2005-2018年瀾滄江下游流域景觀生態(tài)安全時空變化及其驅(qū)動因素

和春蘭,普軍偉,沈金祥

(1.云南國土資源職業(yè)學(xué)院,云南 昆明 652501;2.云南大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,云南 昆明 650500)

生態(tài)系統(tǒng)為人類的生存與發(fā)展提供了必不可少的物質(zhì)資源，景觀則是由不同生態(tài)系統(tǒng)組成的地表綜合體。生態(tài)安全是生態(tài)系統(tǒng)健康和完整狀況的表征[1]。近半個世紀(jì)以來，隨著人口持續(xù)增長、城市快速擴(kuò)張，人類活動已造成了全球與區(qū)域的植被減少、土地退化、氣候變暖、生產(chǎn)力減弱、生物多樣性下降等問題，嚴(yán)重威脅著生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展[2]，生態(tài)安全難以有效保障。景觀生態(tài)安全，是指一定時空范圍內(nèi)，由不同景觀類型空間鑲嵌而成的地表綜合體，在維持自身健康的前提下，提供生態(tài)服務(wù)功能的穩(wěn)定性和可持續(xù)性[3]。景觀生態(tài)安全是生態(tài)安全概念在尺度上的進(jìn)一步細(xì)化，強(qiáng)調(diào)不同景觀類型的空間鑲嵌格局和鄰接關(guān)系，是從景觀質(zhì)量、數(shù)量和空間角度對生態(tài)安全評價(jià)的綜合。景觀生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的演變是影響生態(tài)安全的關(guān)鍵[4-5]，是生態(tài)學(xué)、地球科學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域研究的基本前提。因此，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響生態(tài)系統(tǒng)健康的背景下，景觀生態(tài)安全時空變化研究為了解區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)提供了重要的基礎(chǔ)信息[6]，成為促進(jìn)景觀生態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與加強(qiáng)生態(tài)服務(wù)功能的直接有效途徑[7]。目前景觀生態(tài)安全已經(jīng)受到學(xué)者們的重視，分別在城市群[8-9]、海岸帶[10-11]、水系流域[12-13]、高原山區(qū)[14-15]及其他重要區(qū)域[16-17]開展了相關(guān)研究，奠定了較好的理論基礎(chǔ)。在方法上，目前研究多采用各類景觀指數(shù)評價(jià)區(qū)域的景觀生態(tài)安全，其中以景觀格局的干擾度和脆弱度分析為主[6,16]。這些研究強(qiáng)調(diào)了景觀生態(tài)安全的穩(wěn)定性，但往往忽視了景觀所發(fā)揮的生態(tài)服務(wù)功能[18-19]。并且當(dāng)前研究大多分析土地利用變化情況下景觀生態(tài)安全的響應(yīng)[20]，而忽視了其他因素對景觀生態(tài)安全的影響狀況，不能較好地識別區(qū)域景觀生態(tài)安全變化的驅(qū)動機(jī)制。同時，流域是生態(tài)安全研究的一個重要尺度，流域內(nèi)景觀生態(tài)安全具有明顯的地域特征和空間外溢性[18]。尤其瀾滄江作為國際河流，其生態(tài)安全對流經(jīng)國家的生態(tài)系統(tǒng)管理、資源環(huán)境保護(hù)至關(guān)重要。瀾滄江下游流域地處云貴高原西南部，生物多樣性豐富，但高原山區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，一旦遭到破壞就難以恢復(fù)。隨著中國西部開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，區(qū)域發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的矛盾日益突出。目前各級政府部門已經(jīng)認(rèn)識到生態(tài)系統(tǒng)的重要性，提出“生態(tài)文明”理念并大力加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)；同時云南省是中國構(gòu)建西南生態(tài)安全屏障的重要省份，其中瀾滄江下游流域又處于西南邊境，更是這一屏障的先決戰(zhàn)略地點(diǎn)[21]。但當(dāng)前關(guān)于瀾滄江流域景觀生態(tài)安全的研究較少，以往研究的時間尺度仍停留在上個世紀(jì)，難以對今后的生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展提供支持；并且流域尺度下景觀生態(tài)安全的影響機(jī)制研究鮮有見到，難以支持河流流域生態(tài)系統(tǒng)和景觀格局的科學(xué)管理。因此，本文進(jìn)行瀾滄江下游流域的景觀生態(tài)安全時空變化及驅(qū)動因素分析，旨在有效解決這一問題，為該區(qū)及其他流經(jīng)國家的人與自然協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

瀾滄江下游流域位于中國西南地區(qū)(21°11′—26°47′N，99°42′—101°50′E)，面積為73 221.30 km2，占瀾滄江流域總面積的43.74%；涉及18個縣市，占云南省國土總面積的18.77%(見圖1)。區(qū)域?yàn)榈湫偷母呱綅{谷到低山盆地過渡區(qū)，地勢由北向南逐漸下降；受西風(fēng)帶環(huán)流控制，氣候類型多樣，大部分地區(qū)的年降雨量在1 000 mm以上，且季節(jié)分配不均，5—10月份雨量集中。同時，該區(qū)也是云南少數(shù)民族分布最有代表性的地區(qū)，有傣族、白族、彝族、哈尼族等18個少數(shù)民族沿河谷聚居，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以農(nóng)業(yè)為主，經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后。

圖1 瀾滄江下游流域位置

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

本研究共收集了瀾滄江下游流域2005，2010，2015和2018年4期遙感影像(分辨率30 m)，其中2005年，2010年采用Landsat 5-TM衛(wèi)星影像，2015年，2018年采用Landsat8-OLI衛(wèi)星影像，數(shù)據(jù)均來源于中科院地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站(http:∥www.gscloud.cn/)。為保障數(shù)據(jù)質(zhì)量，盡量下載使用云量在5%以內(nèi)、拍攝時間在雨季(5—7月)的影像，并運(yùn)用ENVI5.1軟件對篩選好的影像進(jìn)行多波段合成、大氣校正、幾何校正以及圖像鑲嵌、裁剪、增強(qiáng)等數(shù)據(jù)處理。根據(jù)土地利用現(xiàn)狀分類標(biāo)準(zhǔn)(GB/T21010-2017)，結(jié)合研究區(qū)特點(diǎn)與研究目的，將研究區(qū)的景觀劃分為林地、草地、耕地、水域、建設(shè)用地和裸地6種類型。在實(shí)地考察的基礎(chǔ)上，參考Google Earth軟件建立解譯標(biāo)志，采用監(jiān)督分類及人工目視解譯相結(jié)合的方法分別對4期遙感影像進(jìn)行解譯。經(jīng)野外實(shí)地驗(yàn)證、高空間分辨率Google影像以及局部高比例尺景觀現(xiàn)狀分類圖檢驗(yàn)，采用誤差矩陣法對分類結(jié)果進(jìn)行精度評價(jià)，4期遙感影像的總體分類精度(overall accuracy)在90%以上，結(jié)果可靠，滿足本研究的分析要求[22-23]。從政府部門收集了瀾滄江下游流域的城市行政中心、主要道路和水系數(shù)據(jù)，通過ArcGIS 10.5軟件中歐氏距離分析工具計(jì)算得到研究區(qū)距城市距離、距道路距離、距河流距離空間數(shù)據(jù)；區(qū)域數(shù)字高程模型DEM(分辨率30 m)數(shù)據(jù)由中科院地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站下載，通過鑲嵌、裁剪等處理后得到研究區(qū)范圍的高程數(shù)據(jù)，并通過ArcGIS 10.5軟件空間分析功能計(jì)算得到坡度數(shù)據(jù)；基于全球氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)站(https:∥en.tutiempo.net/climate)，收集了流域及附近區(qū)域的21個氣象站2005，2010，2015和2018年降水和氣溫?cái)?shù)據(jù)，通過ArcGIS 10.5軟件的Kriging插值功能計(jì)算得到整個流域降水和氣溫的空間分布數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)處理后統(tǒng)一到30 m×30 m柵格尺度，根據(jù)瀾滄江下游流域2005，2010，2015和2018年景觀分類數(shù)據(jù)，研究運(yùn)用Fragstats 4.2軟件提取各景觀類型的景觀指數(shù)；按照景觀生態(tài)安全評價(jià)模型，運(yùn)用ArcGIS 10.5軟件進(jìn)行景觀生態(tài)安全度的疊加計(jì)算分析；由于整個流域數(shù)據(jù)量較大，因此通過采樣得到3 000 m×3 000 m網(wǎng)格的景觀生態(tài)安全度和驅(qū)動因素空間數(shù)據(jù)，并使用GeoDa 1.14軟件計(jì)算雙變量空間自相關(guān)的Moran’sI指數(shù)，進(jìn)行驅(qū)動因素分析。

2.2 景觀生態(tài)安全評價(jià)模型構(gòu)建

借鑒前人的研究成果[18-20]，選用景觀生態(tài)安全結(jié)構(gòu)指數(shù)和功能指數(shù)構(gòu)建景觀生態(tài)安全度指標(biāo)，對景觀生態(tài)安全進(jìn)行綜合性評價(jià)。

2.2.1 景觀生態(tài)安全結(jié)構(gòu)指數(shù) 景觀生態(tài)安全結(jié)構(gòu)指數(shù)通過景觀干擾度與景觀脆弱度來表示。景觀干擾度指景觀所受到自然和人類活動的影響程度，與景觀破碎度、分離度、優(yōu)勢度有關(guān)；景觀脆弱度指景觀受外界干擾時的敏感程度，值越大說明抗干擾能力越弱。景觀生態(tài)安全結(jié)構(gòu)指數(shù)公式為：

EIi=1-10×Ui·Vi

(1)

Vi=aFi·bSi·cDi

(2)

Ci=NPi/CAi

(3)

(4)

Di=(NPi/TN+CAi/TA+mi/M)

(5)

式中：EIi為第i類景觀類型的結(jié)構(gòu)安全指數(shù)；Ui為景觀干擾度；Vi為景觀脆弱度；Fi，Si，Di分別為第i類景觀的破碎度、分離度、優(yōu)勢度(計(jì)算Ui時需要對這3個景觀指數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化)，其中Di通過某景觀類型在景觀中出現(xiàn)的頻率、密度、蓋度表示；NPi為第i類景觀的斑塊數(shù)；CAi為第i類景觀的面積；TN為斑塊總數(shù)目；mi為第i類景觀類型在樣本中出現(xiàn)的斑塊數(shù)目；TA為景觀總面積；M為樣本景觀斑塊總數(shù)目；a，b，c為破碎度、分離度、優(yōu)勢度的權(quán)重，根據(jù)前人研究[19,24]將其賦值為a=0.5；b=0.3；c=0.2；Vi根據(jù)前人研究成果及瀾滄江流域?qū)嶋H情況，對各類景觀類型的脆弱度指數(shù)進(jìn)行賦值(表1)。

2.2.2 景觀生態(tài)安全功能指數(shù) 研究區(qū)2005—2018年來景觀類型相互轉(zhuǎn)變，不但導(dǎo)致景觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，景觀功能也相應(yīng)變化。景觀功能是指景觀作為一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，其與周圍環(huán)境、信息和能量之間存在相互作用，使得景觀內(nèi)部物質(zhì)流、物種流和能量流發(fā)生各種復(fù)雜變化[25]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是對生態(tài)系統(tǒng)功能的定量表達(dá)[26]，指生態(tài)系統(tǒng)直接或間接為人類生存與發(fā)展提供服務(wù)的能力，因此將單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量作為各景觀類型的生態(tài)安全功能指數(shù)。參考前人研究結(jié)果[27-29]，結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況，構(gòu)建瀾滄江下游各景觀類型的生態(tài)安全功能指數(shù)(表1)。

2.2.3 景觀生態(tài)安全度綜合模型 景觀是一個具有特定結(jié)構(gòu)與功能的整體系統(tǒng)[3]。將景觀生態(tài)安全結(jié)構(gòu)指數(shù)與景觀生態(tài)安全功能指數(shù)的幾何平均值作為景觀類型生態(tài)安全值，再進(jìn)行空間化得到每個柵格單元的景觀生態(tài)安全度。計(jì)算公式為：

(6)

(7)

式中：LESi為第i類景觀的生態(tài)安全度；LESn為第n柵格單元的景觀生態(tài)安全度；Ani為第i類景觀在第n柵格單元內(nèi)所占的面積；An為第n柵格單元的總面積；m為第n柵格單元中景觀類型總數(shù)目。SIi為景觀生態(tài)安全結(jié)構(gòu)指數(shù)；EVi為景觀生態(tài)安全功能指數(shù)。

2.3 時空變化驅(qū)動分析方法

景觀生態(tài)安全具有一定的空間特征，因此采用雙變量空間自相關(guān)分析刻畫多個變量之間的相關(guān)特征，識別地形、氣象等各因素對景觀生態(tài)安全時空變化的驅(qū)動作用。計(jì)算公式為：

(8)

3 結(jié)果與分析

3.1 景觀生態(tài)安全時空變化特征

通過ArcGIS 10.5和Fragstats 4.2軟件計(jì)算，得到2005，2010，2015和2018年瀾滄江下游的景觀生態(tài)安全指數(shù)及景觀生態(tài)安全度(見表1，圖2)，進(jìn)行空間化后得到每個柵格單元的景觀生態(tài)安全度(見圖3)。同時，為進(jìn)一步表示研究區(qū)的景觀生態(tài)安全時空變化特征，依據(jù)四期評價(jià)結(jié)果的自然斷點(diǎn)分類值，整合分類后將景觀生態(tài)安全度劃為5個等級(見表2)。在時序上，流域4個時期的整體生態(tài)安全度分別為3.341，3.448，4.019和3.900，呈先增后減的變化趨勢，但總體上有所提升(圖2)。其中，2005—2018年期間，林地的生態(tài)安全度先減后增，草地的生態(tài)安全度先增后減，耕地和水域的生態(tài)安全度一直上升，而建設(shè)用地和裸地的生態(tài)安全度持續(xù)下降(表1)。從景觀類型上看，4期生態(tài)安全度都呈現(xiàn)同樣的比較關(guān)系：水域>林地>草地>耕地>建設(shè)用地>裸地，與各景觀類型的生態(tài)安全功能指數(shù)大小排序相同。說明各景觀類型間功能指數(shù)差距顯著，是影響景觀生態(tài)安全度的重要指數(shù)，景觀類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是決定區(qū)域景觀生態(tài)安全的重要因素。相對而言，景觀類型的功能指數(shù)沒有考慮時間變化，因此需要從結(jié)構(gòu)指數(shù)變化方面進(jìn)一步分析研究區(qū)各景觀類型的生態(tài)安全時間變化特征。瀾滄江下游地區(qū)的景觀生態(tài)安全結(jié)構(gòu)指數(shù)在4個時期有所差別，2005和2010年表現(xiàn)為：建設(shè)用地>林地>水域>草地>裸地>耕地，2015年時表現(xiàn)為：林地>建設(shè)用地>水域>草地>耕地>裸地，2018年變?yōu)椋毫值?水域>建設(shè)用地>草地>耕地>裸地(見表1)。13 a間，建設(shè)用地的結(jié)構(gòu)指數(shù)逐年降低，主要由于瀾滄江下游地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類活動增強(qiáng)，建設(shè)用地面積不斷增加，使得景觀破碎度和分離度顯著上升，景觀干擾度提高，導(dǎo)致建設(shè)用地景觀生態(tài)安全的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降；林地的結(jié)構(gòu)指數(shù)先減小，主要由于2010年前后云南省遭受連年旱災(zāi)，林地面積減少，景觀分離度增加所導(dǎo)致，而旱災(zāi)過后，在生態(tài)保護(hù)等政策支持下，林地面積增加，景觀破碎度和分離度明顯降低，優(yōu)勢度整體增強(qiáng)，結(jié)構(gòu)指數(shù)又不斷增大；水域的結(jié)構(gòu)指數(shù)一直較高，且不斷增加，說明流域內(nèi)瀾滄江和洱海的水文調(diào)節(jié)使整體水域景觀結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，尤其2014年糯扎渡水電站建成蓄水后，研究區(qū)內(nèi)水域面積明顯增加，景觀破碎度和分離度都明顯降低，導(dǎo)致景觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到進(jìn)一步增強(qiáng)；耕地的結(jié)構(gòu)指數(shù)不斷上升，說明隨著基本農(nóng)田政策出臺，增強(qiáng)了耕地歸并與整治的力度，其景觀破碎度和分離度在2010年以后明顯降低，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強(qiáng)；草地的結(jié)構(gòu)指數(shù)先增后減，與草地景觀類型面積波動性大，以及草地與林地、耕地間的相互轉(zhuǎn)化有關(guān)；裸地的結(jié)構(gòu)指數(shù)不斷下降，主要由于其面積增加且景觀分離度不斷上升導(dǎo)致(見表1)。

表1 瀾滄江下游2005-2018年景觀生態(tài)安全指數(shù)

圖2 瀾滄江下游2005-2018年整體景觀生態(tài)安全度變化

在空間上，瀾滄江下游地區(qū)的景觀生態(tài)安全格局極不平衡，2005和2010年，生態(tài)安全度較低的區(qū)域主要分布在北部和中西部。同時，除洱海附近由于建設(shè)用地較多、城鎮(zhèn)化率較高而生態(tài)安全等級較低外，其余生態(tài)安全度較低的區(qū)域大多分布于瀾滄江以西。景觀生態(tài)安全度較高的區(qū)域則主要分布在東部、南部及東南部，以及洱海水域范圍；2015和2018年，瀾滄江下游流域除東部與南部有部分區(qū)域生態(tài)安全降低外，景觀生態(tài)安全的整體空間分布與前兩個時期相比并未發(fā)生明顯變化。主要由于13 a來區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，景洪、思茅、勐海、勐臘、寧洱和景谷6個縣市城鎮(zhèn)化水平提高，其周邊區(qū)域生態(tài)安全度降低，導(dǎo)致瀾滄江下游的南部和東部有較低生態(tài)安全等級零星分布(見圖3)。

圖3 瀾滄江下游2005-2018年景觀生態(tài)安全等級分布

景觀生態(tài)安全分級方面，2005—2018年期間，較安全等級的面積都最大，占瀾滄江下游地區(qū)總面積的30%以上；其次為高安全和中安全等級，占區(qū)域總面積的18%到30%之間；低安全等級面積較少，占區(qū)域總面積的10%左右；而不安全等級面積最低，僅占區(qū)域總面積的3%左右。由表2可以看出，瀾滄江下游地區(qū)13 a間景觀生態(tài)安全以較高安全等級為主，高安全、較安全和中安全等級占全區(qū)總面積的85%以上，生態(tài)安全狀況相對良好，在人為干擾較少的情況下，能發(fā)揮重要的生態(tài)服務(wù)功能與作用；但由于社會發(fā)展、土地開墾、城市擴(kuò)張等原因，仍有部分不安全和低安全等級分布。尤其原本生態(tài)安全狀況最好的東部、南部和東南部區(qū)域存在惡化趨勢，應(yīng)當(dāng)加以重視。整體上，瀾滄江下游的景觀生態(tài)安全呈現(xiàn)出較明顯的時空變化特征。因此，要進(jìn)一步了解瀾滄江下游地區(qū)景觀生態(tài)安全的時空變化規(guī)律，需要進(jìn)行時空變化的驅(qū)動分析。

表2 瀾滄江下游景觀生態(tài)安全分級面積比例 %

3.2 景觀生態(tài)安全時空變化驅(qū)動分析

瀾滄江下游流域?qū)儆诟呱綅{谷到低山盆地過渡區(qū)，復(fù)雜的地形地貌、多變的氣候條件、脆弱的生態(tài)環(huán)境、豐富的生態(tài)系統(tǒng)種類，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)景觀生態(tài)安全發(fā)生變化的原因復(fù)雜。

綜合參考以往景觀生態(tài)安全研究[30-31]，選取距城市距離、距道路距離、距河流距離、高程、坡度、氣溫和降水共7個因素(見圖4)，分析研究區(qū)景觀生態(tài)安全時空變化的驅(qū)動機(jī)理(見表3)。其中，由于氣溫與降水4個時期空間分布規(guī)律相似，只采用2018年數(shù)據(jù)成圖顯示。2005—2018年期間，瀾滄江下游地區(qū)景觀生態(tài)安全與各因素之間呈現(xiàn)一定的規(guī)律，與距城市距離、距道路距離、距河流距離、氣溫和降水呈正相關(guān)關(guān)系，而與高程和坡度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。說明距城市、道路和河流越遠(yuǎn)的地方，景觀生態(tài)安全度越高；氣溫較高、降水豐富的區(qū)域景觀生態(tài)安全也相對較好；而高程和坡度較大的地區(qū)則景觀生態(tài)安全趨弱。其中，距城市距離、距道路距離、氣溫和降水的Moran’sI指數(shù)最大，并呈顯著相關(guān)，對景觀生態(tài)安全度時空變化的驅(qū)動作用最強(qiáng)；距河流距離的Moran’sI指數(shù)次之，部分年份呈顯著相關(guān)，對景觀生態(tài)安全的時空變化具有一定的解釋作用；而高程和海拔的Moran’sI指數(shù)最小，對景觀生態(tài)安全的影響能力較弱，并非瀾滄江下游地區(qū)景觀生態(tài)安全時空變化的主要驅(qū)動因素。

表3 景觀生態(tài)安全與各因素的Moran’s I指數(shù)

圖4 瀾滄江下游景觀生態(tài)安全驅(qū)動因素空間分布

從不同年份看，研究區(qū)景觀生態(tài)安全與各因素之間的相關(guān)性有所差別。2005，2010，2015和2018年4個時期中，距城市距離與景觀生態(tài)安全度的Moran’sI指數(shù)分別為0.125，0.114，0.227和0.211，說明距城市距離對景觀生態(tài)安全的驅(qū)動作用愈發(fā)明顯，并且散點(diǎn)圖中以第Ⅲ象限分布居多，處于“低—低”狀態(tài)，大部分距離城市較近的區(qū)域景觀生態(tài)安全度較低，人類活動使景觀生態(tài)安全逐漸惡化；距道路距離與景觀生態(tài)安全度的Moran’sI指數(shù)分別為0.119，0.122，0.176和0.218，散點(diǎn)圖中同樣以第Ⅲ象限分布居多，說明距道路距離對景觀生態(tài)安全的驅(qū)動作用也是逐年增強(qiáng)，并且與距城市距離有相似的作用機(jī)制；距河流距離與景觀生態(tài)安全度的Moran’sI指數(shù)分別為0.121，0.099，0.028和0.025，除2005年顯著相關(guān)外，后3個時期對景觀生態(tài)安全的影響作用并不明顯，說明河流對景觀生態(tài)安全的影響逐年減弱；氣溫與景觀生態(tài)安全度的Moran’sI指數(shù)分別為0.099，0.148，0.127和0.164，除2005年外其他時期顯著相關(guān)，說明氣溫對于景觀生態(tài)安全的影響逐漸增加；降水與景觀生態(tài)安全度的Moran’sI指數(shù)分別為0.173，0.131，0.168和0.222，均處于顯著相關(guān)狀態(tài)，說明降水對景觀生態(tài)安全有較明顯的影響作用，相對而言2010年云南省旱災(zāi)發(fā)生時對景觀生態(tài)安全的驅(qū)動較弱，其他時期降水都能使生態(tài)安全向好發(fā)展；高程和坡度對景觀生態(tài)安全的影響則不明顯，4個時期的驅(qū)動作用波動較小。

4 討 論

瀾滄江作為中國與東南亞共有的重要國際河流，其景觀生態(tài)安全的重要性不言而喻。2005—2018年期間，瀾滄江下游流域的整體景觀生態(tài)安全度呈先升后降的變化特征，總體上呈向好發(fā)展的趨勢。王娟等研究1985—2000年瀾滄江流域的景觀生態(tài)安全變化，認(rèn)為景觀生態(tài)安全指數(shù)呈下降趨勢[21]。這與其研究結(jié)果綜合可以得出，比起上個世紀(jì)，瀾滄江下游流域的生態(tài)安全狀況得到一定改善。這說明在生態(tài)文明建設(shè)過程中，加大生態(tài)保育力度、倡導(dǎo)生態(tài)文明行為，為景觀生態(tài)安全的改善提供了良好的條件。同時，流域內(nèi)景觀生態(tài)安全空間分布具有一定的規(guī)律性，北部和中西部的景觀生態(tài)安全狀況明顯比東部、南部和東南部差，但東部、南部和東南部也有惡化趨勢，并且與區(qū)域內(nèi)重要城市的發(fā)展區(qū)域吻合。從景觀類型上看，林地和草地的景觀生態(tài)安全度有所波動，耕地和水域的景觀生態(tài)安全度上升，建設(shè)用地和裸地的景觀生態(tài)安全度下降，與相關(guān)研究結(jié)果類似[6,32]。這說明人類活動過程中導(dǎo)致的景觀類型變化對生態(tài)安全具有明顯的擾動作用。瀾滄江下游流域的景觀生態(tài)安全主要受到距城市距離、距道路距離、距河流距離、氣溫和降水等因素的驅(qū)動，與其他河流流域的研究結(jié)果相似[4,30]。尤其距城市距離、距道路距離、氣溫和降水因素對流域的景觀生態(tài)安全影響最為顯著。城市、道路的建設(shè)能直觀表現(xiàn)人類活動的強(qiáng)弱程度，以及對生態(tài)環(huán)境的擾動作用[33-35]。距城市距離和距道路距離對景觀生態(tài)安全驅(qū)動作用明顯，是人類活動干擾生態(tài)環(huán)境的一個重要體現(xiàn)，其影響能力超過了所有的自然因素，能在短時間內(nèi)直接作用于景觀類型的覆被變化，最終導(dǎo)致景觀生態(tài)安全不斷惡化。因此在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，應(yīng)加強(qiáng)規(guī)劃與管理，減弱這種人為擾動的負(fù)面效應(yīng)。同時，氣溫相對較高、降水相對充沛的南方地區(qū)植物生長條件較好，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，并且能向人類活動提供較強(qiáng)的生態(tài)服務(wù)，因此氣象因素成為影響景觀生態(tài)安全的重要自然驅(qū)動因素[30]。距河流距離的影響作用相對較弱，并且逐漸降低，主要由于交通尚未發(fā)展時，耕地、建設(shè)用地等對生態(tài)安全擾動較大的景觀類型需要沿河發(fā)展，因而距離河流較近的區(qū)域生態(tài)安全度較低，但交通等基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展后，河流的重要性逐漸減弱，對景觀生態(tài)安全的影響作用也慢慢變小。高程、坡度等地形地貌因素對景觀生態(tài)安全有負(fù)向驅(qū)動作用，但影響力極低。瀾滄江下游流域是由高山峽谷到低山盆地的過渡區(qū)，地形地貌變化較大，南北呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)，因而地形地貌方面的高程、坡度因子對景觀生態(tài)安全影響較弱?？傮w上看，距城市距離、距道路距離、氣溫和降水等社會、氣象因素對景觀生態(tài)安全的作用最為明顯，在生態(tài)開發(fā)與管理時應(yīng)多加注意。同時，瀾滄江筑有多級水電站，亦是人為工程干擾自然生態(tài)環(huán)境的一種方式，但由于缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，因而難以探討水電站建設(shè)對景觀生態(tài)安全的正向或負(fù)向驅(qū)動機(jī)制。今后在開展流域尺度景觀生態(tài)安全時空變化驅(qū)動分析的研究時，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對這一內(nèi)容的深入探討。

5 結(jié) 論

(1) 2005—2018年期間，瀾滄江下游流域整體景觀生態(tài)安全度呈先增后減的變化特征，總體上有所提升?？臻g上呈現(xiàn)北部和中西部景觀生態(tài)安全較差，而東部、南部和東南部較好的狀況，同時由于城市不斷建設(shè)發(fā)展，鄰近景洪、思茅、勐海、勐臘、寧洱和景谷6個縣市的區(qū)域景觀生態(tài)安全有所惡化。

(2) 各景觀類型中，瀾滄江下游流域的景觀生態(tài)安全度從大到小依次為：水域>林地>草地>耕地>建設(shè)用地>裸地，景觀生態(tài)安全功能具有主導(dǎo)作用。其中，13 a間林地的生態(tài)安全度先減后增，草地的生態(tài)安全度先增后減，耕地和水域的生態(tài)安全度一直上升，而建設(shè)用地和裸地的生態(tài)安全度持續(xù)下降，則與景觀生態(tài)安全的結(jié)構(gòu)指數(shù)變化相關(guān)。

(3) 瀾滄江下游流域景觀生態(tài)安全的時空變化主要受距城市距離、距道路距離、距河流距離、氣溫和降水等因素的驅(qū)動，尤其社會因素和氣象因素的影響作用最為顯著。在進(jìn)行資源環(huán)境開發(fā)、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展時，應(yīng)盡量降低由人類活動引起的生態(tài)環(huán)境負(fù)荷，同時積極發(fā)揮氣象因素對生態(tài)安全的正向效應(yīng)，避免在生態(tài)文明建設(shè)過程中因決策失誤而帶來的重大生態(tài)、經(jīng)濟(jì)損失。