周偉健, 王武林, 羅婉璐, 林 珍

(1.福州大學(xué) 數(shù)字中國研究院(福建), 福建 福州 350108; 2.湖南師范大學(xué) 旅游學(xué)院, 湖南 長沙 410081;3.福州大學(xué) 環(huán)境與安全工程學(xué)院, 福建 福州 350108)

自然生態(tài)系統(tǒng)為人類社會發(fā)展提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)和生態(tài)服務(wù),其結(jié)構(gòu)與功能的持續(xù)穩(wěn)定已成為人類社會發(fā)展的先決條件[1].發(fā)展中國家的快速城市化已被證明會產(chǎn)生更頻繁的人類-生態(tài)系統(tǒng)互動[2],在過去的20年里,中國快速的城市化推動了大量的人類活動,給自然棲息地帶來了巨大的壓力[3],直接影響了自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,造成了復(fù)雜的生態(tài)安全問題.景觀作為反映人類對自然生態(tài)系統(tǒng)影響方式與程度的主要載體,是研究人類活動對環(huán)境影響的適宜尺度[4],目前基于土地利用變化的生態(tài)風(fēng)險評價方法是景觀生態(tài)相關(guān)研究中的熱點[5,6],土地利用變化反映了人類活動和自然因素對生態(tài)系統(tǒng)的影響[7].

生態(tài)風(fēng)險評價逐漸成為發(fā)現(xiàn)和解決環(huán)境問題的依據(jù)[8],以土地利用格局作為風(fēng)險綜合體,評估和分析人類活動可能會對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能造成的不利影響以及危險程度[9].目前多以景觀格局分析為基礎(chǔ),在“損失與概率累乘”的范式下借助景觀干擾度與景觀脆弱度構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險綜合指數(shù)[10].在景觀脆弱度指數(shù)的構(gòu)建上,目前研究主要是采用專家打分法[11,12]以及將景觀脆弱度分為景觀敏感度和景觀適應(yīng)度進(jìn)行計算[13,14],也有學(xué)者引入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)作為景觀脆弱度的評價依據(jù)[15,16],以期從更加客觀的角度評價景觀脆弱度.同時,景觀格局分析主要以柵格數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源進(jìn)行研究[17],在以計算景觀格局指數(shù)為主要研究方法的研究中,不同空間粒度的選擇對結(jié)果的影響較大.

目前基于土地利用數(shù)據(jù)的景觀生態(tài)風(fēng)險評價研究已有較為成熟的研究范式,研究尺度上大多數(shù)為某一流域、市縣等,對省域尺度的研究較少,本文以福建省為研究區(qū)域,結(jié)合2000年、2010年、2020年三期土地利用數(shù)據(jù)探究福建省近20年來的生態(tài)風(fēng)險變化趨勢,在基于適合福建省域尺度景觀格局分析的空間粒度下探究其景觀生態(tài)風(fēng)險的時空演變特征,綜合考慮地形以及景觀類型本身抗干擾的能力,以地形起伏度和土地利用類型為基礎(chǔ)計算景觀脆弱度并以此構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險評價模型,對其生態(tài)風(fēng)險變化的研究能為后續(xù)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、景觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù).

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

福建省地處中國東南沿海(23°31′～28°18′N,115°50′～120°40′E),屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,全年平均氣溫在17°C～22°C之間.福建省下轄九個地級市,陸地面積共12.4×104km2,森林覆蓋率達(dá)60%以上,并且有80%以上的土地面積為山地丘陵,地勢上中部、西北部高,東南部低(圖1).一直以來福建省高度重視生態(tài)文明建設(shè),但依然面對著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鎮(zhèn)化率提升、人口增長壓力等的挑戰(zhàn),對福建省景觀生態(tài)風(fēng)險變化的探究具有重要的現(xiàn)實意義.

圖1 研究區(qū)概況圖

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文使用的DEM數(shù)據(jù)來自地理空間數(shù)據(jù)云(www.gscloud.cn),景觀類型數(shù)據(jù)采用土地利用數(shù)據(jù)表示,2000—2020年土地利用分類數(shù)據(jù)來源于武漢大學(xué)楊杰和黃昕教授團(tuán)隊發(fā)布的CLCD數(shù)據(jù)集(doi.org/10.5281/zenodo.5816591)[18],空間分辨率30m,總體分類精度達(dá)80%以上,基本滿足研究需求.

2 研究方法

2.1 適宜研究尺度的選取

(1)空間粒度選取.本文以2020年福建省土地利用分類圖作為最佳空間粒度分析的底圖,從30m開始每隔10m采樣一次至200m,從200m開始每隔20m采樣一次至400m,共生成29幅不同空間粒度范圍的土地利用景觀圖.景觀格局指數(shù)具有尺度效應(yīng)[19],借助景觀水平上景觀格局指數(shù)在30～400m范圍內(nèi)的變化趨勢來探究適合福建省域尺度下景觀生態(tài)風(fēng)險研究的空間粒度.本文在景觀格局指數(shù)的選擇上參考相關(guān)研究[20,21],從景觀面積、形狀、聚合度、多樣性指標(biāo)中選擇了11個指數(shù):NP(斑塊數(shù)量)、PD(斑塊密度)、ED(邊緣密度)、LSI(斑塊形狀指數(shù))、MPS(平均斑塊面積)、PAFRAC(周長面積分維數(shù))、CONTAG(蔓延度指數(shù))、PLADJ(相似鄰接比例度)、MESH(有效網(wǎng)格面積)、SPLIT(景觀分離度指數(shù))、AI(聚合度指數(shù)),各指標(biāo)生態(tài)學(xué)意義參考相關(guān)資料[22],通過Fragstats軟件計算景觀格局指數(shù)在不同空間粒度下的變化.采用拐點識別法以景觀格局指數(shù)的變化探究最適合福建省研究尺度下的空間粒度.

(2)面積信息損失評價模型.對尺度轉(zhuǎn)換前后各類型面積進(jìn)行比較,得到不同尺度下各類型面積損失的絕對值或相對值[23].數(shù)學(xué)模型表達(dá)式為:

Li=(Ai-Abi)/Abi×100%

(1)

(2)

式中:Li表示第i類土地利用類型的面積損失值;Ai表示土地類型i尺度變換后的面積;Abi表示土地類型i尺度變換前的面積;Si表示區(qū)域土地面積變化指數(shù);n表示區(qū)域土地類型數(shù)量.Si越大,表明研究區(qū)域內(nèi)的各類土地利用面積隨空間粒度變化而損失的信息越多.

(3)生態(tài)小區(qū)劃分.將研究區(qū)劃分為若干生態(tài)風(fēng)險子區(qū)域,以實現(xiàn)景觀生態(tài)風(fēng)險指數(shù)的分區(qū)統(tǒng)計,保證空間異質(zhì)性[24].目前研究普遍采用以研究區(qū)平均斑塊面積大小的2～5倍構(gòu)建生態(tài)風(fēng)險小區(qū),綜合考慮研究區(qū)域大小以及平均斑塊面積,本文采用等間距采樣法建立5km×5km大小的漁網(wǎng)進(jìn)行計算,漁網(wǎng)經(jīng)裁剪后共生成5446個生態(tài)小區(qū).

2.2 景觀格局轉(zhuǎn)移矩陣

轉(zhuǎn)移矩陣可定量直觀地反映兩個時期內(nèi)各景觀類型之間的轉(zhuǎn)化情況,還可以揭示不同景觀類型間的轉(zhuǎn)移速率,反映了景觀時空格局的變化[25].數(shù)學(xué)表達(dá)式如下:

(3)

式中:S為總面積;n為景觀類型的數(shù)量;i為研究初期的景觀類型,j為研究末期的景觀類型.

2.3 景觀生態(tài)風(fēng)險指數(shù)的計算

作為目前常用的生態(tài)風(fēng)險評價方法,生態(tài)風(fēng)險指數(shù)能夠定量評價不同研究單元內(nèi)生態(tài)風(fēng)險的綜合水平,更好地反映一定時期內(nèi)景觀結(jié)構(gòu)變化所帶來的生態(tài)風(fēng)險變化[26].本文通過景觀脆弱度和景觀干擾度構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險指數(shù).計算公式為:

(4)

式中:Aki為第k個生態(tài)小區(qū)內(nèi)第i個景觀類型的面積;Ak為第k個小區(qū)的總面積;Ui為景觀類型i的景觀干擾度指數(shù);LVIk為第k個風(fēng)險小區(qū)的景觀脆弱度指數(shù).景觀干擾度、景觀脆弱度指數(shù)計算方法如下:

(1)景觀干擾度指數(shù).景觀干擾度指數(shù)Ui反映了人類活動或自然變化對每個景觀結(jié)構(gòu)的擾動程度[3],通過景觀破碎度(Pi)、景觀分離度(Fi)、景觀優(yōu)勢度(Yi)確定(表1),計算公式如下:

Ui=aPi+bFi+cYi

(5)

式中:i為第i類景觀類型,a、b、c為各指數(shù)對景觀干擾度指數(shù)影響的權(quán)重,a+b+c=1,參考已有研究并結(jié)合福建省實際地形狀況[16,27],將a、b、c權(quán)重值分別設(shè)置為0.6、0.3、0.1.

(2)景觀脆弱度指數(shù).景觀脆弱度指數(shù)用來表征景觀格局在遭受外界干擾時的抗干擾能力.在參考相關(guān)文獻(xiàn)[28,29]的基礎(chǔ)上,將景觀脆弱度以地形起伏度和土地利用類型作為評價因子進(jìn)行計算,計算公式如下:

(6)

式中:LVIk表示景觀脆弱度大小;Fi表示評價因子i的評價等級;Wi表示評價因子i的權(quán)重.將地形起伏度和土地利用類型的權(quán)重分別設(shè)置為0.4、0.6.兩個評價因子均分為五個等級,地形起伏度以DEM數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行計算,將得到的結(jié)果參考自然斷點法分為五級;土地利用類型按敏感程度從低到高依次為:建設(shè)用地,水域,森林,草地、灌木,未利用地、耕地[13,30].

2.4 空間自相關(guān)分析

空間自相關(guān)分析可以揭示一個變量的空間分布是否受到其臨近變量的影響,是空間單元屬性值集聚程度的一種度量[6].本文以Moran’s I指數(shù)和LISA指數(shù)分別表征福建省景觀生態(tài)風(fēng)險的全局自相關(guān)和局部自相關(guān).

3 結(jié)果與分析

3.1 福建省景觀格局指數(shù)尺度效應(yīng)分析

研究區(qū)整體景觀水平上景觀格局指數(shù)在30～400m范圍內(nèi)的粒度效應(yīng)如圖2所示呈現(xiàn)以下四種趨勢:單調(diào)下降、波動下降、單調(diào)上升、波動上升.

30～400m范圍內(nèi),呈下降趨勢的指數(shù)中,NP、PD、ED、LSI、CONTAG、PLADJ、AI等指數(shù)均無明顯波動變化,轉(zhuǎn)折點不明顯,隨空間粒度的增大而呈現(xiàn)單調(diào)減少的趨勢. SPLIT指數(shù)呈現(xiàn)波動下降的趨勢,轉(zhuǎn)折點較明顯,其中第一次轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)在80m處,第一粒度域為30～90m.呈上升趨勢的指數(shù)中,MPS指數(shù)總體上呈單調(diào)上升趨勢,PAFRAC指數(shù)先隨著粒度增加而快速增長,后趨于平緩,MESH指數(shù)則對粒度變化較為敏感,呈波動上升趨勢,第一次轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)在80m處,第一粒度域為30～90m.

綜合分析所采用的十一種景觀格局指數(shù)對空間粒度變化的響應(yīng),其中只有SPLIT、MESH兩種指數(shù)對空間粒度變化有較為顯著的響應(yīng),隨空間粒度增加呈現(xiàn)波動變化狀態(tài),其余指數(shù)均對空間粒度變化不敏感,沒有出現(xiàn)明顯的波動和轉(zhuǎn)折點.因此選定30～90m區(qū)間范圍作為福建省尺度效應(yīng)分析的第一粒度域.

3.2 確定最佳分析粒度

本文以30m分辨率土地利用景觀格局?jǐn)?shù)據(jù)為底圖,通過重采樣方法生成30～400m范圍內(nèi)的景觀格局圖來表征空間粒度的變化,用以探究景觀指數(shù)對空間粒度變化的響應(yīng)情況.參考學(xué)者趙文武的研究[31],在不同的空間粒度下,景觀所能表達(dá)的信息量也不相同,通過構(gòu)建面積信息損失指數(shù)可以得到景觀在粒度轉(zhuǎn)換前后面積信息損失度.本文以2020年土地利用分類數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計算面積損失指數(shù),相關(guān)結(jié)果如圖3所示,可以看到在30～90m范圍內(nèi),信息損失指數(shù)始終呈現(xiàn)上升趨勢,綜合面積信息損失指數(shù)和前面景觀指數(shù)粒度效應(yīng)的分析結(jié)果,在第一粒度域范圍內(nèi),應(yīng)該選擇面積信息損失最小的粒度即40m作為福建省景觀格局分析的最佳粒度.

圖3 面積信息損失指數(shù)

3.3 景觀格局變化分析

2000—2020年福建省景觀類型變化如圖4所示,其中耕地、森林為福建省主要景觀類型,兩種景觀類型共占研究區(qū)90%以上的面積. 2020年福建省內(nèi)景觀類型面積按從大到小排序分別為:森林、耕地、建設(shè)用地、水域、草地、未利用地、灌木.

圖4 2000—2020年福建省土地利用景觀類型變化

由表2和圖5可知, 2000—2020年20年間福建省各景觀類型發(fā)生了不同程度的轉(zhuǎn)化. 2000—2010年,耕地、森林、建設(shè)用地這三類景觀類型面積發(fā)生了較大幅度的波動.耕地大面積轉(zhuǎn)換為森林,占轉(zhuǎn)出面積的70%,同時森林部分區(qū)域也轉(zhuǎn)換為耕地,總體上耕地處于逐漸減少的狀態(tài);建設(shè)用地面積逐漸增加,主要由耕地轉(zhuǎn)化而來,占耕地減少面積的23%. 2010—2020年,減少面積最多的景觀類型為森林,且大部分轉(zhuǎn)換為耕地,建設(shè)用地面積持續(xù)增加且增加速率較2000—2010年期間有所提升,新增的建設(shè)用地主要由耕地轉(zhuǎn)化而來.

表2 2000—2020年福建省景觀類型面積轉(zhuǎn)移矩陣(km2)

圖5 2000—2020年福建省土地利用變化?；鶊D

2000—2020年期間共有9.2%的面積約6284.22km2發(fā)生了變化,其中耕地凈增1089.26km2,森林凈增-2805.37km2、灌木凈增-16.73km2、草地凈增-52.36km2、水域凈增-267.65km2、未利用地凈增0.73km2,建設(shè)用地凈增2052.12km2.耕地、建設(shè)用地面積均有不同幅度的上升,其中建設(shè)用地呈逐漸上升趨勢,近20年內(nèi)面積增長近90%,建設(shè)用地擴張區(qū)域主要為東部沿海地區(qū)以及省內(nèi)干、支流沿岸地區(qū).森林、水域面積呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,灌木、草地面積則持續(xù)減少.未利用地面積沒有出現(xiàn)較大幅度的波動.

綜上所述,森林、耕地、建設(shè)用地為主要發(fā)生變化的景觀類型,在退耕還林政策、耕地紅線保護(hù)制度、森林砍伐、城鎮(zhèn)面積增加等多種因素影響下,森林面積呈現(xiàn)出先增后減的變化,耕地面積則為先減后增,而建設(shè)用地面積在福建省快速城市化的背景下大量增加,主要增加區(qū)域為東部沿海及省內(nèi)各大河流沿岸.

3.4 景觀格局生態(tài)風(fēng)險時空變化分析

構(gòu)建5km×5km網(wǎng)格建立生態(tài)風(fēng)險小區(qū)作為評價單元,以生態(tài)風(fēng)險小區(qū)的質(zhì)心作為采樣點,通過ArcGIS軟件進(jìn)行克里金插值對采樣點賦值生成福建省景觀生態(tài)風(fēng)險分布圖,參考自然間斷點分級法將2010年的生態(tài)風(fēng)險等級分為五級[30]:低風(fēng)險、較低風(fēng)險、中風(fēng)險、較高風(fēng)險、高風(fēng)險,2000年、2020年的生態(tài)風(fēng)險等級劃分采用與2010年相同的標(biāo)準(zhǔn),以便不同年份之間數(shù)據(jù)的對比分析,探究福建省景觀生態(tài)風(fēng)險時空演變規(guī)律.

2000—2020年福建省景觀生態(tài)風(fēng)險變化如圖6所示,將各風(fēng)險等級的面積統(tǒng)計,統(tǒng)計結(jié)果如圖7所示,由計算結(jié)果可知,2000年福建省景觀生態(tài)風(fēng)險格局總體上為東部沿海地區(qū)生態(tài)風(fēng)險較低,中部、北部山區(qū)生態(tài)風(fēng)險較高,低風(fēng)險、較低風(fēng)險主要分布在東南沿海以及西部的寧化縣、長汀縣等和北部的建陽區(qū)、蒲城縣、武夷山市等區(qū)域,共占福建省總面積的23%,其中東南沿海地區(qū)人類活動較為強烈,但大部分區(qū)域地勢低,地形平緩且為建設(shè)用地,人類活動帶來的影響較小.較高風(fēng)險和高風(fēng)險區(qū)域沿著西南-東北走向縱向分布,主要分布在省內(nèi)地勢較高,起伏度較大、景觀類型為較為敏感的森林、耕地、未利用地等區(qū)域. 2010年高風(fēng)險區(qū)域較2000年有所增加,主要增加的區(qū)域為漳平市、泰寧縣、建寧縣,中風(fēng)險區(qū)域向東部擴張,福建省整體的景觀生態(tài)風(fēng)險值增加. 2010—2020年期間福建省整體生態(tài)風(fēng)險變化程度較大,主要表現(xiàn)為中高風(fēng)險區(qū)進(jìn)一步向東擴張,中部、北部高風(fēng)險區(qū)域增加,較多中風(fēng)險區(qū)域轉(zhuǎn)化為較高風(fēng)險區(qū)域.

圖6 福建省景觀生態(tài)風(fēng)險分布

圖7 2000—2020年福建省景觀生態(tài)風(fēng)險占比

2000—2020年期間福建省整體的景觀生態(tài)風(fēng)險逐漸上升,2000年、2010年和2020年福建省景觀生態(tài)風(fēng)險均值分別為0.167、0.217和0.243,20年間數(shù)值增長45.4%,低風(fēng)險、較低風(fēng)險、中風(fēng)險區(qū)域面積逐年下降;較高風(fēng)險、高風(fēng)險區(qū)域面積逐漸增加.

利用GeoDa軟件計算Moran’s I指數(shù)對福建省各生態(tài)風(fēng)險小區(qū)的景觀生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行全局空間自相關(guān)分析,結(jié)果顯示2000—2020年福建省3期Moran’s I指數(shù)分別為0.715、0.738、0.768,表明研究區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險值在空間上呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系,景觀生態(tài)風(fēng)險在空間上會相互影響,即福建省景觀生態(tài)風(fēng)險存在集聚效應(yīng),并且Moran’s I指數(shù)值呈上升趨勢,集聚效應(yīng)不斷加強.

采用LISA指數(shù)對福建省景觀生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析,進(jìn)一步探討景觀生態(tài)風(fēng)險值的空間集聚程度.結(jié)果如圖8所示,整體上來看,福建省景觀生態(tài)風(fēng)險以高-高、低-低集聚區(qū)為主.其中高-高自相關(guān)類型的數(shù)量呈逐漸增加的趨勢;低-低自相關(guān)類型數(shù)量先減后增,整體上呈現(xiàn)減少的狀態(tài);低-高、高-低自相關(guān)類型數(shù)量較少且逐年減少.近20年間福建省中東部與北部的高風(fēng)險集聚區(qū)不斷增加,西部與北部的低風(fēng)險集聚區(qū)大部分消失,集聚區(qū)的變化同樣也說明了福建省中部、北部的景觀生態(tài)風(fēng)險正在增加,并且有高風(fēng)險區(qū)向東擴張的趨勢,這可能是由于城市發(fā)展、不規(guī)則擴張導(dǎo)致的景觀破碎化所導(dǎo)致的.從空間分布上看,目前福建省高風(fēng)險集聚區(qū)主要位于龍巖市的新羅區(qū)、連城縣,三明市的大田縣、尤溪縣、將樂縣,泉州市的德化縣,福州市的永泰縣,南平市的光澤縣、武夷山市、建甌市,寧德市的壽寧縣、周寧縣,漳州市的平和縣等地區(qū),這些地區(qū)的用地類型以森林、耕地為主,且地勢復(fù)雜地形起伏較大,景觀穩(wěn)定性較差導(dǎo)致抗風(fēng)險能力較低.低風(fēng)險集聚區(qū)主要位于東部沿海已建成的城市區(qū)域,這些區(qū)域的城鎮(zhèn)化率較高,多為建設(shè)用地,抗風(fēng)險能力較強.

圖8 2000—2020年福建省景觀生態(tài)風(fēng)險局部自相關(guān)分布圖

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

從生態(tài)風(fēng)險指數(shù)的計算結(jié)果來看,福建省目前景觀生態(tài)風(fēng)險呈上升趨勢,中高風(fēng)險區(qū)域主要分布在福建省中部、北部的位置,這些地區(qū)的海拔相較周圍其他地區(qū)更高,地形起伏度大且景觀類型以耕地和森林為主,表明這些地區(qū)的景觀類型更容易受到外界影響,在土地耕作和森林開發(fā)的過程中容易產(chǎn)生水土流失等問題.福建省東部沿海地區(qū)地形起伏度較低,景觀類型以建設(shè)用地為主,隨著近年來城市的快速發(fā)展,東部城市群逐漸向內(nèi)陸擴張,在這過程中會侵占大量其他景觀用地,原本連續(xù)的景觀被分割,從而導(dǎo)致景觀破碎度和相應(yīng)的景觀生態(tài)風(fēng)險增加.在今后進(jìn)行相關(guān)國土空間規(guī)劃的過程中需要加強對生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的重視程度,福建省中部、北部高風(fēng)險區(qū)域大部分為地形起伏度較高區(qū)域,開發(fā)過程中應(yīng)注意防范耕地和森林資源的過度集中開發(fā),避免出現(xiàn)水土流失問題,加強森林、耕地等景觀的整體性,繼續(xù)實行退牧還林、還草政策,促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展.東部城市擴張邊界區(qū)域景觀類型變化較頻繁,城市化進(jìn)程是該地區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險提高的主要原因,發(fā)展過程中需注意景觀結(jié)構(gòu)的合理搭配,合理規(guī)劃城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村的建設(shè)用地,提高建設(shè)用地集中使用率,避免因城鎮(zhèn)發(fā)展而導(dǎo)致其他連續(xù)的景觀被分割,促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展.

景觀生態(tài)風(fēng)險指數(shù)可以定量表征研究區(qū)的景觀生態(tài)風(fēng)險狀況.本文以福建省為研究區(qū)域,以2000年、2010年和2020年三期土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),在確定適宜分析粒度的基礎(chǔ)上以景觀脆弱度指數(shù)、景觀干擾度指數(shù)構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險指數(shù)并結(jié)合空間自相關(guān)分析探究福建省2000—2020年期間景觀生態(tài)風(fēng)險的時空演變特征.然而,區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險的變化是受多種因素影響的,本文僅從景觀格局和地形狀況的角度評價研究區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險,評價結(jié)果存在一定的片面性.在未來研究中可以考慮在生態(tài)風(fēng)險評價體系中加入氣候、降水、社會經(jīng)濟(jì)等其他相關(guān)影響因素,構(gòu)建綜合評價體系,形成更加全面的評價結(jié)果,增強評價結(jié)果的合理性.

4.2 結(jié)論

(1)結(jié)合景觀格局指數(shù)對粒度變化的響應(yīng)以及面積信息損失指數(shù)的結(jié)果,確定適合福建省景觀格局分析的適宜空間粒度為40m.在結(jié)合前人研究基礎(chǔ)上選用的11個景觀格局指數(shù)中,只有SPLIT(景觀分離度指數(shù))、MESH(有效粒度尺寸)兩種指數(shù)對空間粒度發(fā)生的變化較為敏感,其余指數(shù)均隨粒度增加呈現(xiàn)單調(diào)變化.

(2)2000—2020年期間,耕地、森林、建設(shè)用地3種景觀類型面積發(fā)生了較大的變化,耕地面積先減少后增加;森林面積先增加后減少;建設(shè)用地面積大量增加,增加的部分主要由耕地面積轉(zhuǎn)化而來.在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與人口不斷增長的背景下,建設(shè)用地保持快速擴張的趨勢,同時在耕地保護(hù)政策、森林資源開采力度加大等多重因素下,福建省景觀破碎度呈增加的態(tài)勢,導(dǎo)致了整體景觀生態(tài)風(fēng)險的增加. 2020年福建省內(nèi)景觀類型面積按從大到小排序分別為:森林、耕地、建設(shè)用地、水域、草地、未利用地、灌木.

(3)2000年、2010年、2020年,福建省景觀生態(tài)風(fēng)險平均值分別為0.167、0.217、0.243,整體上呈上升趨勢,低風(fēng)險、較低風(fēng)險、中風(fēng)險區(qū)域逐漸減少,較高風(fēng)險、高風(fēng)險區(qū)域逐漸增加.高風(fēng)險區(qū)域主要位于福建省中部、北部山區(qū),用地類型以耕地、森林為主的區(qū)域. 20年間,中風(fēng)險區(qū)域逐漸往東部沿海地區(qū)擴張,福建省3期Moran’s I指數(shù)分別為0.715、0.738、0.768,景觀生態(tài)風(fēng)險分布在空間上呈顯著的正相關(guān)關(guān)系且逐漸增強.從局部空間自相關(guān)結(jié)果來看,福建省主要以高-高、低-低集聚區(qū)為主,高-高集聚區(qū)呈現(xiàn)擴張的趨勢.