田成詩(shī),孫瑞欣
東北財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)院,遼寧 大連 116025
生態(tài)環(huán)境是區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和核心,生態(tài)環(huán)境的好壞標(biāo)志著區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的能力以及社會(huì)生產(chǎn)和人居環(huán)境穩(wěn)定可協(xié)調(diào)的程度(王靜等,2017)。近年來(lái),長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作取得明顯成效。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2016-2020年二氧化硫、氮氧化物排放量分別由3.28×106、5.27×106t下降至1.16×106、3.44×106t,顆粒物排放量由5.76×106t下降至1.72×106t,工業(yè)污染治理完成投資由3.22×1011元下降至2.28×1011元。但其生態(tài)環(huán)境保護(hù)形勢(shì)不容樂(lè)觀(guān),主要表現(xiàn)為污染排放總量大、強(qiáng)度高,生態(tài)環(huán)境問(wèn)題依然是制約長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的瓶頸因素之一。
土地利用是影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要因素。土地利用具有生產(chǎn)、生活、生態(tài)三大主導(dǎo)功能(簡(jiǎn)稱(chēng)“三生空間”),土地利用主導(dǎo)功能的轉(zhuǎn)變反映了區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的不同階段(黃金川等,2017)。人口擴(kuò)張和工業(yè)化進(jìn)程帶來(lái)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),也對(duì)“三生空間”土地利用轉(zhuǎn)型產(chǎn)生影響,導(dǎo)致土地破壞、大氣污染、水土惡化、生態(tài)系統(tǒng)退化等環(huán)境問(wèn)題(黃天能等,2021)。土地利用對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響主要從以下幾個(gè)路徑進(jìn)行,第一,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地減少,但人口大量增長(zhǎng)導(dǎo)致對(duì)糧食的需求大幅增加,在利益驅(qū)使下,農(nóng)民開(kāi)墾林、草地來(lái)種植糧食作物,糧食生產(chǎn)過(guò)程中大量農(nóng)藥、化肥殘留等有害物質(zhì)進(jìn)入地下水,導(dǎo)致水質(zhì)惡化(劉紀(jì)遠(yuǎn)等,2014)。第二,城鎮(zhèn)生活用地?cái)U(kuò)張,占用了大量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和農(nóng)村生活用地,廢水及生活垃圾排放總量大幅增加,導(dǎo)致土壤和水體污染。第三,工礦生產(chǎn)用地增加產(chǎn)生更多的廢水、廢氣及固體廢棄物,工業(yè)廢氣是空氣污染的主要來(lái)源之一,工業(yè)廢水中的氮、磷等有害物質(zhì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。第四,林、草地生態(tài)用地具有調(diào)節(jié)氣候、防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源等功能,林、草地開(kāi)墾導(dǎo)致風(fēng)沙天氣頻發(fā)、水土流失加劇以及生物棲息地遭到破壞等,生物多樣性減少?;凇叭臻g”的土地利用與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系如圖1所示。
圖1 基于“三生空間”的土地利用與生態(tài)環(huán)境的作用機(jī)制Figure 1 Mechanism diagram of land use and ecological environment based on “Production-Living-Ecological spaces”
基于“三生”土地利用主導(dǎo)功能分類(lèi)體系,可以將土地利用轉(zhuǎn)型與區(qū)域轉(zhuǎn)型發(fā)展相銜接,是一個(gè)研究土地利用轉(zhuǎn)型問(wèn)題的新視角(陳龍等,2015)。目前,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量研究方法主要有生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(苑韶峰等,2019;董建紅等,2023)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(戴文遠(yuǎn)等,2018;Tian et al.,2022)和遙感生態(tài)指數(shù)等(Yang et al.,2023;章程焱等,2023)。自李曉文等(2003)對(duì)土地利用二級(jí)地類(lèi)進(jìn)行生態(tài)質(zhì)量指數(shù)賦值后,該方法在生態(tài)環(huán)境質(zhì)量研究中得到廣泛應(yīng)用(韓美等,2021;崔國(guó)屹等,2023)?;谕恋乩枚?jí)地類(lèi)計(jì)算生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù),可以更精確的刻畫(huà)“三生空間”土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)時(shí)空演變特征。已有研究尺度多圍繞全國(guó)(孫東琪等,2012;王曉君等,2017)、省(Lü et al.,2017;吳宜進(jìn)等,2019)、市(張楊等,2011;何青澤等,2019)、城市群(Yan et al.,2021;司曉君等,2022)、流域(郭澤呈等,2019;Yang et al.,2021)等。在探究生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化驅(qū)動(dòng)因素方面,地理加權(quán)回歸分析(高藝寧等,2019)、偏最小二乘法(董建紅等,2021)、地理探測(cè)器(Cheng et al.,2021;蓋兆雪等,2022)、灰色關(guān)聯(lián)度模型(周沙等,2014)等方法應(yīng)用較廣。其中,地理探測(cè)器不需要對(duì)變量進(jìn)行任何假設(shè),避免了人為主觀(guān)因素確定權(quán)重帶來(lái)的影響,同時(shí)可以探測(cè)因子及兩因子間交互作用對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響,因而得到大量應(yīng)用(劉春芳等,2018;An et al.,2022)。
長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶橫跨中國(guó)東中西三大區(qū)域,是中央重點(diǎn)實(shí)施的“三大戰(zhàn)略之一”,是具有全球影響力的內(nèi)河經(jīng)濟(jì)帶、生態(tài)文明建設(shè)的先行示范帶。目前,關(guān)于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境的相關(guān)研究主要涉及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)測(cè)度、驅(qū)動(dòng)因素分析、特定因素 [如城鎮(zhèn)化(王賓等,2019)、旅游產(chǎn)業(yè)(王兆峰等,2021)]與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)同的時(shí)空格局等方面,但目前關(guān)于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型下生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的實(shí)證研究較少,缺乏對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異影響因素的探究,特別是考慮自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異影響的研究也不多見(jiàn)。因此,本文以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶為研究區(qū)域,在“三生空間”主導(dǎo)分類(lèi)的基礎(chǔ)上,采用生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)模型和地理探測(cè)器等方法,定量評(píng)估長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型特征和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù),分析了2000-2020年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間分異格局及驅(qū)動(dòng)因素,以期為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)區(qū)域協(xié)同發(fā)展提供參考。
長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶覆蓋上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重慶、四川、云南、貴州11個(gè)省市(圖2),包括130個(gè)市。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶地跨熱帶、亞熱帶和暖溫帶,地貌類(lèi)型復(fù)雜,具有重要的水源涵養(yǎng)、水土保持和生物多樣性維護(hù)等功能。土地利用/覆蓋類(lèi)型主要包括耕地(29.9%)、林地(46.2%)、草地(15.9%)、水域(2.96%)、建設(shè)用地(4.01%)、未利用地(1.03%)。2021年常住人口為6.07億人,地區(qū)生產(chǎn)總值為5.3×105億元,在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值中所占比重為46.4%,是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎。其中上海市是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的核心,重慶市是長(zhǎng)江上游的經(jīng)濟(jì)中心。湖南省處于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶和華南經(jīng)濟(jì)圈的結(jié)合處,能接受兩個(gè)經(jīng)濟(jì)板塊的雙重輻射。湖北省是長(zhǎng)江中游核心增長(zhǎng)極,四川省是依托黃金水道推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的戰(zhàn)略腹地。浙江省具有通江達(dá)海的區(qū)位優(yōu)勢(shì),是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的重要支點(diǎn)樞紐?!堕L(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)發(fā)展報(bào)告2019-2020》指出,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)、環(huán)境質(zhì)量總體改善、資源利用效率不斷提升,但區(qū)域性、局部性的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題依然明顯。
圖2 研究區(qū)位置Figure 2 The location of the study area
DEM數(shù)據(jù)來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)(http://www.gscloud.cn),空間分辨率為30 m;年降水量、年均氣溫、土地利用數(shù)據(jù)、人口密度、地均GDP數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心(https://www.resdc.cn),空間分辨率均為1 km柵格數(shù)據(jù)。土地利用數(shù)據(jù)基于Landsat 8遙感影像,通過(guò)人工目視解譯生成,土地利用類(lèi)型分為2級(jí),包括耕地、林地、草地、水域、居民用地和未利用地6個(gè)一級(jí)類(lèi)型以及25個(gè)二級(jí)類(lèi)型,兩種不同分類(lèi)方式的綜合精度分別達(dá)到93%、90%以上(劉紀(jì)遠(yuǎn)等,2018);路網(wǎng)數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心(http://www.ngcc.cn/ngcc)。
為獲取最優(yōu)尺寸,格網(wǎng)大小基于采樣點(diǎn)的數(shù)量來(lái)確定(Sudhira et al.,2004),本文將各用地斑塊視為采樣點(diǎn),根據(jù)不同年份的遙感影像解譯的土地利用斑塊均近15×104個(gè),用5 km×5 km的正方形對(duì)研究區(qū)進(jìn)行等間距采樣,生成8.32×104個(gè)格網(wǎng)單元?;凇叭臻g”土地利用主導(dǎo)功能視角,通過(guò)歸并土地利用類(lèi)型,建立“三生空間”主導(dǎo)功能分類(lèi)(表1)。
表1 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地利用主導(dǎo)功能分類(lèi)及生態(tài)環(huán)境屬性因子Table 1 Classification of dominant functions of land use and eco-environmental attribute factor of the Yangtze River Economic Belt
1.3.1 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)模型
綜合考慮研究區(qū)格網(wǎng)單元內(nèi)土地利用二級(jí)類(lèi)型的面積及占比,參考相關(guān)研究(武燕等,2022),利用各土地利用類(lèi)型面積及生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)賦值和景觀(guān)格局指數(shù),計(jì)算三生主導(dǎo)功能分類(lèi)下二級(jí)地類(lèi)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值,用以定量評(píng)估長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。具體計(jì)算公式為:
式中:
Qt——t時(shí)刻某一格網(wǎng)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù);
n——某一格網(wǎng)內(nèi)土地利用類(lèi)型的數(shù)量;
Si——某一格網(wǎng)內(nèi)i地類(lèi)的面積;
S——某一格網(wǎng)的面積;
Ii——i地類(lèi)的生態(tài)環(huán)境屬性因子;
Ei——i地類(lèi)的生態(tài)環(huán)境格局因子,表明景觀(guān)格局對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響;
Ci、Ri、Pi——i地類(lèi)的破碎度、分離度、優(yōu)勢(shì)度;
ni——i地類(lèi)的斑塊數(shù);
Ai——i地類(lèi)的斑塊面積;
A——斑塊總面積,斑塊頻度Ui=i地類(lèi)出現(xiàn)的樣方數(shù)/總樣方數(shù)、斑塊密度Vi=i地類(lèi)的斑塊數(shù)/斑塊總數(shù)、斑塊比例Wi=i地類(lèi)的斑塊面積/研究區(qū)總面積;
a、b、c——權(quán)重,參考謝花林(2008)的研究,取a=0.5、b=0.3、c=0.2。參考楊清可等(2018),將生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分為5個(gè)等級(jí),即低質(zhì)量(0≤Q≤0.2)、較低質(zhì)量(0.2 1.3.2 地理探測(cè)器模型 地理探測(cè)器是探測(cè)空間分異性,揭示其背后驅(qū)動(dòng)因子的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。地理探測(cè)器可以對(duì)定量、定性數(shù)據(jù)進(jìn)行探測(cè),同時(shí)也可對(duì)兩因子的交互作用進(jìn)行識(shí)別(王勁峰等,2017)。本文利用地理探測(cè)器中的因子探測(cè)和交互探測(cè)分析因子及因子間的交互作用對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響程度。 因子探測(cè)可以分析長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間異質(zhì)性,從而明確每個(gè)因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的解釋程度。因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的解釋力q值的具體表達(dá)式為: 式中: q——影響因子X(jué)對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的解釋力; L——某因子的分類(lèi)數(shù); Nh——某因子在類(lèi)別h上格網(wǎng)單元的個(gè)數(shù); σh2——類(lèi)別h的格網(wǎng)單元內(nèi)因變量的方差; N——研究區(qū)的格網(wǎng)單元個(gè)數(shù); σ2——研究區(qū)因變量的方差。q的取值為[0,1],q值越大,說(shuō)明因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響作用越強(qiáng)。若q=1,說(shuō)明該因子完全控制生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間分布;若q=0,表示該因子與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間分布無(wú)關(guān)。 交互作用探測(cè)用以識(shí)別不同風(fēng)險(xiǎn)因子間的交互作用,評(píng)估因子X(jué)1和X2共同作用是否會(huì)增加或減弱對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的解釋力,或者是單獨(dú)對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生作用。交互作用類(lèi)型如圖3所示。 圖3 兩因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的交互作用類(lèi)型Figure 3 Types of interaction between two factors 1.3.3 影響因子選取 生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的空間分異是自然、人文、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因素通過(guò)復(fù)雜的耦合過(guò)程在空間上的表征結(jié)果(黃木易等,2019)。為此,本文從自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政策調(diào)控3個(gè)方面選取因子來(lái)分析生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間差異的影響因素。自然環(huán)境是影響長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異形成的基本前提,主要包括地形因子、氣候因子和土地利用。社會(huì)經(jīng)濟(jì)是影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要外在因素,主要包括人口、經(jīng)濟(jì)和交通等因素,分別以直接、間接的方式反映人類(lèi)活動(dòng)變化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。政策調(diào)控可以間接反映人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,主要包括土地整治和退耕還林。對(duì)應(yīng)地,從自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政策調(diào)控3個(gè)方面選取地形起伏度、坡度、年降水量、年均氣溫、土地利用程度、人口密度、地均GDP、路網(wǎng)密度、距地級(jí)城市距離、耕地新增面積、林地新增面積等11個(gè)因子作為影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的變量,采用自然斷裂法將每一因子分為5類(lèi)。其中,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響因子數(shù)據(jù)基于ArcGIS計(jì)算,景觀(guān)格局相關(guān)指數(shù)由Fragstats軟件計(jì)算得出,地理探測(cè)相關(guān)操作均基于R軟件計(jì)算得出。 由公式 (1)-(5) 測(cè)算出長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值并進(jìn)行等級(jí)劃分,得到生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)變化(表2)。2000-2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶整體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量處于中等以上。2000-2010年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)保持不變,有中等質(zhì)量和較高質(zhì)量?jī)煞N類(lèi)型。2010-2020年中等質(zhì)量區(qū)、較高質(zhì)量區(qū)面積均呈下降趨勢(shì),分別從2010年的4.72×105、1.59×106km2減少至2020年的2.89×105、4.35×105km2。高質(zhì)量區(qū)面積呈增加趨勢(shì),面積從無(wú)增長(zhǎng)至2020年的1.34×106km2。 表2 2000-2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)變化Table 2 Changes in eco-environmental quality level of the Yangtze River Economic Belt from 2000 to 2020 具體來(lái)看,2010-2020年中等質(zhì)量面積減幅較大的地區(qū)主要有四川省、湖南省、安徽省和湖北省,減少的面積分別為6.12×104、4.64×104、3.53×104、3.38×104km2,變化率分別為50.6%、100%、32.5%和45.5%。2010-2020年較高質(zhì)量面積減幅較大的地區(qū)主要有云南省、四川省、江西省和貴州省,減少的面積分別為3.74×105、2.49×105、1.60×105、1.35×105km2,變化率分別為92.6%、69.4%、98%和74.3%。 2.2.1 三生空間的土地利用轉(zhuǎn)型特征 基于三生空間主導(dǎo)功能下土地利用類(lèi)型數(shù)據(jù),利用ArcGIS軟件計(jì)算得到2000-2010、2010-2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)移矩陣,并計(jì)算不同時(shí)期土地利用類(lèi)型增減變動(dòng)和變化方向,基于Origin繪制土地利用轉(zhuǎn)移?;鶊D(圖4),分析不同時(shí)期長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的土地利用轉(zhuǎn)型情況。 圖4 2000-2010、2010-2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Figure 4 Matrix of land use transfer of the Yangtze River Economic Belt in 2000-2010,2010-2020 2000-2010年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的土地利用特點(diǎn)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、草地生態(tài)用地、其他生態(tài)用地面積均減少,分別減少1.14×104、1.9×103、23 km2,林地生態(tài)用地、水域生態(tài)用地、城鎮(zhèn)生活用地、農(nóng)村生活用地、工礦生產(chǎn)用地面積均增加,分別增加1.56×103、1.84×103、4.91×103、2.40×103、2.61×103km2。三類(lèi)減少的地類(lèi)中,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地主要轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)生活用地、農(nóng)村生活用地、工礦生產(chǎn)用地、林地生態(tài)用地和水域生態(tài)用地,分別占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)化為其他地類(lèi)總面積的31.4%、19.6%、14.7%、14.5%和14%;草地生態(tài)用地主要轉(zhuǎn)化為林地生態(tài)用地和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地,分別占草地生態(tài)用地轉(zhuǎn)化為其他地類(lèi)總面積的72.8%和16%;其他生態(tài)用地主要轉(zhuǎn)化為水域生態(tài)用地和草地生態(tài)用地,分別占其他生態(tài)用地轉(zhuǎn)化為其他地類(lèi)總面積的81.3%和11.8%。五種增加的地類(lèi)中,林地生態(tài)用地主要來(lái)源于草地生態(tài)用地和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地,分別占其他地類(lèi)向林地生態(tài)用地轉(zhuǎn)換總面積的61%和38%;水域生態(tài)用地、城鎮(zhèn)生活用地、農(nóng)村生活用地均主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地,占其他地類(lèi)分別向水域生態(tài)用地、城鎮(zhèn)生活用地、農(nóng)村生活用地轉(zhuǎn)換總面積的67.7%、82.9%、91.8%;工礦生產(chǎn)用地主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和林地生態(tài)用地,分別占其他地類(lèi)向工礦生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)換總面積的71.4%和21%。 2010-2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的土地利用特點(diǎn)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、草地生態(tài)用地、其他生態(tài)用地面積均減少,減少值分別為2.28×104、1.15×104、835 km2,林地生態(tài)用地、水域生態(tài)用地、城鎮(zhèn)生活用地、農(nóng)村生活用地、工礦生產(chǎn)用地面積均增加,增加值分別為4.86×103、4.31×103、1.13×104、3.63×103、1.10×104km2。三類(lèi)減少的地類(lèi)中,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地主要轉(zhuǎn)化為林地生態(tài)用地、草地生態(tài)用地、農(nóng)村生活用地,分別占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)化為其他地類(lèi)總面積的57.6%、13.5%和13.4%;草地生態(tài)用地主要轉(zhuǎn)化為林地生態(tài)用地和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地,分別占草地生態(tài)用地轉(zhuǎn)化為其他地類(lèi)總面積的63.3%和27.6%;其他生態(tài)用地主要轉(zhuǎn)化為草地生態(tài)用地,占其他生態(tài)用地轉(zhuǎn)化為其他地類(lèi)總面積的78.4%。 5種增加的地類(lèi)中,林地生態(tài)用地主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和草地生態(tài)用地,分別占其他地類(lèi)向林地生態(tài)用地轉(zhuǎn)換總面積的59.9%和35.9%;水域生態(tài)用地主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和林地生態(tài)用地,分別占其他地類(lèi)向水域生態(tài)用地轉(zhuǎn)換總面積的56.8%和21.9%;城鎮(zhèn)生活用地主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和農(nóng)村生活用地,分別占其他地類(lèi)向城鎮(zhèn)生活用地轉(zhuǎn)換總面積的63.8%和14.8%;農(nóng)村生活用地主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地,占其他地類(lèi)向農(nóng)村生活用地轉(zhuǎn)換總面積的87.1%;工礦生產(chǎn)用地主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和林地生態(tài)用地,分別占其他地類(lèi)向工礦生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)換總面積的55.8%和26.8%。 分析可知,由于不同時(shí)期社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn)存在差異,土地利用轉(zhuǎn)型呈現(xiàn)不同的特征。不同時(shí)間段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、草地生態(tài)用地、其他生態(tài)用地面積呈減少趨勢(shì),其余地類(lèi)面積呈增加趨勢(shì)。除工礦生產(chǎn)用地和城鎮(zhèn)生活用地外,其他地類(lèi)的轉(zhuǎn)化方向以及來(lái)源大致相同。2000-2010年、2010-2020年水域生態(tài)用地和城鎮(zhèn)生活用地面積均增加,但不同時(shí)間段水域生態(tài)用地和城鎮(zhèn)生活用地面積增加的主要來(lái)源不同。其中,2000-2010年水域生態(tài)用地和城鎮(zhèn)生活用地均主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地,2010-2020年水域生態(tài)用地主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和林地生態(tài)用地,城鎮(zhèn)生活用地主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和農(nóng)村生活用地。 2.2.2 2000-2020年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異與土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)比分析 利用ArcGIS軟件進(jìn)行克里金插值,得到2000-2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間分布(圖5)??梢钥闯?,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間分布存在明顯差異。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體呈現(xiàn)“東北部低、西部、中部和東南部高”。具體而言,云南省、四川省西部、貴州省、重慶市、湖南省南部、江西省、浙江省生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較高,其他地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量相對(duì)較低。2000-2010年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分布一致。2010-2020年,多數(shù)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)上升,主要有兩種趨勢(shì):(1)中等質(zhì)量轉(zhuǎn)化為較高質(zhì)量,主要分布在四川省東部和東南部、湖南省北部、安徽省東部、湖北省東部和南部;(2)較高質(zhì)量轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量,主要分布在云南省、四川省、貴州省、湖南省、江西省和浙江省。 圖5 2010、2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及土地利用空間分布Figure 5 Spatial distribution of eco-environmental quality and land use in Yangtze River Economic Belt in 2010 and 2020 2000-2010年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分布保持不變,中等質(zhì)量主要分布在四川省東部、湖北省東部、湖南省北部、安徽省北部、江蘇省和上海市,其余地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)為較高。2000-2010年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各土地利用類(lèi)型所占比重基本保持不變,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、林地生態(tài)用地和草地生態(tài)所占比重分別接近31%、46%和16%。 2010-2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶多數(shù)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)上升,而其他地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)不變。中等質(zhì)量區(qū)主要分布在四川省東部、湖北省中部、安徽省北部、江蘇省和上海市。較高質(zhì)量區(qū)主要分布在重慶市、貴州省西部、湖南省北部和安徽省西部。高質(zhì)量區(qū)主要分布在四川省、云南省、貴州省、湖南省、江西省、浙江省。 上海市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)由2010年的0.383降低至2020年的0.362,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變差。上海市土地利用變化主要表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地減少,城鎮(zhèn)生活用地和農(nóng)村生活用地增加。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地主要轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)生活用地和農(nóng)村生活用地,轉(zhuǎn)化面積在2010年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地中所占比重分別為17%和50.3%。城鎮(zhèn)生活用地和農(nóng)村生活用地面積分別從2010年961、794 km2增長(zhǎng)至2020年1.23×103、1.08×103km2。城鎮(zhèn)生活用地主要由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和農(nóng)村生活用地轉(zhuǎn)化而來(lái),轉(zhuǎn)化面積在2020年城鎮(zhèn)生活用地中所占比重分別為53.5%和27.3%。農(nóng)村生活用地主要由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)化而來(lái),轉(zhuǎn)化面積在2020年農(nóng)村生活用地中所占比重為82.3%。上海市先后提出《2012-2014年環(huán)境保護(hù)和建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃》、《上海市水污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》、《崇明世界級(jí)生態(tài)島發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《上海市金山三島海洋生態(tài)自然保護(hù)區(qū)功能區(qū)劃》、《上海市生態(tài)保護(hù)紅線(xiàn)》等一系列方案,環(huán)境治理和污染減排取得積極進(jìn)展。然而,由于污染物排放總量大、強(qiáng)度高,污染預(yù)防和治理能力仍顯不足,不能完全抵消人口經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值降低。 云南省曲靖市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)不變,其他地區(qū)均由較高質(zhì)量轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量。曲靖市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)由2010年的0.587增長(zhǎng)至2020年的0.643,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變好。曲靖市土地利用變化主要表現(xiàn)為草地生態(tài)用地減少,林地生態(tài)用地、城鎮(zhèn)生活用地和工礦生產(chǎn)用地增加。草地生態(tài)用地主要轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和林地生態(tài)用地,轉(zhuǎn)化面積在2010年草地生態(tài)用地中所占比重分別為40.5%和55.9%。林地生態(tài)用地、城鎮(zhèn)生活用地和工礦生產(chǎn)用地面積分別從2010年9.86×103、69、32 km2增長(zhǎng)至2020年的9.99×103、182、100 km2。其中,林地生態(tài)用地、工礦生產(chǎn)用地均主要由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和草地生態(tài)用地轉(zhuǎn)化而來(lái),兩類(lèi)土地轉(zhuǎn)化面積之和在2020年林地生態(tài)用地、工礦生產(chǎn)用地中所占比重分別接近98%、80%。城鎮(zhèn)生活用地主要由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)化而來(lái),轉(zhuǎn)化面積在2020年城鎮(zhèn)生活用地中所占比重為68.8%。曲靖市嚴(yán)格制定并實(shí)施《曲靖市“三線(xiàn)一單”生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控實(shí)施方案》,明確生態(tài)質(zhì)量底線(xiàn)、資源利用上限,將其作為鞏固生態(tài)安全屏障、資源開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要依據(jù)。近年來(lái)曲靖市堅(jiān)持減污降碳、強(qiáng)化治理,污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)成效明顯,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量穩(wěn)步提升。 安徽省安慶市和六安市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量由中等質(zhì)量轉(zhuǎn)化為較高質(zhì)量,其他地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)保持不變。安慶市和六安市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)分別從2010年的0.472和0.475增長(zhǎng)至2020年的0.590和0.546,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變好。篇幅有限,本文以安慶市為例進(jìn)行說(shuō)明。安慶市土地利用變化主要表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、林地生態(tài)用地減少,城鎮(zhèn)生活用地、工礦生產(chǎn)用地和水域生態(tài)用地增加。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、林地生態(tài)用地面積分別從2010年6.73×103、5.48×103km2減少至2020年6.62×103、5.35×103km2。城鎮(zhèn)生活用地、工礦生產(chǎn)用地和水域生態(tài)用地面積分別從2010年90、29、1.81×103km2增長(zhǎng)至2020年167、93、1.85×103km2,均主要由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和林地生態(tài)用地轉(zhuǎn)化而來(lái),兩類(lèi)土地轉(zhuǎn)化面積之和在2020年城鎮(zhèn)生活用地、工礦生產(chǎn)用地、水域生態(tài)用地中所占比重分別接近78%、80%和84%。安慶市先后通過(guò)《安慶市污水工程專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》、《關(guān)于實(shí)施林業(yè)增量增效行動(dòng)的意見(jiàn)》、《安慶市水資源綜合規(guī)劃》、堅(jiān)持綠色賦能推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展等一系列舉措,堅(jiān)持綠色發(fā)展理念,推進(jìn)水生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù),全面增強(qiáng)森林、濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)呈較明顯增長(zhǎng)。 總的來(lái)說(shuō),土地利用主導(dǎo)功能變化的地區(qū)與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)變化的地區(qū)基本一致。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、草地生態(tài)用地面積減少是導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的主要原因,并且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地是城鎮(zhèn)生活用地、工礦生產(chǎn)用地增加的主要來(lái)源。林地生態(tài)用地和水域生態(tài)用地是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的主要因素。因此,土地利用變化是生態(tài)環(huán)境變化的主要原因之一。 2.3.1 單因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響分析 本文對(duì)2000、2010和2020年各因子取3期平均值,利用因子探測(cè)定量測(cè)算各因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響程度(表3),可以看出:第一,不同因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響程度具有顯著差異。第二,土地利用程度、人口密度和坡度是影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的主導(dǎo)因子,其他因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響相對(duì)較弱。 表3 不同因子對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的解釋力q值Table 3 Explanatory degree of different factors on eco-environmental quality of the Yangtze River Economic Belt 11個(gè)因子均通過(guò)顯著性檢驗(yàn)(P值均為0),表明選取的11個(gè)因子均是影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的驅(qū)動(dòng)因子。因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的解釋力q值排序?yàn)椋和恋乩贸潭?(X5)>人口密度 (X6)>坡度 (X2)>年降水量 (X3)>年均氣溫 (X4)>地均GDP(X7)>距地級(jí)城市距離 (X9)>耕地新增面積 (X10)>路網(wǎng)密度 (X8)>林地新增面積 (X11)>地形起伏度 (X1)。 土地利用程度對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響程度最大,q值為0.776。土地是保障人類(lèi)生產(chǎn)、生活活動(dòng)順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。土地利用變化間接反映了人類(lèi)的活動(dòng),生產(chǎn)和生活過(guò)程產(chǎn)生的廢水、廢氣以及固體廢棄物會(huì)造成土地荒漠化和鹽堿化,進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變差。 人口密度和坡度是影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的重要因素,對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的解釋力q值分別為0.409和0.406。人口數(shù)量增加導(dǎo)致城市建設(shè)用地不斷擴(kuò)張,增加了對(duì)土地、水、能源等資源的需求,同時(shí)產(chǎn)生更多的生活垃圾和固體廢棄物,進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變差。 年降水量、年均氣溫和地均GDP是影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異較為重要的因素,對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的解釋力q值分別為0.159、0.117和0.108。年降水量對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響通過(guò)水資源變化來(lái)體現(xiàn),水資源是生命活動(dòng)所必需的重要物質(zhì),也是大部分產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸過(guò)程的重要介質(zhì)。年降水量豐富,促進(jìn)林草地的生長(zhǎng)及植被的恢復(fù)。年降水量較少導(dǎo)致農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的用水成本增加,同時(shí)也產(chǎn)生更多的有害物質(zhì),導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。年均氣溫變化是影響林草地及植被形成的重要因素,適宜的溫度有助于干旱區(qū)開(kāi)墾林草地,促進(jìn)自然景觀(guān)的形成。溫度過(guò)高或過(guò)低不利于農(nóng)作物的種植及生態(tài)保護(hù)與修復(fù),導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。GDP作為衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要指標(biāo),經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展吸引大量外來(lái)人口流入,增加了對(duì)城市建設(shè)用地的需求,導(dǎo)致資源和環(huán)境壓力加劇,“擠占”更多的生態(tài)空間。 距地級(jí)城市距離、耕地新增面積、路網(wǎng)密度、林地新增面積和地形起伏度對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間分異存在一定程度的影響,q值分別為0.085、0.071、0.066、0.060和0.046。距地級(jí)城市距離越近,表明受地級(jí)市輻射越高,人口、資源在區(qū)域間的流動(dòng)性越大,更容易帶動(dòng)城市周邊地區(qū)的發(fā)展,同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的消極影響。耕地新增面積對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響在短期內(nèi)難以呈現(xiàn)出來(lái),主要原因是只有在耕地面積變化以及相應(yīng)的農(nóng)業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的污染及有害物質(zhì)殘留積累到一定階段,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的壓力才能體現(xiàn)出來(lái)。另外,也與政策實(shí)施效果的滯后性相關(guān)。路網(wǎng)密度在短期內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生較大變化,路網(wǎng)密度主要是通過(guò)地區(qū)間人口、資源的流動(dòng)成本會(huì)限制地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展及空間分布,進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)不同地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響存在差異。林地變化對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有較為明顯的作用,植樹(shù)造林、建立生態(tài)示范區(qū)和自然保護(hù)區(qū)等政策使生態(tài)環(huán)境得到明顯改善。地形起伏度是反映地形地貌的重要指標(biāo),對(duì)區(qū)域氣候、土壤、生物等要素的空間分異有重要的影響。地形起伏度越大,表明地形條件越復(fù)雜,加劇了林地、草地保護(hù)的難度,極易導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。 2.3.2 兩因子交互作用對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響程度分析 因子探測(cè)僅限于分析單因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響,交互探測(cè)可以測(cè)度兩個(gè)因子共同作用時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響程度。為探究?jī)梢蜃咏换プ饔脤?duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響是增強(qiáng)、減弱或沒(méi)有變化,本文對(duì)因子取3年的均值進(jìn)行交互探測(cè)分析(表4)??梢钥闯觯旱谝?,任意兩因子間的交互作用均大于單因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異是由多個(gè)因子相互作用、共同影響產(chǎn)生的。第二,兩因子間交互作用類(lèi)型有雙因子增強(qiáng)和非線(xiàn)性增強(qiáng)兩種。第三,土地利用程度與其他因子的結(jié)合是影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的最主要因素。 表4 兩因子交互作用對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的解釋力q值Table 4 Explanation degree of interaction between two factors on eco-environmental quality 坡度、土地利用程度、人口密度、地級(jí)GDP、路網(wǎng)密度和距地級(jí)城市距離與其他因子交互作用后均產(chǎn)生雙因子增強(qiáng)效應(yīng),地形起伏度、年降水量、年均氣溫、耕地新增面積和林地新增面積與其他因子交互作用后產(chǎn)生雙因子增強(qiáng)或非線(xiàn)性增強(qiáng)效應(yīng)。 自然環(huán)境因素之間、自然環(huán)境因素與政策調(diào)控因素之間交互作用均有非線(xiàn)性增強(qiáng)和雙因子增強(qiáng)兩種(如地形起伏度與年均氣溫(X1∩X4)、年均氣溫與耕地新增面積(X4∩X10))。自然環(huán)境因素與社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素之間、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素之間、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素與政策調(diào)控因素之間交互作用均為雙因子增強(qiáng)。政策調(diào)控因素之間交互作用為非線(xiàn)性增強(qiáng),如耕地新增面積與林地新增面積(X10∩X11>X10+X11)。 從q值來(lái)看,土地利用程度與其他因子交互作用后的q值均處于0.77-0.83之間。土地利用程度與年均氣溫的交互作用最強(qiáng)(X5∩X4=0.830),然后是土地利用程度與距地級(jí)城市距離(X5∩X9=0.808)、土地利用程度與年降水量(X5∩X3=0.808)、土地利用程度與坡度(X5∩X2=0.788)、土地利用程度與耕地新增面積(X5∩X10=0.782)、土地利用程度與地形起伏度(X5∩X1=0.781)和土地利用程度與林地新增面積(X5∩X11=0.780)、土地利用程度與人口密度(X5∩X6=0.778)、土地利用程度與地均GDP(X5∩X7=0.777)、土地利用程度與路網(wǎng)密度(X5∩X8=0.776),其他因子間的交互作用均弱于土地利用程度與其他因子間的交互作用,充分說(shuō)明土地利用程度與其他因子結(jié)合是影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的最主要因素。 土地利用程度是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的最主要因素,土地利用程度對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響程度最大。這與陳萬(wàn)旭等(2019)對(duì)中國(guó)生態(tài)環(huán)境效應(yīng)空間分異的研究相一致。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量高的地區(qū),土地利用程度較低。土地利用強(qiáng)度越大,表明人類(lèi)活動(dòng)對(duì)土地的干擾和投入越大,對(duì)生產(chǎn)、生活用地的需求增加,從而“擠占”更多的生態(tài)用地,進(jìn)而影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量(孔冬艷等,2021)。人口密度和坡度是影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的重要因素,這與田智慧等(2023)對(duì)鄱陽(yáng)湖流域生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的影響因素研究結(jié)果一致。人口密度較直接地衡量人為因素對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,人口增加導(dǎo)致人均生態(tài)資源占有率下降。另外,人口密度變大,導(dǎo)致對(duì)生產(chǎn)、生活用地的需求增加,“三生用地”之間的矛盾加劇(安敏等,2022)。坡度是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與方式、道路等基礎(chǔ)修建和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要條件(劉彥隨等,2017),坡度越平緩越適合農(nóng)作物生長(zhǎng),提高農(nóng)民收入并增加就業(yè)機(jī)會(huì),增加了對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和城市建設(shè)用地的需求,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。 研究期間,土地利用程度與其他因子間的交互作用均強(qiáng)于其他因子間的交互作用。自然環(huán)境因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素均增強(qiáng)了政策調(diào)控對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響。自然環(huán)境因素是生態(tài)環(huán)境空間格局的重要基礎(chǔ),社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素是生產(chǎn)、生活、生態(tài)等活動(dòng)順利進(jìn)行的重要保障,二者均對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有重要影響。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間分異是自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和政策調(diào)控等因素共同作用的結(jié)果。 本研究可為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶社會(huì)經(jīng)濟(jì)-生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù),但仍存在以下不足,(1)因數(shù)據(jù)來(lái)源與可獲得性限制,本文在定量測(cè)算生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)時(shí),研究時(shí)段為2000-2020年,數(shù)據(jù)存在一定的滯后性,導(dǎo)致研究結(jié)果具有局限性。(2)由于樣本數(shù)據(jù)量與軟件運(yùn)行限制,本研究以5 km為格網(wǎng)單元尺度分析長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間分異。然而,較大的格網(wǎng)尺度可能會(huì)降低各變量的空間集聚程度,進(jìn)而影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異與影響因素的分析結(jié)果(鄭曉豪等,2023)。因此,未來(lái)研究需要從更加細(xì)化的研究尺度測(cè)算生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,并深度挖掘長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的內(nèi)在機(jī)理。 本文以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶為研究對(duì)象,在“三生空間”土地利用轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上,利用生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)模型,對(duì)2000、2010、2020年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間分異特征進(jìn)行分析,基于自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政策調(diào)控等方面構(gòu)建地理探測(cè)器指標(biāo)體系,利用地理探測(cè)器模型分析因子及因子間交互作用對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響程度。本文主要結(jié)論如下: (1)2000-2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量處于中等以上。2000-2010年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)保持不變,主要有中等質(zhì)量和較高質(zhì)量?jī)煞N類(lèi)型。2010-2020年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量中等質(zhì)量區(qū)和較高質(zhì)量區(qū)面積呈減少趨勢(shì),高質(zhì)量區(qū)面積呈增加趨勢(shì)??臻g自相關(guān)分析表明生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間依賴(lài)性降低、集聚特征明顯。 (2)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分布存在明顯差異。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體呈“東北部低、西部、中部和東南部高”。2000-2010年,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分布一致。2010-2020年,多數(shù)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)上升,主要有兩種趨勢(shì):中等質(zhì)量轉(zhuǎn)化為較高質(zhì)量、較高質(zhì)量轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量。土地利用主導(dǎo)功能變化的地區(qū)與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)變化的地區(qū)基本一致。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、草地生態(tài)用地面積減少是導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的主要原因,林地生態(tài)用地和水域生態(tài)用地是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的主要原因。 (3)不同因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響程度具有顯著差異。土地利用程度、人口密度、坡度對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響占據(jù)主導(dǎo)地位,對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的解釋力q值分別為0.776、0.409、0.406;其他因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響相對(duì)較弱,q值均小于0.2。任意兩因子間的交互作用均大于單因子對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響程度,并且土地利用程度與其他因子的結(jié)合是影響長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的最主要因素,土地利用程度與其他因子交互作用后的q值均處于0.77-0.83之間。2 結(jié)果與分析
2.1 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的時(shí)間變化特征
2.2 土地利用轉(zhuǎn)型下生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間變化特征
2.3 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分異的影響因素分析
3 討論
3.1 空間分異的影響因素分析
3.2 局限性與研究展望
4 結(jié)論