基于LUCC和InVEST模型的長(zhǎng)汀縣生境質(zhì)量研究

趙智源，武國(guó)勝，b*，林惠花，b

（福建師范大學(xué) a.地理科學(xué)學(xué)院，b.地理研究所，福州 350117）

0 引言

生境質(zhì)量反映自然資源及人類賴以生存的環(huán)境的優(yōu)劣情況，是生態(tài)系統(tǒng)健康水平的重要表征，指示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的強(qiáng)弱[1]。掌握生境質(zhì)量的時(shí)空變化機(jī)制有助于規(guī)范人類利用改造資源環(huán)境的行為，實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。土地利用/覆被變化（LUCC）是表征人類活動(dòng)行為對(duì)地球陸表自然生態(tài)系統(tǒng)影響最直接的信號(hào)，是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與自然生態(tài)過(guò)程交互和鏈接的紐帶[2]。土地利用變化能夠直接改變生物生境和資源的時(shí)空分布，進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程[3]。因此研究土地利用變化對(duì)生境質(zhì)量的影響，可為區(qū)域生態(tài)安全格局的構(gòu)建和土地資源可持續(xù)利用提供理論依據(jù)[4]。

近年來(lái)，眾多學(xué)者在研究土地利用變化背景下的生境質(zhì)量時(shí)主要集中在兩個(gè)方面：一是通過(guò)野外實(shí)地調(diào)查獲取區(qū)域動(dòng)植物生境質(zhì)量參數(shù)，基于景觀格局的指標(biāo)體系評(píng)價(jià)生境質(zhì)量，如對(duì)藏羚羊[5]、蒙古野驢[6]、丹頂鶴[7]、金絲猴[8]等單類物種的棲息地進(jìn)行綜合評(píng)估，但此類研究需要耗費(fèi)大量人力成本去采集生物多樣性數(shù)據(jù)，并且難以獲取長(zhǎng)時(shí)間序列的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間動(dòng)態(tài)分析，因此評(píng)價(jià)結(jié)果難以比較和推廣；二是利用生態(tài)評(píng)估模型直接對(duì)生境質(zhì)量進(jìn)行定量評(píng)估，如生境適宜度指數(shù)（HSI）[9]、ARIES[10]、InVEST[11]等模型，其中InVEST模型由于其適用范圍廣、所需數(shù)據(jù)量小等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛運(yùn)用于國(guó)內(nèi)外生境質(zhì)量的評(píng)估中，包括市域[12]、城市群[4]、流域[13]、自然保護(hù)區(qū)[14]、農(nóng)牧交錯(cuò)帶[15]等不同尺度的研究。國(guó)外學(xué)者圍繞該模型對(duì)意大利[16]、美國(guó)Alabaha流域[17]、埃塞俄比亞Omo-Gibe盆地[18]等進(jìn)行了一系列生物多樣性的評(píng)價(jià)。隨著對(duì)生境質(zhì)量研究的深入，學(xué)者們逐漸將視角放在重要事件對(duì)生境質(zhì)量影響及生態(tài)質(zhì)量的重構(gòu)模擬方面[19]?？傊接懮迟|(zhì)量變化及其土地利用變化一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。

福建省長(zhǎng)汀縣在20世紀(jì)40年代就與陜西西安、甘肅天水一起被列為全國(guó)三大水土流失治理試驗(yàn)區(qū)。長(zhǎng)汀縣水土流失歷史至少在200年以上，研究區(qū)內(nèi)紅壤土質(zhì)自身保水能力差，水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，尤以河田鎮(zhèn)為中心向四周擴(kuò)展，形成“白沙崗”或“紅色荒漠”景觀，生態(tài)系統(tǒng)水土保持功能弱，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量脆弱。自2000年以來(lái)，長(zhǎng)汀縣進(jìn)入大規(guī)模治山治水時(shí)期，土地利用類型發(fā)生了劇烈變化，經(jīng)過(guò)多年以植樹(shù)為主的生態(tài)修復(fù)，該縣生態(tài)面貌有了較大改觀，是開(kāi)展土地利用變化對(duì)生境質(zhì)量影響研究的理想場(chǎng)所。因此，在綜合分析前人的研究基礎(chǔ)上，以長(zhǎng)汀縣為研究區(qū)，基于LUCC和InVEST模型分別對(duì)2005、2010、2015、2020年4個(gè)時(shí)期15年的生境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，分析長(zhǎng)汀縣不同區(qū)域的空間分布特征和區(qū)域差異，揭示土地利用變化對(duì)生境質(zhì)量變化的響應(yīng)規(guī)律，這對(duì)長(zhǎng)汀縣鞏固現(xiàn)有治理成效，引導(dǎo)和調(diào)控土地利用方式和強(qiáng)度，進(jìn)一步治理水土流失和改善生境質(zhì)量具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

圖 1 研究區(qū)概況Figure 1 Overview of the research area

表 1 土地利用分類體系 Table 1 Land-use classification

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

福建省長(zhǎng)汀縣是南方紅壤典型水土流失區(qū)，位于福建西部，地理坐標(biāo)在25°18′40″N～26°02′05″N， 116°00′45″E～116°39′20″E，南鄰廣東、西接江西，總面積3 099 km2，其中山地面積2 586 km2、耕地面積294 km2，是典型的“八山一水一分田”山區(qū)縣（圖1）。研究區(qū)以山地、丘陵為主，平地狹小，盆谷相間，由花崗巖風(fēng)化后發(fā)育的紅壤土分布廣，抗侵蝕能力弱。長(zhǎng)汀縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候，多年平均降水量1 737.1 mm，降水集中且多暴雨，加上長(zhǎng)期不合理的土地利用方式破壞了原生植被，取而代之的是大量次生植被，大多為馬尾松林和灌叢，水土保持能力差，極易產(chǎn)生較強(qiáng)的土壤侵蝕。經(jīng)過(guò)多年治理，長(zhǎng)汀縣水土流失強(qiáng)度有所降低，現(xiàn)階段水土保持工作已取得了階段性成效。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究涉及的2005、2010、2015和2020年共4期遙感影像為L(zhǎng)andsat系列產(chǎn)品數(shù)據(jù)，所用影像獲取時(shí)間為2005年10月31日（TM）、2010年10月29日（TM）、2015年09月09日（OLI）和2020年10月24日（OLI），來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云（http://www.gscloud.cn/），分辨率為30 m，平均云量均為5%以下。遙感影像的預(yù)處理包括利用ENVI 5.1對(duì)影像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)和大氣校正等，另外借助實(shí)地調(diào)查、林業(yè)調(diào)查輔助數(shù)據(jù)、長(zhǎng)汀縣1∶5萬(wàn)資源環(huán)境遙感調(diào)查子項(xiàng)目數(shù)據(jù)，根據(jù)研究區(qū)特征和全國(guó)土地利用分類體系（GB/T 21010-2017）建立解譯標(biāo)志，采用最大似然法進(jìn)行監(jiān)督分類，將研究區(qū)土地利用類型分為7個(gè)一級(jí)類和14個(gè)二級(jí)類，如表1,并結(jié)合Google Earth、天地圖等高分影像在ArcGIS中進(jìn)行目視校正，經(jīng)人機(jī)交互修改后得到研究區(qū)土地利用數(shù)據(jù)，在ArcGIS中隨機(jī)選點(diǎn)檢驗(yàn)精度在87%以上，滿足本研究需要。

1.3 研究方法

1.3.1 土地利用分析

為了明晰長(zhǎng)汀縣土地利用變化的數(shù)量，利用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣研究土地利用轉(zhuǎn)移特征。其次，基于生態(tài)系統(tǒng)景觀格局角度，參考已有研究[20]，選用了常用的并具有良好代表性的類型水平指標(biāo)如斑塊數(shù)（NP：Number of Patches）、斑塊密度（PD：Patch Density）、最大斑塊指數(shù)（LPI：Largest Patch Index）、平均斑塊面積（AREA-MN:Mean of Patch Area）、聚集度指數(shù)（CI:Cohesion Index）進(jìn)一步研究長(zhǎng)汀縣土地利用景觀格局特征及演變，指數(shù)計(jì)算在Fragstats 4.2中完成。

1.3.2 InVEST模型生境質(zhì)量模塊

InVEST模型是由美國(guó)斯坦福大學(xué)、大自然保護(hù)協(xié)會(huì)（TNC）與世界自然基金會(huì)（WWF）聯(lián)合開(kāi)發(fā)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和權(quán)衡的綜合評(píng)估模型。本研究采用其子模型生境質(zhì)量模塊，通過(guò)評(píng)估區(qū)域內(nèi)各種生境類型或植被類型的范圍和各自的退化度來(lái)表示生境質(zhì)量的高低，其結(jié)果為0～1之間從低到高的連續(xù)變量，模型假定生境質(zhì)量水平越高則生物多樣性越豐富，反之生物多樣性則較匱乏。為得到生境質(zhì)量，需要先計(jì)算不同土地利用類型的退化程度，計(jì)算公式為：

（1）

式（1）中:Dxj為土地利用/覆蓋類型j中x柵格的生境退化度,R為脅迫因子數(shù)量,Yr為r脅迫圖層中的一組柵格數(shù)量,wr為脅迫因子r的權(quán)重，ry為土地利用類型圖中每個(gè)柵格上脅迫因子的個(gè)數(shù),βx為法律保護(hù)程度,Sjr為生境類型j對(duì)脅迫因子r的敏感性。irxy為柵格y對(duì)x的脅迫水平（包括指數(shù)衰減和線性衰減函數(shù)），計(jì)算公式為：

（2）

（3）

式（2～3）中：dxy為柵格像元x與y之間的距離,drmax為脅迫源r的最大威脅距離。

最終通過(guò)以下公式計(jì)算出生境質(zhì)量指數(shù)：

（4）

表 2 脅迫源屬性Table 2 Attributes of the stress sources

表 3 不同土地利用類型生境適宜度及其對(duì)各脅迫源的敏感度Table 3 Habitat suitability of different land types and their sensitivity to stress sources

式（4）中：Qxj為土地利用/覆被j中柵格x的生境質(zhì)量指數(shù),Hj為土地利用/覆被類型j的生境適宜性,k和z為比例因子，其中k為半飽和常數(shù)，z為歸一化常量。

在生境質(zhì)量評(píng)估模塊中，主要原理是將土地利用與脅迫源建立聯(lián)系，根據(jù)不同生境對(duì)脅迫源的響應(yīng)程度，計(jì)算生境分布與退化情況，此外，各土地利用/覆蓋類型對(duì)脅迫源的敏感性則需要考慮土地利用/覆蓋類型自身的生境適宜度以及不同土地利用類型對(duì)脅迫源的敏感度，一般來(lái)說(shuō)越接近自然環(huán)境的系統(tǒng)，生境適宜度越高，相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)在外界干擾下也具有更強(qiáng)的自我修復(fù)能力，敏感度就越低，而純?nèi)斯きh(huán)境則不具備生境適宜性。研究結(jié)合InVEST用戶手冊(cè)的推薦值[21]，借鑒劉智方[23]等對(duì)脅迫因子屬性和脅迫因子敏感度的賦值，最終確定具體參數(shù)如表2、表3所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 長(zhǎng)汀縣土地利用轉(zhuǎn)移變化分析

2.1.1 土地利用變化分析

研究期內(nèi)，土地利用面積持續(xù)增加的有常綠闊葉林、常綠闊葉灌叢、茶果園、城鎮(zhèn)村莊和交通用地，面積增量最大的是常綠針葉林，增加了2 666.03 hm2，但由于其基數(shù)大，增幅只有1.30%，其次是城鎮(zhèn)村莊，增加量為1 647.76 hm2，增幅為26.80%。茶果園和常綠闊葉灌叢的增幅為第一和第二，分別為32.60%和31.54%，增加面積為788.69 hm2和325.92 hm2；面積持續(xù)減少的有水田、旱地、稀疏林和草地，其中減少量最大的是稀疏林，減少了2 599.49 hm2，減幅為16.84%，其次是水田，減少了1 406.40 hm2，減幅為5.16%。草地的減幅最大，為17.26%，減少了805.56 hm2；此外，水域用地略有擴(kuò)張但變化并不顯著。

為深入了解長(zhǎng)汀縣土地利用變化的結(jié)構(gòu)特征和各土地利用類型的流動(dòng)方向（圖2），構(gòu)建土地利用轉(zhuǎn)移矩陣。2005—2020年，常綠針葉林的擴(kuò)張主要源于稀疏林和草地的轉(zhuǎn)入，分別為12.37%和11.15%，常綠闊葉林也有部分稀疏林和草地的轉(zhuǎn)入，分別為5.99%和3.13%，城市擴(kuò)張侵占了大量未利用地、草地和耕地，分別為8.86%、3.83%和3.60%，但也有部分建設(shè)用地轉(zhuǎn)為了林地（2.43%）和耕地（0.87%），這可能與“空心村”、農(nóng)村廢棄宅基地整理有關(guān)。而茶果園則侵占了部分未利用地和耕地，分別為3.71%和0.87%，草地和稀疏林轉(zhuǎn)入教少，但卻大量轉(zhuǎn)出為常綠針葉林和常綠闊葉林，說(shuō)明長(zhǎng)汀縣自2000年實(shí)施的生態(tài)修復(fù)和水土流失治理等水土保持項(xiàng)目起到了積極的促進(jìn)作用。

通過(guò)以上分析可以看出，林地是長(zhǎng)汀縣的主要土地利用類型，其中常綠針葉林和闊葉林占比最大，15年來(lái)土地利用結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)兩個(gè)特點(diǎn)：1）林地面積總量變化不大，主要表現(xiàn)為稀疏林等低覆蓋度土地利用類型面積減少，并逐漸轉(zhuǎn)為常綠針葉林、闊葉林等高覆蓋度類型的林地結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)性優(yōu)化態(tài)勢(shì)，這正是長(zhǎng)汀縣實(shí)施水保措施，調(diào)整樹(shù)種結(jié)構(gòu)，提升森林質(zhì)量的有力體現(xiàn)。2）在快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城鎮(zhèn)化背景下，建設(shè)用地劇烈擴(kuò)張，農(nóng)民為追求經(jīng)濟(jì)效益大力發(fā)展果業(yè)，種植經(jīng)濟(jì)林，致使園地面積持續(xù)增加。

圖 2 2005—2020年長(zhǎng)汀縣土地利用變化示意Figure 2 Land use change in Changting County during 2005—2020

2.1.2 景觀多樣性和空間結(jié)構(gòu)變化

景觀格局指數(shù)計(jì)算結(jié)果如表4所示，從類型水平景觀格局來(lái)看，常綠針葉林的LPI指數(shù)最大，說(shuō)明常綠針葉林是長(zhǎng)汀縣的優(yōu)勢(shì)景觀，2005—2020年間常綠針葉林和耕地的NP、PD指數(shù)增加，AREA-MN和COHESION指數(shù)小幅減少，表明斑塊數(shù)目增多但平均面積和聚集程度降低。常綠闊葉林、常綠闊葉灌叢和稀疏林的AREA-MN和COHESION指數(shù)增加說(shuō)明其破碎度降低，連通性增加，生態(tài)功能增強(qiáng)，但建設(shè)用地的NP、PD、AREA-MN和COHESION指數(shù)持續(xù)增加，則導(dǎo)致區(qū)域生態(tài)質(zhì)量趨差，園地同建設(shè)用地的變化情況一致，研究期內(nèi)園地的斑塊數(shù)量、斑塊密度和平均斑塊密度逐漸增加，從鄰接關(guān)系看，斑塊的聚集程度也在提高；而草地的變化較為劇烈，NP、PD、LPI、AREA-MN和COHESION指數(shù)都有不同程度的減少，這與土地利用的變化情況相符，樹(shù)種結(jié)構(gòu)改善，使得草地大量轉(zhuǎn)為其他優(yōu)質(zhì)林地。

表 4 長(zhǎng)汀縣2005—2020年土地利用類型水平景觀指數(shù)變化Table 4 Changes of landscape index of land use types in Changting County from 2005 to 2020

2.2 長(zhǎng)汀縣生境質(zhì)量與生境退化度分析

2.2.1 長(zhǎng)汀縣生境質(zhì)量的時(shí)空演化

InVEST模型一般用生境質(zhì)量指數(shù)表示生境質(zhì)量的優(yōu)劣，具體表現(xiàn)為0～1之間連續(xù)變化的值，值越接近1，生境質(zhì)量越好，生態(tài)系統(tǒng)功能越完善，越有利于生物多樣性的維持。為更好地揭示長(zhǎng)汀縣生境質(zhì)量等級(jí)變化，參考類似地區(qū)[22]的劃分標(biāo)準(zhǔn)，在ArcGIS中將2005—2020年4期長(zhǎng)汀縣生境質(zhì)量分為5個(gè)等級(jí)，分別為差（0～0.2）、較差（0.2～0.4）、一般（0.4～0.6）、良（0.6～0.8）和優(yōu)（0.8～1），如表5所示，從時(shí)間尺度來(lái)看，長(zhǎng)汀縣2005、2010、2015和2020年平均生境質(zhì)量分別為0.821 0、0.824 3、0.825 6和0.824 0，呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。研究區(qū)平均生境質(zhì)量處于優(yōu)等范圍，主要因?yàn)殚L(zhǎng)汀縣生態(tài)基礎(chǔ)由大量林地構(gòu)成，15年間林地總量變化不大。處于優(yōu)質(zhì)等級(jí)的生境從2005年至2015年有較明顯的提升，近5年小幅下降。一般等級(jí)的生境15年間比例持續(xù)上升，變化幅度最大，為0.30%；差等級(jí)別的生境自2005年的3.84%逐期減少至2015年的3.57%，在近5年又呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，于2020年達(dá)到3.80%。

表 5 長(zhǎng)汀縣各年份不同等級(jí)生境比例Table 5 Habitat proportions of different grades in different years in Changting County

圖 3 長(zhǎng)汀縣生境質(zhì)量空間分布示意Figure 3 Spatial distribution of habitat quality in Changting County

圖 5 長(zhǎng)汀縣生境退化度空間分布示意Figure 5 Spatial distribution of habitat degradation in Changting County

從空間尺度來(lái)看，長(zhǎng)汀縣總體生境質(zhì)量處于較高水平，優(yōu)質(zhì)等級(jí)生境占絕大部分面積。具體表現(xiàn)為西高東低，中部相對(duì)較差，生境斑塊西部細(xì)小破碎，東部相對(duì)集中（圖3）。差等級(jí)別生境主要分布在大同鎮(zhèn)、策武鄉(xiāng)和河田鎮(zhèn)，在遠(yuǎn)離主城區(qū)的西北外圍如紅山鄉(xiāng)、四都鎮(zhèn)、鐵山鄉(xiāng)和庵杰鄉(xiāng)生境質(zhì)量大多位于一般級(jí)別以上，生境質(zhì)量較好；而東南地區(qū)如宣成鄉(xiāng)、南山鎮(zhèn)、童坊鎮(zhèn)和新橋鎮(zhèn)分布著較多一般級(jí)別以下的生境斑塊，主要圍繞人類活動(dòng)密集的區(qū)域呈南北帶狀分布。

為了更直觀地顯示生境質(zhì)量變化的區(qū)域，將4期生境數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加處理，得到2005—2010年、2010—2015年、2015—2020年和2005—2020年4個(gè)時(shí)期生境質(zhì)量具體的變化情況（圖4）。其中，淡藍(lán)色為未發(fā)生變化的區(qū)域，綠色是生境質(zhì)量變好的區(qū)域，紅色是生境質(zhì)量變差的區(qū)域?？梢钥闯觯?005—2020年間絕大部分面積的生境較為穩(wěn)定，變化最劇烈的時(shí)期為2005—2010年間，這與土地利用變化情況相一致，該時(shí)期土地利用變化主要表現(xiàn)為建設(shè)用地和園地的迅速增加，變差斑塊大量出現(xiàn)在河田、策武和大同鎮(zhèn)等中心城鎮(zhèn)可能與此有關(guān)，而稀疏林和草地轉(zhuǎn)為常綠針葉林又為研究區(qū)提供了生境變好的細(xì)小圖斑；2010—2015年生境質(zhì)量變好的區(qū)域要略多于變差的區(qū)域。研究期后5年變化相對(duì)頭5年要穩(wěn)定，15年間質(zhì)量變好的區(qū)域面積大于質(zhì)量變差的區(qū)域，說(shuō)明長(zhǎng)汀縣大規(guī)模植樹(shù)造林與水土保持工作初見(jiàn)成效；生境質(zhì)量變差的區(qū)域主要集中在人類活動(dòng)密集的山間盆谷如大同、策武和河田，城鎮(zhèn)和果園多分布于這些地區(qū)。

2.2.2長(zhǎng)汀縣生境退化度的時(shí)空演化

2005—2020年間，長(zhǎng)汀縣生境平均退化度分別為0.004 9，0.008 4，0.008 6和0.008 9，研究區(qū)退化度值持續(xù)增高。2005年是長(zhǎng)汀縣將水土流失綜合治理列入民辦實(shí)事項(xiàng)目的中間時(shí)期，封山育林育草、禁止砍伐天然林等政策在一定程度上降低了生境退化度值。2010年，持續(xù)城鎮(zhèn)化下的建設(shè)用地?cái)U(kuò)張致使生境受迫質(zhì)量下降。2010—2020年，經(jīng)過(guò)上一輪10年的人工治理，荒山荒坡植被逐漸恢復(fù)，經(jīng)果林規(guī)模成片，但城鎮(zhèn)化仍在繼續(xù)，生境退化度呈現(xiàn)小幅增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，說(shuō)明長(zhǎng)汀縣仍存在一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

由圖5可以看出，長(zhǎng)汀縣生境退化度高值區(qū)主要分布在城鎮(zhèn)村莊周邊，一方面受城鎮(zhèn)擴(kuò)張影響，由內(nèi)而外擴(kuò)散；另一方面在耕地、園地的影響下，生境退化斑塊面積變小，越來(lái)越破碎。高山林地和水域變化較小，退化程度低。長(zhǎng)汀縣的生境退化主要集中在中部和東部，圍繞城鎮(zhèn)居民點(diǎn)向外圍呈現(xiàn)出低-高-中-低的退化趨勢(shì)，城鎮(zhèn)中心土地利用穩(wěn)定，基本無(wú)變化，退化較輕。距離城鎮(zhèn)越近，生境受到威脅越嚴(yán)重，生境退化度越高；反之受威脅越小，退化逐漸減弱，其中河田鎮(zhèn)、策武鄉(xiāng)和大同鎮(zhèn)為中部典型分布區(qū)，均為人類活動(dòng)密集鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

3 討論

2005—2010年，長(zhǎng)汀縣生境質(zhì)量上升較快，平均生境質(zhì)量得分與劉智方等[23]在福建省的研究結(jié)果相符。此期間受“退耕還林”“大封禁，小治理”等政策影響，以及實(shí)施“等高草灌帶”“老頭松”施肥改造和坡耕地整治等生態(tài)工程措施，土壤得到改良，荒山荒坡植被得到一定程度恢復(fù)。2010—2015年，長(zhǎng)汀縣生境質(zhì)量增速放緩，耕地面積減少，耕地的破碎化程度有所增加，一方面是受到退耕還林政策的影響，另一方面是受城鎮(zhèn)擴(kuò)張的影響，人為的開(kāi)發(fā)和建設(shè)活動(dòng)使得建設(shè)用地斑塊聚集。大量交通建設(shè)用地如贛龍鐵路、汀龍高速公路以及一些山區(qū)公路的修建侵占了部分針葉林和耕地，使得原有的斑塊被分割，導(dǎo)致了原有的大型針葉林、耕地斑塊的減小，從而使得聚集度降低，此外，人們?yōu)樽非蠼?jīng)濟(jì)效益大量開(kāi)墾茶果園，在山坡地進(jìn)行的老果園改造等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)使得園地的聚集度提高，存在一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，但由于長(zhǎng)汀縣上一時(shí)期良好的治理措施，封山育林的政策在生境質(zhì)量改善中起了主導(dǎo)作用，此消彼長(zhǎng)，生境質(zhì)量仍表現(xiàn)為優(yōu)質(zhì)等級(jí)。2015—2020年，長(zhǎng)汀縣生境質(zhì)量較上一時(shí)期有所下降，一方面受土地利用變化的影響，建設(shè)用地面積持續(xù)擴(kuò)張，如大同鎮(zhèn)南部的工貿(mào)新城和策武鄉(xiāng)中部的稀土工業(yè)園區(qū)的擴(kuò)建，繼續(xù)影響周邊區(qū)域，使得更多的低生境斑塊出現(xiàn)。另一方面，某些區(qū)域受自然條件、氣候和人類活動(dòng)的限制，在治理效益達(dá)到最大后，這5年的生態(tài)環(huán)境治理效應(yīng)逐漸下降，進(jìn)入了穩(wěn)固現(xiàn)有治理成效的時(shí)期。

研究結(jié)果表明長(zhǎng)汀縣水土流失治理工作在15年間已取得一定成效，土地利用變化與生境質(zhì)量變化密切相關(guān)，土地利用的強(qiáng)度、方式直接影響著區(qū)域生境質(zhì)量。得益于長(zhǎng)汀縣東、西、北三面高山的高植被覆蓋度以及相應(yīng)的水土保持政策扶持，長(zhǎng)汀縣外圍的紅山鄉(xiāng)、四都鎮(zhèn)和鐵長(zhǎng)鄉(xiāng)等高海拔山地生境質(zhì)量常年保持在優(yōu)質(zhì)等級(jí)并有小幅提升，是重要的生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)，而人類活動(dòng)頻繁的山間盆谷相對(duì)高山區(qū)來(lái)說(shuō)將面臨著更大的潛在威脅。因?yàn)樯迟|(zhì)量分布與地形條件存在極大相關(guān)性，低值區(qū)多為受人類活動(dòng)干擾強(qiáng)度大和海拔較低的區(qū)域，如差等級(jí)別生境集中的大同鎮(zhèn)、策武鄉(xiāng)和河田鎮(zhèn)，土地利用類型主要是建設(shè)用地、耕地及果園；而生境質(zhì)量良好的區(qū)域多分布在高海拔地區(qū)，同時(shí)自然保護(hù)區(qū)中常綠闊葉林和針葉林連片分布，也能較好地保護(hù)區(qū)域生境質(zhì)量。例如長(zhǎng)汀圭龍山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)覆蓋下的四都鎮(zhèn)、鐵山鄉(xiāng)和庵杰鄉(xiāng)就具有較優(yōu)的表現(xiàn)，類似地區(qū)可以發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和生態(tài)旅游業(yè)等綠色友好產(chǎn)業(yè)。在今后的水土流失治理工作中，可以設(shè)置城鎮(zhèn)開(kāi)發(fā)邊界限制非農(nóng)建設(shè)對(duì)周圍生境的破壞，并建立生態(tài)廊道對(duì)低生境區(qū)進(jìn)行包圍分割，加強(qiáng)低海拔地區(qū)的生態(tài)緩沖區(qū)建設(shè)，合理規(guī)劃利用土地，優(yōu)化國(guó)土空間開(kāi)發(fā)保護(hù)格局等措施，進(jìn)而提高長(zhǎng)汀縣的生境質(zhì)量與生態(tài)系統(tǒng)功能，為實(shí)現(xiàn)2035年遠(yuǎn)景規(guī)劃目標(biāo)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

1）2005—2020年長(zhǎng)汀縣耕地和草地面積持續(xù)減少，園地、水域和建設(shè)用地面積增加，林地總量變化不大，稀疏林比重大幅下降，常綠針闊林、灌叢比重上升；另外以裸地為主的未利用地減幅最大，與2005年相比減少81.99%。建設(shè)用地增加的面積主要來(lái)自耕地和草地，林地呈結(jié)構(gòu)性優(yōu)化態(tài)勢(shì)。

2）2005—2020年長(zhǎng)汀縣平均生境質(zhì)量指數(shù)均超過(guò)0.8，15年來(lái)整體生境質(zhì)量處于優(yōu)質(zhì)等級(jí)，2015年生境質(zhì)量最好，近5年在人類活動(dòng)的干擾下生境有破碎化的趨勢(shì)。

3）生境退化呈現(xiàn)一定的集聚特征，退化高值區(qū)集中在城鎮(zhèn)村莊周圍并向外圍逐漸降低，建議在重要生境周邊建立緩沖帶，在控制城鎮(zhèn)擴(kuò)張和人類活動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，積極采取生態(tài)保護(hù)措施，以促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。