張慧琳,吳攀升,侯艷軍

(忻州師范學院地理系,山西 忻州 034000)

生態(tài)文明建設(shè)是關(guān)系中華民族永續(xù)發(fā)展的根本大計，但隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及人口的不斷增長，人類活動正越來越強烈地影響著地球的生態(tài)系統(tǒng)平衡，導致當前生態(tài)環(huán)境的脆弱性進一步加劇，影響著我國生態(tài)文明的建設(shè)。對獨特地理環(huán)境的生態(tài)脆弱性進行相關(guān)研究有利于我國生態(tài)文明建設(shè)的實現(xiàn)。生態(tài)脆弱性指的是特定區(qū)域在一定時空尺度內(nèi)，生態(tài)環(huán)境在一種或多種因素的影響下表現(xiàn)出來的異質(zhì)性。這是生態(tài)系統(tǒng)固有的一種屬性，同時也是其對外界干擾敏感性的體現(xiàn)，這種體現(xiàn)是自然和人類綜合作用的結(jié)果，這種結(jié)果往往朝著不適合的方向發(fā)展[1-2]。從“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”的角度來講，凡是外界對生態(tài)環(huán)境的壓力接近或超過生態(tài)閾值的區(qū)域，都會導致生態(tài)脆弱性的出現(xiàn)[3-4]。近些年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類社會對生態(tài)環(huán)境日益重視，有關(guān)生態(tài)脆弱性以及生態(tài)脆弱性評價的研究成為全球研究熱點，受到國內(nèi)外眾多學者的關(guān)注[5-7]。國內(nèi)對生態(tài)脆弱性的研究起步較晚，開始于20世紀80年代。牛文元[8]將生態(tài)脆弱性定義為“凡某個空間區(qū)域被2種或2種以上的物質(zhì)體系、能量體系或者結(jié)構(gòu)體系所包圍的界限，或者是圍繞界限向外延伸的過渡地帶”，將生態(tài)脆弱性限制到了生態(tài)交錯帶。之后，1996年提出的“可持續(xù)發(fā)展綱要”，2000年提出的“西部大開發(fā)戰(zhàn)略”，2006年國家“十一五”規(guī)劃綱要中提出的“國土主體功能區(qū)劃”，這些都對脆弱生態(tài)環(huán)境的研究工作起到了很大的推動作用[9]。經(jīng)過多年的努力，國內(nèi)學者在脆弱性方面的理論不斷完善，研究不斷深入，逐步形成了模糊評價法[10-11]、主成分分析法[12]、層次分析法[13]、綜合分析法[14]、灰色關(guān)聯(lián)度評價法[15]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[16]等一系列的評價方法以及生態(tài)敏感性-生態(tài)恢復力-生態(tài)壓力度(sensitivity-resilience-pressure，SRP)[17-20]、自然成因指標-表現(xiàn)指標[21]、影響因子-表現(xiàn)因子-脅迫因子[22-23]、自然-生態(tài)-社會經(jīng)濟系統(tǒng)指標體系[24]等評價模型。周夢云等[25]基于VSD(exposure-sensitivity-adaptive capability)模型，從暴露、敏感、適應(yīng)建立指標體系，對寧夏賀蘭山地區(qū)進行生態(tài)脆弱性評估, 研究1988和2013年國家級自然保護區(qū)建立前后寧夏賀蘭山生態(tài)脆弱性的時空格局。盧亞靈等[26]基于SRP模型建立指標評價體系，運用主成分分析法對環(huán)渤海地區(qū)5個省(區(qū)、市)的生態(tài)脆弱性進行評價和空間相關(guān)性分析。李永化等[20]借助SRP模型，應(yīng)用層次分析法選取14個指標，分析遼寧省朝陽市朝陽縣生態(tài)脆弱性的時空變化特征。在眾多的評價模型中，研究者普遍認為SRP模型涵蓋了生態(tài)脆弱性的構(gòu)成要素。同時，隨著評估方法的不斷完善，該模型的應(yīng)用也日趨廣泛[20, 27]。為了避免指標權(quán)重賦值受主觀影響較大的局限性，減少評價指標之間的相關(guān)性，避免指標重復[9,14]，該研究選取主成分分析法對指標進行篩選。

五臺山地區(qū)是我國沿海向內(nèi)陸、高原向山地、暖溫帶向中溫帶、半濕潤區(qū)向半干旱區(qū)、暖溫帶落葉闊葉林區(qū)向溫帶草原區(qū)過渡的特殊生態(tài)環(huán)境連接帶，區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境復雜，生物資源豐富，是亞洲大陸東部具有代表性的山地植被生態(tài)景觀區(qū)，加上其特殊的地理環(huán)境，使得該地區(qū)具有極其重要的生態(tài)學地位[28]，同時該地區(qū)的生態(tài)又具有不穩(wěn)定性、敏感性、脆弱性和難再生性等特征[29]。因此，科學客觀地評價五臺山地區(qū)的生態(tài)脆弱性并探討分布規(guī)律十分必要，這不僅能正確認識該地區(qū)生態(tài)脆弱的程度，而且能掌握其空間分布差異，以實現(xiàn)生態(tài)脆弱區(qū)的科學治理，促進資源的有效利用和生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[30-32]。筆者以五臺山地區(qū)為研究區(qū)，基于SRP模型，科學選取11個指標，對2000、2005、2010和2015年的生態(tài)脆弱性進行研究。

1 研究區(qū)概況

五臺山地區(qū)(38°27′～39°15′ N、112°48′～113°55′ E)位于山西省東北部,包括3縣 (五臺縣、繁峙縣和代縣)15鎮(zhèn)28鄉(xiāng),面積為6 955.5 km2(圖1)。

圖1 五臺山地區(qū)地形分布

境內(nèi)溫帶大陸性氣候廣布,冬季寒冷,夏季炎熱,年均氣溫在6～10 ℃之間,年降水量為300～700 mm。河流分布有滹沱河及其干流清水河,土壤類型以山地褐土、山地淋溶褐土、山地栗鈣土為主,山地棕壤、亞高山草甸土和山地草甸土次之。境內(nèi)動植物資源豐富,種屬繁多,植被以寒溫性針葉林和亞高山草甸為主,在北方高寒地區(qū)極為罕見,國內(nèi)獨有的金蓮花(Nymphoidesaurantiacum)、迎紅杜鵑(Rhododendronmucronulatum)也分布在此,以褐馬雞(Crossoptilonmantchuricum)為代表的國家Ⅰ類保護動物、40多種國家Ⅱ類保護動物及多個昆蟲新物種分布于此[33]。全區(qū)共有79.78萬人,農(nóng)業(yè)人口占絕大多數(shù)。該區(qū)總體特點是宜林、宜牧地多, 宜農(nóng)地少。全區(qū)以第二產(chǎn)業(yè)為主,2015年第二產(chǎn)業(yè)占比達47.25%,而第一產(chǎn)業(yè)僅占8.95%。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

該研究使用的數(shù)據(jù)包括DEM數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)等。DEM數(shù)據(jù)來源于中國科學院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(http:∥www.gscloud.cn/),空間分辨率為90 m;降水和氣溫數(shù)據(jù)由中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdc.cn/)提供的逐年年平均氣溫和年平均降水量空間插值數(shù)據(jù),相對濕度數(shù)據(jù)來源于氣象數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http:∥data.cma.cn/),經(jīng)過空間插值運算得到;人口和GDP空間分布數(shù)據(jù)來自中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)(http:∥www.resdc.cn/),該數(shù)據(jù)是在各省的人口和GDP的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了人口和GDP空間化的數(shù)據(jù);歸一化植被指數(shù)(NDVI)是中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)(http:∥www.resdc.cn/)提供的年度植被指數(shù)數(shù)據(jù)集;土地利用數(shù)據(jù)是以各期Landsat TM/ETM遙感影像為主要數(shù)據(jù)源,通過人工目視解譯生成,來源于中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)(http:∥www.resdc.cn/)。最后所有數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)化為1 km×1 km基本評價單元。

2.2 研究方法

2.2.1指標選取與描述

指標的選擇是基于生態(tài)敏感性-生態(tài)恢復力-生態(tài)壓力度模型(SRP),它是評價一個地區(qū)生態(tài)脆弱性的經(jīng)典模型。結(jié)合五臺山地區(qū)的特點,根據(jù)指標選取的科學性、可行性、系統(tǒng)性等原則,選取高程、坡度、坡向、地形起伏度、人口、GDP、氣溫、降水、相對濕度、生物豐度、植被覆蓋率11個指標。

(1)生態(tài)敏感性

生態(tài)敏感性指的是生態(tài)系統(tǒng)受外界環(huán)境影響所表現(xiàn)出的敏感性[18],選取地形因子、地表因子和氣象因子3類8個指標來表示五臺山地區(qū)的生態(tài)敏感性。氣象因子對一個地區(qū)的氣候變化、地表植被的生長等起著至關(guān)重要的作用,選擇年均氣溫、年均降水量和年均相對濕度3個指標來反映生態(tài)環(huán)境的氣象因子。地形因子綜合考慮了高程、坡度、坡向和地表起伏度,這些是反映地形信息的重要的物理指標,因此可以作為生態(tài)敏感性的重要因子。植被因子選取植被覆蓋度作為指標,由最大值合成的月度NDVI值(INDV)進行計算,其公式[18]為

(1)

式(1)中,f為植被覆蓋度;INDV,i為不同年份歸一化植被指數(shù);INDV，max和INDV，min分別為歸一化植被指數(shù)的最大值和最小值。

(2)生態(tài)恢復力

生態(tài)恢復力指區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)受到外界破壞后自我調(diào)節(jié)和恢復的能力,當外界壓力超過系統(tǒng)承受能力和恢復能力時,生態(tài)環(huán)境就會遭到破壞[9]。使用生物豐度來表示一個地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的恢復力,生物豐度可以反映一個區(qū)域內(nèi)生物數(shù)量的多少,表現(xiàn)的是生態(tài)系統(tǒng)的活力,生物豐度指數(shù)越高,表明生態(tài)系統(tǒng)的恢復力越強,其計算公式[20]為

F=(0.11×Acultivated+0.35×Aforest+0.21×

Agrass+0.28×Awater+0.04×Aconstruction+0.11×Aunutilized)/A。

(2)

式(2)中,F為生物豐富指數(shù);Acultivated、Aforest、Agrass、Awater、Aconstruction、Aunutilized分別為耕地、森林、草地、水域、建設(shè)用地和未利用土地的面積,m2;A為土地總面積,m2。

(3)生態(tài)壓力度

生態(tài)壓力度指的生態(tài)系統(tǒng)受到外界壓力和干擾的程度,經(jīng)濟活動和人類活動都包含在生態(tài)壓力度中[17]。選取人口和GDP 2個指標表示五臺山地區(qū)的生態(tài)壓力度(表1)。

表1 五臺山地區(qū)生態(tài)脆弱性評價指標體系

2.2.2無量綱化

為消除原始指標單位的影響,采用極差法對原始指標進行標準化處理[18],根據(jù)各指標與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系,將11個指標分為5個正向指標和6個負向指標,具體情況見表1。

2.2.3主成分分析

主成分分析法(spatial principal component analysis,SPCA)主要用較少的綜合指標來最大限度保留原來較多變量所反映的信息。選擇累計貢獻率在85%以上的主成分代替原始指標,確定主因子,在此基礎(chǔ)上計算主成分的綜合指標[18]:

Fi=α1iX1+α2iX2+…+αpiXp。

(3)

式(3)中,Fi為第i個主成分;α1i,α2i，…,αpi為第i個主成分對應(yīng)的各個指標的特征向量;X1,X2,…,Xp為各個指標因子。

根據(jù)主成分的結(jié)果計算生態(tài)脆弱性指數(shù)(IEV),其基本公式[34]為

IEV=α1F1+α2F2+…+αNFN。

(4)

式(4)中,IEV為生態(tài)環(huán)境脆弱性指數(shù);F1,F2, …,FN為第1,2, …,N個主成分;α1,α2,…,αN為第1,2, …,N個主成分對應(yīng)的貢獻率,%;N為所保留的主成分個數(shù)。IEV值越大,生態(tài)環(huán)境越脆弱。

為進行生態(tài)脆弱性指數(shù)之間的有效對比和度量,對IEV進行標準化處理[34]:

(5)

式(5)中,SEVI為標準化后的生態(tài)脆弱性指數(shù),其范圍為0～10;IEV,i為i區(qū)域生態(tài)脆弱性指數(shù)實際值;IEV,max和IEV,min分別為該地區(qū)生態(tài)脆弱性指數(shù)的最大值和最小值。

2.2.4生態(tài)脆弱性分級和生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)

結(jié)合流域的特征及已有的生態(tài)脆弱性分級[35],將五臺山地區(qū)生態(tài)脆弱性分為5個等級,具體情況見表2。

表2 生態(tài)脆弱性分級

為了將不同年份不同空間單元的生態(tài)脆弱性進行比較,并度量研究區(qū)生態(tài)脆弱程度的整體情況,采用生態(tài)脆弱性綜合指數(shù),其公式[36]為

(6)

式(6)中,IEVB為生態(tài)脆弱性綜合指數(shù);Pi為各脆弱性分級標準值;Ai為等級i的面積,m2;Sj為總面積,m2;n為脆弱等級數(shù)。

2.2.5重心遷移

通過計算2000、2005、2010、2015年五臺山地區(qū)生態(tài)脆弱性重心來研究其生態(tài)脆弱性的空間動態(tài)變化,具體公式[37-39]如下:

(7)

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)脆弱性時空分布特征

分別對2000、2005、2010和2015年五臺山地區(qū)生態(tài)脆弱性的多個指標進行空間主成分分析,得到各主成分的特征值和貢獻率,選取累計貢獻率在85%以上的主成分代替原始指標,各年份的主成分特征值和貢獻率如表3所示。

根據(jù)表3和式(4)可以計算五臺山地區(qū)2000—2015年各時段的生態(tài)脆弱性指數(shù)(IEV),并根據(jù)分級標準(表2),得出2000、2005、2010和2015年4期五臺山地區(qū)生態(tài)脆弱性分級圖,結(jié)果如圖2所示。

五臺山地區(qū)2000、2005、2010和2015年的生態(tài)脆弱性指數(shù)分別為3.83、5.34、4.82和5.31,2000年處于輕度脆弱,而2005、2010和2015年均處于中度脆弱,4期生態(tài)脆弱性均值為4.83,整體處于中度脆弱狀態(tài)。

由圖2～3可知,2000年五臺山地區(qū)以微度和輕度脆弱為主,兩者占比高達84.97%,微度和輕度脆弱區(qū)遍布整個五臺山地區(qū),而中度脆弱區(qū)占比為14.41%,呈東北—西南條帶狀分布在五臺山地區(qū)的北部;2005年五臺山地區(qū)以中度脆弱為主,面積占比高達51.02%,強度脆弱的比例在升高,達到11.14%,主要分布在五臺山的東北角;2010年全區(qū)脆弱性降低,以輕度脆弱為主,面積占比達46.77%,強度脆弱性面積比例略有降低,為7.41%,仍零星分布在五臺山的東北角;2015年五臺山地區(qū)以中度脆弱性為主,面積占比達48.13%,而強度脆弱性面積占比在上升,達10.3%,分布區(qū)域由區(qū)域東北角向整個北部區(qū)域蔓延。

3.2 五臺山地區(qū)生態(tài)脆弱性動態(tài)變化特征

根據(jù)式(7),選取2000、2005、2010和2015年五臺山地區(qū)的生態(tài)脆弱性指數(shù),以每個柵格上的生態(tài)脆弱性為權(quán)重,計算4個時期的重心,具體結(jié)果如圖4所示。研究期內(nèi),五臺山地區(qū)生態(tài)脆弱指數(shù)的重心均落在繁峙縣境內(nèi)。2000年生態(tài)脆弱性的重心坐標為39.02° N,113.36° E;之后重心略向東北偏移,2005和2010年重心均在39.03° N,113.37° E附近,最后重心向西南微弱移動,2015年重心坐標為39.03° N,113.36° E。總體而言,2000—2015年五臺山地區(qū)的重心雖有波動,其趨勢是先向東北移動,再向西南移動,但是最終還是回歸到39° N,113° E附近。

表3 各成分的特征值、貢獻率和累計貢獻率

圖2 五臺山地區(qū)生態(tài)脆弱性分級

圖3 2000、2005、2010和2015年五臺山地區(qū)不同生態(tài)脆弱性等級面積占比

圖4 五臺山地區(qū)生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)的重心遷移軌跡

3.3 生態(tài)脆弱性區(qū)域差異性特征

3.3.1不同行政區(qū)的生態(tài)脆弱性分析

2000—2015年3個行政區(qū)的年均生態(tài)脆弱性分級均屬于中度脆弱性,最高的是繁峙縣(5.34),其次是五臺山縣(4.59),最低的是代縣(4.50)(圖5)。具體而言,2000年代縣、五臺縣、繁峙縣的生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)分別為3.67、3.89、3.88,整體均處于輕度脆弱狀態(tài),輕度脆弱面積占比分別為77.86%、55.40%、47.72%,占整個行政區(qū)面積的 1/2 左右,而強度脆弱面積占比較低,均不足1%(圖6)。2005年3個縣的生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)都在不斷升高,分別達4.77、5.14、5.99,均處于中度脆弱等級,且輕度脆弱面積占比降低,分別為33.66%、25.85%、34.07%,占整個行政區(qū)面積的1/3左右,而中度脆弱面積占比在不斷升高,分別達62.48%、41.84%和44.75%,超過行政區(qū)面積的2/5,繁峙縣和代縣強度脆弱面積占比也急劇升高,分別達27.93%和5.19%,五臺縣仍不足1%;2010年3個縣的生態(tài)脆弱仍保持在中度脆弱等級,但五臺縣和代縣中度脆弱面積占比略有下降,分別降至28.22%和26.55%,而繁峙縣中度脆弱面積占比卻略有上升,升至49.87%,強度脆弱面積占比在不斷降低,但繁峙縣和代縣仍高達18.49%和3.62%;2015年3個縣的生態(tài)脆弱性保持在中度脆弱,中度脆弱面積占比都在上升,分別升至51.11%、48.23%、43.17%,超過整個行政區(qū)面積的1/4,強度脆弱面積占比在不斷上升,分別達21.43%、9.80%、1.20%。總體而言,3個縣的生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)在不斷上升,由輕度脆弱上升至中度脆弱,而脆弱性面積占比處于波動狀態(tài),雖強度脆弱面積占比在波動上升,但是3個行政區(qū)以輕度脆弱和中度脆弱為主。

圖5 2000、2005、2010、2015年五臺山地區(qū)不同行政區(qū)的生態(tài)脆弱性指數(shù)

3.3.2不同土地利用類型的生態(tài)脆弱性分析

將4期生態(tài)脆弱性等級分布圖與土地利用類型圖進行疊加,可以得到各土地利用類型的生態(tài)脆弱性等級分布數(shù)據(jù)(表4)。

根據(jù)表4可知,耕地的生態(tài)脆弱性總體水平偏高,以輕度和中度脆弱性為主,且隨著時間的推移,輕度脆弱性和中度脆弱的面積占比在逐漸降低,輕度脆弱的面積占比由46.33%降至43.10%,中度脆弱面積占比由51.40%降至40.21%,而強度脆弱面積占比由2000年的1.25%上升至2015年的8.16%;林地的生態(tài)脆弱性總體較低,以輕度脆弱為主,但輕度脆弱面積占比在不斷降低,由2000年的60.65%降至2015年的43.76%,而中度脆弱面積占比在逐年上升,由2000年的2.31%上升至2015年的48.73%,中度脆弱面積占比也升至5.24%;草地的生態(tài)脆弱性總體較低,以輕度脆弱為主,輕度脆弱面積占比在逐年降低,由2000年的71.45%降至2015年的26.68%,中度脆弱面積占比逐年上升,到2015年超過了50%,而微度脆弱面積占比降至不足2%;水域以輕度脆弱性為主,但是輕度脆弱面積占比在逐年降低,而中度脆弱面積占比在逐年上升;城鄉(xiāng)建設(shè)用地生態(tài)環(huán)境以輕度脆弱和中度脆弱性為主,且強度脆弱面積占比也最大,但隨著時間的推移,城鄉(xiāng)建設(shè)用地的生態(tài)脆弱性朝著良好的方向發(fā)展,到2015年輕度脆弱面積占比最大,達50%;其他用地則以強度脆弱性為主。

圖6 五臺山地區(qū)不同行政區(qū)不同生態(tài)脆弱性等級面積占比

4 討論

基于SPR模型,對五臺山地區(qū)生態(tài)脆弱性的空間分布特征進行了分析。從評價結(jié)果來看,王言榮等[40]對山西省縣級行政單元的生態(tài)環(huán)境脆弱性進行分析,表明繁峙縣、五臺縣和代縣屬于生態(tài)環(huán)境較差的縣。史廣等[41]對山西省地級市生態(tài)環(huán)境脆弱性進行評價,結(jié)果表明忻州市生態(tài)環(huán)境處于中度脆弱性狀態(tài)。筆者研究結(jié)果表明五臺山地區(qū)生態(tài)脆弱性整體上呈現(xiàn)中度脆弱狀態(tài),與以上學者的研究結(jié)果吻合。張敬[42]基于3S技術(shù)對山西省生態(tài)脆弱性進行評價,結(jié)果表明繁峙縣的生態(tài)脆弱性指數(shù)最高,筆者結(jié)論與其一致。主要是由于繁峙縣境內(nèi)礦產(chǎn)資源品種多、儲量大、品位高、分布廣,其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以第二產(chǎn)業(yè)為主,占比超過50%。土地利用類型與生態(tài)脆弱性的關(guān)系十分密切,不同土地利用類型的生態(tài)效益、面對干擾的敏感性、自身的恢復力以及生態(tài)壓力度等都存在較大的差異,土地利用類型的不同也會導致生態(tài)脆弱性存在差異。李珍珍[43]對甘肅省土地利用類型與生態(tài)脆弱性的關(guān)系進行研究,發(fā)現(xiàn)耕地的生態(tài)脆弱性以中度為主,林地的生態(tài)脆弱性以輕度為主,水域以中度和強度脆弱性為主,建設(shè)用地以中度和強度脆弱性為主,未利用地基本都呈強度脆弱性和極強度脆弱性,這與筆者研究結(jié)果一致。在構(gòu)建生態(tài)脆弱性評價指標體系時,因生態(tài)脆弱性是在人類活動和自然因素共同作用下長期演化形成的生態(tài)復合產(chǎn)物,涵蓋自然、經(jīng)濟、社會、政策等多方面因素,該研究雖已經(jīng)盡可能全面地選取評價指標,但由于數(shù)據(jù)來源不可獲取或難以空間化表達等原因的限制,故而指標體系未能全方位反映五臺山地區(qū)的生態(tài)脆弱性狀況,有待于進一步完善和提高。該研究以1 km×1 km的柵格單元作為評價對象,但由于五臺山地區(qū)范圍較小,而數(shù)據(jù)的獲取來源有限,因此若能獲取分辨率更高的數(shù)據(jù),評價結(jié)果將會更精確。

5 結(jié)論

五臺山地區(qū)具有獨特的生態(tài)環(huán)境和優(yōu)勢資源,以五臺山地區(qū)為研究區(qū)域,基于SRP模型,運用主成分分析法,結(jié)合五臺山地區(qū)的特點,選取11個指標構(gòu)建生態(tài)脆弱性評價模型,對2000、2005、2010和2015年的生態(tài)脆弱性進行計算,系統(tǒng)分析了五臺山地區(qū)生態(tài)脆弱性的時空分布特征、區(qū)域差異性分析及動態(tài)變化等,以期為五臺山的生態(tài)恢復及山西省區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供參考。

表4 五區(qū)山地區(qū)不同土地利用類型的生態(tài)脆弱性等級面積占比

(1)五臺山地區(qū)2000—2015年生態(tài)脆弱性整體處于中度狀態(tài),生態(tài)系統(tǒng)較不穩(wěn)定,抗干擾與自我修復能力較弱,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量一般,生態(tài)問題較為明顯。

(2)五臺山地區(qū)2000—2015年生態(tài)脆弱指數(shù)的重心均落在繁峙縣境內(nèi),重心變化幅度不大,各地區(qū)的變化較為均勻。

(3)五臺山地區(qū)2000—2015年不同縣級行政區(qū)均屬于中度脆弱狀態(tài),最高的是繁峙縣。3個縣的生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)在研究期內(nèi)不斷上升,由輕度脆弱上升至中度脆弱,而脆弱性面積占比處于波動狀態(tài),雖強度脆弱面積占比在波動上升,但是3個縣以輕度脆弱和中度脆弱為主。

(4)不同土地利用類型的生態(tài)脆弱性差異顯著。耕地的生態(tài)脆弱性總體水平偏高,以輕度和中度脆弱性為主;林地的生態(tài)脆弱性總體較低,以輕度脆弱為主,水域以輕度脆弱為主;城鄉(xiāng)建設(shè)用地生態(tài)環(huán)境的脆弱性以輕度脆弱和中度脆弱為主;未利用地以強度脆弱為主,主要是由于未利用地主要為沙地、荒山、荒灘、戈壁等,水土保持能力很弱,所以生態(tài)脆弱性均較高,幾乎都是強度脆弱和重度脆弱。