基于景觀格局分析的太原市生態(tài)系統(tǒng)健康評價

摘要：以2000—2020年山西省太原市土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用Fragstats軟件計算景觀格局指數(shù)，分析景觀格局變化；運用“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”（PSR）模型和熵權(quán)法對太原市生態(tài)系統(tǒng)健康狀況進行評價。結(jié)果表明，耕地、草地和林地為太原市的優(yōu)勢景觀類型，面積占比大；建設(shè)用地面積逐年擴張，且漲幅較大；水域和其他用地類型面積占比小，連通性差；整體景觀呈均質(zhì)多樣化趨勢發(fā)展，景觀破碎化程度加深；太原市整體生態(tài)系統(tǒng)健康狀況表現(xiàn)出南北優(yōu)、中部劣的分布格局；2000—2015年，太原市生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)整體呈下降趨勢，2015年降至最低值，2015—2020年生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)有所上升；城市化、人口密度和人類干擾度與太原市生態(tài)系統(tǒng)健康極顯著相關(guān)（Plt;0.01）。

關(guān)鍵詞：景觀格局；PSR模型；生態(tài)系統(tǒng)健康；土地利用；太原市

中圖分類號：X826" " " " "文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2025）03-0066-08

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.03.011 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Ecosystem health assessment of Taiyuan City based on landscape pattern analysis

HU Ya-ping，WANG Chun-ling，CHEN Xiao-ping，ZHEN Zhi-lei

（College of Urban and Rural Construction， Shanxi Agricultural University， Jinzhong" 030801， Shanxi， China）

Abstract： Based on the land use data of Taiyuan City， Shanxi Province from 2000 to 2020， the Fragstats software was used to calculate the landscape pattern index and analyze the change of landscape pattern. The “pressure-state-response” （PSR） model and entropy weight method were used to evaluate the ecosystem health status of Taiyuan City. The results showed that cultivated land， grassland and forest land were the dominant landscape types in Taiyuan City， and their areas accounted for a large proportion. The construction land area expanded year by year， and the increase was large. The area of water and other land types was small， and the connectivity was poor. The overall landscape showed a trend of homogeneity and diversification， and the fragmentation of the landscape was deepened. The overall ecosystem health of Taiyuan City showed the distribution pattern of good in the north and south region， and bad in the central region. The comprehensive index of ecosystem health in Taiyuan City showed a downward trend from 2000 to 2015， and reached the lowest value in 2015. The comprehensive index of ecosystem health increased from 2015 to 2020. The indicators of urbanization， population density and human disturbance were significantly correlated with ecosystem health in Taiyuan City（Plt;0.01）.

Key words： landscape pattern; PSR model; ecosystem health; land use; Taiyuan City

自改革開放以來，中國經(jīng)濟迅猛發(fā)展，人口快速增長，許多人類主導(dǎo)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了巨大改變[1]。擁有健康的生態(tài)系統(tǒng)是維護區(qū)域生態(tài)安全的關(guān)鍵因素，也是實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的重要條件[2，3]。城市生態(tài)系統(tǒng)是典型的以人類為主導(dǎo)的生態(tài)系統(tǒng)，在城市化發(fā)展過程中造成了城市大氣污染、水環(huán)境惡化和水土流失等環(huán)境問題，影響到人類的生存與發(fā)展[4]。通過對城市生態(tài)系統(tǒng)健康進行評價研究，明確其健康狀況，為城市生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)和管理提出方案，可以促進城市生態(tài)環(huán)境的改善和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

用于生態(tài)系統(tǒng)健康評價的方法有很多，其中指標體系法因受限制較小且有多種定量方法而最為常用[5，6]。學(xué)者們利用經(jīng)典指標體系“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”（Pressure-state-response，PSR）模型對不同區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康開展了研究與探索，并取得了重要的研究成果，涉及濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價、生態(tài)安全評價、水環(huán)境安全評價和城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價等領(lǐng)域[7-17]。城市生態(tài)系統(tǒng)是人類與自然環(huán)境相互作用形成的復(fù)合體，對其健康進行合理評價較困難。PSR模型注重人類活動如何對環(huán)境施加壓力影響其狀態(tài)，進而促使社會作出響應(yīng)來減輕壓力和改善環(huán)境，具有理性的因果邏輯關(guān)系，為城市生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的系統(tǒng)評價提供了分析方法[18]。

太原市是山西省政治、經(jīng)濟與文化交流中心，具有輻射帶動山西省域經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的使命。作為中國重要的能源基地[19]，太原市以煤炭、鋼鐵、稀有金屬等礦產(chǎn)資源開采重工業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，在帶動經(jīng)濟水平提升的同時導(dǎo)致景觀格局正在以前所未有的速度和規(guī)模發(fā)生變化，嚴重威脅著城市生態(tài)系統(tǒng)的健康[20]。因此，構(gòu)建太原市生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系，定量評估區(qū)域景觀格局變化和生態(tài)系統(tǒng)健康狀況，對太原市城市生態(tài)發(fā)展具有重要意義。

關(guān)于太原市生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的研究，已有學(xué)者運用模糊綜合法從經(jīng)濟和社會角度對太原市城市生態(tài)系統(tǒng)健康水平進行研究[21]，但忽視了人類活動與土地在生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能尺度聯(lián)系方面的研究。本研究基于2000—2020年太原市景觀格局變化，從壓力、狀態(tài)和響應(yīng)3個層次出發(fā)，利用PSR模型選取12個指標構(gòu)建太原市生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系，完善相關(guān)城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系，分析太原市各區(qū)縣生態(tài)系統(tǒng)健康狀況，以期為太原市土地可持續(xù)性利用和區(qū)域生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展提供理論參考。

1 研究區(qū)概況

太原市坐落于汾河河谷平原（圖1），其地理坐標為111°30′—113°09′E、37°27′—38°25′N，市域總面積約6 988 km2。全市地貌形態(tài)豐富多樣，呈北高南低之勢，平均海拔約800 m，其三面環(huán)山，中南部為河谷平原。北溫帶大陸性氣候特征顯著，年平均氣溫為9.5 ℃，年平均降水量為468.4 mm。2020年，太原市常住人口約350萬人[22]。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

主要采用2000年、2005年、2010年、2015年和2020年NDVI數(shù)據(jù)與土地利用數(shù)據(jù)。其中，NDVI數(shù)據(jù)源自中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所土地利用與全球變化遙感團隊（http：//www.nesdc.org.cn/），空間分辨率為30 m，時間分辨率為每年1期；土地利用數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所（http：//www.resdc.cn），空間分辨率為30 m。景觀指數(shù)利用Fragstats軟件計算獲得。太原市各區(qū)縣人口數(shù)據(jù)來源于《山西統(tǒng)計年鑒》。

2.2 景觀指數(shù)的選取

參考文獻[23，24]，并結(jié)合太原市區(qū)域特征進行景觀指數(shù)篩選，選取邊界密度（Edge density，ED）、斑塊密度（Patch density，PD）、平均斑塊指數(shù)（Mean patch of size，MPS）、最大斑塊指數(shù)（Largest patch index，LPI）、蔓延度指數(shù)（Contagion index，CONTAG）、內(nèi)聚力指數(shù)（Cohesion index，COHESION）、香農(nóng)均勻度指數(shù)（Shannon’s evenness index，SHEI）和香農(nóng)多樣性指數(shù)（Shannon’s diversity index，SHDI）對太原市景觀格局進行描述。

2.3 評價體系的構(gòu)建

城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價需綜合考慮生態(tài)環(huán)境、人類活動和各種社會要素[25]。PSR模型從壓力、狀態(tài)和響應(yīng)3個層次出發(fā)構(gòu)建城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價模型，能夠清晰反映出三者之間的相互作用關(guān)系[9]。其中，壓力指標表示區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)受到外界環(huán)境作用力致其結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化的壓力[26]，闡明系統(tǒng)承受壓力的能力；狀態(tài)指標反映的是自然環(huán)境在驅(qū)動力因素下，時間階段內(nèi)狀態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)的變化，突出了城市生態(tài)系統(tǒng)的實際生態(tài)條件，利用其來描述壓力下城市環(huán)境的結(jié)構(gòu)和功能完整性；響應(yīng)指標是指區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)對人類干擾活動的響應(yīng)，包括相關(guān)政策和宣傳等。本研究利用PSR模型針對城市特點選取人口密度、人類干擾度、土地墾殖率、城市化率、斑塊密度、蔓延度指數(shù)、內(nèi)聚力指數(shù)、香農(nóng)多樣性指數(shù)、香農(nóng)均勻度指數(shù)、植被覆蓋度、森林覆蓋率和景觀破碎化共12個評價指標[23，27，28]來構(gòu)建太原市生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系（表1）。

2.4 指標權(quán)重計算

考慮到生態(tài)系統(tǒng)健康評價的各指標單位與尺度皆不同，為了將不同類型和數(shù)量等級的指標進行統(tǒng)一，消除量綱對計算結(jié)果帶來的差異，對所有評價指標進行標準化處理。各評價指標分為正向指標和負向指標，即評價指標與評價分值呈正相關(guān)的指標為正向指標，采用式（1）進行評價，反之為負向指標，采用式（2）進行評價。利用極差法將評價指標標準化處理為0～1，計算式[29]如下。

[Xij=Rij-RminRmax-Rmin]" （1）

[Xij=Rmax-RijRmax-Rmin] " （2）

式中，[Xij]為第i年第j個指標標準化后的值，Rij為指標的實際值，[Rmax]為指標的最大值，[Rmin]為指標的最小值。

對標準化的無量綱值平移α個單位計算，消除0對計算結(jié)果的影響，計算式如下。

[Zij=Xij+]α" " （3）

式中，α=0.000 1，[Zij]為平移后的值。

將平移后的指標數(shù)據(jù)進行同向度量化，計算式如下。

[Pij=Ziji=1nZij]" " （4）

式中，[Pij]為第j項指標下第i年的樣本值占該指標的比重。

計算第j個指標的熵值（[Ej]）。

[Ej=-1lnni=1nPijlnPij]" （5）

最后確定各指標的權(quán)重（[Wj]），計算式如下。

[Wj=1-Ejj=1m1-Ej]" " " " （6）

2.5 生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)計算

生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)（EHI）通過綜合加權(quán)指數(shù)法計算得到，計算式[9]如下。

[EHI=j=1m（Xj×Wj）]" " （7）

參考文獻[17，30，31]，結(jié)合研究區(qū)域特征，將太原市生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評定標準劃分為5個等級，分別為健康（0.7lt;EHI≤1.0）、較健康（0.6lt;EHI≤0.7）、亞健康（0.5lt;EHI≤0.6）、不健康（0.4lt;EHI≤0.5）和病態(tài)（0lt;EHI≤0.4），EHI越接近1，生態(tài)系統(tǒng)越健康，反之則表明生態(tài)系統(tǒng)越不健康。

3 結(jié)果與分析

3.1 太原市景觀格局動態(tài)變化

由圖2可知，2000—2020年太原市主要土地利用類型是林地，占總面積的33%以上，其次是耕地和草地。其中，林地面積在2000—2005年和2010—2020年呈輕微下降趨勢，在2005—2010年面積有所增加，2000—2010年，林地面積增加116.15 km2；草地與耕地面積逐年減少，2020年比2000年分別減少145.37 km2和275.36 km2；建設(shè)用地面積占比較小但逐年增加，2020年比2000增加338.31 km2，占比增加4.9個百分點；2000—2020年水域面積占總面積的1%左右，無明顯變化。

2000—2020年，草地與耕地的ED較高，皆呈“N”形變化趨勢（圖3a）；PD最大的是耕地，其次是草地，二者均具有較高的空間格局復(fù)雜性（圖3b）；林地的MPS最大，遠高于其他用地類型（圖3c）；隨著時間推移，LPI較大的耕地與林地有所降低，建設(shè)用地的LPI呈增大趨勢（圖3d）。

2000—2020年，太原市CONTAG與COHESION總體呈下降趨勢（圖4a、圖4b），尤其是2010年下降幅度最大。SHDI與SHEI在研究期間均呈上升趨勢，在2005—2010年變化幅度最為劇烈（圖4c、圖4d）。

3.2 太原市生態(tài)系統(tǒng)健康評價

3.2.1 生態(tài)系統(tǒng)健康空間格局變化 從空間格局（圖5）來看，太原市生態(tài)系統(tǒng)健康水平分布總體呈南北優(yōu)（健康、較健康）、中部劣（亞健康、不健康、病態(tài)）的格局。2000年生態(tài)系統(tǒng)“健康”的區(qū)縣主要位于婁煩縣、陽曲縣和晉源區(qū)；2005年“健康”的區(qū)縣減少到只有婁煩縣和陽曲縣；2010—2020年已無“健康”等級的區(qū)縣。另一方面，健康等級為“病態(tài)”的區(qū)縣由2000年中部的杏花嶺區(qū)和迎澤區(qū)2個區(qū)增加至2020年的萬柏林區(qū)、尖草坪區(qū)、杏花嶺區(qū)和迎澤區(qū)4個區(qū)。

3.2.2 生態(tài)系統(tǒng)健康動態(tài)變化 2000—2020年太原市生態(tài)系統(tǒng)健康狀況總體呈下降趨勢，EHI由2000年的0.563下降至2020年的0.483（圖6a）。其中，2000—2005年EHI下降幅度最為劇烈；2005—2015年，EHI下降幅度略有緩和；2015—2020年，EHI有所上升，但幅度不大。太原市生態(tài)系統(tǒng)的壓力指數(shù)在研究期間呈下降趨勢，而狀態(tài)指數(shù)和響應(yīng)指數(shù)變化幅度較小（圖6b）。

根據(jù)2000—2020年生態(tài)系統(tǒng)健康的變化情況，將其變化劃分為5個等級：健康等級上升2級的為“顯著增強”，上升1級的為“增強”；同理，下降1級和下降2級的分別為“減弱”和“顯著減弱”，未有等級變化的為“無變化”。2000—2020年太原市生態(tài)系統(tǒng)健康狀況整體呈下降趨勢，“顯著減弱”的有晉源區(qū)和尖草坪區(qū)，“無變化”的有迎澤區(qū)和清徐縣，其余的區(qū)縣均為“減弱”等級（圖7）。

3.2.3 生態(tài)系統(tǒng)健康指標的相關(guān)性 對太原市各評價指標與EHI間進行相關(guān)性分析，結(jié)果見圖8，可知EHI與城市化率、人類干擾度、人口密度、COHESION、NDVI、PD和MPS呈極顯著相關(guān)（Plt;0.01），與土地墾殖率和森林覆蓋率呈顯著相關(guān)（Plt;0.05）。其中，城市化率、人類干擾度、人口密度、PD與EHI呈負相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性最高的為城市化率，相關(guān)系數(shù)達-0.92，人類干擾度、人口密度、PD與EHI的相關(guān)系數(shù)分別為-0.83、-0.79和-0.48；COHESION、NDVI、MPS與EHI呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.50、0.49和0.39。

4 討論

4.1 太原市景觀格局演變分析

從景觀角度來看，生態(tài)系統(tǒng)健康是由景觀格局決定的[32]。隨著城市化進程的推進，城市土地利用類型正在以前所未有的速度和規(guī)模發(fā)生變化。2000—2020年太原市耕地面積逐年減少，這是由于2000年初國家推行退耕還林等相關(guān)政策[33，34]。耕地和草地類型占用地類型總面積的比例越來越小，建設(shè)用地占比雖小，但面積逐年增加，且有明顯擴張之勢，對比馬曉勇等[35]對太原市景觀格局的研究也發(fā)現(xiàn)有相似的變化情況。造成此現(xiàn)象的主要原因是在過去21年里，太原市人口快速增長和大量農(nóng)村人口涌入城市使得居住區(qū)和道路等建設(shè)用地面積激增，直接表現(xiàn)為原有城市工業(yè)等向周邊遷移占用農(nóng)田和草地，進而導(dǎo)致太原市生態(tài)系統(tǒng)健康水平下降。此外，其他用地類型面積與占比逐年減小，表征人類對研究區(qū)域土地資源的開發(fā)與利用程度越來越高[14]。

邊界密度、斑塊密度、平均斑塊指數(shù)均能直觀地反映研究區(qū)總體景觀結(jié)構(gòu)分布特征[14]和景觀類型破碎化程度[36]。2000—2020年，活躍的人類干擾活動導(dǎo)致建設(shè)用地的邊界密度和斑塊密度呈上升趨勢，而平均斑塊指數(shù)變化不大，反映出建設(shè)用地類型的破碎化程度增加，斑塊數(shù)量增多。最大斑塊指數(shù)反映景觀優(yōu)勢度，2000—2020年耕地與林地是研究區(qū)的優(yōu)勢景觀。太原市在城市發(fā)展初期忽略了環(huán)境保護，隨著生態(tài)意識的提升，2010—2015年耕地和林地優(yōu)勢度有略微上升的趨勢。太原市城市化的發(fā)展導(dǎo)致建設(shè)用地的最大斑塊指數(shù)逐年增長，反映出在城市化進程中建設(shè)用地優(yōu)勢度逐漸增大，這在其他城市景觀格局研究中均有體現(xiàn)[14]。2000—2020年，太原市人類干擾活動增強，如水利水電開發(fā)、道路修建、資源開采[25]等，導(dǎo)致太原市蔓延度指數(shù)和內(nèi)聚力指數(shù)總體呈下降趨勢，表明在此期間研究區(qū)域的景觀破碎度增大，優(yōu)勢景觀連接度降低。香農(nóng)均勻度指數(shù)和香農(nóng)多樣性指數(shù)可反映景觀中的優(yōu)勢斑塊與其分布情況，2000—2020年二者呈上升趨勢，表征太原市優(yōu)勢景觀破碎化程度增加，景觀類型均質(zhì)化發(fā)展現(xiàn)象嚴重。

4.2 太原市生態(tài)系統(tǒng)健康分析

太原市是中國傳統(tǒng)的能源重工業(yè)城市，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以煤炭、鋼鐵、冶金等粗放型重工業(yè)開采產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)[37]，在帶動經(jīng)濟發(fā)展的同時，給城市生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展帶來極大威脅[38]。從總評價結(jié)果看，2000—2015年太原市土地利用類型變化劇烈，大量的耕地與草地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，造成太原市生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)呈下降趨勢。2015年，太原市生態(tài)系統(tǒng)健康狀況略有改善，說明中國“十三五”生態(tài)文明建設(shè)規(guī)劃在生態(tài)保護方面發(fā)揮了指導(dǎo)作用。廣州市生態(tài)系統(tǒng)健康[31]有相似的變化趨勢，同樣是經(jīng)濟建設(shè)和城市人口的迅猛增加導(dǎo)致2000—2015年生態(tài)系統(tǒng)健康等級下降，而在中共十八大后，廣州市響應(yīng)國家生態(tài)文明建設(shè)的號召，2015年城市生態(tài)質(zhì)量有所改善。

太原市2000—2015年生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)下降，從目標指數(shù)來看，原因可能是壓力指數(shù)在目標指數(shù)中占比大且呈持續(xù)下降趨勢，而響應(yīng)指數(shù)占比小。這說明人口密度和人類干擾度等壓力因素增加對生態(tài)系統(tǒng)健康造成高壓力影響的同時，響應(yīng)措施未實施到位。從狀態(tài)指數(shù)來看，研究區(qū)景觀呈均質(zhì)性多樣化發(fā)展，建設(shè)用地等非景觀用地的優(yōu)勢度增加，林地等景觀用地的破碎化程度進一步加深。2015年，太原市生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)達最小值。其中，杏花嶺區(qū)、萬柏林區(qū)、尖草坪區(qū)和迎澤區(qū)健康程度最低，均為“病態(tài)”等級。人類干擾壓力影響生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能[39]，這些區(qū)縣由于人口快速增長，城市化速度加快和城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張等人類活動壓力的增加導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)健康等級降低。2015—2020年，太原市生態(tài)系統(tǒng)健康狀況有所好轉(zhuǎn)，綜合指數(shù)有所上升。這可能是由于健康指數(shù)中的壓力指數(shù)下降到不再是目標指數(shù)中的最高值，而響應(yīng)指數(shù)相較于之前的數(shù)值有較為明顯的上升，說明相關(guān)管理者采取了相應(yīng)的措施。隨著人們生態(tài)意識的覺醒，追求人與自然和諧統(tǒng)一已成為共識。太原市積極響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，2017年太原市出臺創(chuàng)建國家生態(tài)園林城市的實施方案，2018年國務(wù)院批準了太原市國家可持續(xù)發(fā)展議程創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)等一系列政策，加快了太原市相關(guān)的生態(tài)建設(shè)工作，從而使得2015—2020年太原市生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)升高。

由2000—2020年太原市生態(tài)系統(tǒng)健康指標的相關(guān)性研究可知，城市化率、人類干擾度、人口密度與生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)的相關(guān)性高于其他指標。人口密度、人類干擾度和城市化率指標與人口和建設(shè)用地面積相關(guān)，太原市城市發(fā)展的越快，其人口增長的就越多，建設(shè)用地面積的擴張就越迅速，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的破壞。從2000—2020年太原市生態(tài)健康等級空間格局分布情況可知，影響區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康的主要驅(qū)動因素是人口密度和城市化。太原市東南部是人類活動較為頻繁的地區(qū)，集中度遠高于周圍區(qū)縣[40]。2020年，人口密度最高的迎澤區(qū)達" "5 599.88人/km2，是人口密度只有61.70人/km2陽曲縣的近91倍，過于集中的人口和過大的人口數(shù)量對土地和資源需求更大，區(qū)域生態(tài)環(huán)境壓力增大，對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能造成一定破壞，導(dǎo)致太原市該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康水平低于周邊區(qū)縣。大量自然景觀轉(zhuǎn)化成人文景觀，太原市景觀整體呈均質(zhì)多樣化發(fā)展，景觀格局連通性變差，景觀破碎化程度加深，這些都影響著城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性。

5 小結(jié)與建議

5.1 小結(jié)

采用土地利用數(shù)據(jù)和統(tǒng)計資料，基于太原市景觀格局，運用PSR模型對太原市2000—2020年生態(tài)系統(tǒng)健康進行評價，得到以下結(jié)論。

1）耕地、林地和草地為研究區(qū)的優(yōu)勢景觀類型，面積占比總和超85%。受人為因素的影響，耕地和草地面積均有所下降，林地面積在相應(yīng)政策調(diào)整下有所增長，三者用地類型景觀破碎化程度進一步加深；建設(shè)用地面積擴張速度逐漸增大，斑塊形狀較為規(guī)則且連通性較高。水域和其他用地類型面積占比較小，斑塊破碎化嚴重且分布較為零散。

2）太原市2000—2020年生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)分布與城市化率、人口密度和人類干擾度極顯著相關(guān)（Plt;0.01），健康指數(shù)較低的區(qū)域主要分布在人類干擾程度更大的城鎮(zhèn)地區(qū)。2020年太原市有8個區(qū)縣的生態(tài)健康水平較2000年有所下降，其余2個區(qū)縣的健康水平未改變。2000—2005年太原市生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)大于0.5，屬于亞健康狀態(tài)；2010—2020年太原市生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)小于0.5，屬于不健康狀態(tài)。

5.2 建議

太原市生態(tài)系統(tǒng)健康的評價結(jié)果可在實踐中為太原市生態(tài)環(huán)境進行合理有序的治理和保護提供科學(xué)參考。對于生態(tài)系統(tǒng)健康狀況良好的地區(qū)，在保持當前健康水平的同時完善相關(guān)法律法規(guī)，規(guī)范人類的行為活動，大力宣揚綠色發(fā)展理念，貫徹落實“金山銀山不如綠水青山”思想的學(xué)習(xí)。生態(tài)系統(tǒng)健康狀況差的地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)壓力較大，尤其是人類干擾壓力，政府部門要積極推行相關(guān)管控措施，對建設(shè)用地的擴張進行一定限制，優(yōu)化太原市能源城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，積極轉(zhuǎn)型。

參考文獻：

[1] VITOUSEK P M， MOONEY H A， LUBCHENCO J， et al. Human domination of earth’s ecosystems[J]. Science， 1997， 277（5325）：494-499.

[2] PENG J， WANG Y， WU J， et al. Research progress on evaluation frameworks of regional ecological sustainability[J]. Chinese geographical science， 2011， 21： 496-510.

[3] 王文麗，張安錄，劉蒙罷.長江經(jīng)濟帶城市土地利用效率與生態(tài)系統(tǒng)健康耦合時空格局分析[J].水土保持研究，2022，29（6）：352-362.

[4] 羅 珂，田立濤，何 豫，等.基于文獻計量的城市空間結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境關(guān)聯(lián)性研究[J].生態(tài)學(xué)報，2023，43（17）：7352-7365.

[5] 酈天昳，彭 建，劉焱序，等.基于集對分析的區(qū)域生態(tài)文化健康評價——以云南省大理白族自治州為例[J].地理科學(xué)進展，2017，36（10）：1270-1280.

[6] 劉焱序，彭 建，汪 安，等.生態(tài)系統(tǒng)健康研究進展[J].生態(tài)學(xué)報，2015，35（18）：5920-5930.

[7] 陳丹玲，胡文伯，盧新海，等.城市新增建設(shè)用地擴張影響機制：基于PSR框架的組態(tài)分析[J].中國土地科學(xué)，2022，36（7）：85-93.

[8] 趙艷民，秦延文，馬迎群，等.基于PSR的長江口生態(tài)系統(tǒng)的健康評價[J].環(huán)境工程，2021，39（10）：207-212.

[9] 王同達，曹錦雪，趙永華，等.基于PSR模型的陜西省土地生態(tài)系統(tǒng)健康評價[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2021，32（5）：1563-1572.

[10] HE W， LI Z， JING D. Evaluation of health level of land-use ecosystem based on GIS grid model[J]. Nature environment and pollution technology， 2020， 19（4）：1475-1482.

[11] ZHAO X，HUANG G. Urban watershed ecosystem health assessment and ecological management zoning based on landscape pattern and SWMM simulation： A case study of Yangmei River Basin[J]. Environmental impact assessment review， 2022， 95： 106794.

[12] JIA H， PAN D， ZHANG W. Health assessment of wetland ecosystems in the Heilongjiang River Basin，China[J]. Wetlands， 2015， 35： 1185-1200.

[13] WU C， CHEN W. Indicator system construction and health assessment of wetland ecosystem-taking Hongze Lake Wetland， China as an example[J]. Ecological indicators， 2020， 112： 106164.

[14] 徐 燁，楊 帆，顏昌宙.基于景觀格局分析的雄安城市濕地生態(tài)健康評價[J].生態(tài)學(xué)報，2020，40（20）：7132-7142.

[15] 金 輝，王 思.基于PSR模型的武漢城市圈生態(tài)安全評價及態(tài)勢研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報，2020，20（1）：352-363.

[16] 董 瑞，李 霞.基于PSR-模糊綜合評價方法的天津市水環(huán)境安全評價[J].天津理工大學(xué)學(xué)報，2021，37（6）：53-57.

[17] 何 新，姜廣輝，張瑞娟，等.基于PSR模型的土地生態(tài)系統(tǒng)健康時空變化分析——以北京市平谷區(qū)為例[J].自然資源學(xué)報，2015，30（12）：2057-2068.

[18] ASHRAF A， HAROON M A， AHMAD S， et al. Use of remote sensing-based pressure-state-response framework for the spatial ecosystem health assessment in Langfang， China[J].Environmental science and pollution research，2023， 30：89395-89414.

[19] 汪 濤，張家明，禹 湘，等.資源型城市的可持續(xù)發(fā)展路徑——以太原市創(chuàng)建國家可持續(xù)發(fā)展議程示范區(qū)為例[J].中國人口·資源與環(huán)境，2021，31（3）：24-32.

[20] 鄧文博，劉文娟.基于多屬性決策方法的太原市冬季街道塵土中潛在有害元素關(guān)鍵來源解析[J].環(huán)境科學(xué)，2023，44（1）：38-47.

[21] 景彩娥，張福平.太原市城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價及其趨勢預(yù)測[J].水土保持通報，2013，33（3）：280-286.

[22] 張楚強，向 洋，方 婷，等.LUCC影響下太原市生態(tài)系統(tǒng)碳儲量時空變化及預(yù)測[J].安全與環(huán)境工程，2022，29（6）：248-258.

[23] 李 鳳，周文佐，邵周玲，等.2000—2018年西秦嶺景觀格局變化及生態(tài)系統(tǒng)健康評價[J].生態(tài)學(xué)報，2023，43（4）：1338-1352.

[24] 張 建，雷 剛，漆良華，等.2003—2018年土地利用變化對丹江口市景觀格局與生態(tài)服務(wù)價值的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2021，41（4）：1280-1290.

[25] 徐浩田，周林飛，成 遣.基于PSR模型的凌河口濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價與預(yù)警研究[J].生態(tài)學(xué)報，2017，37（24）：8264-8274.

[26] 鄭慧敏，周 倩，梁 峻，等.基于SRP模型的產(chǎn)業(yè)型特色小鎮(zhèn)生態(tài)脆弱性評價及其驅(qū)動力研究——以溫州市望里鎮(zhèn)為例[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2023，43（4）：115-119.

[27] 盧雅茹.基于景觀格局演變的秦嶺生態(tài)系統(tǒng)健康評價[D].西安：長安大學(xué)，2021.

[28] CHU H， VENEVSKY S， WU C， et al. NDVI-based vegetation dynamics and its response to climate changes at Amur-Heilongjiang River Basin from 1982 to 2015[J]. Science of the total environment， 2019， 650： 2051-2062.

[29] 方 宇.甘南及川西北高寒濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2020.

[30] 牛明香，王 俊，徐賓鐸.基于PSR的黃河河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價[J].生態(tài)學(xué)報，2017，37（3）：943-952.

[31] 袁毛寧， 劉焱序， 王 曼， 等.基于“活力—組織力—恢復(fù)力—貢獻力”框架的廣州市生態(tài)系統(tǒng)健康評估[J].生態(tài)學(xué)雜志，2019，38（4）：1249-1257.

[32] XU D，CAI Z， XU D， et al. Land use change and ecosystem health assessment on Shanghai-Hangzhou Bay，Eastern China[J]. Land， 2022， 11（6）：867.

[33] 關(guān)琬琪.山西省土地利用系統(tǒng)健康評價及影響因素分析[D].太原：山西財經(jīng)大學(xué)，2022.

[34] 趙天梁.山西華北落葉松群落物種多樣性[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2017，39（6）：45-50.

[35] 馬曉勇，黨晉華，李曉婷，等.太原市近15年城市景觀格局時空變化及其驅(qū)動力[J].水土保持通報，2018，38（4）：308-316，357.

[36] 陽文銳.北京城市景觀格局時空變化及驅(qū)動力[J].生態(tài)學(xué)報，2015，35（13）：4357-4366.

[37] 馬小紅，蘇永紅，林 菲，等.太原市土地利用/覆被變化及驅(qū)動因素研究[J].生態(tài)科學(xué)，2021，40（3）：201-210.

[38] 李淑全.太原市生態(tài)環(huán)境建設(shè)問題研究[D].山西太谷：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2018.

[39] PATIL G P， BROOKS R P， MYERS W L， et al.Ecosystem health and its measurement at landscape scale： Toward the next generation of quantitative assessments[J]. Ecosystem health， 2001，" " " "7（4）： 307-316.

[40] 段雪巖，李 媛.基于ArcGIS的太原市經(jīng)濟與人口重心時空變化分析[J].地礦測繪，2022，38（3）：13-17.