太行山不同地形梯度生境質(zhì)量空間分異及其影響因素研究
——以河北省阜平縣為例

田佳博，杜哲，賈啟建，何玲,3

(1河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國(guó)土資源學(xué)院，河北 保定 071000；2河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)村發(fā)展學(xué)院，河北 保定 071000；3國(guó)土資源部環(huán)渤海土地利用-河北滄州野外基地，河北 滄州 061000)

在全球范圍內(nèi)，在人類活動(dòng)以及氣候變化的影響下，生物多樣性危機(jī)已經(jīng)成為了全球性的生態(tài)問題，生境質(zhì)量水平退化是生物多樣性保護(hù)工作中最為棘手的問題之一[1-3]。中國(guó)作為生物多樣性最為豐富的國(guó)家之一，面臨的生境質(zhì)量問題也更為嚴(yán)峻[4]。生境質(zhì)量是評(píng)價(jià)生物多樣性的重要指標(biāo)，指生態(tài)系統(tǒng)中能夠?yàn)閭€(gè)體或種群提供適宜的生存條件的能力，是研究生物多樣性的基本途徑[5-8]。隨著社會(huì)發(fā)展速度的加快以及城市化和工業(yè)化的逐漸深入，生境所受干擾不斷增強(qiáng)，生境斑塊之間的物質(zhì)流和能量流循環(huán)交換過程出現(xiàn)紊亂[9]。因此，對(duì)生境質(zhì)量水平與自然因素及人類活動(dòng)之間的響應(yīng)過程和作用機(jī)制進(jìn)行探究是當(dāng)前生態(tài)領(lǐng)域重要的研究方向。

生境質(zhì)量評(píng)價(jià)受研究尺度、數(shù)據(jù)來(lái)源等多種因素的影響，國(guó)內(nèi)外學(xué)者的評(píng)價(jià)方法存在相應(yīng)差異。研究方法上，國(guó)內(nèi)外生境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法主要有2種：一是采用熵權(quán)法、主成分分析法以及層次分析法等構(gòu)建生境的指標(biāo)體系來(lái)評(píng)估生境質(zhì)量，如劉世梁等在構(gòu)建海拔高度、植被類型和水源地距離生境因子等指標(biāo)的基礎(chǔ)上對(duì)漫灣庫(kù)區(qū)生境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估[10-13]。該方法對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)和研究問題的各方面進(jìn)行了較全面的考慮，靈活地表現(xiàn)出單個(gè)指標(biāo)對(duì)綜合評(píng)價(jià)的反映，但僅考慮了生境質(zhì)量適宜度而忽略了威脅源且指標(biāo)數(shù)量要求較多、數(shù)據(jù)獲取難度較大。二是基于模型法對(duì)生境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。主要包括：InVEST、ARIES以及SolVES等[14-15]。其中，InVEST模型具有運(yùn)用成本低、評(píng)估結(jié)果準(zhǔn)確以及空間可視化等特點(diǎn)，在生境質(zhì)量評(píng)估方面應(yīng)用最為廣泛。劉春芳等采用InVEST模型對(duì)榆中縣1995年、2005年以及2015年的生境質(zhì)量變化進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)生境質(zhì)量變化的原因進(jìn)行了系統(tǒng)的分析[16-17]。李晴等基于1980-2018年長(zhǎng)江中下游地區(qū)土地利用覆被數(shù)據(jù)，對(duì)研究區(qū)生境質(zhì)量時(shí)空變化進(jìn)行評(píng)估[18]。研究尺度上，主要包括國(guó)家尺度、省域尺度、市域尺度以及縣域尺度等。Sallustio等采用InVEST模型對(duì)意大利生境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，確定國(guó)家級(jí)生物多樣性保護(hù)區(qū)并提出保護(hù)和治理方案[19]。梁曉瑤等基于InVEST模型對(duì)黑龍江省生境質(zhì)量空間格局及其影響因素進(jìn)行探究[20]。彭建等基于綜合生境質(zhì)量評(píng)估模型，從地類、區(qū)域以及外部威脅3個(gè)角度對(duì)黃山市生境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估[21]。郝月等對(duì)河北省唐縣生境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，在生態(tài)質(zhì)量評(píng)估的基礎(chǔ)上構(gòu)建生態(tài)安全格局[22]。研究?jī)?nèi)容上，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究多集中于土地利用變化、景觀格局與生境質(zhì)量的響應(yīng)機(jī)制研究。Mushet等對(duì)美國(guó)中部平原區(qū)不同土地利用類型的生境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估[23]。劉孟竹等以中國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶為研究區(qū)，對(duì)土地利用變化與生境質(zhì)量之間關(guān)聯(lián)機(jī)制展開研究[24]。常玉旸等以京津冀為研究區(qū)，對(duì)其生境質(zhì)量與景觀格局演變進(jìn)行探究[25]。地形作為最重要的自然地理要素之一，其與生境質(zhì)量存在密不可分的關(guān)系，是影響生境質(zhì)量空間格局分異的重要因子[26]。同時(shí)在已有的生境質(zhì)量地形梯度相關(guān)研究中，大多從高程、坡度以及地形起伏度等單一地形因子角度對(duì)生境質(zhì)量地形梯度效應(yīng)進(jìn)行探討[27-28]，對(duì)于生境質(zhì)量與多地形因子之間的變化關(guān)系研究較少，存在一定的局限性。山區(qū)具有復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境，其生物多樣性維持狀況是地理學(xué)和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注重點(diǎn)，相比于平原地區(qū)，山區(qū)生境分布受地形因素影響更為明顯。因此，從地形角度對(duì)山區(qū)生境質(zhì)量展開評(píng)價(jià)有助于進(jìn)一步探究生境質(zhì)量空間格局分異機(jī)制[29-30]。

不同地區(qū)由于具有不同的社會(huì)和自然環(huán)境，生物多樣性水平必然有所差異，因此導(dǎo)致了生境質(zhì)量空間格局的異質(zhì)性，對(duì)生境質(zhì)量空間異質(zhì)性驅(qū)動(dòng)因素的識(shí)別也成為了一項(xiàng)亟待解決的問題[31-32]。目前對(duì)生境質(zhì)量空間異質(zhì)性驅(qū)動(dòng)因子的研究方法主要包括相關(guān)分析、地理加權(quán)回歸分析、情景模擬、以及地理探測(cè)器[33-35]。其中，地理探測(cè)器是用來(lái)分析數(shù)據(jù)空間異質(zhì)性的有力工具，可用于揭示數(shù)據(jù)空間異質(zhì)性背后的主要驅(qū)動(dòng)因子，并定量分析單個(gè)驅(qū)動(dòng)因子及因子交互對(duì)因變量的解釋力度[36]。

整體來(lái)看，現(xiàn)有研究大多側(cè)重于對(duì)土地利用、景觀格局等與生境質(zhì)量之間的關(guān)系進(jìn)行研究，缺少對(duì)地形較為復(fù)雜的山區(qū)生境質(zhì)量空間分布特征、梯度效應(yīng)以及生境質(zhì)量空間分布的驅(qū)動(dòng)因子探究?；诖耍狙芯窟x取太行山區(qū)不同梯度地形地貌的典型區(qū)域——河北省阜平縣為研究區(qū)，基于InVEST模型評(píng)估其生境質(zhì)量，引入地形位指數(shù)對(duì)阜平縣生境質(zhì)量空間分布特征及其梯度效應(yīng)進(jìn)行分析，同時(shí)從地形、社會(huì)活動(dòng)以及氣候條件等角度入手，采用地理探測(cè)器模型對(duì)生境質(zhì)量空間分異主要驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行探究，研究結(jié)果可為保護(hù)阜平縣及太行山區(qū)生物多樣性及生態(tài)安全，提升生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

太行山脈位于中國(guó)地形第二階梯的東緣，山勢(shì)東陡西緩，海拔北高南低，是中國(guó)東部地區(qū)的地理分界線和京津冀的重要生態(tài)屏障。河北省阜平縣(E 113°45′～114°37′，N 38°39′～39°08′)地處太行山脈中段，河北省西部，縣域面積2 527.14 km2，縣域內(nèi)地形地貌特點(diǎn)與太行山區(qū)的地形地貌基本一致，地勢(shì)呈西北—東南傾斜，西北部最高海拔為2 282 m，東南部最低海拔192 m。地形主要以中山、高山為主，東南部海拔較低，地形主要以低山和丘陵為主。阜平縣屬暖溫帶半濕潤(rùn)半干旱大陸性季風(fēng)氣候，年均氣溫12.6 ℃，年均降水量550～790 mm，無(wú)霜期平均225 d。縣域內(nèi)水系發(fā)達(dá)，平均年徑流量5.72億m3，但由于山地土壤保水性較差，降水大多以地表徑流形式流失，地下水相對(duì)匱乏。縣域內(nèi)土壤類型豐富，主要包括棕壤、褐土以及亞高山草甸土等?？h域生物資源豐富，陸生野生動(dòng)物多達(dá)154種，野生高等植物多達(dá)685種，植被類型主要包括寒溫性針葉林、溫性針葉林、灌草叢、草地和亞高山草甸等，是我國(guó)重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究使用的土地利用數(shù)據(jù)以及道路數(shù)據(jù)來(lái)源于阜平縣2018年土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)，土地利用現(xiàn)狀分布圖如圖1所示，DEM數(shù)據(jù)來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云(http: ∥www.gscloud.cn/)中的數(shù)字高程模型(digital elevation model，DEM)，空間分辨率為30 m；降水、氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于2018年阜平縣16個(gè)氣象站點(diǎn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；人口、農(nóng)作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)源位于2018年《河北省農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》。

圖1 阜平縣土地利用現(xiàn)狀圖

2 研究方法

2.1 InVEST模型

研究表明，隨著人類土地利用強(qiáng)度的提升，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的干擾性也隨之增強(qiáng)[37]?；诖耍固垢４髮W(xué)伍茲環(huán)境研究所團(tuán)隊(duì)在世界自然基金會(huì)與大自然保護(hù)協(xié)會(huì)支持下，基于土地覆被與生物多樣性威脅因素開發(fā)了InVEST模型生境質(zhì)量模塊。

2.1.1 生境質(zhì)量計(jì)算方法 InVEST模型中生境質(zhì)量模塊在對(duì)不同土地覆被適宜性定義的基礎(chǔ)上，將人類集中利用的土地類型定義為威脅源，同時(shí)依據(jù)某一個(gè)生境柵格與威脅源之間的距離及相對(duì)敏感性來(lái)對(duì)生境質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。在土地利用覆蓋圖中，類型j中的斑塊x的生境質(zhì)量Qxj計(jì)算公式為：

(1)

式中：Qxj為土地利用類型j中柵格x的生境質(zhì)量，取值為[0,1]；Hj土地利用類型j的生境適宜度；Dxj是土地利用類型j中柵格x所受的生境脅迫程度；K為半飽和系數(shù)，一般為柵格單元的一半；Z為歸一化常數(shù)，通常為2.5。其中，Dxj的計(jì)算公式為：

(2)

式中：R為威脅因子個(gè)數(shù)；Wr為威脅因子r的權(quán)重；Yr為威脅因子r在土地利用圖中的柵格個(gè)數(shù)；ry為土地利用圖中每個(gè)柵格上脅迫因子的個(gè)數(shù)；Sjr為土地利用類型j對(duì)威脅因子r的敏性；βx為生境保護(hù)程度。

2.1.2 模型數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 將2018年土地利用/土地覆蓋數(shù)據(jù)、威脅因子、威脅因子圖層、半飽和參數(shù)、威脅因子敏感度5類數(shù)據(jù)輸入到InVEST模型中的Habitat Quality模塊中。結(jié)合阜平縣的土地利用狀況，參考InVEST模型應(yīng)用手冊(cè)以及已有的研究成果，將水澆地、旱地、村莊、公路以及裸地5種土地利用類型設(shè)置為威脅因子，并提取出脅迫因子圖層[8，38-40]。同時(shí)確定脅迫因子的權(quán)重、威脅源的最大影響距離(表1)以及不同生境類型對(duì)不同脅迫因子的敏感度(表2)，半飽和參數(shù)設(shè)置為0.5。

表1 生態(tài)脅迫因子屬性

表2 不同生境類型對(duì)不同脅迫因子的敏感度

2.2 地形梯度效應(yīng)測(cè)算方法

2.2.1 地形起伏度 地形起伏度指某一分析區(qū)域內(nèi)點(diǎn)與點(diǎn)之間的最大高差，其能夠?qū)Φ匦涡螒B(tài)進(jìn)行定量描述，也是地貌類型劃分的重要指標(biāo)。其計(jì)算公式為[41]：

地形起伏度=Cmax-Cmin

(3)

式中：Cmax為研究單元的最大高程(m)；Cmin為研究單元的最小高程(m)。

2.2.2 地形位指數(shù) 地形位指數(shù)是某一分析區(qū)域內(nèi)任意一點(diǎn)高程坡度的綜合屬性，其能夠?qū)Φ匦螚l件的復(fù)雜程度進(jìn)行綜合反映。其計(jì)算公式為[42]：

T=ln[(E/E0+1)×(S/S0+1)]

(4)

式中：E、E0分別表示高程及平均高程值；S及S0表示坡度和坡度均值。坡度和高程增加時(shí)，T隨之增大，相反則會(huì)減小，而當(dāng)坡度增大高程減小，或者高程增加坡度減小時(shí)，T則處于前二者的中間。

2.2.3 地形梯度分級(jí) 結(jié)合阜平縣實(shí)際地形條件及已有研究，采用ArcGIS中分位數(shù)法將高程、坡度、地形起伏度和地形位指數(shù)分別分為5級(jí)，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ級(jí)(表1)[26]。

2.3 地理探測(cè)器

地理探測(cè)器是王勁峰等提出的一種適用于測(cè)量空間分層非均質(zhì)性程度的空間分析方法，近年來(lái)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[36,43-45]。地理探測(cè)器的基本原理是將總樣本劃分為若干個(gè)子樣本，然后通過方差對(duì)其空間異質(zhì)性和變量關(guān)系進(jìn)行判斷。如果各個(gè)子樣本的方差總和小于樣本的總方差，則表明存在空間異質(zhì)性。如果2個(gè)變量的空間分布趨于一致，則表明2個(gè)變量之間存在統(tǒng)計(jì)相關(guān)性[36]。本研究采用地理探測(cè)器對(duì)生境質(zhì)量空間分布特征的影響因素及各影響因素與生境質(zhì)量之間的相關(guān)程度進(jìn)行探測(cè)，以q值來(lái)反映影響因子對(duì)生境質(zhì)量空間分布的解釋力，計(jì)算公式為：

(5)

3 結(jié)果與分析

3.1 阜平縣地形特征分析

采用ArcGIS軟件，從DEM數(shù)據(jù)中提取高程、坡度數(shù)據(jù)，并對(duì)地形起伏度和地形位指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，獲得阜平縣地形特征圖，見圖2。

圖2 阜平縣地形特征圖

由圖2可知，阜平縣域內(nèi)地形具有明顯的空間分異特征，地形因子低值主要集中于東南區(qū)域，該區(qū)域主要以低山和丘陵地形為主，高程較小，坡度較緩。地形因子高值主要集中于西北區(qū)域，該區(qū)域主要以中山和高山地形為主?？傮w來(lái)看，阜平縣高程由西北向東南呈遞減趨勢(shì)，最大高程為2 282 m，最小高程為192 m。阜平縣東南部坡度較緩，西北部最陡處坡度達(dá)75.23°，地形起伏度最大值為559，地形位指數(shù)最大值為2.95，表明阜平縣地形具有局部地區(qū)坡度大、高程大的特征。

3.2 阜平縣生境質(zhì)量空間分異

采用InVEST模型對(duì)2018年阜平縣生境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明西部、北部以及中南部生境質(zhì)量較高，生境質(zhì)量分布具有明顯的空間分異現(xiàn)象。生境質(zhì)量的評(píng)價(jià)結(jié)果為0～1之間的連續(xù)變化值，值越高表示當(dāng)?shù)氐纳迟|(zhì)量狀況越好。借助ArcGIS中的等間距法將阜平縣生境質(zhì)量劃分為4個(gè)等級(jí)，即低生境質(zhì)量區(qū)域(0～0.22)、較低生境質(zhì)量區(qū)域(0.22～0.45)、較高生境質(zhì)量區(qū)域(0.45～0.67)以及高生境質(zhì)量區(qū)域(0.67～0.9)(圖3)。結(jié)合阜平縣土地利用現(xiàn)狀圖(圖1)可以發(fā)現(xiàn)，阜平縣生境質(zhì)量水平較低，生境質(zhì)量均值為0.243，其中高生境質(zhì)量區(qū)域面積占比達(dá)12.92%，主要分布在阜平縣西部和北部以及東南少部分區(qū)域，阜平縣西部、北部地形主要以高山區(qū)和中山區(qū)為主，海拔800 m以上，林地覆蓋率較高且建設(shè)用地和耕地較少。較高生境質(zhì)量區(qū)域面積占比達(dá)16.9%，主要分布在阜平縣西部及中南部，西部地區(qū)為高海拔深山區(qū)，林地較多，中南部草地覆蓋率較高，土地利用類型主要以園地和草地為主。較低生境質(zhì)量區(qū)域的面積占比為7.55%，主要分布于阜平縣域內(nèi)河流周邊，空間分布格局以網(wǎng)狀為主。低生境地區(qū)的面積占比為62.62%，大面積分布于阜平縣北部、中部以及東部，中部區(qū)域土地類型主要以裸地、沙地等未利用地為主，植被覆蓋度較低(圖1)，東部區(qū)域海拔較低，適宜于人類發(fā)展，耕地和建設(shè)用地?cái)?shù)量較多。

圖3 阜平縣生境質(zhì)量

3.3 阜平縣生境質(zhì)量地形梯度效應(yīng)

阜平縣生境質(zhì)量地形梯度效應(yīng)明顯，生境質(zhì)量高值區(qū)主要分布于V級(jí)梯度，生境質(zhì)量低值區(qū)主要分布于III級(jí)梯度，且隨梯度等級(jí)增加呈現(xiàn)先遞減后遞增的趨勢(shì)。

地形是非常關(guān)鍵的一項(xiàng)自然要素，與生境質(zhì)量有直接影響。結(jié)合阜平縣地形位指數(shù)計(jì)算，阜平縣地形位指數(shù)分布區(qū)間為0.21～0.95，借助ArcGIS中的分位數(shù)分級(jí)法將高程、坡度、地形起伏度以及地形位指數(shù)劃分為I～V級(jí)(表3)，并將生境質(zhì)量與各地形梯度進(jìn)行疊加分析，獲取生境質(zhì)量在各地形梯度上的面積占比(圖4)和分布趨勢(shì)(圖5)。

表3 高程、坡度、地形起伏度和地形位指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

圖4 生境質(zhì)量在不同地形因子中分布情況

結(jié)合圖4、圖5可以看出，隨著各地形梯度等級(jí)的提升，各等級(jí)內(nèi)生境質(zhì)量所占面積比例呈現(xiàn)明顯差異。較低生境質(zhì)量區(qū)域和較高生境質(zhì)量區(qū)域在I、II級(jí)高程梯度占有主導(dǎo)地位，低生境質(zhì)量區(qū)域在III級(jí)梯度上占有主導(dǎo)地位，高生境質(zhì)量區(qū)域在V級(jí)梯度上占有主導(dǎo)地位。其中，高生境質(zhì)量區(qū)域呈現(xiàn)出隨地形梯度增加而增加的趨勢(shì)，低生境質(zhì)量區(qū)域在I～I(xiàn)II級(jí)高程梯度內(nèi)呈遞增趨勢(shì)，在III～V級(jí)高程梯度內(nèi)呈遞減趨勢(shì)。

圖5 生境質(zhì)量隨地形梯度變化趨勢(shì)圖

從整體上來(lái)看，阜平縣各地形因子空間分布規(guī)律基本一致，地形因子高值區(qū)主要分布在阜平縣的西北部以及北部小部分區(qū)域，低值區(qū)主要分布于研究區(qū)的東南部及中南部區(qū)域，中值區(qū)主要分布于研究區(qū)中部地區(qū)。其中，中值區(qū)人類活動(dòng)較為頻繁，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾性較大。地形因子低值區(qū)地形情況相對(duì)簡(jiǎn)單，但是土地利用類型主要以水庫(kù)水面和園地、林地等為主且農(nóng)村居民點(diǎn)較少，生物多樣性水平較高。地形位指數(shù)高值區(qū)地形復(fù)雜，但是森林覆蓋率較高，人類活動(dòng)較少，同樣具有較高的生物多樣性水平。因此，生境質(zhì)量空間分布隨地形因子等級(jí)的增加呈明顯規(guī)律性，在I～I(xiàn)II級(jí)別研究區(qū)生境質(zhì)量呈現(xiàn)出遞減趨勢(shì)，III～V級(jí)別研究區(qū)生境質(zhì)量呈現(xiàn)出遞增趨勢(shì)。

3.4 阜平縣生境質(zhì)量影響因素分析

為探究不同因子對(duì)研究區(qū)生境質(zhì)量空間分布的影響，結(jié)合對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)的總結(jié)，兼顧數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可獲取性，選取6種因子進(jìn)行地理探測(cè)器分析，得到影響因子的解釋力q值(見表4)，取值為[0,1]，q值越大表明該影響因子對(duì)生境質(zhì)量空間分異影響程度越大。

表4 生境質(zhì)量因子探測(cè)器結(jié)果

由表4可知，解釋力(q值)從大到小依次排序?yàn)楦叱?坡度>人口密度>道路密度>糧食單產(chǎn)>年均溫度>年均降水，其中高程與坡度的影響顯著，q值分別為0.172和0.160，解釋力在15%以上。糧食產(chǎn)量、年均溫度以及年均降水影響較小，q值依次為0.032、0.030以及0.017。由此得知，高程相對(duì)其他因素對(duì)全區(qū)生境質(zhì)量空間分布影響力最大，其次為坡度，人口密度與道路密度對(duì)生境質(zhì)量空間分布具有一定程度的影響，糧食單產(chǎn)、年均溫度以及年均降水對(duì)生境質(zhì)量空間分布的影響最小。

阜平縣生境質(zhì)量影響因子交互探測(cè)顯示各因子變化對(duì)生境質(zhì)量空間分布均起交互增強(qiáng)作用，生境質(zhì)量交互探測(cè)與生態(tài)探測(cè)結(jié)果見圖6。

圖6 生境質(zhì)量交互探測(cè)與生態(tài)探測(cè)結(jié)果

由圖6可知，除高程∩年均降水呈非線性增強(qiáng)之外，其他因子兩兩之間均呈雙因子增強(qiáng)。從交互產(chǎn)生的作用大小來(lái)看，高程∩坡度(0.209)，高程∩年均降水(0.193)，高程∩人口密度(0.193)，高程∩道路密度(0.193)，高程∩年均溫度(0.191)，高程∩糧食單產(chǎn)(0.187)作用力較高，而年均降水∩糧食單產(chǎn)交互作用最低為0.055 8。與單因子探測(cè)結(jié)果相印證，可以看出，相比于其他影響因子，高程對(duì)生境質(zhì)量空間分布的影響力最大，且在同其他影響因子的交互作用下，對(duì)生境質(zhì)量空間分布的交互作用最強(qiáng)。

總體來(lái)看，高程、坡度對(duì)于研究區(qū)生境質(zhì)量的影響力高于人口密度、糧食單產(chǎn)、道路密度、年均溫度以及年均降水等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素和氣候因素。高程和坡度除對(duì)生境質(zhì)量有直接影響，還通過人類活動(dòng)、植被覆蓋等對(duì)生境質(zhì)量產(chǎn)生間接影響，故確定高程為阜平縣生境質(zhì)量的根本因素即第一主導(dǎo)因素，坡度為第二主導(dǎo)因素。受高程和地形因素影響，在縣域西部及北部地區(qū)，植被覆蓋度較高，生境質(zhì)量水平較強(qiáng)；在縣域中部和東部大面積區(qū)域主要為低山和丘陵，植被覆蓋度相對(duì)差，荒山面積較大，水土流失現(xiàn)象發(fā)生較多，人類活動(dòng)相對(duì)頻繁，生境質(zhì)量水平較弱。對(duì)生境質(zhì)量低值區(qū)，應(yīng)該結(jié)合高程、坡度等重要影響因素，采用生物與工程措施相互結(jié)合的形式，積極促進(jìn)自然生境的恢復(fù)，提升研究區(qū)生境質(zhì)量水平。

4 討論與結(jié)論

阜平縣生境質(zhì)量空間分異顯著。借助InVEST模型對(duì)阜平縣2018年生境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)阜平縣生境質(zhì)量整體偏低，生境質(zhì)量均值為0.243，生境質(zhì)量高值區(qū)主要分布在西部及西北部高中山地區(qū)，原始次生林、人工林及灌木林分布都較為廣泛，植被覆蓋度較高且人類活動(dòng)較少。生境質(zhì)量低值區(qū)分布于中部、北部以及東部的低山和丘陵地區(qū)，人類活動(dòng)較為頻繁。造成阜平縣生境質(zhì)量整體偏低的原因?yàn)楦菲娇h土地利用類型以裸地為主，生物多樣性水平整體較差。裸地大面積集中分布于縣域的中部、北部及東部等區(qū)域。

阜平縣生境質(zhì)量等級(jí)分布梯度效應(yīng)顯著。在地形梯度I～I(xiàn)II級(jí)內(nèi)，生境質(zhì)量呈遞減趨勢(shì)；地形梯度III～V級(jí)內(nèi)，生境質(zhì)量呈遞增趨勢(shì)。在I級(jí)地形梯度，土地類型主要以水庫(kù)水面、園地及林地等為主，農(nóng)村居民點(diǎn)較少，生物多樣性相對(duì)較高，隨著地形梯度等級(jí)的增加，人類活動(dòng)逐漸頻繁，耕地、農(nóng)村居民點(diǎn)以及建設(shè)用地?cái)?shù)量逐漸增多，同時(shí)中部和北部區(qū)域大面積土地為荒山區(qū)，土地利用類型以裸地為主，生態(tài)環(huán)境較為脆弱，故生境質(zhì)量呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)；隨著地形梯度等級(jí)繼續(xù)增加，高程、坡度較大，地形較為復(fù)雜，不利于人類活動(dòng)且植被覆蓋率較高，因此生境質(zhì)量出現(xiàn)遞增趨勢(shì)。

高程為阜平縣生境質(zhì)量空間分異的第一主導(dǎo)因素，第二主導(dǎo)因素為坡度。貢獻(xiàn)率從大到小依次排序?yàn)楦叱?坡度>人口密度>道路密度>糧食單產(chǎn)>年均溫度>年均降水；從交互作用探測(cè)結(jié)果來(lái)看，除高程∩年均降水呈非線性增強(qiáng)外，其他因子兩兩之間均呈現(xiàn)出雙因子增強(qiáng)。表明阜平縣生境質(zhì)量空間分異主要受制于高程、坡度變化。針對(duì)阜平縣不同區(qū)域的高程、坡度特點(diǎn)，針對(duì)性的選擇植物種類，提升植被覆蓋率，進(jìn)一步提升自然保護(hù)力度，積極促進(jìn)自然生境的恢復(fù)，有助于生境質(zhì)量的提高。

阜平縣地處太行山脈中段，全縣地形因素復(fù)雜。其西北地區(qū)以中山區(qū)和高山區(qū)為主，東南地區(qū)以低山區(qū)和丘陵為主，中部地區(qū)大面積為荒山。阜平縣生境質(zhì)量空間分布更多是受到高程和地形因素的影響，隨著阜平縣發(fā)展戰(zhàn)略由脫貧攻堅(jiān)向鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)移，縣內(nèi)旅游資源開發(fā)速度不斷加快，在未來(lái)的發(fā)展過程中阜平縣經(jīng)濟(jì)水平必然會(huì)得到顯著的提升。與此同時(shí)，必須要結(jié)合阜平縣生境質(zhì)量的空間分異特點(diǎn)及其影響因素，以高程、坡度等特點(diǎn)為核心，制定針對(duì)性的生態(tài)恢復(fù)策略，提升阜平縣生境質(zhì)量的水平，為今后阜平縣生態(tài)水平的提升以及生態(tài)-經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展的實(shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

生境質(zhì)量空間分布受到多種因素的影響，本研究?jī)H選取高程、坡度、年均溫度、年均降水等根本因素對(duì)阜平縣生境質(zhì)量空間分異的直接影響進(jìn)行研究，對(duì)生境質(zhì)量的間接影響因素考慮較少，勢(shì)必會(huì)對(duì)研究結(jié)果的全面性造成一定的影響。同時(shí)，本研究?jī)H針對(duì)2018年地處太行山東麓的阜平縣的生境質(zhì)量展開研究，無(wú)法對(duì)太行山脈生境質(zhì)量時(shí)空分布情況進(jìn)行綜合展現(xiàn)。因此，提升影響因素分析的全面性，進(jìn)一步拓展研究區(qū)，對(duì)太行山脈生境質(zhì)量及其空間分布特征進(jìn)行時(shí)空演變研究是今后的重要研究方向。