2000-2020年广西陆地边境地区生境质量演变.pdf
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1、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 1 修回日期:2 0 2 2-1 0-0 8 资助项目:国家自然科学基金“四维度 的边境耕地多功能利用与国家战略农田划定研究 以广西边境地区为例”(4 2 0 6 1 0 4 3)第一作者:蒙莎莎(1 9 9 9),女,广西贵港人,硕士研究生,研究方向为土地资源利用与规划。E-m a i l:2 9 4 6 0 7 8 7
2、 1 8q q.c o m 通信作者:陆汝成(1 9 7 2),男,广西临桂人,博士,教授,主要从事土地利用、土地规划与区域发展研究。E-m a i l:7 1 0 9 1 2 2 1 3q q.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 2 0.蒙莎莎,陆汝成,庞晓菲.2 0 0 02 0 2 0年广西陆地边境地区生境质量演变J.水土保持研究,2 0 2 3,3 0(6):3 7 6-3 8 5.M e n gS h a s h a,L
3、uR u c h e n g,P a n gX i a o f e i.E v o l u t i o no fH a b i t a tQ u a l i t y i nt h eL a n dB o r d e rA r e a so fG u a n g x i f r o m2 0 0 0t 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 7 6-3 8 5.2 0 0 0-2 0 2 0年广西陆地边境地区生境质量演变蒙莎莎1,陆汝成1,2,庞晓菲3(1
4、.南宁师范大学 自然资源与测绘学院,南宁5 3 0 0 0 1;2.北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室,南宁5 3 0 0 0 1;3.南宁师范大学 地理科学与规划学院,南宁5 3 0 0 0 1)摘 要:目的 评估广西陆地边境带生境质量和退化程度,探索其演变特征和聚集效应,为区域生态文明建设,保护生态环境和生物多样性,实现绿色发展提供参考。方法 基于I n V e s t模型和M o r a n sI指数探究了广西边境地区的生境质量和生境退化程度,分析了其在时空上的演变情况和聚集程度。结果(1)2 0 0 02 0 2 0年广西边境地区发生生境质量退化程度较低的地区主要分布在林地、草地
5、等自然生态条件较好的地区,在耕地、建设用地、河流水域等人类活动区域发生生境退化明显。(2)总体来看,广西边境地区生境质量得分较高,2 0 0 0年、2 0 1 0年和2 0 2 0年的平均生境质量值分别为0.7 3 9 2,0.7 3 95,0.7 3 42,存在部分县市在城市建设中占用耕地导致生境质量降低。(3)广西边境地区生境质量在空间分布上有显著的集聚性,高高型集聚区面积虽明显大于低低型集聚区,但存在低低型集聚区对高高型集聚区进行切割导致高等生境集中连片的程度降低。结论 广西边境地区土地利用变化对区域的生境质量有着深刻的影响,未来应加强底线约束和人为活动引导。关键词:广西陆地边境;I n
6、 V e s t模型;生境质量中图分类号:X 8 2 6 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 7 6-1 0E v o l u t i o no fH a b i t a tQ u a l i t y i nt h eL a n dB o r d e rA r e a so fG u a n g x i f r o m2 0 0 0t o2 0 2 0M e n gS h a s h a1,L uR u c h e n g1,2,P a n gX i a o f e i3(1.S c h o o l o fN a t u r a lR e
7、s o u r c e sa n dS u r v e y i n g,N a n n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y,N a n n i n g5 3 0 0 0 1,C h i n a;2.K e yL a b o r a t o r yo fE n v i r o n m e n t a lE v o l u t i o na n dR e s o u r c eU t i l i z a t i o ni nt h eB e i b uG u l f,M i n i s t r yo fE d u c a t i o n,N a n n i n
8、g5 3 0 0 0 1,C h i n a;3.S c h o o l o fG e o g r a p h i cS c i e n c ea n dP l a n n i n g,N a n n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y,N a n n i n g5 3 0 0 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 ea i m s o f t h i s s t u d ya r e t oe v a l u a t e t h eq u a l i t ya n dd e g r a d a
9、 t i o no f h a b i t a t s i n t h e l a n db o r d e r z o n eo fG u a n g x i,a n de x p l o r e t h e i re v o l u t i o n a r yc h a r a c t e r i s t i c sa n da g g r e g a t i o ne f f e c t s,s oa s t op r o-v i d er e f e r e n c e f o r t h ec o n s t r u c t i o no f r e g i o n a l e c
10、o l o g i c a l c i v i l i z a t i o n,t h ep r o t e c t i o no f t h ee c o l o g i c a l e n v i r o n-m e n t a n db i o d i v e r s i t y,a n dt h er e a l i z a t i o no fg r e e nd e v e l o p m e n t.M e t h o d sB a s e do nt h eI n V e s tm o d e l a n dM o r a n sIi n d e x,t h eh a b i
11、t a tq u a l i t ya n dd e g r e eo fh a b i t a td e g r a d a t i o ni nt h eb o r d e ra r e a so fG u a n g x iw a se x p l o r e d,a n d t h e i r s p a t i o t e m p o r a l e v o l u t i o na n da g g r e g a t i o nd e g r e ew e r e a n a l y z e d.R e s u l t s(1)F r o m2 0 0 0t o2 0 2 0,t
12、 h ea r e a sw i t hal o wd e g r e eo fh a b i t a tq u a l i t yd e g r a d a t i o ni nt h eb o r d e ra r e a so fG u a n g x im a i n l yd i s t r i b u t e d i na r e a sw i t hg o o dn a t u r a l e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s s u c ha s f o r e s t sa n dg r a s s l a n d s,w
13、 h i l es i g n i f i-c a n th a b i t a t d e g r a d a t i o no c c u r r e d i nh u m a na c t i v i t ya r e a s s u c ha s c u l t i v a t e d l a n d,c o n s t r u c t i o n l a n d,a n d r i v e rw a t e r.(2)O v e r a l l,t h eh a b i t a t q u a l i t ys c o r e i n t h eb o r d e r a r e a
14、 so fG u a n g x iw a s r e l a t i v e l yh i g h,w i t ha v e r a g eh a b i t a tq u a l i t yv a l u e so f 0.7 3 92,0.7 3 95a n d0.7 3 42 i n2 0 0 0,2 0 1 0a n d2 0 2 0,r e s p e c t i v e l y.T h e r ew e r e s o m ec o u n t i e sa n dc i t i e st h a to c c u p i e df a r m l a n di nu r b a
15、 nc o n s t r u c t i o n,r e s u l t i n gi nad e c r e a s ei nh a b i t a tq u a l i t y.(3)T h eh a b i t a tq u a l i t yi nt h eb o r d e ra r e a so fG u a n g x ih a ds i g n i f i c a n tc l u s t e r i n gi ns p a t i a ld i s t r i b u t i o n.A l t h o u g ht h ea r e ao f h i g h-h i g
16、h t y p e c l u s t e r i n ga r e a sw a s s i g n i f i c a n t l y l a r g e r t h a n t h a t o f l o w-l o wt y p e c l u s t e-r i n ga r e a s,t h e r ew e r e l o w-l o wt y p e c l u s t e r i n ga r e a s t h a t c u t t h eh i g h-h i g ht y p e c l u s t e r i n ga r e a s,r e s u l t i
17、n g i nad e c r e a s e i nt h ed e g r e eo f c o n c e n t r a t i o na n df r a g m e n t a t i o no fh i g h e rh a b i t a t s.C o n c l u s i o nL a n du s ec h a n-g e s i nt h eb o r d e ra r e a so fG u a n g x i h a v eap r o f o u n d i m p a c to nt h eq u a l i t yo f r e g i o n a l h
18、a b i t a t s.I nt h e f u t u r e,w es h o u l ds t r e n g t h e nb o t t o m-l i n ec o n s t r a i n t sa n dg u i d eh u m a na c t i v i t i e s.K e y w o r d s:l a n db o r d e ro fG u a n g x i;I n V e s tm o d e l;h a b i t a tq u a l i t y 早在2 0世纪7 0年代,由工业污染引起的生态环境问题就引起了国际社会的关注。1 9 7 2年,在世
19、界环境污染日益严重、各国人民反对污染的呼声越来越高的背景下,联合国召开第一次人类环境会议,人们开始意识到生态环境问题不再是简单地排放污染物,还涉及到自然保护、生态平衡和资源利用的问题,发展与维护环境逐渐成为了世界上的一个重大的社会、经济、技术问题。党的十八大以来,建设生态文明成为我国长期工作的重点。尽管近年来我国在生态文明建设中取得重要进展,但经济发展面临越来越突出的环境制约使得人民群众对于良好生态环境的要求越来越迫切。生态文明的本质是生境1,生境是生物多样性的载体,因此生态文明建设与优化生境质量、维护生物多样性密不可分。生境是指物种或物种群体赖以生存的生态环境,生境质量表示生态系统为物种或物
20、种群体提供持续生存的能力2。生境质量的优劣受到其他因素的影响,不完全由该生态环境决定,如建设用地的扩张造成生境范围的萎缩和破碎化,甚至导致生境的丧失,对生物多样性带来极强的负效应。随着人类活动强度的提高和土地利用变化程度的加剧,生境质量问题成为生态多样性保护和研究的核心内容之一。现有研究中,国内外的众多学者在早期的生境质量研究主要是以小尺度区域为研究对象,通过野外生物多样性本底调查和构建生境质量评估体系进行生境质量的评估3,如测量和评估栖息地内的资源、质量、与其他物种的关系等各类属性4、直接记录物种密度的变化等5,关注的是物种及种群等水平的生境条件地域分异特征和生物多样性变化,该类研究具有研究
21、尺度小、数据难以获取、评价准确度较高的特点。随着生态与环境科学领域的发展,学者们开始运用各类模型进行生境质量的研究,如运用生境适宜性模型(H I S)6展开生境评价,研究物种与土地等环境因素之间的关系,该模型可操作性强,但不适用于大尺度区域研究和环境变量多的情况;最大熵模型(m a x-E n t)7虽在物种生境质量的研究上具有较强的适用性,但其在数据获取上较为困难等。而I n V e s t模型凭借其可操作性强、研究结果可观等优点而被学者们广泛应用,学者们开始跳出单一物种的生境质量研究尺度,探索生境质量与景观格局、土地利用变化间的关系,以流域8、海岸带9、群岛1 0、省市县区1 1-1 4和
22、城市圈等1 5-1 6小中大尺度区域为研究对象进行研究,并产生了丰富的成果。如谢余初等1 7通过G I S与I n V e s t模型结合的方法,发现甘肃白龙江流域景观多样性较为丰富,在林业管护区和城乡农耕区分别出现增长和减少的现象;陈妍等1 8基于I n V e s t模型发现耕地对生境退化的贡献最大,其次分别为城镇用地、农村居民点以及主要交通干道;刘园等1 9结合I n V e s t模型和地形位指数研究生境质量的地形梯度效应,发现生境质量的等级随着地形位的提升而提高等等。该类研究具有在数据获取和处理上较为方便、多为多年份研究其演变特征、评估结果可视化强的特点。从现有文献来看,以土地利用变
23、化与生境质量间关系为研究视角的文献更侧重于描述生境质量在时间和空间上的变化情况、土地利用变化与生境质量间的关系以及挖掘生境质量的影响因素,对于生境质量在空间分布上的关联性和集聚性研究较少。边境地区作为生态文明建设排头兵的重要屏障,在优化区域布局、维护国土安全中承担着特殊功能,对边境地区开展生境质量研究对于生态文明建设具有重要意义。近年来,广西边境地区依托“一带一路”倡议、兴边富民、守边固边等工程,沿边开放功能和基础设施建设不断强化,缩短了广西边境地区与发达地区的经济差距和时空距离,边境地区经济密度和人口密度低的现状得以改善,然而在当前经济快速发展的驱动下,广西边境地区生物多样性维护或将受到威胁
24、。鉴于此,本文以广西边境地区8个县(市)作为研究对象,首先利用I n V e s t模型完成研究区生境质量和生境退化得分情况并分析其时空差异特征,而后运用M o r a n sI指数模型探析生境质量在空间分布上的集聚效应,发现当下生境质量较为脆弱的地区,相关研究结论在一定程度上能为广西边境地区生态治理提供参考。773第6期 蒙莎莎等:2 0 0 02 0 2 0年广西陆地边境地区生境质量演变1 研究区概况和数据来源1.1 研究区概况广西陆地边境地区(北纬2 0 3 6 2 3 3 4,东经1 0 5 3 1 1 0 8 3 6)由防城区、东兴市、靖西市、那坡县、凭祥市、宁明县、龙州县和大新县8
25、个县(市、区)(以下简称“研究区”)组成。研究区西北部地势较高,向东南部倾斜降低,地貌类型多样,以丘陵山地为主,总陆地占地面积约1.8万k m2。研究区地属亚热带季风气候,气候温暖,降水充沛,风能资源丰富。作为对外开放的前沿,边境地区在生态文明建设中具有特殊地位,承担着保障国家生态安全的重要任务。在近2 0a里,广西边境地区经历了经济增长、人口增加和建设用地扩张,各方面的矛盾与冲突不断凸显,维护地区生态安全、优化当前生态环境、保护区域生物多样性是当下和未来的工作重点。1.2 数据来源研究所用的土地利用数据通过中国科学院资源环境科学中心获取,选取了2 0 0 0年、2 0 1 0年和2 0 2
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