2010—2015年江蘇省環(huán)太湖及沿海地區(qū)土地利用變化和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析

張小強(qiáng) 王云燕 黃娟

摘要?以江蘇省環(huán)太湖和沿海地區(qū)為研究對(duì)象，運(yùn)用遙感影像資料及地理信息技術(shù)，將研究區(qū)域土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、濕地、人工表面及其他用地6種土地利用類型，并對(duì)各類用地空間分布及比例進(jìn)行現(xiàn)狀分析。基于土地利用類型及景觀類型指數(shù)探討太湖一級(jí)保護(hù)區(qū)2010—2015年土地利用動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，對(duì)江蘇鹽城市沿海生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空分布及演變情況進(jìn)行分析。結(jié)果表明，環(huán)太湖地區(qū)人工表面面積最大，沿海地區(qū)則以耕地為主，太湖一級(jí)保護(hù)區(qū)以濕地為主，2010—2015年各地類轉(zhuǎn)化復(fù)雜，景觀格局趨于復(fù)雜化、分散化。區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)表明沿海地區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度自內(nèi)陸向沿海呈梯度狀增大趨勢(shì)。區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及土地利用方式轉(zhuǎn)變與人類的生產(chǎn)、生活有著密不可分的關(guān)系，因此，應(yīng)優(yōu)化土地利用轉(zhuǎn)化模式，加強(qiáng)較高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域生態(tài)保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)性發(fā)展及區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的有效管理。

關(guān)鍵詞?太湖;沿海地區(qū);土地利用;生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);景觀格局

中圖分類號(hào)?X?826文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A文章編號(hào)?0517-6611（2020）17-0097-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.17.025

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

Land Use Change and Ecological Risk Analysis around Taihu Lake and Coastal Areas in Jiangsu Province from 2010 to 2015

ZHANG Xiao?qiang1，2， WANG Yun?yan3，HUANG Juan1，2

（1. Jiangsu Provincial Key Laboratory of Environmental Engineering， Jiangsu Provincial Academy of Environmental Science， Nanjing， Jiangsu 210036;2. Jiangsu Environmental Protection Group Co.， Ltd.， Nanjing，Jiangsu210036;3. College of Environment， Hohai University， Nanjing，Jiangsu 210036）

Abstract?This article focused on the area around Taihu Lake and coastal areas in Jiangsu Province， and used remote sensing image data and geographic information technology to divide the land use types in the study area into six land use types： cultivated land， forest land， grassland， wetland， artificial surface and other land use types. The current status of the spatial distribution and proportion of various land uses was analyzed. Based on the land use type and landscape type index， the dynamic changes of land use in Taihu first?grade protected areas from 2010 to 2015 were discussed. Based on this， a regional ecological risk index was constructed to analyze the spatial and temporal distribution and evolution of coastal ecological risks in Yancheng， Jiangsu. The results showed that the area around Taihu Lake had the largest artificial surface area， the coastal areas were dominated by cultivated land， and the Taihu first?grade protected areas were dominated by wetlands. The transformation between various land types was complex and the landscape pattern tended to become more complex and decentralized between 2010 and 2015. The regional ecological risk assessment showed that the ecological risk of coastal areas increased gradually from inland to coastal areas. Regional ecological risks and changes in land use were closely related to human production and life. Therefore， it should optimize land use conversion mode， strengthen ecological protection area of high ecological risk， in order to achieve sustainable development and effective management of ecological risks of regional land use of resources.

Key words?Taihu Lake;Coastal area;Land use;Ecological risk assessment;Landscape pattern

土地是人類從事一切經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生存發(fā)展的基礎(chǔ)，其結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定為人類社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展提供先決條件[1-2]。1995年，國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃（IGBP）與全球環(huán)境變化中的人文因素計(jì)劃（HDP）聯(lián)合確定土地利用/覆被變化（land use and land cover change，LUCC）為科學(xué)研究計(jì)劃的核心項(xiàng)目，使LUCC研究成為全球變化研究的前沿和熱點(diǎn)[3-4]。LUCC是區(qū)域人類活動(dòng)的指示器，作為人類開(kāi)發(fā)利用自然地理環(huán)境最直觀的表現(xiàn)形式之一，其與人類活動(dòng)及全球環(huán)境變化緊密相連，一定程度上反映人與自然相互作用的過(guò)程[5-6]。近年來(lái)，隨著人類對(duì)地表空間占用范圍及自然生態(tài)系統(tǒng)干擾程度的擴(kuò)大，原始自然環(huán)境和景觀格局發(fā)生一系列變化。為更好地尋求人與自然和諧發(fā)展、合理有效規(guī)避生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，探究土地利用時(shí)空演變及區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)已成為當(dāng)前區(qū)域環(huán)境管理、生態(tài)修復(fù)工作的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一[7-8]。

生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（ecological risk assessment）是研究生態(tài)系統(tǒng)及其組分在受到外界一種或多種壓力的情況下，對(duì)其可能發(fā)生或正在發(fā)生的不利生態(tài)影響的過(guò)程進(jìn)行評(píng)估的一種方法[9-10]。最初起源于20世紀(jì)80年代，局限于人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)領(lǐng)域[11]。隨著生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論和方法的迅速發(fā)展，評(píng)價(jià)尺度由種群、生態(tài)系統(tǒng)向景觀和區(qū)域水平不斷擴(kuò)大，區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[12-14]則是在區(qū)域尺度上描述和評(píng)價(jià)環(huán)境污染、人為脅迫或自然災(zāi)害等一種或多種風(fēng)險(xiǎn)因子對(duì)不同區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能等產(chǎn)生不利作用的可能性和潛在危害程度，引入空間異質(zhì)性理論，體現(xiàn)不同土地利用方式和強(qiáng)度對(duì)生態(tài)影響的區(qū)域性和積累性特征。景觀生態(tài)評(píng)價(jià)作為區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重要分支領(lǐng)域，旨在研究人類因素與景觀格局和景觀生態(tài)的相互作用。近年來(lái)，基于土地利用動(dòng)態(tài)變化的區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)已成為研究焦點(diǎn)[15-22]。鞏杰等[15]基于土地利用變化的生境脆弱度和景觀生態(tài)損失度，對(duì)甘肅白龍江流域的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及其時(shí)空分異進(jìn)行評(píng)價(jià);王濤等[16]利用 GIS 空間分析技術(shù)和 Fragstats 軟件構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，對(duì)洱海流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空變化及演變機(jī)制進(jìn)行評(píng)價(jià);高永年等[20]基于太湖流域土地利用變化，構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)，探究景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與土地利用變化的效應(yīng)。除流域外，城市水平及沿海地區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也得到不斷發(fā)展，肖琳等[23]對(duì)天津市，譚三清等[24]對(duì)長(zhǎng)沙市，曾勇[25]對(duì)呼和浩特市區(qū)進(jìn)行土地利用及時(shí)空分布特征評(píng)價(jià);高賓等[26]、吳莉等[27]、田穎等[28]基于景觀格局分別對(duì)錦州灣沿海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)、山東沿海地區(qū)、江蘇沿海地區(qū)進(jìn)行土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。但區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題往往由多個(gè)因素交互作用引起，產(chǎn)生的影響后果往往難以預(yù)測(cè)，需要針對(duì)不同地區(qū)的區(qū)域特征進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。

江蘇省太湖流域及沿海地區(qū)近30多年來(lái)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)領(lǐng)域取得了顯著的成績(jī)，在長(zhǎng)三角乃至全國(guó)范圍內(nèi)起到了舉足輕重的作用。但同時(shí)也付出了巨大的生態(tài)環(huán)境代價(jià)，優(yōu)質(zhì)耕地大幅流失、河湖濕地萎縮、生物多樣性降低、海洋自然岸線減少，物種資源嚴(yán)重衰退、生態(tài)服務(wù)功能不斷下降、土壤污染逐步顯現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展與資源環(huán)境承載能力不足的矛盾突出，未來(lái)中長(zhǎng)期生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)日逾凸顯。因此，筆者以江蘇省環(huán)太湖及沿海地區(qū)為研究對(duì)象，探究土地利用現(xiàn)狀及變化特征，構(gòu)建生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)，對(duì)沿海地區(qū)鹽城市進(jìn)行區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，以期為江蘇省環(huán)太湖和沿海地區(qū)的土地利用資源可持續(xù)利用及生態(tài)安全提供科學(xué)依據(jù)。

1?研究區(qū)概況

太湖流域是長(zhǎng)江下游以太湖為中心的一個(gè)支流水系，包括江蘇省蘇南地區(qū)，浙江省的嘉興、湖州兩市及杭州市的一部分，上海市的大部分。該研究中環(huán)太湖流域僅為常州市、無(wú)錫市、蘇州市3市行政區(qū)域范圍。流域面積約3.69×104 km2，其中山區(qū)丘陵占16%，河湖水面占16%，平原占68%，流域內(nèi)中間為平原、洼地，西部為天目山、茅山及山麓丘陵，北、東、南三邊受長(zhǎng)江口及杭州灣泥沙淤積的影響，形成沿江及沿海高地，整個(gè)地形呈“碟狀”，太湖及主要湖泊湖底高程為1.0 m。流域位于中緯度地區(qū)，屬濕潤(rùn)的北亞熱帶氣候，具有明顯的季風(fēng)特征，年平均氣溫15～17 ℃，自北向南遞增，自然植被主要分布于丘陵山地，從北向南植被組成與類型漸趨復(fù)雜。

江蘇省海岸帶位于長(zhǎng)江淮河下游、黃東海之濱，海岸線全長(zhǎng)889 km，北起蘇魯交界繡針河口，南至長(zhǎng)江口南岸蘇滬交界處，海域面積3.75×104 km2，屬于粉沙淤泥質(zhì)海岸。江蘇沿海處于膠遼隆起與蘇北-南黃海凹陷帶的過(guò)渡地帶，以盱眙-響水-開(kāi)山島一線為界。海岸地貌分為海岸平原、潮間帶、0～20 m近海海底平原。江蘇省沿海地區(qū)包括連云港、鹽城市、南通市3個(gè)市的市區(qū)及下屬灌云、東臺(tái)、海門等（縣）市，位于北亞熱帶和暖溫帶過(guò)渡帶，土地和灘涂資源豐富（圖1）。

2?數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1?數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

在多源遙感影像數(shù)據(jù)（LANDSAT 8，SPOT 6&7，ASTER）分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合江蘇省30 m DEM地形數(shù)據(jù)、野外實(shí)地調(diào)查及江蘇省行政區(qū)劃資料，應(yīng)用光譜、空間、時(shí)間等多維信息獲取的方法，利用ERDAS軟件對(duì)遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正、輻射定標(biāo)、大氣校正、影像融合、影像鑲嵌、影像裁剪、影像重采樣、區(qū)域裁剪等數(shù)據(jù)預(yù)處理，利用最大似然法進(jìn)行監(jiān)督分類，其Kappa系數(shù)為0.76。在地理信息系統(tǒng)（geographical information system，GIS）及遙感（remote sensing，RS）技術(shù)的支持下，基于研究區(qū)域土地資源利用狀況，結(jié)合區(qū)域景觀特征和光譜特征，建立遙感解譯標(biāo)志，對(duì)不同時(shí)期的遙感影像進(jìn)行解譯分析，得到江蘇省環(huán)太湖流域及沿海地區(qū)土地覆被圖，并對(duì)遙感影像分類結(jié)果進(jìn)行精度檢驗(yàn)，該研究的Kappa系數(shù)在0.86以上，符合江蘇省土地分類精度要求。

2.2?研究方法

（1）景觀損失度指數(shù)。

景觀指數(shù)是景觀生態(tài)學(xué)中最常用的定量研究方法，通過(guò)單個(gè)指數(shù)或若干個(gè)指數(shù)組合，其數(shù)值變化表征的生態(tài)意義不僅可以描述景觀格局及變化，也可將格局與過(guò)程聯(lián)系起來(lái)。不同景觀類型對(duì)維護(hù)區(qū)域原有生態(tài)功能的能力不同，促進(jìn)景觀格局演變的能力不同，對(duì)外界干擾的抵抗力也不同。選取景觀干擾度指數(shù)和景觀脆弱度指數(shù)來(lái)構(gòu)建景觀損失指數(shù)，用以反映外界干擾下各景觀類型代表的生態(tài)系統(tǒng)受到的風(fēng)險(xiǎn)威脅程度，其計(jì)算公式：

Ri=Si×Fi（1）

式中，Ri為第i類景觀的景觀損失度指數(shù)，Si為景觀干擾度指數(shù)，F(xiàn)i為景觀脆弱度指數(shù)。

景觀干擾度指數(shù)由景觀破碎度指數(shù)、景觀分離度指數(shù)和景觀優(yōu)勢(shì)度加權(quán)疊加，表達(dá)式：

Si=aCi+bNi+cDi（2）

其中，Ci=niAi，Ni=A2AiniA，

Di=Oi+Pi+2Qi4

式中，Ci為景觀破碎度指數(shù);Ni為景觀分離度指數(shù);Di為景觀優(yōu)勢(shì)度;a、b、c為Ci、Ni、Di 3種指數(shù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重，權(quán)重之和為1;ni為景觀i對(duì)應(yīng)的斑塊數(shù)，Ai為景觀i對(duì)應(yīng)的面積，A為景觀的總面積，Qi為斑塊i出現(xiàn)的樣方數(shù)與總樣方數(shù)之比，Pi為斑塊i的數(shù)目與斑塊總數(shù)之比，Qi為斑塊i的面積與總面積之比[29]。結(jié)合前人已有研究成果[15，30]，認(rèn)為破碎度指數(shù)最重要，其次為分離度指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)，以上3種指數(shù)分別賦權(quán)重 0.6、0.3、0.1。

景觀脆弱度指景觀類型對(duì)外部干擾能力抵抗力的大小，遭受外界風(fēng)險(xiǎn)時(shí)偏離穩(wěn)定狀態(tài)的難易程度。結(jié)合研究區(qū)域的景觀特點(diǎn)及已有研究成果，認(rèn)為未利用地最為脆弱，建設(shè)用地最為穩(wěn)定。各類景觀類型的脆弱度表現(xiàn)為未利用地>水域>耕地>草地>林地>建設(shè)用地，依據(jù)景觀類型脆弱性由高到低依次賦值，未利用地= 6、水域=5、耕地=4、草地=3、林地=2、建設(shè)用地=1，并進(jìn)行歸一化處理后，得到各景觀類型自身的脆弱度指數(shù)Fi。

（2）風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)劃分。

為了將生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)空間化顯示，運(yùn)用ArcGIS對(duì)研究區(qū)域范圍進(jìn)行網(wǎng)格化以劃定采集生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)單元的樣本。綜合考慮研究區(qū)域的評(píng)價(jià)范圍及斑塊大小，將研究區(qū)域劃分為5 km×5 km的正方形網(wǎng)格，共計(jì)460個(gè)評(píng)價(jià)單元樣區(qū)，對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行等間距采樣，利用每種景觀類型的景觀損失度指數(shù)和每種景觀類型在樣區(qū)的面積比重，分別計(jì)算各評(píng)價(jià)單元樣區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，作為樣區(qū)中心點(diǎn)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值。

（3）景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。

景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)用以描述研究區(qū)域生態(tài)損失相對(duì)大小，該研究中景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)根據(jù)每種景觀類型的景觀損失指數(shù)和每種景觀類型在樣區(qū)的面積比重，計(jì)算各風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，計(jì)算公式：

ERIi=ni=1AkiAkRi（3）

式中，ERIi為第i個(gè)風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù);Ri為第i類景觀的景觀損失度指數(shù);Aki為第k個(gè)風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)內(nèi)景觀類型i 的面積;Ak為第k個(gè)風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)的面積，為景觀類型。

（4）地統(tǒng)計(jì)分析。

地統(tǒng)計(jì)學(xué)是用于統(tǒng)計(jì)一系列檢測(cè)、模擬、估計(jì)變量在空間上的相關(guān)關(guān)系和格局的方法。半方差分析方法作為地統(tǒng)計(jì)學(xué)的一部分，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來(lái)進(jìn)行空間特征分析，為了更加直觀地反映研究區(qū)域內(nèi)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的空間分布特征，利用ArcGIS中的空間分析及地統(tǒng)計(jì)功能，將460個(gè)風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)賦給樣區(qū)中心點(diǎn)，采用半方差函數(shù)理論擬合分析，對(duì)樣本點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行空間插值，得到研究區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間分布圖。半方差計(jì)算公式：

γ（h）=12n（h）n（h）i=1[Z（xi+h）-Z（xi）]2（4）

式中，γ（h）是半方差;h是樣本距;Z（xi）、Z（xi+h）是位于xi、xi+h處的風(fēng)險(xiǎn)值;n（h）是間距為h的樣本對(duì)總數(shù)。半方差有 3 個(gè)基本參數(shù)：塊金值（nugget）、基臺(tái)值（sill）、變程（range）。當(dāng)h=0 時(shí)，γ（h）為塊金值C0;當(dāng)h增大A0（變程），直到γ（h）為一個(gè)穩(wěn)定不變的常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是基臺(tái)值（C0+C），C是結(jié)構(gòu)方差;塊金值C0表示由隨機(jī)因素引起的變異，結(jié)構(gòu)方差C表示空間自相關(guān)造成的變異;基臺(tái)值[C（0+C）]表示研究區(qū)總的變異程度，值越大總的空間差異性越大;塊金值與基臺(tái)值的比值[C0/ （C0+C）]表示系統(tǒng)中變量的空間相關(guān)程度，若小于25%，說(shuō)明相關(guān)性強(qiáng);若大于75%，說(shuō)明相關(guān)性很弱。

運(yùn)用GIS空間分析模型對(duì)半方差函數(shù)進(jìn)行擬合，并在此基礎(chǔ)上采用Kriging法對(duì)鹽城沿?？h市風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行空間插值，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行分級(jí)統(tǒng)計(jì)，共分為5級(jí)，即低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（ERI≤0.25）、較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（0.250.55）。

（5）空間自相關(guān)分析。

空間自相關(guān)分析的目的是確定變量在空間上的依賴關(guān)系，以及這種關(guān)系是否對(duì)變量在空間上的分布格局有重要影響，有全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)之分。利用全局自相關(guān)系數(shù)Morans I指數(shù)測(cè)度研究區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值在整體上的自相關(guān)，反映整體空間關(guān)聯(lián)和差異狀態(tài)。并用空間關(guān)聯(lián)局域指標(biāo)（LISA）進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析，檢測(cè)局部地區(qū)是否存在統(tǒng)計(jì)顯著的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高高集聚“熱點(diǎn)區(qū)”和低低集聚“冷點(diǎn)區(qū)”。

Morans I指數(shù)公式：

I=nni=1nj=1wij（xi-）（xj-）/ni=1nj=1wijni=1（xi-）2（5）

LISA公式：

LISA=（xi-）jwij（xj-）/i（xj-）2/n（6）

式中 ，I為生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的雙變量全局自相關(guān)系數(shù)，xi、xj為變量x在相鄰配對(duì)柵格細(xì)胞的值，是平均值，wij是相鄰權(quán)重，n是空間單元總輸。I取值在[-1，1]，大于0表示正相關(guān)，小于0表示負(fù)相關(guān)，等于0表示不相關(guān)。

3?結(jié)果與分析

3.1?研究區(qū)域土地利用現(xiàn)狀

通過(guò)對(duì)多源遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正和圖像掩膜，在影像光譜特征、紋理特征的基礎(chǔ)上，建立遙感影像解譯標(biāo)志，進(jìn)行圖像處理。將江蘇省環(huán)太湖及沿海地區(qū)土地利用劃分為人工表面、林地、濕地、草地、耕地、其他6類用地類型，并對(duì)各類土地利用類型的空間分布及比例進(jìn)行分析。

（1）環(huán)太湖地區(qū)土地利用現(xiàn)狀。

環(huán)太湖地區(qū)包括常州、無(wú)錫、蘇州3市行政區(qū)域，面積為1.75×104 km2，2015年土地利用類型以人工表面、濕地、耕地、林地為主，總比例為996%。其中人工表面6 272 km2，占江蘇太湖流域面積358%;其次為濕地、耕地和林地，分別為32.3%、25.5%、61%。（圖2、3）。

2015年太湖一級(jí)保護(hù)區(qū)（沿湖岸5 km區(qū)域）總面積為3 793.81 km2，主要為林地、耕地、濕地和人工表面。其中林地面積399.26 km2，占10.51%;耕地面積367.23 km2，占968%;人工表面面積513.87 km2，占13.54%;濕地面積2 511.31 km2，占66.19%，其中太湖湖泊面積2 427.8 km2，占濕地面積的96.67%;其他用地面積2.14 km2，占0.06%（圖4）。

（2）沿海地區(qū)土地利用現(xiàn)狀。

江蘇省沿海地區(qū)面積為3.22×104 km2，2015年土地利用類型以耕地、人工表面、濕地為主，總比例為98.6%。其中耕地2.18×104 km2，占沿海地區(qū)面積67.5%;其次為人工表面和濕地，分別為20%、11%（圖5、6）。

以江蘇海岸線向陸延伸10 km作為近岸地區(qū)海岸帶范圍，北起繡針河口蘇魯交界海陸分界點(diǎn)，南至啟東市連興港口，全長(zhǎng)889 km，區(qū)域內(nèi)面積5 452 km2。江蘇省近岸地區(qū)2015年土地利用類型以耕地、濕地、人工表面為主，總比例為96.7%。其中耕地面積2 272 km2，占海岸帶地區(qū)面積417%;其次為濕地和人工表面，分別為35.2%、19.8%，有少部分林地，主要位于連云港云臺(tái)山地區(qū)（圖7、8）。

3.2?土地利用動(dòng)態(tài)變化情況

利用2010年與2015年遙感影像解譯獲取的土地利用變化數(shù)據(jù)，對(duì)太湖流域一級(jí)保護(hù)區(qū)5年來(lái)土地利用變化情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（表1）。2010—2015年，太湖流域一級(jí)保護(hù)區(qū)土地利用類型以濕地、人工表面和

林地為主，其中濕地景觀面積百分比最大，占總面積的65%

以上，是太湖流域一級(jí)保護(hù)區(qū)的優(yōu)勢(shì)類型。從2010—2015

年土地利用變化情況來(lái)看，耕地和人工表面增加幅度較大，分別增加了95.05和52.89 km2。林地和濕地面積減少，分別減少了119.49和30.56 km2。其他用地類型裸土增加了2.11 km2。濕地雖然5年來(lái)面積有下降趨勢(shì)，但仍是區(qū)域景觀基質(zhì)類型。

按照土地利用轉(zhuǎn)移矩陣的計(jì)算公式，利用Markov模型對(duì)一級(jí)保護(hù)區(qū)土地利用變化過(guò)程進(jìn)行空間統(tǒng)計(jì)分析，得到2010—2015年土地利用類型轉(zhuǎn)移矩陣（表2）。結(jié)果表明，2010—2015年，太湖一級(jí)保護(hù)區(qū)各類用地變化明顯，林地是主要的轉(zhuǎn)出類型，耕地是主要的轉(zhuǎn)入類型。林地轉(zhuǎn)出的主要去向?yàn)楦?、人工表面和濕地，轉(zhuǎn)換百分比分別為20.65%、18.16%和6.88%。耕地轉(zhuǎn)入主要依靠林地和人工表面轉(zhuǎn)換而來(lái)，轉(zhuǎn)換比例分別為29.17%和21.45%。濕地減少，人工表面是濕地的主要轉(zhuǎn)出方向，轉(zhuǎn)移率為2.47%。人工表面面積增加主要由林地、濕地和耕地轉(zhuǎn)換而來(lái)。轉(zhuǎn)入比例分別為18.33%、12.21%和9.32%。其他用地類型主要指裸地是面積變化相對(duì)較小的土地利用類型，5年間，裸地面積增加了2.11 km2，主要由林地和濕地轉(zhuǎn)入。同時(shí)亦有小部分臨近太湖入湖河道周邊的裸地因閑置長(zhǎng)草而重新轉(zhuǎn)變?yōu)闈竦亍?/p>

通過(guò)對(duì)2010—2015年景觀格局變化指數(shù)的計(jì)算（表3），可以看出太湖流域一級(jí)保護(hù)區(qū)景觀水平趨于破碎化，區(qū)域景觀格局更加復(fù)雜化和分散化。太湖流域一級(jí)保護(hù)區(qū)總斑塊數(shù)從2010年的5 357個(gè)增加為2015年6 401個(gè)，景觀斑塊數(shù)量的增加說(shuō)明大的斑塊逐漸被分離成小的斑塊。斑塊數(shù)的增加主要是由于耕地及人工表面斑塊數(shù)增加所致。最大斑塊指數(shù)下降，表明區(qū)域景觀格局正被小塊的優(yōu)勢(shì)景觀所取代，呈現(xiàn)出景觀的復(fù)雜化和多樣化。2010—2015年香農(nóng)多樣性指數(shù)下降，而香農(nóng)均勻度指數(shù)呈增加趨勢(shì)，表明景觀優(yōu)勢(shì)組分對(duì)景觀整體控制作用減弱，景觀異質(zhì)性程度逐漸提高，在人類活動(dòng)影響下，土地利用朝著多樣化和均勻化方向發(fā)展。分維數(shù)的降低及分離度指數(shù)的增加，進(jìn)一步意味著各景觀類型的分布更加分散。

3.3?沿海地區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

在氣候變暖、海平面上升的大背景下，作為介于海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)過(guò)渡帶的江蘇省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)脆弱性凸顯，景觀破碎化明顯，災(zāi)害頻發(fā)，生態(tài)服務(wù)價(jià)值明顯降低。鹽城市作為江蘇省面積最大的沿海城市，擁有江蘇省最長(zhǎng)海岸線、最大沿海灘涂和海岸濕地，擁有丹頂鶴和大豐麋鹿兩大世界珍稀生物保護(hù)區(qū)，在生物多樣性維持和生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面具有重要作用。因此選取鹽城海岸帶作為土地利用變化研究對(duì)象，具有典型性和代表性。運(yùn)用 GIS 和遙感技術(shù)，在兩期土地利用數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，利用景觀指數(shù)構(gòu)建生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，探討研究區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空變化特征及景觀生態(tài)驅(qū)動(dòng)力，以期為江蘇沿海城市化過(guò)程中區(qū)域土地可持續(xù)利用及生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

（1）土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析。

由表4可知，耕地是研究區(qū)最主要的景觀，面積達(dá) 78%以上，分布廣，為區(qū)域基質(zhì)，其他景觀分布于其周圍或鑲嵌其中。其次是建設(shè)用地，建設(shè)用地面積不斷增大，但其斑塊個(gè)數(shù)逐漸下降，這是由于其主要侵占周邊的耕地以及農(nóng)村居住用地，因此整體集聚，破碎度降低，分離度變小。水域面積增大的同時(shí)，其斑塊個(gè)數(shù)增大為 50.17%，導(dǎo)致其優(yōu)勢(shì)度呈遞增趨勢(shì)，分離度和破碎度不斷減小。與建設(shè)用地和草地不同的是，耕地、草地面積不斷減小，但兩者的斑塊個(gè)數(shù)變化不大，兩者的分離度均不斷增大。林地面積呈先增后減的趨勢(shì)，但其破碎度和分離度一直上升。

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