罗霄山区近25年生境质量时空演变及预测

doi:10.13466/j.cnki.lczyyj.2023.06.005

摘要/Abstract

摘要：

分析生境质量的时空变化规律能够给生态脆弱区的生态保护和修复工作提供依据。基于1995年、2005年、2015年和2020年4期土地利用数据,采用土地利用类型动态度、InVEST模型、斑块生成土地利用模拟模型(PLUS)等方法,研究罗霄山区1995—2020年生境质量时空变化规律及预测2035年自然发展—耕地保护—生态保护情景的生境质量变化特征。结果表明:1)罗霄山区以林地为主导地类,1995—2020年间,耕地、林地、草地面积占比均减少,而建设用地面积增幅高达0.69%,且91%以上由耕地和林地转入。2)罗霄山区整体上生境质量较好,高级和较高级生境质量的面积占比达57%;1995—2020年,生境质量呈退化趋势,退化区域主要位于茶陵县、南康区和宜章县。3)与2020年相比,2035年自然发展、耕地保护情景下高等级生境质量面积占比均呈小幅度减小趋势;相反,生态保护情景下的高等级生境质量面积占比提升7.14%,生态保护情景是区域可持续发展的最优选择。控制具有高级生境质量的林地和耕地向低级生境质量的建设用地转化,对改善区域生境质量具有重要意义。

关键词: 罗霄山区, 情景预测, 生境质量, PLUS模型, InVEST模型

Abstract:

Analyzing the temporal and spatial variation of habitat quality can provide a basis for ecological protection and restoration in ecologically fragile areas.In this study,the spatio-temporal variation of habitat quality in Luoxiao Mountain from 1995 to 2020 and the variation characteristics of habitat quality in the scenarios of natural development-arable land protection-ecological conservation in 2035 were studied based on land-use type dynamics,InVEST model and patch generation land use simulation (PLUS)model.The results show that 1)Luoxiao Mountain is dominated by forest land,and the proportion of arable land,forest land and grassland area decreased from 1995 to 2020,while the increase of construction land area was as high as 0.69%,and more than 91% was transferred from cultivated land and forest land.2)The overall habitat quality of Luoxiao Mountain is better,and the area of higher and higher habitat quality accounts for 57%;From 1995 to 2020,the habitat quality of Luoxiao Mountain showed a trend of degradation,and the degraded areas were mainly located in Chaling County,Nankang District and Yizhang County.3)Compared with 2020,the proportion of high-grade habitat quality area under the natural development and arable land protection scenarios in 2035 showed a slight decreasing trend,while the proportion of high-grade habitat quality area increased by 7.14% under the ecological protection scenario,so the ecological protection scenario was the best choice for regional sustainable development.It is of great significance to control the transformation of forest land and arable land with higher habitat quality to construction land with lower habitat quality.

Key words: Luoxiao Mountains, scenario prediction, habitat quality, PLUS model, InVEST model

中图分类号:

S718.5

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图/表 14

图1

表1

表2

表3

表4

图2

表5

表6

图3

表7

2020年罗霄山区23县各等级生境面积

县(市)	低级		较低级		中等级		高级		较高级
县(市)	面积/km²	占比/%	面积/km²	占比/%	面积/km²	占比/%	面积/km²	占比/%	面积/km²	占比/%
宜章县	201.81	9.47	273.00	12.81	722.02	33.89	267.99	12.58	665.93	31.25
桂东县	33.89	2.36	153.32	10.68	424.08	29.55	283.72	19.77	540.02	37.63
安仁县	142.60	9.72	163.98	11.18	545.67	37.20	172.32	11.75	442.21	30.15
炎陵县	38.99	1.83	117.36	5.76	465.61	22.83	358.75	17.59	1 058.49	51.91
茶陵县	243.99	9.73	210.03	8.38	761.84	30.39	314.50	12.55	976.60	38.96
汝城县	130.10	5.41	134.86	5.61	525.52	21.87	323.62	13.47	1 288.98	53.64
安远县	55.36	2.60	159.63	6.80	484.63	20.65	285.49	12.16	1 362.25	58.03
莲花县	93.45	8.82	92.14	8.70	348.20	32.87	160.83	15.18	364.83	34.44
赣县区	75.14	2.51	220.69	7.38	781.20	26.12	599.67	20.05	1 313.61	43.93
万安县	124.37	5.84	178.66	8.77	661.79	32.48	287.12	14.09	785.43	38.55
乐安县	172.40	7.16	275.68	11.45	812.74	33.74	357.54	14.84	790.29	32.81
永新县	197.12	9.04	204.49	9.38	669.29	30.69	301.34	13.82	808.77	37.08
宁都县	182.39	8.56	390.78	9.65	1 238.67	30.60	681.13	16.82	1 555.42	38.42
石城县	81.75	5.22	158.27	10.10	532.45	33.97	329.73	21.04	465.20	29.68
井冈山市	49.59	3.85	86.56	6.72	280.06	21.75	172.38	13.39	698.96	54.29
上犹县	28.93	1.36	95.42	6.19	379.95	24.66	350.48	22.74	686.28	44.53
会昌县	94.12	3.47	149.90	5.53	642.90	23.71	464.47	17.13	1 359.73	50.15
瑞金市	131.70	5.39	127.46	5.22	691.43	28.32	406.21	16.64	1 084.81	44.43
寻乌县	74.04	3.47	117.22	4.99	438.91	18.68	364.42	15.51	1 354.72	57.66
于都县	185.76	6.42	332.25	11.49	1 003.90	34.71	433.06	14.97	937.26	32.41
南康区	225.36	12.95	267.80	15.39	635.47	36.51	275.58	15.83	336.32	19.32
兴国县	129.01	6.05	208.53	6.49	843.08	26.23	541.93	16.86	1 491.81	46.41
遂川县	96.53	3.11	321.37	10.37	978.47	31.56	635.66	20.50	1 068.19	34.46

表7

表8

表9

表10

图4

参考文献 44

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类型	数据	来源
土地利用数据	罗霄山区1995,2005,2015,2020年土地利用分类数据	中科院资源环境科学数据中心,分辨率30 m×30 m
社会经济数据	人口、GDP	中科院资源环境科学数据中心,分辨率1 km×1 km
	到一级道路的距离、到二级道路的距离、到三级道路的距离、到铁路的距离、到高速公路的距离	全国地理信息资源目录服务系统(1∶100万数据库),采用欧氏距离进行计算,分辨率为1 km×1 km
	萍乡、赣州、吉安、抚州、株洲、郴州市统计年鉴及23县(区)统计公报	江西、湖南统计局、罗霄山区的6个市统计局
自然环境数据	年平均降水量、年平均气温	中科院资源环境科学数据中心,分辨率1 km×1 km
	高程、坡度	中科院资源环境科学数据中心,分辨率90 km×90 km,坡度由ArcGIS对DEM进行计算得来
	到水域的距离	全国地理信息资源目录服务系统(1∶100万数据库),采用欧氏距离进行计算

土地利用类型	自然发展情景						耕地保护情景						生态保护情景
土地利用类型	a	b	c	d	e	f	a	b	c	d	e	f	a	b	c	d	e	f
a	1	1	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1
b	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	0	1	0	0	0	0
c	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1
d	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	0	0	0	1	0	0
e	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	1	0
f	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

土地利用类型	1995年		2005年		2015年		2020年
土地利用类型	面积/km²	比例/%	面积/km²	比例/%	面积/km²	比例/%	面积/km²	比例/%
耕地	9 691.30	18.71	9 764.98	18.85	9 720.47	18.76	9 657.71	18.64
林地	37 828.12	73.02	37 755.85	72.88	37 580.09	72.55	37 516.19	72.42
草地	3 326.84	6.42	3 288.96	6.35	3 340.22	6.45	3 277.89	6.33
水域	476.91	0.92	496.27	0.96	509.81	0.98	515.17	0.99
建设用地	472.36	0.91	490.69	0.95	646.02	1.25	829.99	1.60
未利用地	6.70	0.01	5.38	0.01	5.51	0.01	4.96	0.01
合计	51 802.23	100.00	51 802.13	100.00	51 802.12	100.00	51 801.91	100.00

土地利用类型	1995—2005年		2005—2015年		2015—2020年		1995—2020年
土地利用类型	变化面积/km²	动态度/%	变化面积/km²	动态度/%	变化面积/km²	动态度/%	变化面积/km²	动态度/%
耕地	73.68	0.030	-44.51	-0.018	-62.76	-0.026	-33.59	-0.014
林地	-72.27	-0.008	-175.76	-0.019	-63.90	-0.007	-311.93	-0.033
草地	-37.88	-0.046	51.26	0.062	-62.33	-0.075	-48.95	-0.060
水域	19.36	0.162	13.54	0.109	5.36	0.042	38.26	0.297
建设用地	18.33	0.155	155.33	1.266	183.97	1.139	357.63	1.724
未利用地	-1.32	-0.008	0.13	0.001	-0.55	-0.004	-1.74	-0.010

年份	土地利用类型	1995年
年份	土地利用类型	耕地	林地	草地	水域	建设用地	未利用地
2005年	耕地	9 645.16	81.86	34.88	2.59	0.34	0.16
	林地	14.61	37 714.67	24.94	1.00	0.12	0.48
	草地	1.09	22.30	3 264.44	0.14	0.03	0.96
	水域	18.23	3.56	1.45	473.02	0.01
	建设用地	12.16	5.45	1.05	0.16	471.87
	未利用地	0.04	0.21	0.02			5.11
年份	土地利用类型	2005年
年份	土地利用类型	耕地	林地	草地	水域	建设用地	未利用地
2015年	耕地	9 320.85	334.77	36.45	8.85	18.74	0.07
	林地	309.26	37 096.35	148.67	9.53	4.69	0.10
	草地	35.64	213.55	3 087.3	1.33	0.74	0.04
	水域	12.24	20.00	1.40	475.55	0.45	0.02
	建设用地	86.24	79.30	13.51	0.88	466.06	0.01
	未利用地	0.08	0.24	0.04		0.01	5.15
年份	土地利用类型	2015年
年份	土地利用类型	耕地	林地	草地	水域	建设用地	未利用地
2020年	耕地	9 488.48	141.01	11.50	8.62	7.99	0.07
	林地	92.90	37 319.50	85.32	8.17	9.66	0.34
	草地	9.32	44.19	3 222.65	0.61	0.79	0.26
	水域	12.23	10.12	0.87	491.56	0.38
	建设用地	111.47	78.49	16.53	0.64	622.13	0.72
	未利用地	0.10	0.74				4.11