汉江生态经济带景观生态风险与生态系统服务价值的时空变化及关联性.pdf

第4 3卷第4期2 0 2 3年8月水土保持通报B u l l e t i no fS o i l a n dW a t e rC o n s e r v a t i o nV o l.4 3,N o.4A u g.,2 0 2 3 收稿日期:2 0 2 2-1 1-3 0 修回日期:2 0 2 2-1 2-2 7 资助项目:国家自然科学青年项目“移民安置区乡村重构机理及优化模式的实证研究”(4 2 0 0 1 2 0 7);陕西省科技厅重点研发项目(2 0 2 1 S F-4 8 7);陕西省教育厅哲社重点研究基地项目(2 1 J Z 0 2 2);陕西理工大学重点科研机构开放课题(S L G P T 2 0 1 9 K F 0 4-0 6;S L G-P T 2 0 1 9 K F 0 1-3 2);陕西理工大学秦巴人地关系地域系统与可持续发展科技创新团队项目 第一作者:张静(1 9 8 1),女(汉族),陕西省汉中市人,博士,教授,主要从事资源环境评价与G I S研究。E m a i l:z h a n g j i n g s n u t.e d u.c n。汉江生态经济带景观生态风险与生态系统服务价值的时空变化及关联性张 静1,3,秦公伟2,成升魁4,文雅婷3(1.陕西理工大学 陕南绿色发展与生态补偿研究中心,陕西 汉中7 2 3 0 0 0;2.陕西理工大学 生物科学与工程学院,汉中 陕西7 2 3 0 0 1;3.陕西理工大学 人文学院,汉中 陕西7 2 3 0 0 1;4.中国科学院 地理科学与资源研究所,北京1 0 0 1 0 1)摘 要:目的研究汉江生态经济带景观生态风险与生态系统服务价值的时空变化及关联性,不仅为区域生态安全及生态系统的可持续发展提供理论依据,也为经济带景观格局优化和土地资源合理配置提供理论支撑。方法基于生态系统服务价值当量表,对汉江生态经济带土地景观格局及生态系统服务价值进行了评估,分析二者之间的内在联系,揭示景观生态风险与生态系统服务价值的时空变化规律,探析了二者的互馈关系。结果1 9 9 02 0 2 0年汉江生态经济带景观破碎度逐渐增强,景观生态风险有微增现象;空间上呈现“上游低风险,中游中高风险与低风险相伴,下游高风险”的格局。1 9 9 02 0 2 0年汉江生态经济带生态系统服务价值有微增态势,增加了8 6.6亿元,年增长率为0.0 6%,其中调节服务的贡献率高达6 6.8%,支持服务贡献率为2 2.2%;空间上呈现“上游山区为中高值区,中游中高价值与低价值相伴生,下游低价值”的格局;1 9 9 02 0 2 0年二者呈现负相关的波动性变化,低生态服务价值面临高生态风险,而高价值存在低生态风险,2 0 0 5年以前显著性有所下降,2 0 0 5年以后显著性有所上升。结论总体来看,应重视该经济带的生态系统整体性,加强流域内部的有机协同发展,上游重视生物多样性保护,下游加强生态空间用途管制,综合提高经济带生态系统服务价值。关键词:土地利用;生态系统服务价值;景观生态风险;汉江生态经济带文献标识码:A 文章编号:1 0 0 0-2 8 8 X(2 0 2 3)0 4-0 2 9 4-1 3 中图分类号:X 1 7 1.1文献参数:张静,秦公伟,成升魁,等.汉江生态经济带景观生态风险与生态系统服务价值的时空变化及关联性J.水土保持通报,2 0 2 3,4 3(4):2 9 4-3 0 6.D O I:1 0.1 3 9 6 1/j.c n k i.s t b c t b.2 0 2 3.0 4.0 3 5;Z h a n gJ i n g,Q i nG o n g w e i,C h e n gS h e n g k u i,e t a l.S p a t i o t e m p o r a l c h a n g e sa n dc o r r e l a t i o nb e t w e e nl a n d s c a p ee c o l o g i c a l r i s ka n de c o l o g i c a l s e r v i c ev a l u ei n H a n j i a n ge c o-e c o n o m i cb e l tJ.B u l l e t i no fS o i la n d W a t e rC o n s e r v a t i o n,2 0 2 3,4 3(4):2 9 4-3 0 6.S p a t i o t e m p o r a lC h a n g e sa n dC o r r e l a t i o nB e t w e e nL a n d s c a p eE c o l o g i c a lR i s ka n dE c o l o g i c a l S e r v i c eV a l u e i nH a n j i a n gE c o-e c o n o m i cB e l tZ h a n gJ i n g1,3,Q i nG o n g w e i2,C h e n gS h e n g k u i4,W e nY a t i n g3(1.S o u t h e r nS h a a n x iC e n t e r f o rG r e e nD e v e l o p m e n t a n dE c o l o g i c a lC o m p e n s a t i o nR e s e a r c h,S h a a n x iU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y,H a n z h o n g,S h a a n x i7 2 3 0 0 0,C h i n a;2.S c h o o l o fB i o l o g i c a lS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g,S h a a n x iU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y,H a n z h o n g,S h a a n x i7 2 3 0 0 1,C h i n a;3.S c h o o l o fH u m a n i t i e s,S h a a n x iU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y,H a n z h o n g,S h a a n x i7 2 3 0 0 1,C h i n a;4.I n s t i t u t eo fG e o g r a p h i cS c i e n c e sa n dN a t u r a lR e s o u r c e sR e s e a r c h,C h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s,B e i j i n g1 0 0 1 0 1,C h i n a)A b s t r a c t:O b j e c t i v eT h es p a t i o t e m p o r a lc h a n g e sa n dc o r r e l a t i o n sb e t w e e nl a n d s c a p ee c o l o g yr i s k sa n de c o s y s t e ms e r v i c ev a l u e s i n t h eH a n j i a n ge c o-e c o n o m i cb e l tw e r e s t u d i e d i no r d e r t op r o v i d e a t h e o r e t i c a l b a s i sf o r r e g i o n a l e c o l o g i c a l s e c u r i t ya n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t o f t h e e c o s y s t e ma n ds u p p o r t f o r t h eo p t i m i z a t i o no f l a n d s c a p ep a t t e r na n d r a t i o n a l a l l o c a t i o no f l a n d r e s o u r c e s.M e t h o d sW e e v a l u a t e d t h e e c o l o g i c a l r i s ka n de c o s y s t e ms e r v i c ev a l u eo f l a n d s c a p e i nt h eH a n j i a n ge c o-e c o n o m i cb e l tb a s e do na ne c o s y s t e ms e r v i c ev a l u ee q u i v a l e n c e t a b l e.W ed e t e r m i n e d t h e i n t e r n a l r e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e s ep a r a m e t e r s,a n d t h e s p a t i o t e m p o r a lv a r i a t i o n l a wo f l a n d s c a p ee c o l o g i c a l r i s ka n de c o s y s t e ms e r v i c ev a l u e.R e s u l t s L a n d s c a p e f r a g m e n t a t i o ng r a d u a l l y i n c r e a s e d,a n dt h el a n d s c a p ee c o l o g i c a lr i s ks l i g h t l yi n c r e a s e di nt h eH a n j i a n ge c o-e c o n o m i cb e l tf r o m1 9 9 0 t o2 0 2 0.As p a t i a l p a t t e r no f“l o wr i s k i n t h eu p s t r e a m,h i g hr i s ka c c o m p a n i e dw i t h l o wr i s k i n t h em i d s t r e a m,a n dh i g hr i s k i nt h ed o w n s t r e a m”w a so b s e r v e d.T h ee c o s y s t e ms e r v i c ev a l u es h o w e das l i g h ti n c r e a s e f r o m1 9 9 0t o2 0 2 0o f8.6 6b i l l i o ny u a n,w i t ha na n n u a lg r o w t hr a t eo f0.0 6%.R e g u l a t i o ns e r v i c ea c c o u n t e df o r6 6.8%o f t h e i n c r e a s ea n ds u p p o r t s e r v i c ea c c o u n t e d f o r 2 2.2%.As p a t i a l p a t t e r no f“m e d i u m-h i g hv a l u e s i nt h eu p s t r e a m m o u n t a i n o u sa r e a,m e d i u m-h i g ha n dl o wv a l u e s i nt h em i d d l er e a c h e s,a n dl o wv a l u e s i nt h ed o w n s t r e a m”w a so b s e r v e d.C h a n g e si ne c o s y s t e ms e r v i c ev a l u ea n de c o l o g i c a lr i s kw e r en e g a t i v e l yc o r r e l a t e d.L o we c o s y s t e m s e r v i c ev a l u ew a sa s s o c i a t e d w i t hh i g he c o l o g i c a lr i s k,w h i l eh i g he c o s y s t e ms e r v i c ev a l u ew a s a s s o c i a t e dw i t h l o we c o l o g i c a l r i s k.T h e s i g n i f i c a n c eo f t h e c o r r e l a t i o n sd e c r e a s e db e f o r e2 0 0 5a n d i n c r e a s e da f t e r2 0 0 5.C o n c l u s i o nG r e a t e ra t t e n t i o ns h o u l db eg i v e nt ot h es y s t e mi n t e g r i t yo f t h eH a n j i a n ge c o-e c o n o m i cb e l t,a n do r g a n i c c o o r d i n a t e dd e v e l o p m e n tw i t h i nt h eb a s i ns h o u l db es t r e n g t h e n e d.A d d i t i o n a l l y,g r e a t e r a t t e n t i o ns h o u l dg i v e n t op r o t e c t i n gb i o d i v e r s i t y i n t h eu p s t r e a mr e g i o na n dt os t r e n g t h e n i n gt h ec o n t r o l o f e c o l o g i c a l s p a c eu s e i nt h ed o w n s t r e a mr e g i o ns oa s t oc o m p r e h e n s i v e l y i m p r o v e t h ee c o s y s t e ms e r v i c ev a l u eo f t h ee c o n o m i cb e l t.K e y w o r d s:l a n du s e;e c o s y s t e ms e r v i c ev a l u e;l a n d s c a p e e c o l o g i c a l r i s k;H a n j i a n ge c o-e c o n o m i cb e l t 国土空间是生态文明建设的空间载体,优化国土空间结构和布局是防范化解生态风险,推进生态文明建设的重要组成部分。随着生态文明建设和新型城镇化的推进,土地利用发生较大变化,改变着土地景观格局,并对景观中存在的生态过程产生较大影响,进而影响生态系统服务1,从而构成了“景观格局生态过程生态系统服务”之间的生态风险传递过程。综合应用生态系统服务价值和生态风险评价可为区域生态环境保护提供更好的决策支持2。景观生态风险是自然因素或人类社会因素干扰下,不同因素交互作用对景观生态环境可能产生的不利影响,景观生态风险评价能够综合反映区域风险的空间分布,是“景观格局生态过程关联”研究的热点1,3。而生态系统服务作为自然与人类社会沟通的重要纽带,为区域生态安全保障和社会经济发展起着关键作用,它将土地利用/覆被变化与人类福祉紧密相连4-7。生态系统服务价值是生态系统服务的经济价值评估,基于单位面积价值的评估方法主要受到C o s t a n z a研究的影响,方法简单直观,评估全面且可比性高8-9。在借鉴已有研究的基础上,谢高地等1 0提出了中国生态系统分类及价值评估方法,为我国生态系统服务价值测算提供了思路和方法。因此,进行景观生态风险与生态系统服务价值之间的关系研究,能更好地揭示区域生态环境与人类福祉之间的相互关系及作用机理,也能更好地反映区域景观格局与生态环境保护之间的利益关系,为服务区域生态安全奠定了理论基础。国内学者积极开展了景观生态风险与生态系统服务价值二者之间关系的研究。贾艳艳等1 1研究发现长江流域安徽段高生态系统服务价值存在高生态风险;靳甜甜等1 2以子午岭区为例,研究了黄土高原林区生态系统服务价值与景观生态风险之间存在显著的负相关性且具有负向空间关联性;李辉等1 3研究发现三峡库区生态系统服务价值和生态风险指数变化具有非同步性,高生态风险指数所对应的生态系统服务价值具有降低的可能性,曹祺文等1 4通过文献梳理发现基于生态系统服务的景观生态风险评价为景观生态风险研究提供了更为完善、综合的评价方法,强调景观生态风险评价为景观格局生态过程互馈研究提供了新视角。相关研究成果表明景观生态风险与生态系统服务价值之间存在一定的相互关系,生态系统服务价值变化势必引起景观生态风险变化,而这种变化也必然存在空间差异和尺度效应。开展区域景观生态风险与生态系统服务价值之间关系的研究,是科学判定区域生态环境质量及分析区域生态风险与人类福祉协调程度的内在要求。因此,基于不同空间尺度,探明景观生态风险与生态系统服务价值之间的内在关系,有助于揭示景观格局变化对人类福祉影响的空间尺度效应,为区域景观格局优化和生态安全提供了理论基础。汉江流域作为长江流域的重要组成部分及南水北调中线工程水源地,区域生态环境质量极为重要,而生态系统服务价值测算不仅关系到区域多元化生态补偿体系的建立,也关系到区域经济发展与生态保护的协同推进。本研究在近3 0a汉江生态经济带景观格局变化的基础上,分析区域景观生态风险,测算了区域生态系统服务价值,并进行二者之间的相关性分析,以揭示汉江经济带景观生态风592第4期 张静等:汉江生态经济带景观生态风险与生态系统服务价值的时空变化及关联性险与生态系统服务价值时空变化规律,并探明二者之间的相关性,为区域生态安全及生态系统的可持续发展提供理论依据,也为经济带景观格局优化和土地资源合理配置提供理论支撑。1 材料与方法1.1 研究区概况汉江生态经济带地跨陕、豫、鄂三个省份,地理位置介于3 0 5 4 3 4 3 8 N,1 0 5 1 3 1 1 4 5 1 E之间,总面积达1.9 21 05k m2,截至2 0 2 0年底统计常住人口40 2 4.7 2万人,生产总值达2.4 2万亿元,范围包括陕西省汉中市、商洛市、安康市,湖北省十堰市、神农架林区、襄阳市、荆门市、天门市、潜江市、仙桃市和河南省南阳市等全境以及毗邻的其他县区,其中上游以十堰市为界,中下游以钟祥市为界。汉江生态经济带不仅作为我国植物区系的重要过渡带和交汇带,拥有着我国原始森林植被资源最丰富的神农架林区,对于全国气候调节和生态系统服务价值发挥着极为重要的作用,且是南水北调中线工程水源地,是中华民族文化的重要发祥地,生态地位重要,区位优势独特1 5。汉江生态经济带空间差异大,上游地处秦岭和巴山之间,以山地地貌为主;中游以丘陵和盆地为主,下游为平原,流域内上游水土流失问题和下游干流水质问题较为突出1 6-1 7。2 1世纪以来,汉江流域植被覆盖情况逐渐变好,植被净初级生产力和水质净化能力有所改善,但受地形及水热条件影响,水源涵养能力和生态恢复力空间异质性强1 8-2 0,目前汉江经济带尚未形成协同发展格局。1.2 数据来源本文土地利用数据来源于中国科学院资源环境科学与数据中心(h t t p s:www.r e s d c.c n/),空间分辨率为10 0 0m;D EM数据来源于地理空间数据云平台(h t t p:www.g s c l o u d.c n),空间分辨率为9 0m;汉江生态经济带的行政界线、城市驻地等的基础地理数据来源于国家基础地理信息中心14 0 0万数据库(h t t p:n g c c.s b s m.g o v.c n/);汉江经济带范围是根据2 0 1 8年1 1月国家发展改革委印发的 汉江生态经济带发展规划。栅格数据统一采用A l b e r s等积投影,参考椭球体为K r a s o v s k y,空间分辨率10 0 0m。此外,文中涉及到的人口、经济数据主要来自于 河南统计年鉴(2 0 2 1年)陕西省统计年鉴(2 0 2 1年)和 湖北省统计年鉴(2 0 2 1年)等。文中参考谢高地等2 1学者的生态系统服务价值的地类分类体系和 土地利用现状分类(G B/T 2 1 0 1 0-2 0 1 7,将土地利用类型划分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地6个一级类。根据研究区面积、计算效率和数据有效性等,对汉江经济带采用5k m5k m的网格化采样,共形成个79 6 5个评价网格。基于此,进行景观生态风险指数和生态系统服务价值的核算,并将值赋予标识中心点,采用反距离加权插值方法,分析二者空间格局的变化特征。1.3 研究方法1.3.1 生态系统服务价值测算(1)当量因子法。结合社会经济发展状况,对汉江生态经济带单位面积粮食产量创造的经济价值进行修正(修正方法:一个标准生态系统服务经济价值等效系数是单位面积农田的食物生产经济价值的1/7,简称“1/7公式”)。Ea=(1/7)ni=1(mipiqi/M)(1)式中:Ea为单位面积农田生态系统提供食物生产服务功 能 的 经 济 价 值(元/h m2);i为 农 作 物 种 类;pi为i种农作物某年的全国平均价格(元/t);qi为i种农作物单位面积产量(t/h m2);mi为i种农作物种植面 积(h m2);M为 所 有 农 作 物 的 种 植 面 积(h m2)。根据汉江生态经济带各市统计年鉴(2 0 2 1年),计算出汉江生态经济带2 0 2 0年平均粮食产量为52 0 5.2 3k g/h m2。根据 中国农产品价格调查年鉴(2 0 2 1)全国粮食平均收购价格为2.7元/k g,因此,Ea=52 0 5.2 32.7/7=20 0 7.7 3元/h m2。以谢高地修改后的中国生态系统单位面积生态服务当量表为基础2 2,根据“单位面积生态系统服务价值系数=当量Ea”,从而计算出汉江生态经济带不同陆 地 生 态 系 统 单 位 面 积 生 态 服 务 价 值 系 数(表1)。借鉴已有研究8,2 3,生态系统的农田、森林、草地和荒漠分别与用地类型的耕地、林地、草地和裸地相对应。其中,将生态系统中的湿地和水系独立计算,湿地为用地类型中的湖泊、水库坑塘、滩涂和滩地。因建设用地的生态服务价值尚未作出确切的评价结果,故文中对其不进行核算。(2)生态系统服务价值核算。借鉴C o s t a n z a和谢高地等关于生态系统服务价值评估模型2 4-2 5,测算汉江生态经济带不同时期土地景观的生态系统服务价值及总价值。具体计算公式为:E S V=ni=1mj=1V Ci jAj(2)式中:E S V(e c o s y s t e ms e r v i c ev a l u e s)为研究区生态系统服务总价值(元);i为生态系统服务类型;j为土地景观类型;Aj为第j种景观类型的面积(h m2);V Ci j为第j种土地景观的第i种生态系统服务类型的价值系数。692 水土保持通报 第4 3卷表1 汉江生态经济带单位面积生态服务价值当量T a b l e1 E q u i v a l e n t o f e c o s y s t e ms e r v i c ev a l u e sp e rh e c t a r e i nH a n j i a n ge c o-e c o n o m i cb e l t元/h m2生态系统服 务供给服务食物生产原料生产水资源供给调节服务气体调节气候调节净化环境水文调节支持服务土壤保持维持养分循环生物多样性文化服务美学景观旱地17 0 6.68 0 3.14 0.213 4 5.27 2 2.82 0 0.85 4 2.120 6 8.02 4 0.92 6 1.01 2 0.5水田27 3 0.51 8 0.7-52 8 0.322 2 8.611 4 4.43 4 1.354 6 1.02 0.13 8 1.54 2 1.61 8 0.7林地5 0 7.011 6 4.56 0 2.338 2 9.81 14 5 9.133 5 7.974 9 8.946 6 3.03 5 6.442 4 6.418 6 2.2草地4 6 8.56 8 9.33 8 1.524 2 2.764 0 4.721 1 4.846 9 1.429 5 1.42 2 7.526 8 3.711 8 4.6湿地10 2 3.910 0 3.952 0 0.038 1 4.772 2 7.872 2 7.84 86 4 7.446 3 7.93 6 1.41 58 0 0.994 9 6.6水系16 0 6.24 6 1.81 66 4 4.115 4 6.045 9 7.71 11 4 2.9 2 0 52 7 0.618 6 7.21 4 0.551 1 9.737 9 4.6裸地0.00.00.04 0.20.02 0 0.86 0.24 0.20.04 0.22 0.1 注:农田(耕地)生态系统包括旱地和水田;水域包括水系和湿地。1.3.2 景观生态风险评价(1)景观生态风险。景观生态风险指数计算公式为:E R I=NiSk iSkEiFi(3)式中:E R I(i n d e xo fe c o l o g i c a l r i s k)为景观生态风险指数;N为景观类型数量;Sk i为第k个风险小区第i类景观的面积;Sk为第k个风险小区总面积;i为评价网格景观类型,分别是耕地、林地、草地、水域、建设用地和裸地6种类型2 5。(2)景观格局指数。景观破碎度指数(Ci):反映景观破碎化程度,值越大,景观破碎化程度越高,人类对景观的干扰越强。计算公式为:Ci=ni/Ai(4)式中:ni为景观类型i的斑块数;Ai为景观类型i的总面积。景观优势度指数(D Oi):反映斑块在景观中的重要地位,值越大,斑块对景观格局形成及变化的影响越大,对应的生态风险越高。计算公式为:D Oi=(Qi+Mi)/4+Li/2(5)式中:Qi=斑块i出现的网格数/总网格数;Mi=斑块i数目/斑块总 数;Li=斑块i的 面 积/样 方 总面积;景观分离度指数(Si):反映斑块分布的分离程度,值越大,景观分布越复杂,景观生态稳定性越低,生态风险越高。计算公式为:Si=DiA/Ai(6)式中:Di为 景 观 类 型i的 距 离 指 数,Di=ni/(2A)。景观干扰度指数(Ei):反映不同景观所代表的生态系统受到干扰的程度,主要是人类活动。计算公式为:Ei=a Ci+b Si+cD Oi(7)式中:a,b,c为相应各景观指数权重,a+b+c=1,分别为0.5,0.3,0.2。景观脆弱度指数(Fi):反映不同景观类型对外界干扰的敏感性,值越大,生态风险越高。该指标由专家打分后,归一化获取。参考已有研究,景观脆弱度指数赋值分别为裸地6,水域5,耕地4,草地3,林地2,建设用地1,归一化后各脆弱度指数Fi分别为0.2 8 57,0.2 3 81,0.1 9 05,0.1 4 29,0.0 9 52,0.0 4 76。1.3.3 空间自相关模型 空间自相关分析是研究邻近位置上某一属性在空间上的相关性2 6。包括全局自相关和局部自相关。(1)双变量全局自相关。全局空间自相关是用来描述整个研究区内地域单元与相邻单元的总体集聚特征2 7,通常采用全局M o r a nsI指数分析总体空间关联程度,计算模型为:M o r a nsI=nni=1mj=1wi j(xi-x)(xj-x)ni=1mj=1wi jni=1(xi-x)2(8)式中:n为评价网格单元总数;m为评价单元i的邻近单元个数;wi j为空间权重矩阵w中的元素,当空间单元i与j相邻时,wi j=1,反之wi j=0;M o r a nsI指数的取值范围为-1,1,M o r a nsI0表示空间正相关,值越大,正相关空间集聚性越强;M o r a nsI=0表示空间不相关,呈随机分布;反之,M o r a nsI0呈负相关,值越小,负空间集聚性越强2 8。(2)双变量局部自相关。由于局部空间自相关指标(L I S A)能够进一步度量研究区域在空间上的关联程度。所以,生态系统服务价值局部空间自相关适用于反映研究区域中,一个局部空间小区域上的生态系统服务价值与相邻局部空间单元上生态系统服务价值的相关性程度2 9。空间关联区域分为以下5个792第4期 张静等:汉江生态经济带景观生态风险与生态系统服务价值的时空变化及关联性象限:高高型集聚表示高生态服务价值和高生态风险集聚并存;低低型集聚表示低生态服务价值和低生态风险集聚并存;低高型集聚表示低生态服务价值与高生态风险集聚并存;高低集聚表示高生态服务价值与低生态风险集聚并存3 0;非显著集聚表示空间分布不具有集聚性。2 结果与分析2.1 汉江生态经济带景观生态风险的时空变化2.1.1 景观格局的基本特征 1 9 9 02 0 2 0年汉江生态经济带斑块数量、斑块密度、景观分割度指数、分离度指数、香农多样性指数和香农均匀度指数均为逐年增加,而平均斑块面积、斑块形状指数和蔓延度指数逐年减小(表2)。表明近3 0a来汉江生态经济带土地景观呈破碎化现象。2 0 0 5年以后,景观破碎化程度呈快速增加趋势。对比2 0 0 0年和2 0 0 5年斑块数和斑块密度,可以看出后者是前者的二倍,从而呈现景观多样性的明显增加。同时,由于汉江生态经济带生态风险表现较为明显的增加趋势,尤其是2 0 0 02 0 0 5年生态风险增加速度较快,2 0 1 5年以后生态风险略有降低。因此,1 9 9 02 0 2 0年汉江生态经济带景观格局呈现较大变化,2 0世纪末表现为先降后增的态势,2 1世纪以来呈现持续上升的现象,直到2 0 2 0年。汉江生态经济带土地利用格局的变化在一定程度上仍受制于国家土地政策的影响,2 0世纪9 0年代初到9 0年代末全国土地所有权和使用权相分离,土地市场交易明显增加;2 1世纪初到2 0 1 2建立了用途管制为核心的土地管理制度,但城镇化率的明显增加,城市土地扩张极为明显;党的十八大以来,土地政策深化改革,优化国土空间,激发全社会基于土地的生产创造力和市场活力3 1。表2 景观生态格局的基本特征值及风险指数T a b l e2 B a s i cv a l u e sa n dr i s ki n d e xo f l a n d s c a p e e c o l o g i c a l p a t t e r n指 标斑块数/个斑块密度/(个h m-2)平均斑块面积/k m2形状指数蔓延度指数景观分割度指数分离度指数香农多样性指标香农均匀度指标生态风险1 9 9 070 4 73.6 827 1 5.51.2 54 7.70.8 8 558.71.1 60.6 4 70.1 4 711 9 9 568 7 93.5 927 8 1.81.2 54 7.90.8 8 728.91.1 60.6 4 760.1 4 662 0 0 071 6 23.7 426 7 1.91.2 54 7.40.8 8 698.81.1 60.6 5 010.1 4 742 0 0 51 48 1 97.7 412 9 1.31.2 13 7.70.8 9 269.31.2 50.6 9 610.1 6 672 0 1 01 48 7 17.7 712 8 6.81.2 13 7.50.8 9 319.41.2 50.6 9 780.1 6 672 0 1 51 51 6 07.9 212 6 2.31.2 13 6.80.8 9 479.51.2 60.7 0 470.1 6 682 0 2 01 52 3 67.9 612 5 6.01.2 13 6.60.9 1 141 1.31.2 70.7 0 690.1 6 642.1.2 景观生态风险的空间变化 根据评价网格,文中计算了1 9 9 02 0 2 0年汉江生态经济带景观生态风险多年状况,均呈“上游低风险,中游中高风险与低风险相伴,下游高风险”的格局,如图1所示。按照等数量分级法,以多年平均景观生态风险值为参照,将其分为5级:低风险(0.1 2 80 4 75 2 2)、中低风险0.1 2 80 4 75 2 2,0.1 4 4 0 1 9 2 5 8)、中等风险0.1 4 4 0 1 9 2 5 8,0.1 5 99 9 09 9 3)、中高风险0.1 5 99 9 09 9 3,0.1 8 79 41 5 3)、高风险(0.1 8 79 41 5 3)。由图1可知,1 9 9 02 0 0 0年之间,高风险主要分布在下游中下游汉江沿江地带、武汉境内及汉川市。低风险集中在神农架地带、伏牛山一带以及陕南三市的山区。2 0 0 5年以后,高风险明显扩张,涉及整个下游地区和南阳盆地区,陕南三市出现巴山局部中高风险,低风险面积明显缩小,主要集中在神农架核心区和伏牛山片区。可能在于陕南移民搬迁,景观的破碎度明显增加,部分宅基地没有修复。图2为不同等级风险的面积变化情况。由图2可知,1 9 9 02 0 2 0年汉江生态经济带低风险面积显著减少,高风险面积显著增加。其中,1 9 9 52 0 1 5年,低风险区面积呈非匀速减少,在2 0 0 02 0 0 5年显著减少2 0.1 9%;高风险区面积呈突变式增加,在2 0 0 02 0 0 5年 显 著 增 加2 0.2 3%;中 低 风 险 呈 微 波 动 性减少,中高风险为波动性微增,中等风险在1 9 9 52 0 0 5年表现为微增现象。总体来看,在1 9 9 5年以来,景观生态风险等级变化较大,尤其是在2 0 0 02 0 0 5年之间高风险区显著增加,且高风险区增加快于低风险区的减少;2 0 1 5年以后高风险区减少,低风险区增加。主要在于2 0世纪9 0年代末到20 1 3年是我国快速城市化时期,尤其是2 0 0 02 0 0 5年地毯式的城市扩张;2 0 1 4年我国提出新型城镇化战略,注重政治建设、经济建设、社会建设、文化建设和生态文明建设的协同发展,转向高质量发展阶段,加强生态保护与修复工程的实施。892 水土保持通报 第4 3卷图1 汉江生态经济带1 9 9 02 0 2 0年景观生态风险的空间分布F i g.1 S p a t i a l d i s t r i b u t i o no f l a n d s c a p ee c o l o g i c a l r i s k i nH a n j i a n ge c o-e c o n o m i cb e l td u r i n g1 9 9 02 0 2 0图2 汉江生态经济带1 9 9 02 0 2 0年不同等级生态风险的面积比例和变化F i g.2 A