生態(tài)脆弱性顯著性相關(guān)區(qū)域主要分布在長(zhǎng)株潭、婁底、永州市轄區(qū)；低相關(guān)區(qū)域主要分布在羅霄山、南嶺地區(qū)。

生態(tài)； 脆弱性； GIS技術(shù)； 湘江流域

脆弱性是系統(tǒng)面對(duì)各類(lèi)災(zāi)害和脅迫表現(xiàn)出來(lái)的易損性質(zhì)，表現(xiàn)為系統(tǒng)向不利于自身穩(wěn)定和人類(lèi)利益的方向發(fā)展[1]13-26，其顯著的特征是狀態(tài)的不穩(wěn)定以及對(duì)外界干擾的敏感性，同時(shí)這種性質(zhì)會(huì)隨系統(tǒng)的暴露程度及適應(yīng)能力的變化而變化[2，3]。流域是重要的生態(tài)系統(tǒng)。在全球環(huán)境變化與人類(lèi)活動(dòng)加劇的背景下，研究流域生態(tài)脆弱性，對(duì)流域資源開(kāi)發(fā)與管理、環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。國(guó)內(nèi)外研究主要集中在脆弱性概念與內(nèi)涵、評(píng)價(jià)體系構(gòu)建及時(shí)空格局[1-9]等方面。在流域生態(tài)脆弱性研究方面，姚建等[10]、王麗婧等[11]、王讓會(huì)等[12]、潘竟虎等[13]、韋莉[14]運(yùn)用暴露程度-敏感性-適應(yīng)潛力方法、影響因子-表現(xiàn)因子-脅迫因子方法，自然成因指標(biāo)-結(jié)果表現(xiàn)指標(biāo)的方法，構(gòu)建了流域生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，分別對(duì)岷江上游、邛海流域、塔里木河流域、黑河中游，以及石羊河流域生態(tài)脆弱性進(jìn)行探討。

湘江是湖南省乃至我國(guó)南方重要的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)走廊。在當(dāng)前全球環(huán)境變化和湖南省城市化、工業(yè)化進(jìn)程加速的情況下，湘江流域的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，特別是重金屬污染、自然災(zāi)害等問(wèn)題，已經(jīng)引起國(guó)家及地方各級(jí)政府的高度重視。為此，本文在分析湘江流域生態(tài)脆弱性成因的基礎(chǔ)上，嘗試從自然成因-結(jié)果表現(xiàn)兩個(gè)方面，選取8個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)，構(gòu)建湘江流域生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。采用2000年、2010年湘江流域遙感和社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，運(yùn)用主成分分析方法，結(jié)合RS和GIS技術(shù)，研究2000～2010年湘江流域生態(tài)脆弱時(shí)空動(dòng)態(tài)特征，研究成果對(duì)湘江流域資源開(kāi)發(fā)、生態(tài)保護(hù)具有重要意義。

一、研究區(qū)域概況與界定

湘江發(fā)源于廣西海洋河，是長(zhǎng)江七大支流之一。湘江在湖南境內(nèi)干流全長(zhǎng)670 km，擁有大小支流1 300多條，年平均徑流量722億m3，整個(gè)流域?qū)儆谔窖蠹撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候，地貌以山地、丘陵為主，資源稟賦優(yōu)良，礦產(chǎn)豐富，植被豐茂，森林覆蓋率達(dá)54.4%；湘江流域是湖南省新型工業(yè)化、新型城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的集中區(qū)和引領(lǐng)區(qū)，聚集了全省70%以上的大中型企業(yè)，2010年流域地區(qū)生產(chǎn)總值12 205億元，規(guī)模工業(yè)增加值4 842億元，人口總量3 774萬(wàn)人，分別占全省的76.7%、82.2%和57.3%，城鎮(zhèn)化率47.2%①。受流域自身自然要素結(jié)構(gòu)以及人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響，近些年流域資源與生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益凸顯，亟需加強(qiáng)對(duì)流域的資源、生態(tài)問(wèn)題研究。湘江流域是一個(gè)自然地理概念，為了便于研究展開(kāi)，將湘江流域研究范圍界定步驟安排如下：(1)文中的湘江流域僅指湖南省境內(nèi)湘江流域部分，不包括廣西和江西部分；(2)在ArcGIS9.3中，依據(jù)集水區(qū)和DEM數(shù)據(jù)，劃定湘江流域自然界線，并與2010年湖南省縣級(jí)行政界線相疊加；(3)確定縣域行政區(qū)劃入湘江流域的原則：第一，湘江流域內(nèi)面積占縣域土地總面積比重大于60%；第二，面積比重小于60%，但縣城位于湘江流域內(nèi)。(4)將市轄區(qū)合并為一個(gè)單元。最后，界定湘江流域研究范圍為歸并為45個(gè)空間研究單元(圖1)。

圖1 湘江流域研究范圍界定

二、研究方法與指標(biāo)體系

1.構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

湘江流域生態(tài)脆弱性形成是流域自然因子和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子共同作用結(jié)果。其中，自然因子包括地貌、地質(zhì)、氣候、水文、植被等，使湘江流域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有一定的脆弱性；社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)因子包括工業(yè)活動(dòng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)、城市建設(shè)等，不合理的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)會(huì)對(duì)流域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈擾動(dòng)，加劇了流域生態(tài)脆弱性，反之亦反。參考國(guó)內(nèi)外已有的研究成果[2-16]，從自然成因-人為結(jié)果表現(xiàn)兩方面，選取關(guān)鍵影響因子建立流域生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)模型(表1)。自然成因選取了地形因子以及氣象因子，其中地形因子包括高程(x1)和坡度(x2)，氣象因子包括年降水量(x3)與干燥度(x4)，用以代表自然環(huán)境因子對(duì)湘江流域生態(tài)脆弱性的影響。結(jié)果表現(xiàn)因子從人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)活動(dòng)方面，選取了植被覆蓋指數(shù)(x5)、人口密度(x6)、人均GDP(x7)以及土地利用程度(x8)4個(gè)因子，用以反映人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)湘江流域生態(tài)系統(tǒng)地?cái)_動(dòng)情況。

表1 生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

注：干燥度計(jì)算公式：k=0.16×(全年≥10℃的積溫/全年≥10℃期間的降水)；植被覆蓋率=[(林地+草地面積)/行政區(qū)面積]×100；土地利用程度的單因子脆弱度參照黃方[13]等的無(wú)量綱標(biāo)準(zhǔn)，即水域?yàn)?，有林地、耕地、園地、人工用地為2，有林、高覆蓋草地為4，疏林地、灌木林中覆蓋草地為6，無(wú)林旱地、低覆蓋度、草地、旱地為8，鹽堿地、工礦及未利用地為10。

2.數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

(1)數(shù)據(jù)來(lái)源。高程和坡度數(shù)據(jù)均通過(guò)國(guó)際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)(http：//datamirror.csdb.cn/)30m分辨率DEM數(shù)據(jù)提??；氣象數(shù)據(jù)資料來(lái)源于湖南省氣象局2000年和2010年湘江流域37個(gè)氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算而來(lái)；人口密度和人均GDP數(shù)據(jù)通過(guò)2001年和2011年《湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)計(jì)算得來(lái)；植被覆蓋率和土地利用程度數(shù)據(jù)依據(jù)2000年和2010年湖南省土地面積變更調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算。

(2)數(shù)據(jù)預(yù)處理。DEM數(shù)據(jù)運(yùn)用ERDAS9.2、ArcGIS9.3軟件做校正、拼接、裁剪等圖像預(yù)處理；年降水量、干燥度、植被覆蓋率、人口密度、人均GDP和土地利用程度均先將數(shù)據(jù)導(dǎo)入矢量文件之后，使用ArcGIS9.3中IDW反距離權(quán)重法生成相對(duì)應(yīng)的柵格文件，設(shè)定柵格大小為1 km×1 km。

(3)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。為消除原始數(shù)據(jù)量綱差異，運(yùn)用極差法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。其計(jì)算公式為：

3.生態(tài)脆弱性指數(shù)

運(yùn)用Arc GIS9.3中主成分分析工具，在SpatialAnalystTools模塊支持下，利用PrincipalComponent函數(shù)，計(jì)算特征根、貢獻(xiàn)率和累積貢獻(xiàn)率，提取主成分，最后計(jì)算湘江流域每個(gè)評(píng)價(jià)單元生態(tài)脆弱性指數(shù)。具體計(jì)算公式如下：

式中，EVIi為i評(píng)價(jià)單元生態(tài)脆弱性指數(shù)，xij為i個(gè)評(píng)價(jià)單元主成分j的值，wj為主成分j的權(quán)重系數(shù)。

4.空間自相關(guān)分析

為了研究生態(tài)脆弱性由于空間相關(guān)性引起的空間差異，運(yùn)用Geoda1.4.6軟件，引入統(tǒng)計(jì)學(xué)中的空間自相關(guān)方法，通過(guò)計(jì)算全局Moran’s I和局部Moran’s I值，分析湘江流域生態(tài)脆弱性的空間集聚特征，其計(jì)算公式如下：

(1)全局Moran’s I統(tǒng)計(jì)量公式：

式中：E(I)為期望值，E(I)=-1/(n-1)，VAR(I)為變異數(shù)。當(dāng)全局Moran’s I的值大于0時(shí)，為正相關(guān)，即表明生態(tài)脆弱性高或者低的地區(qū)在空間上顯著集聚；值小于0時(shí)，為負(fù)相關(guān)，即表明生態(tài)脆弱性高或者低的地區(qū)具有顯著的空間差異；值等于0時(shí)，為不相關(guān)[18]。

(2)局部Moran’s I統(tǒng)計(jì)量計(jì)算公式為：

當(dāng)檢驗(yàn)達(dá)到顯著水平，且具有正向區(qū)域空間自相關(guān)，則表明研究地區(qū)與鄰區(qū)的觀察值都很高(高于均值)，屬于高值空間集聚，可表示為High-High(HH)；反之，當(dāng)檢驗(yàn)達(dá)到顯著水平，且具有負(fù)向區(qū)域空間自相關(guān)，則表明研究地區(qū)與鄰區(qū)的觀察值都很低(低于均值)，屬于低值空間，可表示為L(zhǎng)ow-Low(LL)[19]。

三、結(jié)果與分析

1.湘江流域生態(tài)脆弱性時(shí)空特征分析

運(yùn)用Arc GIS9.3的自然斷裂點(diǎn)法(jenks)，依據(jù)2000年和2010年湘江流域生態(tài)脆弱性指數(shù)的大小閾值，將流域生態(tài)脆弱性程度劃分為五級(jí)，即微度脆弱、輕度脆弱、中度脆弱、強(qiáng)度脆弱和極強(qiáng)度脆弱。

從圖2可知，2000年和2010年湘江流域生態(tài)脆弱性具有明顯的空間分異特征，呈現(xiàn)出西北高，東北-東南-西南低的“半環(huán)狀”空間格局。湘陰、長(zhǎng)沙市轄區(qū)、湘潭市轄區(qū)、漣源、雙峰、祁東、永州市轄區(qū)等生態(tài)脆弱性程度高，多為極強(qiáng)度脆弱類(lèi)型。湘陰位于湘江、洞庭湖銜接地帶，易發(fā)生自然災(zāi)害是導(dǎo)致其生態(tài)脆弱程度較高的主要因素；長(zhǎng)株潭、婁底及永州市轄區(qū)等地區(qū)生態(tài)脆弱程度高，主要是由于工業(yè)、采礦等社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)度高，對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)負(fù)面擾動(dòng)性較強(qiáng)所致。瀏陽(yáng)、炎陵、桂東、資興、桂陽(yáng)、江華等地區(qū)生態(tài)脆弱程度較低，這些地區(qū)集中分布于湘江干流東南部、南部的羅霄山和南嶺地區(qū)，多為微度脆弱類(lèi)型。這些地區(qū)生態(tài)環(huán)境好，植被覆蓋率高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境負(fù)面擾動(dòng)強(qiáng)度低，因而生態(tài)脆弱性程度低。

從空間格局動(dòng)態(tài)變化看，2000～2010年湘江流域中下游長(zhǎng)株潭和婁底地區(qū)生態(tài)脆弱性程度有所下降，上游永州地區(qū)生態(tài)脆弱性程度有所加大，且生態(tài)脆弱性高值區(qū)的空間集聚程度下降，斑塊破碎化趨勢(shì)加劇。表2顯示，2000～2010年間湘江流域生態(tài)脆弱程度有所下降。流域生態(tài)脆弱性均值由2000年0.4468，下降至2010年0.4181，下降了0.0287。就各生態(tài)脆弱性類(lèi)型區(qū)的數(shù)量變化而言，2000～2010年間湘江流域極強(qiáng)脆弱、強(qiáng)度脆弱類(lèi)型柵格數(shù)量比重下降，中度脆弱、輕度脆弱和微度脆弱類(lèi)型柵格數(shù)量比重增加。極強(qiáng)脆弱類(lèi)型柵格數(shù)量比重由2000年11.99%，下降至2010年9.95%，下降了2.04個(gè)百分點(diǎn)；強(qiáng)度脆弱類(lèi)型柵格數(shù)量比重由2000年26.53%，下降至2010年19.97%，下降了6.65個(gè)百分點(diǎn)；中度脆弱類(lèi)型柵格數(shù)量比重由2000年28.72%，上升至2010年29.85%，上升了1.13個(gè)百分點(diǎn)；輕度脆弱類(lèi)型柵格數(shù)量比重由25.30%，上升至28.31%，上升3.01個(gè)百分點(diǎn)；微度脆弱類(lèi)型柵格數(shù)量比重由7.47%上升至11.92%，上升4.45個(gè)百分點(diǎn)。可見(jiàn)，湘江流域極強(qiáng)脆弱和強(qiáng)度脆弱類(lèi)型數(shù)量所占面積比重下降，而中度脆弱、輕度脆弱和微度脆弱類(lèi)型數(shù)量所占面積比重增加。這也表明近年來(lái)湘江流域生態(tài)環(huán)境治理取得一定成效，流域生態(tài)環(huán)境有所改善。

圖2 湘江流域生態(tài)脆弱性分級(jí)評(píng)價(jià)

表2 湘江流域生態(tài)脆弱性分級(jí)統(tǒng)計(jì)

圖3 Moran’s I散點(diǎn)圖(2000、2010年)

圖4 脆弱性相關(guān)性分布(2000、2010年)

2.湘江流域生態(tài)脆弱性空間自相關(guān)分析

通過(guò)Geoda 1.4.6軟件，計(jì)算2000年和2010年湘江流域生態(tài)脆弱性Moran’sI值，分別為0.9251和0.8635，這說(shuō)明湘江流域脆弱性具有較高的正相關(guān)性，生態(tài)脆弱性空間集聚態(tài)勢(shì)顯著。從散點(diǎn)圖3看，湘江流域絕大部分地區(qū)分值點(diǎn)都落在第一象限(H-H)和第三象限(L-L)，即表明湘江流域生態(tài)脆弱性高值區(qū)域被相鄰生態(tài)脆弱性高值區(qū)域包圍或生態(tài)脆弱性低值區(qū)域被相鄰生態(tài)脆弱性低值區(qū)域包圍。這說(shuō)明湘江流域生態(tài)脆弱性呈現(xiàn)出明顯的空間分異結(jié)構(gòu)特征，并伴隨有高值簇和低值簇集聚的現(xiàn)象。2000～2010年期間湘江流域生態(tài)脆弱性Moran’sI指數(shù)下降，這表明湘江流域生態(tài)脆弱性的空間相關(guān)性有所減弱。

由圖4可知，湘江流域生態(tài)脆弱性空間相關(guān)性高的地區(qū)主要分布在長(zhǎng)株潭地區(qū)、婁底地區(qū)以及永州市轄區(qū)。這些地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的擾動(dòng)劇烈，生態(tài)脆弱性程度較高，而且區(qū)域生態(tài)脆弱性之間存在某些相關(guān)性，與周?chē)貐^(qū)生態(tài)系統(tǒng)相互作用、相互影響。從其發(fā)展趨勢(shì)看，2000～2010年生態(tài)脆弱性相關(guān)性高的區(qū)域空間格局也發(fā)生了顯著的變化，集聚程度降低，破碎程度增加。湘江流域生態(tài)脆弱性空間相關(guān)性低的區(qū)域主要分布在羅霄山、南嶺地區(qū)，人類(lèi)活動(dòng)擾動(dòng)程度較低，生態(tài)脆弱性相關(guān)性較低，其生態(tài)脆弱性主要是由于生態(tài)系統(tǒng)自身內(nèi)部作用的結(jié)果，與周?chē)鷳B(tài)系統(tǒng)對(duì)其影響關(guān)系不大。

四、結(jié)論與討論

1.結(jié)論

研究湘江流域生態(tài)脆弱性時(shí)空動(dòng)態(tài)特征，對(duì)流域資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)具有重要意義。文章從自然成因-結(jié)果表現(xiàn)兩方面，選取8個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)，建立湘江流域脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。采用2000年和2010年湘江流域遙感、氣象及社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，運(yùn)用主成分分析方法，借助于GIS技術(shù)，最小評(píng)價(jià)單元為1 km×1 km，研究2000～2010年湘江流域生態(tài)脆弱性時(shí)空動(dòng)態(tài)特征及其空間相關(guān)性，主要研究結(jié)論如下：

(1)2000～2010年湘江流域生態(tài)脆弱性程度有小幅下降，均值由0.4468下降至0.4181，下降了0.0287。生態(tài)脆弱性強(qiáng)度高的地區(qū)主要分布在長(zhǎng)株潭、永州市轄區(qū)和婁底雙峰、漣源等，社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)負(fù)面擾動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)；生態(tài)脆弱性強(qiáng)度低的地區(qū)主要位于湘江流域東南部和南部羅霄山、南嶺等生態(tài)環(huán)境好，植被覆蓋率高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)負(fù)面擾動(dòng)小的地區(qū)。

(2)2000～2010年期間，湘江流域極強(qiáng)脆弱和強(qiáng)度脆弱區(qū)柵格數(shù)量下降，而中度脆弱、輕度脆弱和微度脆弱區(qū)柵格數(shù)量有所增加。其中極強(qiáng)脆弱區(qū)、強(qiáng)度脆弱區(qū)柵格數(shù)量比重分別下降2.04%、6.65%；中度脆弱區(qū)、輕度脆弱區(qū)和微度脆弱區(qū)柵格數(shù)量比重分別上升1.13%、3.01%和4.45%。

(3)湘江流域生態(tài)脆弱區(qū)的空間聚集程度呈現(xiàn)出較高的正相關(guān)。2000年和2010年湘江流域生態(tài)脆弱性Moran’sI值，分別為0.9251和0.8635。不同地區(qū)生態(tài)脆弱性高相關(guān)區(qū)域集中分布在長(zhǎng)株潭、婁底、永州市轄區(qū)等人類(lèi)活動(dòng)擾動(dòng)激烈、生態(tài)脆弱性程度高的地區(qū)；不同地區(qū)生態(tài)脆弱性低相關(guān)區(qū)域集中分布在羅霄山、南嶺等植被覆蓋好，人類(lèi)活動(dòng)擾動(dòng)少，生態(tài)脆弱性程度低地區(qū)。

2.討論

湘江流域生態(tài)脆弱性的形成既受制于流域自然因素(如季風(fēng)氣候水熱的不穩(wěn)定，易發(fā)生水旱災(zāi)害等)，也是人類(lèi)不合理社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)擾動(dòng)的結(jié)果(如工業(yè)偏重于有色金屬冶煉和重化工業(yè)等)，其成因具有多樣性和復(fù)雜性。今后還需要從不同的視角，揭示湘江流域生態(tài)脆弱性的形成驅(qū)動(dòng)因素，逐步完善的流域脆弱性評(píng)價(jià)體系，判斷湘江流域生態(tài)脆弱性程度及發(fā)展態(tài)勢(shì)，為國(guó)家和地方優(yōu)化湘江流域生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)參考。特別是針對(duì)湘江流域生態(tài)脆弱性具有較高的空間正相關(guān)性特點(diǎn)，要從流域生態(tài)系統(tǒng)整體出發(fā)，加強(qiáng)跨行政區(qū)生態(tài)協(xié)調(diào)治理工作，推動(dòng)流域生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

注釋：

①湘江流域科學(xué)發(fā)展總體規(guī)劃，http://www.hnfgw.gov.cn/hgzh/qygh/37668.html，2013-2-21.

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PatternsandDrivingFactorsofEcologicalVulnerabilityoftheXiangjiangRiverBasininRapidUrbanization

XIANG Yun-bo1,2, PENG Xiu-fen1, XIE Bing-geng3, YANG Sha1

(1.National-LocalJointEngineeringLaboratoryofGeo-SpatialInformationTechnology,HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan,Hunan411201;2.Post-doctorateStationinGeography; 3.CollegeofResourcesandEnvironmentScience,HunanNormalUniversity,Changsha,Hunan410081)

The author of this article constructs an evaluation indicator system of ecological vulnerability based on the causes and consequences of natural features.This paper studies the evolution patterns and spatial autocorrelation analysis of ecosystem vulnerability in the Xiangjiang Basin using the method of principal component analysis,combined with GIS technology from 2000 to 2010.The results show that:(1)The ecological vulnerability steady declined in Xiangjiang river basin from 2000 to 2010.The mean value of ecological vulnerability declined from 0.4468 to 0.4181.The rate of the extremely strong and strong ecological vulnerability area decreased 2.04% and 13.47%.The rate of moderately vulnerable,weak vulnerable and micro vulnerable types of area increased respectively 1.13%,3.01% and 4.45%.(2)The ecological vulnerability has obvious regional difference and spatial agglomeration characteristics.(3)The ecological vulnerability region spatial aggregation levels showed a high positive correlation,the development trend of space pattern with fragmentation.The regional ecological vulnerability was high relative concentration distribution in Chang-Zhu-Tan,Loudi,Yongzhou.The regional ecological vulnerability was low relative concentration distribution in Luoxiao mountain and Nanling area.

ecology; vulnerability; GIS technology; the Xiangjiang River Basin

2014-07-05

湖南省教育廳重點(diǎn)基金“城市化對(duì)湘江流域的脆弱性影響研究”(10A030)；湖南省社科基金“城鎮(zhèn)化過(guò)程中洞庭湖流域耕地利用績(jī)效研究：空間格局、驅(qū)動(dòng)機(jī)制及政策含義”(12YBA136)；湖南省科技廳計(jì)劃項(xiàng)目“地區(qū)承載力差異對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移空間演變的影響研究”(2013RS4053)；地理空間信息技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金“基于GIS的美麗湘江評(píng)估模型研”(2014GISNELJJ005)。

向云波，1978年生，男，土家族，湖南永順人，講師，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向：流域經(jīng)濟(jì)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。

F124.5；F127

A

1671-9743(2014)09-0042-06