基于土地利用轉(zhuǎn)型的山地城市生境質(zhì)量時(shí)空演變及驅(qū)動(dòng)力因素分析
——以三明市為例

曾 真,吳天杰,陳凌艷,何天友,鄭郁善

(福建農(nóng)林大學(xué) 風(fēng)景園林與藝術(shù)學(xué)院,福建 福州 350002)

生境質(zhì)量的高低代表著生態(tài)系統(tǒng)對(duì)生物個(gè)體、生物種群提供適宜性棲息環(huán)境能力的強(qiáng)弱[1-2]。人類活動(dòng)對(duì)地表空間的影響主要體現(xiàn)在區(qū)域土地利用的變化[3],土地利用轉(zhuǎn)型是城市發(fā)展轉(zhuǎn)型最為直觀的表征指標(biāo)[4-5]。當(dāng)前,土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)效應(yīng)研究主要采用生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量等方法,獲得的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的時(shí)空變化[6-8]能較好體現(xiàn)與土地利用變化直接關(guān)聯(lián)的效應(yīng)。土地利用變化意味著各類用地在空間分布上呈現(xiàn)了增減,森林、濕地等生態(tài)用地增減以及建設(shè)用地的擴(kuò)張與收縮都會(huì)對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)造成很大的影響,進(jìn)而區(qū)域生境質(zhì)量的空間分布產(chǎn)生變化,這直接影響著生物多樣性保護(hù)與棲息地選擇。因此,深入探究不同土地類型的轉(zhuǎn)型對(duì)生境質(zhì)量變化的影響程度對(duì)區(qū)域的生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展尤為重要[9]。

目前對(duì)生境質(zhì)量變化的評(píng)估主要以2個(gè)方面為主,一方面是對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,從而構(gòu)建相關(guān)的生境質(zhì)量評(píng)價(jià)體系[10],另一方面則是選用生態(tài)評(píng)估模型對(duì)研究區(qū)域的生境質(zhì)量進(jìn)行分析[11],在多種生態(tài)評(píng)估模型中,InVEST模型由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取簡(jiǎn)單,操作方便得到了廣泛的應(yīng)用。相關(guān)學(xué)者在流域[12]、省域[13]、市域[14]、保護(hù)區(qū)[15]等不同尺度上均采用InVEST模型進(jìn)行生境質(zhì)量評(píng)估,但較少以山地城市為研究對(duì)象。當(dāng)前的研究方向多集中于生境質(zhì)量的時(shí)空變化[16]、土地利用轉(zhuǎn)變引起生境質(zhì)量的變化[17]以及未來(lái)生境質(zhì)量的預(yù)測(cè)分析[18]。從分析的角度來(lái)看,大部分研究在探討土地利用變化與生境質(zhì)量之間的關(guān)系時(shí),主要還是分開(kāi)描述兩者的數(shù)值變化。僅有部分研究將一定時(shí)期內(nèi)的土地類型變化特征進(jìn)行量化,引入生境貢獻(xiàn)度指數(shù),測(cè)算研究區(qū)域中不同土地類型的變化對(duì)生境質(zhì)量的影響程度[19]。

三明市作為典型的山地城市,具有良好的生態(tài)條件,但由于周邊密集的山地分布與地形的影響,城市的外拓發(fā)展受到限制,不可避免地顯現(xiàn)出內(nèi)聚化的發(fā)展特征[20],資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)保護(hù)的矛盾在快速城市化進(jìn)程中日顯突出。因此,本研究采用InVEST模型,系統(tǒng)分析三明市2000、2010、2020年生境質(zhì)量的時(shí)空演變特征,引入生境貢獻(xiàn)度指數(shù)探究土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)生境質(zhì)量的影響,同時(shí)結(jié)合地理探測(cè)器探究不同因素對(duì)生境質(zhì)量的影響程度。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

三明市是福建省轄地級(jí)市,位于福建省中部連接西北隅(25°30′-27°07′N、116°22′-118°39′E),位于武夷山脈與戴云山脈之間,素有“八山一水一分田”之稱,是典型的山地城市。其森林資源資產(chǎn)價(jià)值與服務(wù)價(jià)值合計(jì)已達(dá)5 340億元。以低山及丘陵為主,溪流密布,河谷與盆地錯(cuò)落分布于其間。三明市氣候溫暖濕潤(rùn),四季特征明顯,降雨量充足。作為中國(guó)最綠省份的最綠城市,三明市被授予“國(guó)家森林城市”“第五批國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)”等多項(xiàng)榮譽(yù)(圖1)。

圖1 研究區(qū)域Fig.1 Research region

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 所用數(shù)據(jù)主要有:1)全球地表覆蓋產(chǎn)品GlobeLand30(http://www.globallandcover.com/)提供的2000、 2010、2020年3個(gè)時(shí)期30 m分辨率土地利用覆被數(shù)據(jù)(圖2);2)中國(guó)科學(xué)院地理空間數(shù)據(jù)云(https://www.gscloud.cn/)提供的30 m分辨率的高程數(shù)據(jù);3)NDVI數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家生態(tài)科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.nesdc.org.cn/);4)人口數(shù)據(jù)源于Landscan(https://landscan.ornl.gov/); 5)年均溫度、年均降雨量、年均PM2.5均源于國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.geodata.cn/index.html); 6)GDP數(shù)據(jù)來(lái)源于資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心(https://www.resdc.cn/Default.aspx)。

圖2 3期土地利用類型Fig.2 Types of land use in the three stages

1.2.2 研究方法 InVEST模型作為一款可以對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行評(píng)估的科學(xué)工具,能夠模擬評(píng)估區(qū)域的生境質(zhì)量并呈現(xiàn)出良好的可視化效果[21]。通過(guò)輸入研究區(qū)域的土地分類數(shù)據(jù),設(shè)定脅迫因子以及敏感度的相關(guān)參數(shù)等,可以模擬生成所需區(qū)域的生境質(zhì)量柵格數(shù)據(jù),取值范圍為0～1。模型主要運(yùn)算公式如下

(1)

式中:Qxj為某種土地利用類型j中的柵格x的生境質(zhì)量;K為半飽和常數(shù);Hj為第j種景觀類型的生境適宜性分值;Dxj是某種土地利用代表的生境類型j中柵格x的生境脅迫水平。Dxj滿足如下公式

(2)

式中:R為脅迫因子的個(gè)數(shù);Wr為權(quán)重;Yr為脅迫因子的柵格單元個(gè)數(shù);ry為柵格單元上的脅迫因子個(gè)數(shù);βx為柵格x的可達(dá)性水平;Sjr表示景觀j對(duì)脅迫因子的敏感性;irxy為脅迫因子的影響距離。

參考相關(guān)文獻(xiàn)[21-22]并結(jié)合三明地區(qū)的實(shí)際情況,確定了模型中脅迫因子的各類指標(biāo)設(shè)定(表1)、各類用地的生境適宜性以及對(duì)威脅源的敏感度(表2)。運(yùn)行生境質(zhì)量模型后得到2000、2010、2020年三明市生境質(zhì)量分布圖,為能更好地展示三明市生境質(zhì)量時(shí)空變化,將其分5個(gè)等級(jí)。

表1 脅迫因子的指標(biāo)設(shè)定Table 1 Index setting of threat factors

表2 不同土地利用類型對(duì)脅迫因子的敏感度Table 2 Habitat suitability of various land uses and sensitivity to threats

1.3 土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)生境質(zhì)量的影響分析

運(yùn)用生境貢獻(xiàn)率公式探究研究區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型過(guò)程中影響生境質(zhì)量變化的主導(dǎo)因素。生境貢獻(xiàn)率公式參考相關(guān)文獻(xiàn)[19]。其表達(dá)式為

(3)

式中:Cit為t時(shí)間段內(nèi)i種土地利用變化類型生境貢獻(xiàn)率;HQCit為t時(shí)間段內(nèi)i種土地利用變化類型區(qū)塊內(nèi)生境質(zhì)量變化平均值;LAit為t時(shí)間段內(nèi)i種變化類型面積;TA為區(qū)域總面積;n為土地利用變化類型數(shù)量。

1.3.1 空間自相關(guān) 空間自相關(guān)反映了空間上某一變量的分布特征及其關(guān)聯(lián)集聚程度,包括全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān),常用測(cè)度指標(biāo)為Moran'sI指數(shù)和局部空間關(guān)聯(lián)指數(shù)LISA。Moran'sI指數(shù)主要體現(xiàn)出研究區(qū)域的某項(xiàng)指標(biāo)的空間相關(guān)性以及存在的規(guī)律,LISA用來(lái)進(jìn)一步將研究區(qū)域的某項(xiàng)指標(biāo)的局部空間分布特征進(jìn)行可視化,識(shí)別出某項(xiàng)指標(biāo)的高數(shù)值-高數(shù)值的聚落、低數(shù)值-低數(shù)值的聚落,高數(shù)值-低數(shù)值的聚落,低數(shù)值-高數(shù)值的聚落。

1.3.2 地理探測(cè)器 地理探測(cè)器可以對(duì)空間異質(zhì)性及其驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行有效探測(cè)[23],借助地理探測(cè)器可用來(lái)分析各設(shè)定的驅(qū)動(dòng)力因子對(duì)某項(xiàng)指標(biāo)的影響力,其計(jì)算公式為

(4)

式中:q為某項(xiàng)驅(qū)動(dòng)力因子對(duì)所測(cè)指標(biāo)的影響力度,取值范圍0～1,q越大,說(shuō)明該驅(qū)動(dòng)力因子對(duì)所測(cè)指標(biāo)的影響力越強(qiáng);N為研究區(qū)樣本數(shù);σ2為指標(biāo)方差;h為指標(biāo)分級(jí),L為分級(jí)層數(shù),h=1,2,…,L。

選取高程、坡度、年均降水量、年均溫度、年均PM2.5、NDVI、GDP、人口密度8個(gè)指標(biāo)作為自變量,并選用自然斷點(diǎn)法將自變量的數(shù)值分為5級(jí)制的分類變量。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地利用變化

由表3可見(jiàn),從2000、2010、2020年三明市的同土地利用類型面積占比來(lái)看,森林始終占據(jù)著最大面積比,均超過(guò)總面積的70%。耕地、草地的面積占比也均超過(guò)了總面積的10%,其次為人造地表、水體、裸地、濕地。由表4可見(jiàn),2000-2010年,三明市的土地利用變化趨勢(shì)非常小,土地利用類型轉(zhuǎn)化最為明顯的是耕地轉(zhuǎn)為人造地表、森林轉(zhuǎn)為草地,轉(zhuǎn)移面積分別為2.325 km2和2.152 km2。2010-2020年,三明市的土地利用變化呈現(xiàn)出明顯的變動(dòng),森林、草地、裸地的面積減小,耕地、水體、濕地、人造地表的面積增加。從土地利用轉(zhuǎn)移來(lái)看,森林的主要來(lái)源為草地和耕地,耕地的主要來(lái)源為森林和人造地表以及草地,草地的主要來(lái)源為森林和耕地,濕地的主要來(lái)源為水體、水體的主要來(lái)源為森林、耕地以及草地,人造地表的主要來(lái)源為耕地、森林以及草地,裸地的主要來(lái)源為森林、草地以及耕地。

表3 2000-2020不同土地類型面積Table 3 Area of different types of land from 2000 to 2020

表4 研究區(qū)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Table 4 Land use transfer matrix in the study area

2.2 生境質(zhì)量變化

運(yùn)用InVEST模型對(duì)三明市2000、2010、2020年的生境質(zhì)量進(jìn)行分析,3個(gè)時(shí)期的平均生境質(zhì)量指數(shù)分別為0.806 49、0.806 54、0.774 88,生境質(zhì)量水平總體處于較高水平,2000-2010年三明市的生境質(zhì)量變化非常小,處于穩(wěn)定階段。2010-2020年生境質(zhì)量出現(xiàn)了下降趨勢(shì)。利用ArcGIS中的重分類功能,將其劃分為5個(gè)等級(jí),等級(jí)越高,生境質(zhì)量越高(表5),從各級(jí)生境所占面積比來(lái)看,4、5級(jí)生境所占面積比在2000、2010、2020年3個(gè)時(shí)期均排前2位,2級(jí)生境所占面積比排在第3位,在3個(gè)時(shí)期均超過(guò)13.5%。由于2000-2010年三明市的土地利用變化趨勢(shì)非常小,因此各級(jí)生境質(zhì)量的面積占比變化也不明顯。2010-2020年生境質(zhì)量變化趨勢(shì)相對(duì)明顯,5級(jí)生境的面積占比減少了5%,1～4等級(jí)生境的面積占比都有小范圍的增加。從生境質(zhì)量的空間分布(圖3)來(lái)看,研究區(qū)域的中部及西部存在較為集中的人造地表和耕地,生境質(zhì)量較差。隨著與人造地表及耕地集中區(qū)域的距離逐步增大,可以發(fā)現(xiàn)生境質(zhì)量逐步升高,研究區(qū)域內(nèi)的土地利用類型以森林為主,豐富的植被資源決定了三明市良好的生境質(zhì)量。從表6來(lái)看,2000-2010年4級(jí)生境轉(zhuǎn)化為5級(jí)生境和5級(jí)生境轉(zhuǎn)化為4級(jí)生境相對(duì)明顯,分別為9.798 km2和4.926 km2。2010-2020年,生境質(zhì)量的轉(zhuǎn)移出現(xiàn)明顯的變化,1級(jí)生境的主要來(lái)源是2、4、5級(jí)生境,2級(jí)生境的主要來(lái)源是4、5級(jí)生境,3級(jí)生境的主要來(lái)源是4、2級(jí)生境,4級(jí)生境的主要來(lái)源是5、2、3級(jí)生境,5級(jí)生境的主要來(lái)源是5、2級(jí)生境。其中5級(jí)生境向4級(jí)生境轉(zhuǎn)化、4級(jí)生境向5級(jí)生境轉(zhuǎn)換的面積最高,達(dá)到了1 544.873 km2和617.853 km2。

表5 不同等級(jí)生境面積及比例Table 5 Habitat area and proportion of different levels

表6 研究區(qū)生境質(zhì)量轉(zhuǎn)移矩陣Table 6 Habitat quality transfer matrix in the study area

圖3 2000-2020年三明市生境質(zhì)量分布Fig.3 Habitat quality distribution in Sanming from 2000 to 2020

2.3 空間自相關(guān)

采用GeoDa軟件,對(duì)三明市2000、2010、2020年的生境質(zhì)量結(jié)果進(jìn)一步分析。結(jié)果顯示,在顯著性水平達(dá)標(biāo)的情況下,2000、2010、2020年生境質(zhì)量的Moran'sI值分別為0.445、0.444、0.462,說(shuō)明三明市的生境質(zhì)量在空間上呈現(xiàn)出較為明顯的集聚特征。采用局部自相關(guān)LISA識(shí)別局部空間的生境質(zhì)量(圖4)。2000-2020年三明市生境質(zhì)量的空間集聚特征表現(xiàn)明顯:集聚狀態(tài)以高數(shù)值與高數(shù)值集聚和低數(shù)值與低數(shù)值集聚為主,高低和低高數(shù)值集聚類型分布較少。高數(shù)值與高數(shù)值集聚區(qū)域連續(xù)分布在研究區(qū)中部、南部、東部,低數(shù)值與低數(shù)值集聚區(qū)域主要集中在研究區(qū)域西部及中東部。2000-2010年的聚集格局變化很小,2010-2020年的聚集格局發(fā)生了一定的變化,2010年研究區(qū)域的中間部分還有零散區(qū)域呈現(xiàn)出高數(shù)值與高數(shù)值集聚,到2020年這些區(qū)域發(fā)生一定程度的縮減,從中可以發(fā)現(xiàn)城市區(qū)域的擴(kuò)張對(duì)生境空間的集聚產(chǎn)生很大影響。低數(shù)值與低數(shù)值集聚區(qū)域主要集中于三明市的人造地表及大面積耕地的區(qū)域。

圖4 三明市生境質(zhì)量的集聚特征Fig.4 Agglomeration characteristics of habitat quality in Sanming

2.4 土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)生境質(zhì)量的影響分析

2000-2020年三明市的區(qū)域生境質(zhì)量有退化也有提升,土地利用變化帶來(lái)了生境質(zhì)量不同面積、不同程度的退化和提升,使得整體生境質(zhì)量發(fā)生改變。由表7可知,2000-2010年生境質(zhì)量較為穩(wěn)定的時(shí)期,土地類型變化較少,森林轉(zhuǎn)為草地、耕地轉(zhuǎn)為草地、人造地表轉(zhuǎn)為森林是生境質(zhì)量提升的主要原因,貢獻(xiàn)率分別為36.245%、25.279%、16.729%。耕地轉(zhuǎn)為人造地表、森林轉(zhuǎn)為草地是生境質(zhì)量退化的主要原因,貢獻(xiàn)率分別為55.394%和34.527%。2010-2020年生境質(zhì)量提升主要是因?yàn)楦?、草地轉(zhuǎn)化為森林,兩者對(duì)生境質(zhì)量提升的貢獻(xiàn)度達(dá)到了73.5%。森林向耕地、草地、人造地表的轉(zhuǎn)換,草地向耕地的轉(zhuǎn)換是生境質(zhì)量退化的主要原因,其中森林轉(zhuǎn)換為耕地、草地、人造地表的貢獻(xiàn)率分別為38.647%、22.302%、10.825%,草地轉(zhuǎn)換為耕地的貢獻(xiàn)率為16.499%。

表7 影響生境質(zhì)量的主要土地變化類型及貢獻(xiàn)率Table 7 Major types of land change affecting habitat quality and their contribution

2.5 生境質(zhì)量驅(qū)動(dòng)力分析

運(yùn)用地理探測(cè)深入分析2000-2020年三明市的生境質(zhì)量演變驅(qū)動(dòng)力機(jī)制。由表8可知,根據(jù)影響力的大小,2000年各因子的排序依次為NDVI(0.166)>坡度(0.105)>高程(0.102)>PM2.5(0.075)>溫度(0.050)>降雨量(0.035)>人口密度(0.027)>GDP(0.011); 2010年各因子的排序依次為NDVI(0.158)>坡度(0.105)>高程(0.101)>PM2.5(0.091)>溫度(0.049)>人口密度(0.033)>GDP(0.023)>降雨量(0.004);2020年各因子的排序依次為NDVI(0.301)>高程(0.125)>坡度(0.103)>人口密度(0.099)>PM2.5(0.078)>溫度(0.072)>降雨量(0.023)>GDP(0.017)。總體來(lái)看,研究區(qū)的自然環(huán)境因子影響力明顯高于社會(huì)因素因子,NDVI、高程等自然因素在生境質(zhì)量驅(qū)動(dòng)力分析中產(chǎn)生了主要作用。

表8 2000-2020年各類因子對(duì)生境質(zhì)量的影響力Table 8 Influence of various factors on the habitat quality of Sanming from 2000 to 2020

從不同因子的兩兩組合產(chǎn)生的交互作用來(lái)看(圖5):任意2個(gè)因子的組合對(duì)于生境質(zhì)量的影響程度均高于單一因子的影響力。2000年,NDVI與坡度(0.225)的組合影響力最大,2010年NDVI與坡度(0.217)的組合影響力最大,2020年,高程與NDVI(0.351)的組合影響力最大。除此之外,高程與坡度跟其他類別的因子組合,都具有相對(duì)較高的影響力。不同年份的從單個(gè)因子的影響力來(lái)看,NDVI、高程、坡度對(duì)三明地區(qū)生境質(zhì)量分布的影響較為明顯。

X1.溫度;X2.PM2.5;X3.坡度;X4.NDVI;X5.人口密度;X6.降雨量;X7.GDP;X8.高程

3 討論

如何科學(xué)地協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系是土地利用轉(zhuǎn)型的重要目標(biāo)。我國(guó)山地面積約占陸地國(guó)土總面積的70%,山地生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)對(duì)我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)至關(guān)重要。在山地城市的發(fā)展過(guò)程中,為了解決城鎮(zhèn)化發(fā)展與城市現(xiàn)有土地資源在空間分布上的矛盾[24],山地城市往往采取向周邊更高的坡地?cái)U(kuò)張和延伸的爬坡模式,這一模式成本較低[25],但在爬坡的過(guò)程中可能造成空氣污染、生物棲息地被破壞、生物多樣性減少等問(wèn)題[26]。本研究通過(guò)分析三明市土地利用轉(zhuǎn)型、生境質(zhì)量評(píng)估,量化不同土地利用類型之間的轉(zhuǎn)型對(duì)生境質(zhì)量的貢獻(xiàn)率,剖析各類自然因素和社會(huì)因素對(duì)于區(qū)域生境質(zhì)量的影響,對(duì)于山地城市的生態(tài)環(huán)境修復(fù)、促進(jìn)物種多樣性保護(hù)工作提供了科學(xué)參考。城市土地利用類型決定了生境質(zhì)量的高低,相關(guān)研究表明影響著區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)型的主要3個(gè)驅(qū)動(dòng)力為自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和政策因素[27-29]。自然驅(qū)動(dòng)因素是土地利用轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ),自然條件決定了區(qū)域土地利用覆被。政策因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素能夠直接或間接影響土地利用轉(zhuǎn)型。三明市的森林覆蓋率極高,地域的自然條件決定了三明市有較好生境質(zhì)量的基礎(chǔ)。政策因素不僅可以通過(guò)制定區(qū)域生態(tài)保護(hù)紅線、劃定城市新區(qū)建設(shè)用地的范圍等政策直接作用于土地利用轉(zhuǎn)型,還可以通過(guò)影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展間接影響土地利用轉(zhuǎn)型,政策因素是土地利用轉(zhuǎn)型的核心驅(qū)動(dòng)力。

后續(xù)對(duì)市域范圍的生態(tài)保護(hù)與修復(fù)中,參考生境質(zhì)量轉(zhuǎn)變的空間分布,對(duì)生境質(zhì)量退化嚴(yán)重的區(qū)域,例如對(duì)發(fā)生跳躍式生態(tài)質(zhì)量退化的區(qū)域,優(yōu)先開(kāi)展生態(tài)恢復(fù)工作。對(duì)于城市擴(kuò)張的區(qū)域,由于用地已被城市占據(jù),考慮到城市發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素,開(kāi)展大面積的生態(tài)重建工作不符合實(shí)際的發(fā)展規(guī)劃。應(yīng)采取保障城市基本的生態(tài)安全格局與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能為基礎(chǔ),有針對(duì)性地進(jìn)行生態(tài)重建措施,例如增設(shè)城市口袋公園、設(shè)置禁止開(kāi)發(fā)邊界、推動(dòng)城市生態(tài)廊道的建設(shè)等。推進(jìn)部分低等級(jí)生境區(qū)域向高等級(jí)生境區(qū)域進(jìn)行升級(jí)轉(zhuǎn)型,提升區(qū)域生境質(zhì)量。

本研究采用InVEST模型進(jìn)行生境質(zhì)量評(píng)估,優(yōu)勢(shì)在于模型所需的數(shù)據(jù)要求不高、可視化效果好。模型中威脅因子的選擇、影響范圍等參數(shù)的設(shè)定受限于經(jīng)驗(yàn)系數(shù)或者參考文獻(xiàn),存在一定的主觀性。精確參數(shù)驗(yàn)證的評(píng)估以及不同情境下的生境質(zhì)量模擬與預(yù)測(cè)在未來(lái)的研究中值得更深入地探討。

4 結(jié)論

2000-2020年森林始終在三明市土地利用類型中占據(jù)著最大面積比,均超過(guò)總面積的70%。2000-2010年土地利用變化趨勢(shì)非常小,最為明顯的是耕地轉(zhuǎn)為人造地表、森林轉(zhuǎn)為草地。2010-2020年土地利用變化趨勢(shì)明顯,部分森林、草地轉(zhuǎn)化為耕地,森林、草地、耕地成為人造地表的主要來(lái)源。三明市2000、2010、2020年3個(gè)時(shí)期的平均生境質(zhì)量指數(shù)分別為0.806 49、0.806 54、0.774 88,生境質(zhì)量水平總體處于較高水平。2000-2010年,三明市的生境質(zhì)量變化很小,處于非常穩(wěn)定的階段;2010-2020年期間,生境質(zhì)量有所下降,除了相鄰等級(jí)生境的轉(zhuǎn)換,也出現(xiàn)了明顯的跳躍式生境退化和生境質(zhì)量提升。對(duì)三明市2000、2010、2020年的生境質(zhì)量結(jié)果進(jìn)行全局自相關(guān)分析。表明在顯著性水平P<0.05情況下,2000、2010、2020年的Moran'sI值分別為0.445、0.444、0.462,表明了三明市的生境質(zhì)量在空間上呈現(xiàn)出明顯的集聚特征。集聚狀態(tài)以高數(shù)值、高數(shù)值集聚和低數(shù)值與低數(shù)值集聚為主,高低和低高數(shù)值集聚類型分布較少。耕地、草地、人造地表向森林轉(zhuǎn)換是生境質(zhì)量提升的主要原因,森林向耕地、草地、人造地表轉(zhuǎn)換,耕地轉(zhuǎn)為人造地表是生境質(zhì)量降低的主要原因。森林對(duì)于保持高水平生境質(zhì)量起到了非常重要的作用。NDVI是三明市生境質(zhì)量空間分布的最大影響因素,坡度和高程的重要性也高于其他影響因素。從影響因素的類別來(lái)看,自然環(huán)境類因子影響力明顯高于社會(huì)因素類因子,任何2種影響因素對(duì)生境質(zhì)量空間分異的交互作用都大于單個(gè)因素的單獨(dú)作用。