基于InVEST模型的安徽省金寨縣生境質(zhì)量對(duì)土地覆被變化的響應(yīng)

劉勝蘭　程鵬　吳楠

摘要 選取大別山腹地的六安市金寨縣作為研究區(qū)，以1995，2005和2015年土地覆被數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，設(shè)置相應(yīng)生態(tài)參數(shù)，在ArcGIS軟件和InVEST模型的支撐下，系統(tǒng)分析了金寨縣1995—2015年生境質(zhì)量對(duì)土地覆被變化的響應(yīng)。結(jié)果表明：雖金寨整體生境質(zhì)量仍處于優(yōu)良水平，但其生境質(zhì)量持續(xù)單邊下降;1995—2005年土地覆被變化幅度較小，2005—2015年受城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)影響，縣域建設(shè)用地面積增長(zhǎng)了1倍以上。20年間，縣城及周邊林地和水域等適宜度較高的生境類型以及農(nóng)田向建設(shè)用地轉(zhuǎn)化，直接導(dǎo)致了梅山鎮(zhèn)及其周邊生境質(zhì)量下降?？h域大部山區(qū)僅鎮(zhèn)區(qū)擴(kuò)張和工程毀林引發(fā)了零星的生境質(zhì)量下降，其余地區(qū)生境質(zhì)量變化不大。今后金寨縣需重點(diǎn)關(guān)注縣城和鎮(zhèn)區(qū)生態(tài)空間的有效配置以及山區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)修復(fù)。

關(guān)鍵詞 土地覆被變化;生境質(zhì)量;InVEST模型;金寨縣

中圖分類號(hào) F301.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2019）21-0082-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.21.025

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

The Effects of Land Cover Change on Habitat Quality Based on InVEST Model in Jinzhai County，Anhui Province

LIU Shenglan1，CHENG Peng2，WU Nan2

（1.Jinzhai Ecological Environment Monitoring Station，Luan，Anhui 237300; 2.Anhui Academy of Environmental Science，Hefei，Anhui 230071）

Abstract In this study，Jinzhai County，Luan City，the hinterland of the Dabie Mountains，was selected as the research area.Based on the land cover data in 1995，2005 and 2015，the corresponding ecological parameters were set.With the support of ArcGIS software and InVEST model，the response of the habitat quality to land cover change in Jinzhai County during the 20 years from 1995 to 2015 was systematically analyzed.The results showed that：Although the overall habitat quality of Jinzhai is still at a good level，its habitat quality has continued to decline unilaterally in the past 20 years; from 1995 to 2005，the change of land cover was relatively small;from 2005 to 2015，affected by the rapid urbanization，the area of county construction land has more than doubled.In the past 20 years，the habitat types with higher suitability such as forest land and water area around the county town and the transformation of farmland to construction land have directly led to the decline of habitat quality in Meishan Town and its surrounding areas.In most mountainous areas of the county，only town expansion and deforestation caused sporadic deterioration of habitat quality，while in other areas，the quality of habitat did not change much.In the future，Jinzhai County should focus on the effective allocation of ecological space in county and town areas and the protection and restoration of degraded ecosystems in mountain areas.

Key words Land cover change;Habitat quality;InVEST model;Jinzhai County

基金項(xiàng)目 2018年安徽省環(huán)境保護(hù)廳專項(xiàng)補(bǔ)助資金項(xiàng)目（ZXBZ2018-09）。

作者簡(jiǎn)介 劉勝蘭（1969—），女，安徽六安人，工程師，從事生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)研究。*通訊作者，高級(jí)工程師，博士，從事區(qū)域生態(tài)規(guī)劃及生態(tài)評(píng)價(jià)研究。

收稿日期 2019-05-15

生境質(zhì)量是指生態(tài)系統(tǒng)確保其中的個(gè)體和種群持續(xù)生存與發(fā)展的能力，是對(duì)人類生產(chǎn)生活與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的適宜程度，是以人類的具體要求實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境各性狀的可度量性，對(duì)生態(tài)安全與可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[1-2]，生境質(zhì)量的高低直觀反映生態(tài)環(huán)境狀態(tài)的好壞，是衡量生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)，并在一定程度上與區(qū)域的物種多樣性呈正相關(guān)[3]。土地覆被是影響生境質(zhì)量最直接最重要的因素之一，土地覆被變化的原因包括了人類活動(dòng)、自然災(zāi)害等，土地覆被變化直接改變生物生境和資源的時(shí)空分布，進(jìn)而改變生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)孕育、傳遞和表達(dá)的空間格局[4]。因此，深入研究區(qū)域土地覆被變化對(duì)生境質(zhì)量的影響，對(duì)分析區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀態(tài)變化，合理規(guī)劃國(guó)土空間用途管制格局等具有重要意義[5]。目前，國(guó)內(nèi)基于土地覆被變化進(jìn)行的生境質(zhì)量評(píng)價(jià)主要是借鑒國(guó)外開(kāi)發(fā)模型開(kāi)展，其中由美國(guó)自然資本項(xiàng)目組開(kāi)發(fā)的InVEST模型中的生境質(zhì)量模塊（Habitat Quality）應(yīng)用較為廣泛。該模型的優(yōu)勢(shì)在于借助定量的生態(tài)參數(shù)和土地覆被格局，能夠快速評(píng)估不同土地覆被下的生境質(zhì)量及變化情況，為生物多樣性保護(hù)和土地資源開(kāi)發(fā)之間的博弈關(guān)系權(quán)衡提供量化參考，為區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展提供決策依據(jù)。

通過(guò)InVEST模型對(duì)土地覆被變化的研究以及其對(duì)生境質(zhì)量所帶來(lái)的影響成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者通過(guò)InVEST模型對(duì)區(qū)域生境質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)，如谷雙喜等[6]基于土地利用對(duì)皖江流域生境質(zhì)量時(shí)空變化特征進(jìn)行分析，從時(shí)空格局和景觀格局等方面闡述了土地利用變化對(duì)皖江流域生境質(zhì)量變化所帶來(lái)的影響，為皖江流域各城市就平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系提供決策依據(jù);張大智等[7]研究南四湖流域土地覆被變化及其對(duì)生境質(zhì)量的影響，定量評(píng)估湖區(qū)退耕還濕還林和丘陵地區(qū)退耕還林兩種政策情景對(duì)區(qū)域生境質(zhì)量改善的效果;馮舒等[8]基于土地覆被格局變化對(duì)北京市生境質(zhì)量時(shí)空演變進(jìn)行研究，分析了區(qū)域生境質(zhì)量變化的原因，為今后進(jìn)一步城市景觀格局的構(gòu)建和優(yōu)化提供依據(jù)和參考;劉春芳等[9]基于土地覆被變化來(lái)研究黃土丘陵區(qū)生境質(zhì)量時(shí)空演變特征，以典型黃土丘陵區(qū)為對(duì)象進(jìn)行特定地形生境質(zhì)量研究，完善了對(duì)該區(qū)域生境質(zhì)量時(shí)空特異性的研究，對(duì)于典型黃土丘陵地區(qū)的生態(tài)構(gòu)建與格局優(yōu)化具有重要的導(dǎo)向意義。

金寨縣位于大別山腹地，生態(tài)區(qū)位特殊、敏感而重要，具有全局性、戰(zhàn)略性意義，金寨縣生態(tài)保護(hù)紅線[10]占比高達(dá)55.96%，在安徽省區(qū)縣中排名第2，是安徽省第1批國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)縣，是淮河最重要的水源涵養(yǎng)地和水資源調(diào)蓄池，境內(nèi)的梅山、響洪甸等庫(kù)區(qū)對(duì)中下游兩岸的防洪、灌溉、城市供水、水質(zhì)改善起著無(wú)可替代的作用。近年來(lái)，縣域內(nèi)城鎮(zhèn)擴(kuò)張、修路采礦、毀林開(kāi)墾等典型土地覆被變化對(duì)其原始生境造成了較大的脅迫和壓力，該研究基于InVEST模型進(jìn)行金寨縣生境質(zhì)量對(duì)土地覆被變化的響應(yīng)研究，從時(shí)間和空間兩方面分析金寨縣土地覆被變化與生境質(zhì)量之間的關(guān)系和變化趨勢(shì)，以期為金寨縣生態(tài)保護(hù)和土地覆被開(kāi)發(fā)政策提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)為大別山區(qū)其他縣域的資源利用和土地規(guī)劃提供參考。

1 研究區(qū)概況

金寨縣（115°22′19″～116°11′52″E、31°06′41″～31°48′51″N）隸屬于安徽省六安市，地處大別山區(qū)腹地，安徽省西部，大別山主脈北坡，與鄂、豫2省相鄰，東連六安市裕安區(qū)、霍山縣，南接英山縣、羅田縣，西鄰麻城市、商城縣，北界固始縣、葉集區(qū)。總面積3 921 km2。金寨縣的大地構(gòu)造形成了中山、低山、丘陵、盆地和河谷平原的地貌結(jié)構(gòu)。褶皺帶與斷裂帶的走向，使金寨縣整體地勢(shì)呈NW—SE走向或NE—SW走向，地形上呈現(xiàn)山脈、丘陵與盆地、河谷相間分布的特點(diǎn)。地勢(shì)自西南向東北傾斜，最高處為南部邊境的天堂寨（國(guó)家AAAAA級(jí)旅游景區(qū)、國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、國(guó)家森林公園、國(guó)家地質(zhì)公園），海拔1 729.13 m，最低處是位于東北部白塔畈鄉(xiāng)的灌集村，海拔60 m，其相對(duì)高差1 669.13 m。金寨縣平均海拔500 m，平均坡降21%。金寨縣屬北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。金寨縣境內(nèi)有史河、西淠河（屬淠河西源）兩大水系，另有東北部的泉河、白塔畈河屬汲水水系，其下游均匯入淮河。

截至2017年末，金寨縣常住人口53.1萬(wàn)，實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值107.935 6億元，其中，第一產(chǎn)業(yè)完成增加值19.640 4億元，第二產(chǎn)業(yè)完成增加值43.883 7億元，第三產(chǎn)業(yè)完成增加值44.411 6萬(wàn)億元，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比為18.2∶40.7∶41.1，按常住人口計(jì)算，全縣人均地區(qū)生產(chǎn)總值20 327元。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

該研究采用1995、2005和2015年土地覆被數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：//www.resdc.cn）的中國(guó)土地覆被現(xiàn)狀遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)以美國(guó)陸地衛(wèi)星Landsat TM/ETM+遙感影像數(shù)據(jù)作為主信息源，通過(guò)人工目視解譯獲取，空間分辨率為30 m，地理坐標(biāo)系為GCS_Krasovsky_1940，投影坐標(biāo)系采用Albers 正軸等面積割圓錐投影。土地覆被類型包括耕地、林地、草地、水域、居民地和未利用土地6個(gè)一級(jí)類型以及25個(gè)二級(jí)類型（表1）;金寨縣境內(nèi)未涉及的地類包括：水域中的湖泊、灘涂、永久性冰川雪地以及未利用地中除裸土地之外的其他未利用地類型。數(shù)字高程模型DEM數(shù)據(jù)來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云的GDEM 30 m分辨率數(shù)字高程數(shù)據(jù)，地理坐標(biāo)系為GCS_WGS_84，投影坐標(biāo)系采用UTM等角橫軸割圓柱投影。

金寨縣各類禁止開(kāi)發(fā)區(qū)涉及省級(jí)及以上級(jí)別，共包括4大類[11]。禁止開(kāi)發(fā)區(qū)邊界的矢量數(shù)據(jù)來(lái)源于各省直管理部門(mén)。自然保護(hù)區(qū)和森林公園邊界來(lái)源于林業(yè)部門(mén)，風(fēng)景名勝區(qū)邊界來(lái)源于住建部門(mén)，水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)來(lái)源于金寨縣畜牧水產(chǎn)局。各矢量數(shù)據(jù)空間參考與土地覆被數(shù)據(jù)保持一致。

基于ArcGIS 10.X對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的預(yù)處理、疊置分析、屬性字段賦值、歸類以及分區(qū)統(tǒng)計(jì)處理;在InVEST中進(jìn)行模型運(yùn)行，所需參數(shù)來(lái)源于國(guó)內(nèi)外已有研究成果和相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜掖蚍?其他數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及計(jì)算等均在Excel中完成。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年

2.2 研究方法

2.2.1 土地覆被變化。

在ArcGIS軟件中，首先將3期土地覆被數(shù)據(jù)分別進(jìn)行各地物類型面積統(tǒng)計(jì)，將各地物類型面積兩兩作差，計(jì)算出各地物類型的面積變化情況;其次，將2期土地覆被數(shù)據(jù)進(jìn)行合并疊加計(jì)算，得出2期土地覆被轉(zhuǎn)移矩陣，利用土地覆被轉(zhuǎn)移矩陣計(jì)算出各土地類型相互的轉(zhuǎn)化方向和面積。為了對(duì)土地覆被狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程有更深入的了解，基于覆被類型變化數(shù)據(jù)，采用轉(zhuǎn)移概率矩陣模型進(jìn)行模擬[12]，計(jì)算公式如下：

Pij=Sijnj=1Sij（1）

2.2.2 InVEST 生境質(zhì)量模型。

InVEST模型-生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及權(quán)衡綜合評(píng)估模型（Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs）是一套用于模擬不同條件下生態(tài)系統(tǒng)總質(zhì)量及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值量變化的系統(tǒng)，包括淡水、海洋和陸地三大模塊的生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估模型[13-14]。目前，自然資本項(xiàng)目組開(kāi)發(fā)的InVEST模型已在20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的空間規(guī)劃、生態(tài)補(bǔ)償、風(fēng)險(xiǎn)管理、適應(yīng)氣候變化等環(huán)境管理決策中得到廣泛應(yīng)用。

InVEST生境質(zhì)量模塊是通過(guò)將生境質(zhì)量視為一個(gè)變量，量化分析威脅源的強(qiáng)度以及各土地覆被類型對(duì)威脅源的逆境因子敏感度，同時(shí)考慮到逆境因子的空間權(quán)重、影響范圍等軟因素， 在進(jìn)行評(píng)估時(shí)充分考慮了土地覆被方式和土地覆被格局變化對(duì)生境質(zhì)量的影響，即生境質(zhì)量好的區(qū)域，其生物多樣性水平亦高，生境質(zhì)量差的區(qū)域，其生物多樣性水平則低。具體計(jì)算過(guò)程如下：

Dxj=Rr=1Yrr=1（wr/Rr=1wr）ryirxyβxSjr（2）

式中，Dxj為生境類型j中x柵格的生境退化度;R為威脅源個(gè)數(shù);Wr為威脅源r的權(quán)重;Yr為威脅源的柵格數(shù);ry為柵格y的脅迫值;βx為威脅源對(duì)柵格x的可達(dá)性（受法律保護(hù)的區(qū)域內(nèi)，該值大于0小于1，保護(hù)越嚴(yán)，值越小;其余區(qū)域?yàn)?）;Sjr為生境類型j對(duì)威脅源r的敏感度;irxy為柵格y的脅迫值ry對(duì)柵格x的脅迫水平，分為線性和指數(shù)2種作用：

線性：irxy=1-（ dxydrmax）（3）

指數(shù)：irxy=exp（-2.99dxydrmax） （4）

式中，dxy為柵格x與柵格y的直線距離;drmax為威脅源r的最大脅迫距離。

在此基礎(chǔ)上計(jì)算生境質(zhì)量：

Qxj=Hj[1-DzxjDzxj+k2）] （5）

式中，Qxj為生境類型j中x柵格的生境質(zhì)量指數(shù);Hj為生境類型j的生境適宜度，值域?yàn)閇0，1];k 為半飽和常數(shù)，取最大生境退化度（由模型運(yùn)算一次得到）的一半，通常設(shè)為0.5;z為歸一化常量，通常設(shè)為2.5[15]。

該研究利用InVEST 3.6.0版本中的生境質(zhì)量模型對(duì)1995—2015年金寨縣由于土地覆被變化帶來(lái)的生境質(zhì)量影響進(jìn)行研究，參照相關(guān)領(lǐng)域高校和科研院所專家的建議以及鄭宇等[16]、楊志鵬等[17]、余新曉等[18]、鞏杰等[19]的研究，將4類禁止開(kāi)發(fā)區(qū)疊加后取并集，綜合賦可達(dá)性參數(shù)βx值為0.2。

進(jìn)一步對(duì)3期土地覆被數(shù)據(jù)進(jìn)行重分類、柵格轉(zhuǎn)矢量、矢量轉(zhuǎn)柵格、柵格計(jì)算、屬性表賦值等操作，提取目標(biāo)值為1，其他都賦值0，提取出耕地、城鎮(zhèn)用地、工礦用地、農(nóng)村居民點(diǎn)作為InVEST模型影響生境質(zhì)量的威脅源并確定各威脅源的最大脅迫距離、權(quán)重和衰減類型（表2）及不同生境類型的適宜度積對(duì)脅迫因子敏感度（表3）。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地覆被變化

3.1.1 各地物類型面積變化。

1995—2015年，金寨縣土地覆被類型一直以林地為主（3個(gè)時(shí)期分別占比52.05%、52.04%、51.8%）;其次為草地（1995和2005年占比相同均為30.59%，2015年占比30.61%）和耕地（3個(gè)時(shí)期分別占比15.13%、15.12%、14.93%），合計(jì)占金寨縣土地總面積97%以上;水域面積1995和2005年占比均為1.91%，2015年占比1.85%;建設(shè)用地和未利用地占比較低，1995年建設(shè)用地占比0.33%，2005年建設(shè)用地占比0.34%，1995—2005年建設(shè)用地占比僅增加了0.01百分點(diǎn)，而2015年占比0.77%，較2005和1995翻了一番還多，1995和2005年未利用地占比均為0，2015年占比也僅為0.04%。表4為各時(shí)期各地物類型占比情況。圖2為各時(shí)期各地物類型分布情況。由表4和圖2可看出：1995—2005年地物分布情況大致相同，各地物類型的分布以及變化率甚小，而2005—2015年的地物分布情況中，建設(shè)用地變化較大，這也從一定程度上反映出金寨縣城鎮(zhèn)化的加速進(jìn)程。

3.1.2 各地物類型相互轉(zhuǎn)化。

表5為1995—2015年土地覆

被類型的轉(zhuǎn)移矩陣，圖3為土地覆被類型的轉(zhuǎn)移變化情況。

從時(shí)間角度分析，1995—2015年，金寨縣耕地減少7.86 km2，林地減少9.58 km2，草地增加0.87 km2，水域減少2.24 km2，建設(shè)用地增加17.43 km2，未利用地增加1.38 km2;主要的土地

類型轉(zhuǎn)化是：其他地物類型向建設(shè)用轉(zhuǎn)化，其中：耕地有8.24 km2、林地有7.23 km2、水域有1.98 km2、草地有0.01 km2轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，分別占到了1995年相應(yīng)土地覆被類型的的1.39%、0.35%、2.65%，草地轉(zhuǎn)化較小，占比極低，可忽略。20年間，建設(shè)用地持續(xù)增加，其中，1995—2005年僅增加0.25 km2，增幅僅1.93%，而2005—2015年增加了17.18 km2，增幅達(dá)到了130%。未利用地方面：耕地有0.09? km2、林地有1.11? km2、水域有0.18? km2轉(zhuǎn)為未利用地，其他地物類型轉(zhuǎn)化值均為0。

從轉(zhuǎn)化的空間分布上來(lái)看，土地覆被變化主要集中在梅山鎮(zhèn)，該鎮(zhèn)發(fā)生的土地覆被變化占到了整個(gè)縣域的50%以上。主要土地覆被類型變化包括林地轉(zhuǎn)建設(shè)用地、耕地轉(zhuǎn)建設(shè)用地、水域轉(zhuǎn)建設(shè)用地以及林地轉(zhuǎn)未利用地，表現(xiàn)為生境適宜度較高的覆被類型轉(zhuǎn)為適宜度較低的類型，造成這一變化的主要原因可能是：一方面，梅山鎮(zhèn)是金寨縣縣城所在地，經(jīng)濟(jì)發(fā)展位列金寨縣第一，近年來(lái)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，需要大量的土地資源用于建設(shè)開(kāi)發(fā)，而縣城周邊生態(tài)空間分布較多，城鎮(zhèn)的擴(kuò)張勢(shì)必侵占林地、水域和草地等生境適宜性較高的地類;另一方面，城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)開(kāi)發(fā)之間的關(guān)系處理不當(dāng)，規(guī)劃執(zhí)行較為混亂，導(dǎo)致城鎮(zhèn)周邊山林遭到砍伐后未及時(shí)開(kāi)發(fā)建設(shè)，進(jìn)而不少已經(jīng)退化成為未利用地。另一個(gè)土地覆被變化較大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是麻埠鎮(zhèn)，土地覆被變化也是由林地、耕地等轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，其原因可能是，該鎮(zhèn)是名茶——六安瓜片原產(chǎn)地核心區(qū)，且礦產(chǎn)資源豐富，境內(nèi)茶廠、工礦企業(yè)、木材加工企業(yè)等建設(shè)工程分布較多且呈擴(kuò)張趨勢(shì)。其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土地覆被變化零星分布，位于南部的天堂寨鎮(zhèn)、長(zhǎng)嶺鄉(xiāng)、吳家店鎮(zhèn)和位于西部的南溪鎮(zhèn)、沙河鎮(zhèn)、關(guān)廟鄉(xiāng)、湯家匯鎮(zhèn)、雙河鎮(zhèn)、桃?guī)X鄉(xiāng)、鐵沖鄉(xiāng)、全軍鄉(xiāng)無(wú)明顯土地覆被類型轉(zhuǎn)化。

3.2 生境質(zhì)量變化

3.2.1 生境質(zhì)量時(shí)空變化。

通過(guò)InVEST模型模擬，得到金寨縣1995、2005、2015年3個(gè)時(shí)期的生境質(zhì)量分布，為直觀展示出各個(gè)時(shí)期的生境質(zhì)量狀況，在ArcGIS中將3個(gè)時(shí)期生境質(zhì)量分布結(jié)果柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行重分類處理并用自然斷點(diǎn)法將其分類為優(yōu)（>0.75～1）、良（>0.5～0.75）、中（>0.25～0.5）、差（0～0.25）4個(gè)等級(jí)，統(tǒng)計(jì)各個(gè)時(shí)期各等級(jí)的占比，計(jì)算各時(shí)期生境質(zhì)量平均值。圖4為各時(shí)期生境質(zhì)量分布情況，其中，圖4d為1995—2015年生境質(zhì)量變化情況，值越接近于0說(shuō)明變化越小，值越接近于-1說(shuō)明惡化情況越嚴(yán)重，越接近于1說(shuō)明改善情況越好。表6為各時(shí)期各生境質(zhì)量等級(jí)占比。1995、2005、2015年金寨縣各等級(jí)生境質(zhì)量指數(shù)平均值分別為0.780 1、0.779 9、0.776 7。

從空間分布來(lái)看，金寨縣生境質(zhì)量南部最高，中部次之，北部最低，呈現(xiàn)由南往北以此遞減的趨勢(shì);而在南部地區(qū)中，東部要優(yōu)于西部;中部地區(qū)中，東西部生境質(zhì)量分布相對(duì)均勻;北部地區(qū)中，西部明顯優(yōu)于東部。具體到各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的情況看，南部的天堂寨鎮(zhèn)、燕子河鎮(zhèn)、花石鄉(xiāng)、長(zhǎng)嶺鄉(xiāng)，北部的全軍鄉(xiāng)、鐵沖鄉(xiāng)，西部的沙河鄉(xiāng)、關(guān)廟鄉(xiāng)、斑竹園鎮(zhèn)，東部的油坊店鄉(xiāng)、麻埠鎮(zhèn)、張沖鄉(xiāng)、青山鎮(zhèn)生境質(zhì)量整體較高，平均生境質(zhì)量指數(shù)分值在0.5以上;南部的吳家店鎮(zhèn)、果子園鄉(xiāng)，西部的湯家匯鎮(zhèn)、雙河鎮(zhèn)，北部的白塔畈鎮(zhèn)、梅山鎮(zhèn)，中部的南溪鎮(zhèn)、槐樹(shù)灣鄉(xiāng)、雙河鎮(zhèn)、古碑鎮(zhèn)生境質(zhì)量整體一般，主要分值在0.25～0.5;生境質(zhì)量分值低于0.25的主要集中在梅山鎮(zhèn)。

從時(shí)間角度看，金寨縣3個(gè)時(shí)期的整體生境質(zhì)量得分均處于優(yōu)水平，優(yōu)中略有下降;3個(gè)時(shí)期中，均是處于優(yōu)等級(jí)的生境質(zhì)量占比最大，良次之，中第三，差最少;1995—2015年，分值在0～0.25的“差”等占比持續(xù)增長(zhǎng)，增長(zhǎng)了0.43%，是所有等級(jí)分值中唯一增長(zhǎng)的，其他幾類分值均呈現(xiàn)逐年下降的態(tài)勢(shì)，其中，分值在>0.25～0.5占比減少了0.21%，分值在>0.5～0.75占比減少了0.04%，分值在>0.75～1占比減少0.24%，分值在>0～0.25占比變化最大，分值在0.5～0.75占比變化最小;從各生境質(zhì)量等級(jí)占比變化可看出，優(yōu)等級(jí)占比減小最大，中等級(jí)占比減小次之，然后是良等級(jí)占比。優(yōu)、良、中等級(jí)占比均下降，差等級(jí)增幅較大。

從變化角度看，生境質(zhì)量變化最大的區(qū)域集中在梅山鎮(zhèn)，結(jié)合土地覆被變化情況分析，梅山鎮(zhèn)生境質(zhì)量變化區(qū)與土地覆被變化區(qū)相匹配，梅山鎮(zhèn)1995—2015年生境質(zhì)量持續(xù)下降，下降比例為4.8%，遠(yuǎn)超0.44%的金寨縣整體生境質(zhì)量下降比例，是所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)中下降比例最大，這主要與其劇烈的城鎮(zhèn)化過(guò)程有關(guān)。

3.2.2 生境質(zhì)量變化原因分析。上述變化表明，1995—2015

年金寨縣生境質(zhì)量持續(xù)退化，其中1995—2005年土地覆被變化不大，各類地物占比基本一致，生境質(zhì)量分值等級(jí)占比也基本保持一致;從2005—2015年變化較為明顯，主要特點(diǎn)是建設(shè)用地迅速增加，作為研究區(qū)優(yōu)勢(shì)地類的林地和耕地減少較多，作為生境威脅源的建設(shè)用地迅速擴(kuò)張并不斷侵占生境適宜性較高的林地、水域，這一過(guò)程直接導(dǎo)致縣域生境質(zhì)量在后一個(gè)研究時(shí)段內(nèi)劇烈退化。草地是在生境適宜度較高的用地類型中唯一未降反升的，從轉(zhuǎn)移矩陣可以看出，草地增長(zhǎng)的唯一來(lái)源是林地，主要變化的區(qū)域集中在古碑鎮(zhèn)與燕子河鎮(zhèn)交界處，通過(guò)查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域原屬于金寨縣水竹坪鄉(xiāng)，該鄉(xiāng)以竹炭產(chǎn)業(yè)為主，而竹炭產(chǎn)業(yè)需要消耗大量竹林，因此可能導(dǎo)致該區(qū)域林地被砍伐，裸露的土地經(jīng)過(guò)自然演替而形成了草地。土地覆被轉(zhuǎn)移變化較為明顯的區(qū)域集中在梅山鎮(zhèn)，究其原因，是因?yàn)槊飞芥?zhèn)是金寨縣縣政府駐地，是金寨縣經(jīng)濟(jì)、政治和文化中心，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，商業(yè)發(fā)展繁榮，建設(shè)用地迅速擴(kuò)張，林地、水域等生境質(zhì)量適宜度較高的用地被占用，導(dǎo)致該區(qū)域生境質(zhì)量等級(jí)下降明顯;結(jié)合金寨縣高程圖分析，以天堂寨鎮(zhèn)為核心的南部山區(qū)，地形復(fù)雜險(xiǎn)要，加之天馬自然保護(hù)區(qū)、天堂寨風(fēng)景名勝區(qū)、天堂寨森林公園等禁止開(kāi)發(fā)區(qū)的管制，開(kāi)發(fā)難度較大，因此保存了較為完整的天然生態(tài)系統(tǒng)，研究時(shí)段內(nèi)土地覆被變化較少，生境質(zhì)量等級(jí)優(yōu)良;金寨縣中部地區(qū)由于地勢(shì)平坦，主要用地類型為耕地，耕地屬半自然半人工系統(tǒng)，雖然生境質(zhì)量適宜度較高，但同時(shí)也是影響生境質(zhì)量的威脅源，因此中部平原地區(qū)生境質(zhì)量良好而未能達(dá)到優(yōu)等。

4 結(jié)論與討論

對(duì)1995—2015年金寨縣土地覆被及生境質(zhì)量時(shí)空變化的耦合情況進(jìn)行分析，得到如下結(jié)論：

（1）1995—2005年縣域土地覆被變化幅度較小，2005—2015年受城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)影響，縣域建設(shè)用地面積增長(zhǎng)了1倍以上，同時(shí)新增了占縣域面積0.04%的未利用地。

（2）金寨縣生境質(zhì)量總體上處于優(yōu)良水平，即使是處于中心城區(qū)的梅山鎮(zhèn)，其生境質(zhì)量也可達(dá)到中等水平;金寨縣生境質(zhì)量由南向北、由西向東、地勢(shì)由高到低遞減，呈現(xiàn)出“南高北低、西高東低”的空間格局。

（3）1995—2015年金寨縣生境質(zhì)量持續(xù)單邊下降，縣城及周邊林地和水域等適宜度較高的生境類型以及農(nóng)田向建設(shè)用地劇烈轉(zhuǎn)化，直接導(dǎo)致了梅山鎮(zhèn)及其周邊生境質(zhì)量下降?？h域大部山區(qū)僅鎮(zhèn)區(qū)擴(kuò)張和工程毀林引發(fā)了零星的生境質(zhì)量下降，其余地區(qū)威脅源較小且變化不大，整體生境質(zhì)量變化不明顯。

鑒于金寨縣特殊重要且敏感的生態(tài)區(qū)位和當(dāng)下脫貧攻堅(jiān)的政策形勢(shì)，下一步，要著重平衡好縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)之間的辯證關(guān)系。在縣城和鎮(zhèn)區(qū)合理有序發(fā)展的同時(shí)，協(xié)調(diào)“三生”（生產(chǎn)、生活和生態(tài)）空間，配置必要的生態(tài)用地，盤(pán)活建設(shè)用地存量，維持重點(diǎn)建設(shè)區(qū)的生境質(zhì)量狀態(tài)，保障生態(tài)安全。山區(qū)要注重防范和減緩基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和礦產(chǎn)資源開(kāi)采引起的生態(tài)破壞，對(duì)于已經(jīng)造成的生態(tài)源地和生態(tài)廊道的破壞，優(yōu)先開(kāi)展生態(tài)保護(hù)修復(fù)，進(jìn)一步提升生境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值（GEP）[20]，以提供本地和下游更多的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)惠益。

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