劉金環(huán)， 李 威， 吳建峰

(1.南寧師范大學(xué) 地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院， 廣西 南寧 530001; 2.貴州科學(xué)院 貴州省山地資源研究所， 貴州 貴陽(yáng) 550001；3.貴州師范學(xué)院 地理與資源學(xué)院， 貴州 貴陽(yáng) 550001； 4.貴州師范學(xué)院 貴州省流域地理國(guó)情監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 貴州 貴陽(yáng) 550018)

土地利用/覆被變化(LUCC)是人類活動(dòng)和自然要素共同作用的結(jié)果[1]。探索土地利用結(jié)構(gòu)及其功能的演變過(guò)程、趨勢(shì)可以反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化的方向和速度，進(jìn)而可對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)行評(píng)估[2-5]。

隨著全球生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的日益突出，以及當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視程度日益增強(qiáng)，土地利用轉(zhuǎn)型與生態(tài)環(huán)境之間的聯(lián)系越來(lái)越受到關(guān)注，已成為當(dāng)前地理學(xué)、生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等眾多學(xué)科研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一[6]。“三生”空間是對(duì)生態(tài)、生產(chǎn)、生活三類空間的總稱，相關(guān)學(xué)者將“三生”空間根據(jù)土地在人類生活中所發(fā)揮的功能，將其劃分為生產(chǎn)用地、生態(tài)用地、生活用地[7-8]。從“三生”空間研究土地利用轉(zhuǎn)型成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)學(xué)者研究的重要研究視角。

在研究的內(nèi)容上，“三生”空間研究方面國(guó)內(nèi)學(xué)者按照不同的區(qū)域地理空間尺度進(jìn)行分析，取得了一系列的成果。黃娟、李陽(yáng)兵、徐倩等[9]以村域?yàn)檠芯繉?duì)象，運(yùn)用計(jì)量地理模型分析區(qū)域三生用地在結(jié)構(gòu)和空間分布特征。楊清可等[10]以長(zhǎng)江三角洲為例，從三生用地的角度探討區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的主要原因。焦露等[11]從省級(jí)行政區(qū)的角度分析三生空間轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，結(jié)果顯示當(dāng)前生態(tài)環(huán)境質(zhì)量在下降，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)用地減少。高星等[12]以雄安新區(qū)為例，定量分析雄安新區(qū)“三生”空間的時(shí)空演變及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，結(jié)果表明生態(tài)環(huán)境惡化趨勢(shì)大于生態(tài)環(huán)境改善趨勢(shì)。趙旭等[13]以縣級(jí)行政單位為例，運(yùn)用CLUE-S模型預(yù)測(cè)未來(lái)生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間的動(dòng)態(tài)演變趨勢(shì)，結(jié)果顯示生態(tài)空間未來(lái)將面臨嚴(yán)重威脅。研究過(guò)程和內(nèi)容從尺度、方法上不斷豐富拓展，但大多數(shù)針對(duì)宏觀尺度、北方平原、河流流域以及城市等區(qū)域，對(duì)自然環(huán)境較為脆弱復(fù)雜的西南山地區(qū)域以及國(guó)家重大科技科技工程周邊研究相對(duì)較少。

FAST是中國(guó)建成的世界上最大射電天文望遠(yuǎn)鏡，也是國(guó)家確定的九大科技基礎(chǔ)實(shí)施之一，周邊生態(tài)環(huán)境在FAST運(yùn)行過(guò)程中扮演著極其重要的角色，F(xiàn)AST周邊屬于典型的喀斯特峰從洼地，也是貴州省喀斯特地貌發(fā)育的典型區(qū)域，獨(dú)特的地質(zhì)環(huán)境造成生態(tài)脆弱性大和敏感性高?！肚喜家雷迕缱遄灾沃?00 m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡電磁波寧?kù)o區(qū)環(huán)境保護(hù)條例》規(guī)定FAST周邊的核心區(qū)為禁止開(kāi)發(fā)區(qū)，中間區(qū)為限制開(kāi)發(fā)區(qū)，邊遠(yuǎn)區(qū)為適度開(kāi)發(fā)區(qū)。FAST的核心區(qū)禁止從事破壞生態(tài)環(huán)境的活動(dòng)，當(dāng)前貴州省生態(tài)脆弱區(qū)的生態(tài)環(huán)境衰退，生態(tài)修復(fù)主要有退耕還林還草，小流域治理[14]，發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)[15]等。FAST周邊區(qū)域有學(xué)者研究其鄉(xiāng)村振興[16]及其旅游經(jīng)濟(jì)效應(yīng)[17-18]，鮮有從“三生”空間角度揭示土地利用和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)變化的相關(guān)研究。

本文以FAST周邊地區(qū)為研究對(duì)象，基于“三生”空間視角研究FAST周邊發(fā)展對(duì)土地利用的影響和生態(tài)環(huán)境變化，并對(duì)其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行評(píng)估，有利于揭示FAST周邊人類生活—生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，從整體上掌握FAST周圍的生態(tài)環(huán)境變化趨勢(shì)，為FAST的運(yùn)行和發(fā)展提供生態(tài)環(huán)境保護(hù)的建議，促進(jìn)FAST地區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)域概況

2013年出臺(tái)的《貴州省500 m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡電磁波寧?kù)o區(qū)保護(hù)辦法》中，以FAST臺(tái)址為中心將FAST周圍按照距離的遠(yuǎn)近進(jìn)行區(qū)域劃分，劃分結(jié)果分為核心區(qū)(半徑5 km以內(nèi))、中間區(qū)(半徑5～10 km以內(nèi))、邊遠(yuǎn)區(qū)(半徑10～30 km以內(nèi))，是FAST的安全運(yùn)行保護(hù)方案。FAST的核心區(qū)、中間區(qū)、邊遠(yuǎn)區(qū)分別占據(jù)貴州省的平塘縣、羅甸縣、惠水縣，因此本研究選取的研究區(qū)域?yàn)镕AST周邊的3個(gè)縣：平塘縣、惠水縣、羅甸縣。500 m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)位于貴州省南部的黔南布依族苗族自治州平塘縣的克度鎮(zhèn)(25°39′10″N，106°51′20″E)喀斯特洼地中。

FAST周邊屬貴州云貴高原東南坡向廣西丘陵過(guò)渡地帶，地勢(shì)東南低西北高，地貌的形態(tài)主要為溶蝕洼地、落水洞、豎井、天坑。海拔在225～1 690 m之間，屬于典型的喀斯特地貌，分布廣泛的峰叢洼地。年平均降雨量1 150～1 350 mm之間，4—10月為降雨集中時(shí)段，占全年降水的90%左右，降雨分配不均，空間差異大。年均溫在15～18 ℃之間，年平均濕度在75%～79%之間，氣候類型屬于中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究使用2000，2005，2010，2013和2017年共5期FAST周邊平塘縣、惠水縣、羅甸縣1∶10萬(wàn)的TM遙感影像數(shù)據(jù)。遙感數(shù)據(jù)來(lái)源于地理國(guó)情監(jiān)測(cè)云平臺(tái)(http:∥www.dsac.cn/)，空間分辨率為30 m，利用ENVI和ArcGIS等軟件分別對(duì)遙感影像進(jìn)行幾何校正等預(yù)處理，幾何校正誤差在1個(gè)像元之內(nèi)，建立解譯標(biāo)志將5期TM遙感影像數(shù)據(jù)劃分為林地、耕地、建設(shè)用地、草地、水域、城鄉(xiāng)工礦居民用地與未利用地6大類以及25個(gè)二級(jí)分類，并參照相關(guān)學(xué)者對(duì)“三生”空間土地利用分類結(jié)果[7-8]，將FAST周邊平塘縣、惠水縣、羅甸縣的土地利用數(shù)據(jù)分為3個(gè)一級(jí)類和8個(gè)二級(jí)類。其他輔助數(shù)據(jù)如研究區(qū)1∶5萬(wàn)DEM、行政區(qū)劃等，所有數(shù)據(jù)利用研究區(qū)矢量邊界對(duì)其進(jìn)行裁剪，均統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為WGS84/Albers Equal Area Conic投影參與空間計(jì)算。

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用類型轉(zhuǎn)移矩陣 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣是對(duì)土地利用類型轉(zhuǎn)換的描述，可以反映土地利用類型在一定時(shí)間段內(nèi)的轉(zhuǎn)移數(shù)量和轉(zhuǎn)移方向[19]，其表達(dá)式為：

(1)

式中：Sij為研究時(shí)段內(nèi)土地利用類型i轉(zhuǎn)換為土地利用類型j的面積；n為土地利用類型的數(shù)量。

2.2.2 生態(tài)環(huán)境效應(yīng) 本研究選用模糊賦值的方法對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)進(jìn)行賦值，主要借鑒不同學(xué)者對(duì)“三生”空間的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)賦值的研究成果[20-22]，結(jié)合FAST周邊地區(qū)的自然地理環(huán)境特征情況，對(duì)FAST周邊的惠水縣、羅甸縣、平塘縣的“三生空間”土地利用類型的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)進(jìn)行[0，1]之間的模糊賦值，賦值結(jié)果詳見(jiàn)表1。

表1 FAST周邊地區(qū)“三生”空間土地利用分類與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)

通過(guò)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)貢獻(xiàn)率來(lái)分析FAST周邊惠水縣、羅甸縣、平塘縣的土地利用時(shí)空轉(zhuǎn)型和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。

①區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(EV)是描述各區(qū)域整體的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況，計(jì)算區(qū)域內(nèi)生態(tài)用地、生產(chǎn)用地、生活用地不同的生態(tài)質(zhì)量水平和面積比例[23]，其表達(dá)式為：

(2)

式中：EVt為t時(shí)期的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；n為土地利用類型的數(shù)量；Cki為第k個(gè)生態(tài)單元內(nèi)用地類型i的面積；Ck為第k個(gè)生態(tài)單元的面積；Ri為第i種土地利用類型的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。

②土地利用類型轉(zhuǎn)換的生態(tài)貢獻(xiàn)率。土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)貢獻(xiàn)率是用于描述出土地類型轉(zhuǎn)型所影響的區(qū)域生態(tài)質(zhì)量變化，分析造成區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化的主導(dǎo)因素[24]，其表達(dá)式為：

LEI=(LEt+1-LEt)LA/TA

(3)

式中：LEI為土地利用類型轉(zhuǎn)換的生態(tài)貢獻(xiàn)率；t為時(shí)間； LA為該變化類型的面積； TA為總面積； LEt為初期的土地利用變化所賦予的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)； LEt+1為末期的土地利用變化所賦予的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用動(dòng)態(tài)變化

FAST周邊平塘縣、羅甸縣、惠水縣2000—2017年5期的土地利用如圖1所示。FAST周邊的土地利用類型主要以林地為主，林地生態(tài)用地占總用地面積約59.36%，惠水縣、羅甸縣、平塘縣的林地覆蓋度都很高。其次為草地生態(tài)用地、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地，占比分別大約為19.92%，20.00%。在2000—2005年的土地利用結(jié)構(gòu)中，水域生態(tài)用地分布面積較小。到2010年之后，水域生態(tài)用地面積擴(kuò)大且主要集中分布在羅甸縣。2010年之后，F(xiàn)AST周邊地區(qū)的北部及惠水縣北部地區(qū)，草地生態(tài)用地面積有著明顯的變化，主要為生態(tài)用地轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸厣鷳B(tài)用地。城鎮(zhèn)生活用地的集中分布于縣政府駐地的分布相關(guān)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地呈條狀分布在FAST周邊西北部的惠水縣地區(qū)，由于惠水縣西北部與貴陽(yáng)市接壤，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和城鎮(zhèn)居住用地分布較平塘縣、惠水縣多。其他土地利用類型分布面積較小，且為零散分布在平塘縣、惠水縣、羅甸縣。

圖1 惠水縣、羅甸縣、平塘縣2000-2017年土地利用類型

從2000—2017年土地利用變化表(表2)和“三生”空間變化表(表3)可以看出，F(xiàn)AST周邊平塘縣、惠水縣、羅甸縣的土地利用面積由大到小順序?yàn)椋荷鷳B(tài)用地>生產(chǎn)用地>生活用地，F(xiàn)AST周邊的林地生態(tài)用地、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、草地生態(tài)用地結(jié)構(gòu)類型占比最大。2000—2017年FAST周邊生產(chǎn)用地面積呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，共增加12.34 km2，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面積減少，工礦生產(chǎn)面積增加。平塘縣為生產(chǎn)面積增加主要的地區(qū)，2005—2017年平塘縣工礦用地面積共增長(zhǎng)14.82 km2，惠水縣、羅甸縣的生產(chǎn)用地面積基本保持不變或略有減少。在2005年之前，F(xiàn)AST周邊土地的生產(chǎn)類型以農(nóng)業(yè)為主，無(wú)較大的工業(yè)開(kāi)展。2008年FAST工程項(xiàng)目在平塘縣克度鎮(zhèn)啟動(dòng)，也帶動(dòng)周邊的發(fā)展，使建設(shè)活動(dòng)增加，在2010年工礦用地的面積增加，主要為平塘縣的工礦用地面積變化。2000—2017年FAST周邊生態(tài)用地面積呈減小的趨勢(shì)，共減少19.69 km2，主要為平塘縣、惠水縣生態(tài)面積減少，羅甸縣的生態(tài)面積變化不大。平塘縣2016年FAST工程建設(shè)完成，同年平塘縣克度鎮(zhèn)利用FAST的影響力優(yōu)勢(shì)發(fā)展旅游業(yè)，將克度鎮(zhèn)打造成為天文小鎮(zhèn)，因此2000—2017年平塘縣的生產(chǎn)用地面積迅速增加，生態(tài)用地面積呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)。2000—2017年FAST周邊生活用地面積呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，共增加12.83 km2。總體上3個(gè)縣的居住用地所占的面積比例不大，但農(nóng)村生活用地和城鎮(zhèn)生活用地面積都在持續(xù)增長(zhǎng)。隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)生活用地的增長(zhǎng)速率大于農(nóng)村生活用地的增長(zhǎng)速率?？傊?，F(xiàn)AST周邊城市建設(shè)，修建公路、發(fā)展旅游業(yè)等帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也是生態(tài)用地面積減少，生產(chǎn)、生活用地面積增加的重要因素。

表2 FAST周邊地區(qū)2000-2017年土地利用變化 km2

表3 惠水縣、羅甸縣、平塘縣2000-2017年“三生”用地面積變化

3.2 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

運(yùn)用ArcGIS空間分析功能，結(jié)合公式(1)計(jì)算出FAST周邊地區(qū)2000和2017年的土地利用轉(zhuǎn)移矩陣，描述FAST周邊2000—2017年的土地利用轉(zhuǎn)換數(shù)量和方向。

根據(jù)2000—2017年平塘縣、惠水縣、羅甸縣土地利用轉(zhuǎn)移矩陣表(表4)和2000—2017年FAST周邊土地利用轉(zhuǎn)移情況(圖2)，2000—2017年的土地利用變化方向主要在林地生態(tài)用地、草地生態(tài)用地、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、水域生態(tài)用地之間相互轉(zhuǎn)換。 ①FAST周邊土地利用轉(zhuǎn)移空間。2000—2017年林地生態(tài)用地轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸厣鷳B(tài)用地明顯的區(qū)域位于研究區(qū)的北部。水域生態(tài)用地的變化主要位于羅甸縣，水域面積增大是在原河流的基礎(chǔ)上占用周圍的林地、農(nóng)業(yè)用地、農(nóng)村生活用地河流進(jìn)行拓寬。工礦生產(chǎn)用地的變化主要位于平塘縣FAST項(xiàng)目及周邊地區(qū)，F(xiàn)AST項(xiàng)目對(duì)土地利用的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生影響。城鎮(zhèn)生活用地增加主要是以縣中心向周圍擴(kuò)大增加，縣中心優(yōu)越的交通、經(jīng)濟(jì)等條件有利于城鎮(zhèn)化的發(fā)展，但總體上變化的面積不大。FAST周邊其他的“三生”用地類型未發(fā)生明顯的變化。 ②FAST周邊土地利用轉(zhuǎn)移方向。2000—2017年林地生態(tài)用地的轉(zhuǎn)出面積最大。FAST周邊的林地8.76%轉(zhuǎn)變?yōu)樗蛏鷳B(tài)用地，53.51%轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸兀?3.47%轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地。草地60.42%轉(zhuǎn)變?yōu)榱值兀?0.02%轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地57.58%轉(zhuǎn)變?yōu)榱值兀?.56%轉(zhuǎn)變?yōu)樗颍?4.91%轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸亍?000—2017年，其他生態(tài)用地面積幾乎保持不變，工礦生產(chǎn)用地、農(nóng)村生活用地、城鎮(zhèn)生活用地的面積轉(zhuǎn)換速率都很小，面積并無(wú)較大的變化。2000—2017年，林地生態(tài)用地、草地生態(tài)用地、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地的土地利用產(chǎn)生很大的改變。工礦業(yè)的發(fā)展、城鎮(zhèn)的發(fā)展、旅游業(yè)的發(fā)展等生產(chǎn)、生活功能都主要是占用生態(tài)用地進(jìn)行發(fā)展，導(dǎo)致生態(tài)用地向生產(chǎn)用地、生活用地轉(zhuǎn)型。

表4 惠水縣、羅甸縣、平塘縣2000-2017年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣 km2

圖2 FAST周邊2000-2017年土地利用類型轉(zhuǎn)移情況

3.3 生態(tài)環(huán)境效應(yīng)

根據(jù)公式(2)，計(jì)算得出2000，2010和2017年FAST周邊惠水縣、羅甸縣、平塘縣“三生”空間的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。得出2000年的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)為0.471 0，2010年的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)為0.469 5，2017年的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)為0.468 1。在2000—2010年，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)下降0.001 5；在2010—2017年間，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)下降0.001 4。結(jié)果表明，F(xiàn)AST周圍惠水縣、羅甸縣、平塘縣的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)總體呈略微下降的趨勢(shì)，雖下降的幅度不大，但仍表明生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢(shì)，生態(tài)環(huán)境總體呈現(xiàn)衰退。其中在2000—2010年間的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降程度較2010—2017年的大，2010—2017年間的生態(tài)環(huán)境下降狀況較為緩慢。

對(duì)研究區(qū)2000，2010，2017年3期土地利用采用900 m2網(wǎng)格大小將土地利用類型劃分為10 673個(gè)網(wǎng)格單元，運(yùn)用公式(2)計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格單元的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，計(jì)算得到的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)賦給劃分網(wǎng)格單元的中心點(diǎn)，對(duì)中心點(diǎn)進(jìn)行空間差值，得到三期生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分布圖，并用自然斷點(diǎn)法(ArcGIS該分類方法是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)上的Jenk最優(yōu)化法得出分界點(diǎn)，能夠使劃分各級(jí)之間的內(nèi)部方差之和達(dá)到最小)劃分為5類，依次劃為差、較差、一般、較好和好5類(如圖3所示)。研究區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量大部分地區(qū)屬于較好、好水平，在空間上呈現(xiàn)南部?jī)?yōu)于北部的狀態(tài)，高值區(qū)域主要分布在惠水縣南部、平塘縣北部以及羅甸縣中部區(qū)域，差值區(qū)域主要分布在縣域和鎮(zhèn)域周邊，范圍逐漸擴(kuò)大，主要是由于研究時(shí)段城市建成區(qū)域擴(kuò)張速度加快，其中惠水縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間變化最為明顯，2010年在惠水縣北部生態(tài)環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)明顯下降，由高質(zhì)量區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^差、差質(zhì)量區(qū)，主要原因是惠水北部長(zhǎng)田工業(yè)園區(qū)建設(shè)擴(kuò)張導(dǎo)致，羅甸縣的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量保持在中、高質(zhì)量水平，變化相對(duì)較小。

圖3 FAST周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分布

根據(jù)公式(3)分別計(jì)算出2000—2010年和2010—2017年導(dǎo)致FAST周邊生態(tài)環(huán)境變化的主導(dǎo)土地利用變化類型和生態(tài)環(huán)境貢獻(xiàn)比重(表5)。由表5可知，土地利用類型之間的相互轉(zhuǎn)化會(huì)產(chǎn)生正面的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)[25]。生態(tài)環(huán)境改善的同時(shí)也會(huì)存在生態(tài)環(huán)境衰退，使得生態(tài)環(huán)境變化的幅度不大[26]，生態(tài)環(huán)境改善的幅度大于衰退的幅度，則生態(tài)環(huán)境為改善的趨勢(shì)，反之則為衰退的趨勢(shì)。2000—2010年，F(xiàn)AST周邊的生態(tài)環(huán)境變化幅度較大。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、草地生態(tài)用地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值厣鷳B(tài)用地，為FAST周邊的生態(tài)環(huán)境的改善分別提供56.66%和36.44%的貢獻(xiàn)率。林地生態(tài)用地轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、草地生態(tài)用地導(dǎo)致FAST周邊生態(tài)環(huán)境的衰退的占比分別為46.05%，45.66%。2010—2017年，F(xiàn)AST周邊生態(tài)環(huán)境變化幅度較小。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、草地生態(tài)用地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值厣鷳B(tài)用地為FAST周邊的生態(tài)環(huán)境的改善分別提供55.40%和17.84%的貢獻(xiàn)率。林地生態(tài)用地轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、工礦生產(chǎn)用地導(dǎo)致FAST周邊生態(tài)環(huán)境衰退的占比分別為35.94%，26.09%。2010—2017年與2000—2010年相比，影響FAST周邊生態(tài)環(huán)境衰退的主要土地利用類型發(fā)生改變，由林地生態(tài)用地—草地生態(tài)用地變?yōu)榱值厣鷳B(tài)用地—工礦生產(chǎn)用地，因此可知工礦生產(chǎn)用地的增加為2000—2017年導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境衰退的重要原因。

表5 FAST周圍生態(tài)環(huán)境變化的主導(dǎo)土地利用變化類型及貢獻(xiàn)率

綜上所述，F(xiàn)AST周邊的生態(tài)環(huán)境整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。在2000—2010年生態(tài)環(huán)境變化較大主要是由于2008年FAST項(xiàng)目啟動(dòng)需要工程開(kāi)發(fā)，新修公路，促使生態(tài)環(huán)境變化幅度較大。總體來(lái)看，2008—2016年間，F(xiàn)AST工程建設(shè)、生態(tài)移民、城鎮(zhèn)化、旅游業(yè)的發(fā)展，加速周邊土地利用的轉(zhuǎn)換，從而使FAST周邊的高生態(tài)指數(shù)土地利用轉(zhuǎn)向低生態(tài)指數(shù)的土地利用，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境衰退。同時(shí)，考慮FAST周邊旅游業(yè)的發(fā)展，未來(lái)的發(fā)展中會(huì)占用更多的生態(tài)用地，并轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)用地、生活用地，F(xiàn)AST周邊的生態(tài)環(huán)境還會(huì)產(chǎn)生下降的趨勢(shì)。因此在FAST周邊的未來(lái)發(fā)展中，要注重生態(tài)用地的保護(hù)和建設(shè)，對(duì)生態(tài)用地進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以防止生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的惡化。

4 結(jié) 論

(1) 2000—2017年FAST周邊平塘縣、惠水縣、羅甸縣的“三生”空間土地利用類型表現(xiàn)為：生態(tài)用地>生產(chǎn)用地>生活用地，以林地分布為主，F(xiàn)AST周邊的林地覆蓋度都很高，林地生態(tài)用地的占總用地面積約為59.36%，其次為草地生態(tài)用地、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地。2000—2017年，F(xiàn)AST周邊的生態(tài)占地面積呈現(xiàn)減小變化，而生活、生產(chǎn)占地面積呈現(xiàn)增長(zhǎng)變化。

(2) 2000—2017年FAST周邊平塘縣、惠水縣、羅甸縣土地利用轉(zhuǎn)變類型中，轉(zhuǎn)出面積最大的為林地生態(tài)用地，占轉(zhuǎn)出面積的46.14%，轉(zhuǎn)入面積最大的為草地生態(tài)用地和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地。FAST工程建設(shè)加速土地利用類型的轉(zhuǎn)變，促使FAST周邊林地生態(tài)用地、草地生態(tài)用地、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、水域生態(tài)用地的相互轉(zhuǎn)換，并加快轉(zhuǎn)換速度。

(3) 2000—2017年FAST周邊的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)由0.471 0下降到0.468 1，生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，但整體的下降幅度不大。生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)主要是FAST周邊的發(fā)展占用生態(tài)功能的土地利用類型，促使高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的生態(tài)用地轉(zhuǎn)向低生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的生產(chǎn)用地和生活用地，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)下降，生態(tài)環(huán)境衰退。

FAST項(xiàng)目以及天文小鎮(zhèn)的建成將帶動(dòng)周邊旅游業(yè)的發(fā)展，F(xiàn)AST周邊鄉(xiāng)村旅游是當(dāng)前政府主要的發(fā)展方向，對(duì)促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和農(nóng)民致富起到積極作用，本研究基于“三生”空間對(duì)FAST周邊土地利用進(jìn)行定量化研究，從土地利用變化分析生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，結(jié)果顯示FAST周邊區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量略有下降。FAST為中國(guó)重大工程科技項(xiàng)目，周邊的生態(tài)環(huán)境對(duì)其安全運(yùn)行有著重要的意義，為保障FAST項(xiàng)目的安全運(yùn)行以及地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建議加大FAST周邊生態(tài)環(huán)境保護(hù)宣傳，提高周邊居民的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)；增加生態(tài)用地規(guī)劃發(fā)展，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和生態(tài)旅游業(yè)，擴(kuò)大生態(tài)用地面積，提高FAST周邊的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；制定和完善生態(tài)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)，嚴(yán)格執(zhí)行生態(tài)保護(hù)紅線，在發(fā)展FAST周邊的同時(shí)注重經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。