2000-2020年闽东南地区土地利用变化及生境质量时空演变.pdf

第3 0卷第6期2 0 2 3年1 2月水土保持研究R e s e a r c ho fS o i l a n dW a t e rC o n s e r v a t i o nV o l.3 0,N o.6D e c.,2 0 2 3 收稿日期:2 0 2 2-0 9-1 3 修回日期:2 0 2 2-1 0-1 0 资助项目:国家自然科学基金(4 1 7 7 1 1 3 6);福建省科技计划项目(2 0 1 9 R 0 1 2 4)第一作者:杜峯屹(1 9 9 8),男,重庆渝中人,硕士研究生,研究方向为土地利用与区域发展。E-m a i l:d_p e r f e c t i o n i s t 1 6 3.c o m 通信作者:陈松林(1 9 6 4),男,福建南安人,博士,教授,主要从事土壤与土地资源研究。E-m a i l:s l c h e n 61 6 3.c o mh t t p:s t b c y j.p a p e r o n c e.o r gD O I:1 0.1 3 8 6 9/j.c n k i.r s w c.2 0 2 3.0 6.0 3 2.杜峯屹,陈松林,蒲佳豪.2 0 0 02 0 2 0年闽东南地区土地利用变化及生境质量时空演变J.水土保持研究,2 0 2 3,3 0(6):3 4 5-3 5 6.D uF e n g y i,C h e nS o n g l i n,P uJ i a h a o.L a n dU s eC h a n g e a n dS p a t i o t e m p o r a lE v o l u t i o no fH a b i t a tQ u a l i t y i nS o u t h e a s t e r nF u j i a n f r o m2 0 0 0 t o2 0 2 0J.R e s e a r c ho fS o i l a n dW a t e rC o n s e r v a t i o n,2 0 2 3,3 0(6):3 4 5-3 5 6.2 0 0 0-2 0 2 0年闽东南地区土地利用变化及生境质量时空演变杜峯屹1,2,陈松林1,2,蒲佳豪1,2(1.福建师范大学 地理科学学院/碳中和未来技术学院,福州3 5 0 1 1 7;2.福建省亚热带资源与环境重点实验室,福州3 5 0 1 1 7)摘 要:目的 探究土地利用变化背景下生境质量的格局分布特征和时空演变规律,为促进区域生态安全及土地资源可持续利用提供决策参考。方法 基于2 0 0 0年、2 0 1 0年、2 0 2 0年3期土地利用数据,利用I n V E S T模型及空间自相关和热点分析方法,评估闽东南地区生境质量状况,分析了其时空演变特征。结果 闽东南地区具有不低于6 7%的高植被覆盖度,但建设用地大量侵占以耕地、林地及草地为主的非建设用地,面积增幅达1 1 2.7 4%,加剧了区域景观破碎化程度,使景观空间形态趋向复杂。生境退化指数极值和均值分别上升2 3.4 4%,4 3.9 4%,退化强度持续提高,退化高值区域由东南沿海向内陆蔓延,退化水平表现出圈层式演化的空间形态。生境质量水平整体较好,中等以上等级区域占比保持在6 3%左右,但城市建成区的较低等级区域及城镇交界处的高等级区域易向下级转移且难以恢复,区域生境质量逐期降低,平均降幅达5.1 7%。生境质量分布带有明显空间聚集特征,集中于东南部、以市辖区为中心的生境质量冷点区逐步向周边乡镇扩散,分布于西北部、倚靠山地丘陵的生境质量热点区缓慢延展,生境质量冷点及热点区域乡镇分别增加1 1,6个,生境质量东西部差异趋于扩大。经济发展、产业调整、人口增长所带来的以建设用地爆发式扩张为主要表现的土地利用格局变动,是导致闽东南地区生境破碎、退化和质量下滑的首要原因。结论闽东南地区近2 0a土地利用变化显著,对区域生境质量产生不利影响,未来应注重把控城镇空间扩张规模与速度,做好生态治理与恢复工作。关键词:生境质量;土地利用变化;时空演变;闽东南地区中图分类号:F 3 0 1.2 4;X 2 4 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 5-3 4 0 9(2 0 2 3)0 6-0 3 4 5-1 2L a n dU s eC h a n g ea n dS p a t i o t e m p o r a lE v o l u t i o no fH a b i t a tQ u a l i t y i nS o u t h e a s t e r nF u j i a nf r o m2 0 0 0t o2 0 2 0D uF e n g y i1,2,C h e nS o n g l i n1,2,P uJ i a h a o1,2(1.S c h o o l o fG e o g r a p h i c a lS c i e n c e s/S c h o o l o fC a r b o nN e u t r a l i t yF u t u r eT e c h n o l o g y,F u j i a nN o r m a lU n i v e r s i t y,F u z h o u3 5 0 1 1 7,C h i n a;2.F u j i a nP r o v i n c i a lK e yL a b o r a t o r yo fS u b t r o p i c a lR e s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n t,F u j i a nN o r m a lU n i v e r s i t y,F u z h o u3 5 0 1 1 7,C h i n a)A b s t r a c t:O b j e c t i v eT h e a i m so f t h i s s t u d ya r e t oe x p l o r e t h ed i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c s a n ds p a t i o t e m p o r a le v o l u t i o no fh a b i t a tq u a l i t yp a t t e r n su n d e rl a n du s ec h a n g e,a n dt op r o v i d ed e c i s i o n-m a k i n gr e f e r e n c ef o rp r o m o t i n gr 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 eu s eo f l a n d r e s o u r c e s.M e t h o d sB a s e do n t h e l a n du s ed a t a i n2 0 0 0,2 0 1 0,a n d2 0 2 0,t h e I n V E S Tm o d e l,s p a t i a l a u t o c o r r e l a t i o na n dh o t s p o t a n a l y s i sm e t h o d sw e r eu s e dt oe v a l u a t eh a b i t a tq u a l i t y i ns o u t h e a s t e r nF u j i a n,a n dt oa n a l y z e i t ss p a t i a l-t e m p o r a l e v o l u t i o nc h a r a c-t e r i s t i c s.R e s u l t sS o u t h e a s t e r nF u j i a nh a dah i g hv e g e t a t i o nc o v e ro fn ol e s st h a n6 7%,b u t t h ec o n s t r u c-t i o nl a n dh a de n c r o a c h e dh e a v i l yo n t h en o n-c o n s t r u c t i o n l a n d,m a i n l ya r a b l e l a n d,f o r e s t l a n da n dg r a s s l a n d,w i t ha n i n c r e a s eo f 1 1 2.7 4%,w h i c hh a d i n t e n s i f i e dt h ed e g r e eo f r e g i o n a l l a n d s c a p e f r a g m e n t a t i o na n dm a d et h e l a n d s c a p e s p a t i a l p a t t e r n t e n d t ob e c o m p l e x.T h e e x t r e m e a n da v e r a g ev a l u e s o f h a b i t a t d e g r a d a t i o n i n d e xi ns o u t h e a s t e r nF u j i a n i n c r e a s e db y2 3.4 4%a n d4 3.9 4%,r e s p e c t i v e l y,t h e i n t e n s i t yo f d e g r a d a t i o nc o n t i n u e dt o i n c r e a s e,t h eh i g hv a l u ea r e ao fd e g r a d a t i o ns p r e a df r o ms o u t h e a s tc o a s tt oi n l a n d,a n dt h ed e g r a d a t i o nl e v e l s h o w e dt h es p a t i a l p a t t e r no f c i r c l i n ge v o l u t i o n.T h eo v e r a l l l e v e lo fh a b i t a tq u a l i t yw a sg o o d,a n dt h ep r o p o r t i o no fa r e a sa b o v em e d i u mg r a d ew a sa b o u t6 3%.H o w e v e r,t h el o w e rg r a d ea r e a si nt h eb u i l t-u pa r e a so f c i t i e sa n dt h eh i g h e rg r a d ea r e a sa t t h e j u n c t i o n so f c i t i e sa n dt o w n sw e r ee a s yt os h i f t t ot h e l o w e rg r a d ea n dd i f f i c u l t t or e c o v e r,t h er e g i o n a lh a b i t a tq u a l i t yd e c r e a s e dg r a d u a l l y,w i t ha na v e r a g ed e c r e a s eo f5.1 7%.T h eh a b i t a tq u a l i t yd i s t r i b u t i o np r e s e n t e dt h eo b v i o u ss p a t i a la g g r e g a t i o nc h a r a c t e r i s t i c s.T h ec o l ds p o t so fh a b i t a tq u a l i t y,w h i c hc o n c e n t r a t e di nt h es o u t h e a s ta n dc e n t e r e do nm u n i c i p a ld i s t r i c t s,g r a d u a l l ys p r e a dt os u r r o u n d i n gt o w n s h i p s.T h eh o ts p o t so fh a b i t a tq u a l i t y,w h i c hd i s t r i b u t e di nt h en o r t h w e s ta n dd e p e n do nm o u n t a i n sa n dh i l l s,s l o w l ye x t e n d e d.T o w n s h i p s i nt h ec o l da n dh o t s p o t a r e a so fh a b i t a tq u a l i t yi n c r e a s e db y1 1a n d6,r e s p e c t i v e l y,s o t h a t t h e r e g i o n a l h a b i t a t q u a l i t yd i f f e r e n c e sb e t w e e n t h e e a s t a n dw e s tt e n d e dt oe x p a n d.C h a n g e s i nl a n du s ep a t t e r n s,m a i n l ym a n i f e s t e db ye x p l o s i v ee x p a n s i o no fc o n s t r u c t i o nl a n d,b r o u g h t a b o u tb ye c o n o m i cd e v e l o p m e n t,i n d u s t r i a l r e s t r u c t u r i n ga n dp o p u l a t i o ng r o w t h,w e r et h ep r i m a r yc a u s e so fh a b i t a t f r a g m e n t a t i o n,d e g r a d a t i o na n dq u a l i t yd e c l i n e i ns o u t h e a s t e r nF u j i a n.C o n c l u s i o nI nt h ep a s t 2 0y e a r s,t h es i g n i f i c a n t l a n du s ec h a n g e s i nS o u t h e a s t e r nF u j i a nh a dan e g a t i v e i m p a c to nt h er e g i o n a lh a b i t a tq u a l i t y.T h e r e g i o ns h o u l d f o c u so nc o n t r o l l i n g t h e s c a l e a n ds p e e do f u r b a ns p a t i a l e x p a n s i o n,a n dd oag o o d j o b i ne c o l o g i c a l g o v e r n a n c ea n dr e s t o r a t i o n i nt h e f u t u r e.K e y w o r d s:h a b i t a tq u a l i t y;l a n du s ec h a n g e;s p a t i o t e m p o r a l e v o l u t i o n;s o u t h e a s t e r nF u j i a n 进入2 1世纪以来,中国经济迅速腾飞,伴随人类社会活动及土地利用强度的增强,生境破碎、消逝和生境质量退化等威胁生态系统服务水平的环境问题日益突显1,尤其是在地理区位优越、经济基础扎实的沿海地区,高速城镇化下不透水表面持续扩张,不断侵占生态空间2,对区域生境质量造成不利影响。生境又称栖息地,是指生物生活、繁育的空间和其中全部生态因子的总和3。生境质量代表着一定时空范围内,地域环境能为生物个体、种群或群落的持久永续生存及繁衍提供适宜条件的能力4,被视为反映生物多样性,衡量生态稳定性,以及保障人类福祉的重要指标5。土地作为自然环境和社会环境的物质基础与承载空间6,其利用变化是人与自然交互过程中最直接的表现之一,也是引起生境质量发生改变的主要原因7。作为我国东南沿海至关重要的生态屏障以及福建省经济最活跃、人口最集中的区域,闽东南地区在过去几十年间的发展进程中始终面临着生态保育与经济建设的协调问题,以建设用地剧烈扩张为主要表现的高强度土地利用变化给自然环境带来了巨大压力,生物多样性受到严重干扰。因此,从土地利用变化角度出发,研究闽东南地区生境质量的格局分布特征和时空演变规律,对促进其生态安全及土地资源可持续利用具有重要意义。学术界对生境质量开展的相关研究较为丰富,关注内容集中于两个方面:一是对特定物种生境条件的评估,二是对区域生境质量的评估。前者一般基于动植物实地调查与试验数据,通过构建指标体系评价特定物种的生境条件8-9,但受限于时间成本与人力消耗,该方法多用于小范围、单一时段的物种栖息地研究,较难满足大尺度、长时间序列的综合评估需求。后者是目前主流的研究方向,通常基于定量评估模型进行多尺度、多时段的生境质量测算。相较传统调查试验方法,模型方法具备可视性强、投入成本低、时空限制小的显著优势,如I n V E S T模型1 0、S o l V E S模型1 1、M x E n t模型等1 2。其中I n V E S T模型作为当下体系较成熟的生态系统服务功能综合评估模型,因空间分析与可视化表达能力强、评估精度高、参数获取便捷,得到广泛应用1 3。例如,彭建等1 4结合生态系统服务价值、生境质量指数与I n V E S T模型,对黄山市生境质量时 空演变特征 展 开 分 析;张 学 儒等1 5在模拟历史时期土地利用状况的基础上,利用I n V E S T模型重建了泛长三角地区生境质量的空间格局;周婷1 6、王军1 7和黄木易1 8等基于I n V E S T模型分别对神农架林区生境质量与人类活动的关系进行测度,对闽江流域在多种发展情景下的生境质量空间格局进行预测,以及结合地形位指数对大别山区643 水 土 保 持 研 究 第3 0卷生境质量时空演变进行分析。由上述研究工作可知,我国学者基于I n V E S T模型从行政区、城市群、自然区、流域、山区等多种空间尺度出发,定量评估不同时间动态上的区域生境质量,取得丰厚成果,但针对土地利用格局变动强烈,经济发展亟待转型的沿海地区开展的生境质量评估较为缺乏,且多集中于环渤海区域5,7,1 9,涉及城镇化最剧烈的东南沿海地区的生境质量研究鲜少。为此,以生态意义重大、经济潜力充足的闽东南地区为例,在分析2 0 0 02 0 2 0年土地利用变化特征的基础上选用I n V E S T模型研究其生境质量时空演变,以期在一定程度上为东南沿海经济区的土地利用结构优化,生境质量保护及生态安全格局构建提供决策依据。1 数据来源与研究方法1.1 研究区概况闽东南地位于2 3 3 2 2 6 3 9 N,1 1 6 5 3 1 2 0 3 1 E,东隔台湾海峡,与台湾岛相望,地理位置特殊(图1)。包括福州、莆田、泉州、厦门、漳州5个设区市,土地面积约4.1万k m2,约占福建省土地总面积的3 3.4 5%,常住人口约30 0 0万人,占全省人口的7 3.4 4%。区内地势总体上西北高东南低,地貌复杂多样,西北以山地为主,东南分布滨海平原、海涂滩地,中部穿插丘陵、台地,形成了“依山面海”的独特地形。海岸线曲折漫长,多海湾、半岛和岛屿,港口资源丰富。属亚热带海洋性季风气候,冬季温暖,夏季炎热,年均气温1 82 8,降水丰富,雨热同期。闽东南地区是海峡西岸经济区的缩影,也是闽南金三角的有效扩展,虽因历史因素发展起步较晚,但凭借其独特的区位、资源及侨乡优势,已成为福建省对外开放和经济发展的重心所在,2 0 2 0年区域内生产总值达3 37 5 2亿元,约占全省生产总值的7 6.8 8%。1.2 数据来源2 0 0 0年、2 0 1 0年、2 0 2 0年3期闽东南地区土地利用数据,均提取于中国科学院资源环境科学数据中心(h t t p s:www.r e s d c.c n/)所提供的土地利用遥感监测数据,其空间分辨率为3 0m3 0m,土地利用分类体系见表1。数字高程模型(D EM)数据来源于地理空间数据云(h t t p:www.g s c l o u d.c n/)。人口和社会经济数据来自区域内各市县统计年鉴。1.3 研究方法1.3.1 土地利用变化分析 通过土地利用转移矩阵对闽东南地区2 0 0 0年、2 0 1 0年、2 0 2 0年的土地利用数量变化进行计算,分析各土地利用类型的流失方向及来源组成。利用单一土地利用动态度定量描述一定时期内某种土地利用类型数量的变化幅度、速率与趋势,其计算公式如下:K=Ub-UaUa1T1 0 0%(1)式中:K为研究期内某一土地利用类型的动态度;Ua,Ub分别为研究初期与研究末期该地类的数量;T为研究时长。注:基于标准地图服务系统下载的审图号G S(2 0 2 2)4 3 1 2号的标准地图制作,底图未做修改,下图同。图1 闽东南地区位置F i g.1 L o c a t i o no fS o u t h e a s t e r nF u j i a n表1 土地利用分类体系T a b l e1 L a n du s ec l a s s i f i c a t i o ns y s t e m一级地类二级地类一级地类二级地类林地有林地耕地水田灌木林旱地疏林地河渠其他林地湖泊草地高覆盖度草地水域水库坑塘中覆盖度草地滩涂低覆盖度草地滩地建设用地城镇用地未利用地沼泽地农村居民点裸土地其他建设用地裸岩石质地 在此基础上,使用景观格局指数深入探究区域内土地利用的景观格局特征和变化规律,选取的指标见表2,各指标计算方法及生态学意义可参见文献2 0。1.3.2 基于I n V E S T模 型 的 生 境 质 量 计 算 I n-V E S T模型作为综合性的生态系统服务功能评估模型,可 为 自 然 资 源 的 管 理 和 决 策 予 以 辅 助2 1,其“H a b i t a tQ u a l i t y”模块以土地利用数据为基底,结合胁迫因子对生境的最大影响距离与相对权重、各地类的生境适宜度及其受胁迫因子干扰的敏感程度,对区域生境质量展开评估,其计算公式如下:743第6期 杜峯屹等:2 0 0 02 0 2 0年闽东南地区土地利用变化及生境质量时空演变Qx j=Hj1-Dzx jDzx j+kz(2)式中:Qx j为土地利用类型j中栅格x的生境质量指数;Hj为土地利用类型j的生境适宜度得分;z为归一化常量,通常取值2.5;k为半饱和常数,一般首先默认设为0.5,再以生境退化度指数运行结果的1/2最大值作为最终取值;Dx j为生境在胁迫因子干扰下呈现出的退化程度,即生境退化度指数,其计算公式如下:Dx j=Rr=1Yry=1(r/Rr=1r)ryir x yxSj r(3)式中:R为胁迫因子数量;Yr为胁迫因子r的栅格总量;r为胁迫因子r对各生境类型的干扰权重;ry为栅格y上的胁迫因子数量;x为栅格x的可达性水平;Sj r为土地利用j对胁迫因子r敏感度的高低;ir x y为胁迫因子的影响距离,根据线性衰退(公式4)及指数衰退(公式5)进行计算,其计算公式如下:ir x y=1-(dx y/drm a x)(4)ir x y=e x p-(2.9 9/drm a x)dx y(5)式中:dx y为栅格x与栅格y间的线性距离;dr m a x为胁迫因子r的最大影响距离。表2 景观指数及其描述T a b l e2 L a n d s c a p e i n d i c e sa n dt h e i rd e s c r i p t i o n景观指数尺度描述类型比例(P L AND)类型水平各斑块类型面积占景观总面积的比例,表征景观的优势度和多样性最大斑块指数(L P I)类型水平最大斑块面积占景观总面积的比例,表征景观的优势度,反映人类活动的方向和强弱斑块数量(N P)类型水平/景观水平表征斑块的数量,其值的大小与景观破碎度呈正相关,斑块数越多,破碎程度越高斑块密度(P D)类型水平/景观水平斑块数量与景观总面积的比值,其值的大小与景观破碎度呈正相关,密度越大,破碎程度越高形状指数(L S I)类型水平/景观水平表征斑块形状的复杂程度,反映景观空间格局的复杂性聚合度指数(A I)类型水平/景观水平表征斑块的聚集程度,其值越大,景观的聚集程度越高多样性指数(S HD I)景观水平表征景观的丰富和复杂程度,其值越大,景观类型越丰富,异质性越强,破碎度越高均匀度指数(S HE I)景观水平表征景观分布的均匀程度,其值越大,景观类型分布越均匀,多样性越强,优势度越低蔓延度指数(C ONTAG)景观水平表征不同斑块类型的团聚程度或延展趋势,其值越大,景观离散程度越低 将人为干扰严重的耕地、作为人工表面的建设用地以及以裸地为主、生态基础较差的未利用地设定为生境的胁迫因子,同时考虑到不同类型建设用地对生境质量的影响差异较为显著,因此进一步将建设用地划分为城镇用地、农村居民点和其他建设用地。在参考I n V E S T模 型 使 用 手 册 推 荐 参 数 与 相 关 研究1 7,2 2-2 3的基础上,结合专家意见及当地实际情况,对所需参数进行赋值(表34)。表3 胁迫因子及其最大影响距离和权重T a b l e3 T r e a t sa n dt h e i rm a x i m u md i s t a n c eo fi n f l u e n c ea n dw e i g h t胁迫因子最大影响距离/k m权重衰减类型耕地 10.5线性衰退城镇用地 1 01指数衰退农村居民点 50.6指数衰退其他建设用地80.9指数衰退未利用地 10.4线性衰退表4 各土地利用类型生境适宜度及其对胁迫因子的敏感度T a b l e4 H a b i t a t s u i t a b i l i t yo f l a n du s e t y p e sa n dt h e i r s e n s i t i v i t y t o t h r e a t s土地利用类型生境适宜度胁迫因子耕地城镇用地农村居民点其他建设用地未利用地耕地 0.400.80.70.80.5有林地 10.70.90.80.90.5灌木林 0.90.70.90.80.90.5疏林地 0.80.60.80.70.80.4其他林地 0.70.60.80.70.80.4高覆盖度草地0.80.70.80.80.80.5中覆盖度草地0.70.60.70.70.70.4低覆盖度草地0.60.60.70.70.70.4水域 0.80.40.70.60.70.4城镇用地 000000农村居民点 000000其他建设用地000000未利用地 0.10.30.60.50.60843 水 土 保 持 研 究 第3 0卷1.3.3 空间自相关与热点分析 空间自相关分析是衡量地理事物的某一属性在空间分布上相互关联程度的空间探索方式,包含全局、局部空间自相关两种形式。通过全局空间自相关M o r a n sI和局部空间自相关L I S A聚类图,对区域内不同年份生境质量在空间上的聚集或离散程度进行识别,计算公式参见文献2 4。热点分析常用于判断地理事物在空间分布上是否具有统计意义上的显著性低值或高值,属于局部自相关分析方法的一种,以此识别研究区生境质量高值或低值在空间上发生聚类的位置,具体计算公式可参考文献2 5。2 结果与分析2.1 闽东南地区土地利用变化分析2.1.1 土地利用类型变化及转移 研究区的中部及西部主要分布林地、草地,东北部及中南部分布有水域,耕地和建设用地集中分布于东部沿海地区(图2)。林地、耕地及草地是闽东南地区主要的土地利用类型,占土地总面积的8 8%以上(表5),构成了区域的景观基态。研究期内,耕地、林地及草地面积呈持续下降状态,分别减少13 2 7.0 4,5 1 0.6 2,1 9 1.9 1k m2,是数量流失最显著的几种土地利用类型。水域面积呈现先上升后下降的状态,2 0 0 02 0 1 0年增加1 1 3.2 4k m2,2 0 1 02 0 2 0年小幅减少3 8.4 5k m2,整体增幅9.8 9%。建设用地面积呈持续上升态势,2 0 0 02 0 1 0年和2 0 1 02 0 2 0年期间分别增加14 2 4.9 4,5 2 7.4 5k m2,整体增幅达1 1 2.7 4%。未利用地面积相对稳定,所占比重基本未变。图2 2 0 0 0-2 0 2 0年闽东南地区土地利用类型分布及其变化F i g.2 L a n du s ed i s t r i b u t i o na n dc h a n g e so fS o u t h e a s t e r nF u j i a nf r o m2 0 0 0t o2 0 2 0表5 2 0 0 0-2 0 2 0年闽东南地区各地类面积变化T a b l e5 A r e ac h a n g eo f l a n du s e t y p e s i nS o u t h e a s t e r nF u j i a nf r o m2 0 0 0t o2 0 2 0年份耕地面积/k m2比例/%林地面积/k m2比例/%草地面积/k m2比例/%水域面积/k m2比例/%建设用地面积/k m2比例/%未利用地面积/k m2比例/%2 0 0 09 7 4 3.9 02 4.3 12 1 6 1 8.9 65 3.9 56 1 9 6.5 91 5.4 67 5 6.0 11.8 91 7 3 1.8 44.3 22 7.7 90.0 72 0 1 08 7 8 0.7 72 1.9 12 1 2 0 2.9 05 2.9 16 0 3 6.1 61 5.0 68 6 9.2 52.1 73 1 5 6.7 87.8 82 8.0 90.0 72 0 2 08 4 1 6.8 62 1.0 02 1 1 0 8.3 45 2.6 86 0 0 4.6 81 4.9 88 3 0.8 02.0 73 6 8 4.2 39.2 02 9.0 40.0 7 研究期内,闽东南地区土地利用类型转移情况(表6)主要表现为非建设用地向建设用地的显著转化,以及耕地、林地、草地内部的相互转化。在建设用地的大量转入中,耕地、林地、草地是其主要来源,分别占建设用地转入数量的6 1.8 9%,2 3.6 1%,1 0.0 1%,水域、未利用地转入建设用地的占比虽小,但其数量分别占各自转出总面积的6 6.5 8%,3 0.2 6%,说明建设用地依然是二者的主要转化方向。除建设用地外,耕地主要转为林地(2 3 9.5 6k m2)和草地(7 0.4 8k m2),林地主要转为草地(3 1 8.4 6k m2)和耕地(2 2 2.2 7k m2),草地主要转为林地(2 9 8.7 3k m2)和耕地(7 4.0 5k m2),可以发现三者内部的相互转化在数量上基本保持等量状态。水域新增部分的主要来源是建设用地和耕地,未利用地新增部分的主要来源是草地和水域。从土地利用动态度来看(表7),闽东南地区2 0 0 02 0 1 0年的土地利用变化速率整体上快于2 0 1 02 0 2 0年。建设用地在两个时段内的单一土地利用动态度都远高于其他土地利用类型,年均变化率为5.3 6%,说明建设用地是研究期内变动最剧烈的土地利用类型。耕地和水域年均变化率分别为0.6 5%,0.4 7%,是除建设用地外发生转移最活跃的土地利用类型。林地和草地虽转移数量较多,但因其基数较大,所以年均变化率低,分别为0.1 1%,0.1 5%,是研究期内最稳定的土地利用类型。2.1.2 土地利用景观格局变化 在类型水平上(图3),各地类的斑块数量(N P)和斑块密度(P D)整体上呈上升趋势,景观破碎程度提高,其中草地破碎度最高,水域破碎度最低,耕地破碎化持续加剧,林地、建设用地和未利用地的破碎度先升后降,有所缓解。林地的类型比例(P L AN D)和最大斑块指数(L P I)远高于其他地类,说明林地是区域内的优势景观,林地、耕地和草 地 的 类 型 比 例(P L AN D)和 最 大 斑 块 指 数(L P I)呈下降趋势,而建设用地明显上升,说明建设用地不断扩张,侵占其他地类,其景观优势度提高。各地类的形状指数(L S I)总体呈上升趋势,表明人类活动对景观的干扰加剧,导致景观空间形态趋于复杂,其中耕地、草地和林地的形状指数(L S I)位居前列,受到人为干扰的程度最强。林地的聚合度指数(A I)最大,其景观连接性最优,除建设用地的聚合度943第6期 杜峯屹等:2 0 0 02 0 2 0年闽东南地区土地利用变化及生境质量时空演变指数(A I)逐年上升外,其他地类大多呈下降趋势或先增后减状态(水域),表明建设用地斑块集聚程度提高,呈连片式发展,其他地类受其侵占影响,斑块遭到分割,集聚度下降。表6 2 0 0 0-2 0 2 0年闽东南地区土地利用转移矩阵T a b l e6 L a n du s e t r a n s f e rm a t r i xo fS o u t h e a s t e r nF u j i a nf r o m2 0 0 0t o2 0 2 0k m2年份土地利用类型2 0 1 0年耕地林地草地水域建设用地未利用地耕地8 6 9 7.4 46 1.4 21 3.0 16 5.2 09 0 9.2 10.1 4林地5 6.7 82 0 9 9 9.4 61 5 0.7 72 3.5 73 9 0.7 60.6 82 0 0 0年草地1 7.3 91 3 7.6 95 8 6 7.5 67.4 71 6 6.1 01.6 7水域3.3 52.1 01.8 97 0 8.1 74 1.6 80.3 6建设用地8.0 25.1 22.9 66 6.9 71 6 5 0.1 80.0 5未利用地0.0 60.3 31.4 30.2 20.5 42 5.2 1年份土地利用类型2 0 2 0年耕地林地草地水域建设用地未利用地耕地8 0 0 7.3 92 1 7.8 06 9.5 72 4.6 24 6 1.0 10.3 8林地2 1 1.4 22 0 6 1 2.6 92 1 9.8 91 5.6 21 4 2.2 11.0 72 0 1 0年草地7 0.1 92 1 2.3 95 6 8 8.9 45.6 55 8.6 60.3 3水域2 9.0 31 4.2 76.1 57 5 5.7 16 2.3 51.7 4建设用地9 8.3 85 0.5 01 9.8 02 8.8 42 9 5 8.9 40.