魏明歡, 胡波洋, 張貴軍, 張蓬濤

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國(guó)土資源學(xué)院, 河北 保定 071001)

生態(tài)環(huán)境是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，但近幾十年來(lái)，隨著人口的快速增長(zhǎng)以及工農(nóng)業(yè)活動(dòng)的不斷加劇，生態(tài)環(huán)境受到越來(lái)越多的干預(yù)和破壞。日趨嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題使人類的生存和發(fā)展受到威脅，也引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。2016年《國(guó)務(wù)院關(guān)于同意新增部分縣(市、區(qū)、旗)納入國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)的批復(fù)》(國(guó)函[2016]161號(hào))中同意國(guó)家發(fā)展改革委提出的在國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)范圍的基礎(chǔ)上新增部分縣(市、區(qū)、旗)納入國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)，這表明國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度進(jìn)一步加大。

生態(tài)脆弱性研究是全球變化和可持續(xù)發(fā)展研究中的熱點(diǎn)和重點(diǎn)[1]，到目前為止，生態(tài)脆弱性的研究已經(jīng)形成了包括綜合指數(shù)法、主成分分析法、景觀評(píng)價(jià)法等在內(nèi)的一系列分析方法，同時(shí)也形成了包括全國(guó)、區(qū)域、省市和流域在內(nèi)的眾多研究尺度[2]。封建民等[3]基于景觀格局指數(shù)，從生態(tài)系統(tǒng)壓力度、敏感度、恢復(fù)力3個(gè)方面構(gòu)建指標(biāo)體系，對(duì)榆陽(yáng)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)和各行政區(qū)的生態(tài)脆弱性進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。廖煒等[4]基于RS和GIS技術(shù)，采用空間主成分分析法評(píng)價(jià)了丹江口庫(kù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境脆弱性，并進(jìn)一步分析了土地利用變化與生態(tài)環(huán)境脆弱性的關(guān)系。張龍等[5]構(gòu)建景觀類型脆弱度指數(shù)計(jì)算模型和土地生態(tài)脆弱度指數(shù)計(jì)算模型，研究了黑龍江省寧安市1991—2010近20 a土地生態(tài)脆弱性的時(shí)空變化?？偟膩?lái)說(shuō)土地生態(tài)系統(tǒng)脆弱性研究目前尚未形成一個(gè)統(tǒng)一的概念體系和分析框架，對(duì)山區(qū)縣生態(tài)脆弱性時(shí)空分異特征以及演化規(guī)律的研究相對(duì)較少。

本研究以青龍滿族自治縣為研究區(qū)域，從自然條件和人為因素兩方面選取7個(gè)指標(biāo)構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，在綜合指數(shù)法、變化斜率法等方法以及遙感、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)手段的支持下，對(duì)青龍滿族自治縣2001年、2007年、2013年的生態(tài)脆弱性進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，揭示2001—2013年生態(tài)脆弱性的動(dòng)態(tài)變化，以期為加強(qiáng)該縣生態(tài)恢復(fù)及保護(hù)，促進(jìn)資源環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展提供參考，同時(shí)為山區(qū)縣土地生態(tài)系統(tǒng)脆弱性研究提供借鑒。

1　研究區(qū)概況

青龍滿族自治縣地處河北省東北部邊緣，地理位置為118.56°—119.64°E，40.08°—40.61°N。青龍滿族自治縣因其境內(nèi)最大河流青龍河而得名，下轄25個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，396個(gè)行政村，4個(gè)居民委員會(huì)，另有一個(gè)省級(jí)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)；地形走勢(shì)呈現(xiàn)東部、南部較低，西部、北部偏高，縣境相對(duì)高度差1 766.3 m；氣候?qū)儆诖箨懶约撅L(fēng)氣候，降水充沛；土壤類型以褐土、棕壤為主，兩者約占總面積的97%；該縣林果資源量多質(zhì)優(yōu)，全縣林地面積4 920萬(wàn)hm2，森林覆蓋率60%；受地貌特征影響，該縣土地利用類型主要是以農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)和礦業(yè)用地為主。青龍滿族自治縣是地表水源涵養(yǎng)區(qū)，同時(shí)也是京津、冀東地區(qū)的生態(tài)屏障，因此該縣生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)關(guān)系著京津冀地區(qū)水資源、生態(tài)安全狀況。但同時(shí)該縣為山區(qū)縣，晝夜溫差大，降水多，土地凍融交替現(xiàn)象顯著，水土流失、風(fēng)蝕、水蝕現(xiàn)象普遍，生態(tài)環(huán)境極為脆弱，土地利用受到嚴(yán)重威脅。由于該縣生態(tài)功能地位重要但土地生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱，2016年，被國(guó)務(wù)院納入國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)。

2　研究方法

2.1　評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

參考已有研究成果[6-8]，結(jié)合青龍滿族自治縣實(shí)際，本研究從自然條件和人為因素兩方面選取指標(biāo)構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

青龍滿族自治縣是典型的山區(qū)縣，其生態(tài)環(huán)境脆弱性首先受到自然環(huán)境的影響。本研究從地形、土壤、氣候、植被等方面選取指標(biāo)表征自然環(huán)境對(duì)該縣生態(tài)脆弱性的影響。坡度是水土流失、土壤侵蝕現(xiàn)象的重要影響因素，地形起伏度是表征地表單元地勢(shì)起伏復(fù)雜程度的指標(biāo)，兩者都是地形因素的重要組成部分，因此本研究選取坡度和地形起伏度來(lái)表征地形對(duì)生態(tài)脆弱性的影響；植被是檢驗(yàn)生態(tài)脆弱性的重要因素，NDVI因具有植被空間覆蓋范圍廣、植物檢測(cè)靈敏度高等眾多優(yōu)勢(shì)條件，導(dǎo)致其在多種植被指數(shù)中應(yīng)用最多也最廣泛[9]，因此本研究選擇NDVI表征植被對(duì)生態(tài)脆弱性的影響；土壤可蝕性可以定量地反映土壤對(duì)侵蝕作用的敏感性程度[10]，因此本研究選取土壤可蝕度表征土壤對(duì)生態(tài)脆弱性的影響；氣候是生態(tài)環(huán)境形成和演化的重要?jiǎng)恿?，氣候條件影響著生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性程度[11]，而降雨量的不均衡會(huì)產(chǎn)生引發(fā)水土流失的降雨侵蝕力，因此本研究選取年均降雨量表征氣候?qū)ι鷳B(tài)脆弱性的影響。人為因素對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響是通過(guò)人類一系列的活動(dòng)促進(jìn)或減緩生態(tài)脆弱性的進(jìn)程[12]。人口密度越大，說(shuō)明人類活動(dòng)越活躍，對(duì)自然環(huán)境的影響越強(qiáng)，因此人口密度是影響生態(tài)環(huán)境脆弱性的威脅因子；土地利用是人類活動(dòng)作用于生態(tài)環(huán)境的直觀表現(xiàn)[12]，不同的土地利用類型具有不同的生態(tài)功能，因此本研究選取土地利用類型表征土地利用狀況對(duì)生態(tài)脆弱性影響。

2.2　數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

2.2.1數(shù)據(jù)來(lái)源研究所需原始數(shù)據(jù)包括：(1) 遙感數(shù)據(jù)。本研究所需Landsat遙感影像數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心的地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)2001年、2007年的TM數(shù)據(jù)，2013年的OLI數(shù)據(jù)，成像時(shí)間為8月、9月份，分辨率均為30 m。(2) 數(shù)字高程(DEM)。來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)分辨率為30 m的GDEM數(shù)據(jù)。(3) 土壤數(shù)據(jù)。來(lái)源于1∶30萬(wàn)青龍滿族自治縣土壤類型圖以及《河北省土種志》。(4) 氣象數(shù)據(jù)。來(lái)源于青龍滿族自治縣周邊13個(gè)氣象站點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。(5) 其他數(shù)據(jù)。包括2001年、2007年、2013年的青龍滿族自治縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及青龍滿族自治縣行政區(qū)劃矢量圖。

2.2.2數(shù)據(jù)處理

(1) 土地利用類型數(shù)據(jù)獲取。根據(jù)全國(guó)土地利用現(xiàn)狀分類，并結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況，將青龍滿族自治縣土地利用方式劃分為耕地、園地、林地、建設(shè)用地、水域、未利用地6類。利用ENVI 4.7軟件對(duì)3期遙感影像進(jìn)行預(yù)處理，然后采用監(jiān)督分類和目視解譯相結(jié)合的方法對(duì)遙感影像進(jìn)行分類處理，并結(jié)合土地利用現(xiàn)狀圖，利用ENVI混淆矩陣工具進(jìn)行精度檢驗(yàn)，其中Kappa系數(shù)超過(guò)80%，解譯精度達(dá)到研究要求[13]。

(2) NDVI數(shù)據(jù)獲取。NDVI可以檢測(cè)植被生長(zhǎng)狀況，計(jì)算公式如下：

(1)

式中：ρn為近紅外波段的反射率；ρr為紅外波段的反射率。

本研究利用ENVI 4.7軟件的Transform-NDVI功能與ArcGIS掩膜提取工具，對(duì)遙感影像進(jìn)行處理得到研究區(qū)3期NDVI數(shù)據(jù)。

(3) 坡度和地形起伏度獲取。本研究基于青龍滿族自治縣DEM數(shù)據(jù)，利用GIS技術(shù)的Spatial Analyst Tools-Slope功能，獲取青龍滿族自治縣坡度圖，并利用移動(dòng)窗口法獲取其地形起伏度圖。

(4) 氣象數(shù)據(jù)的獲取。利用研究區(qū)及其周圍13個(gè)氣象站點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采用ArcGIS軟件地統(tǒng)計(jì)分析中的反距離加權(quán)插值法進(jìn)行插值得到研究區(qū)降雨數(shù)據(jù)。

(5) 土壤可蝕度數(shù)據(jù)獲取。土壤可蝕度是評(píng)價(jià)土壤狀況對(duì)土壤侵蝕中剝蝕、搬運(yùn)等外應(yīng)力敏感程度的指標(biāo)，本研究根據(jù)青龍滿族自治縣土壤類型數(shù)據(jù)，并結(jié)合門明新等[10]采用EPIC模型對(duì)河北省部分土壤可蝕性的研究成果得到研究區(qū)土壤可蝕度分布圖。

(6) 人口密度獲取。根據(jù)青龍滿族自治縣2001年、2007年、2013年的國(guó)民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料獲得研究區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)三期人口數(shù)據(jù)，并利用ArcGIS軟件賦值到青龍滿族自治縣行政區(qū)劃圖中，根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)面積計(jì)算得到人口密度，最后對(duì)行政區(qū)劃圖進(jìn)行柵格化，分辨率為30 m，即可獲得研究區(qū)三期人口密度柵格數(shù)據(jù)。

所有數(shù)據(jù)處理完畢后均為30 m×30 m的柵格數(shù)據(jù)。本研究以柵格為評(píng)價(jià)單元對(duì)青龍滿族自治縣三期生態(tài)脆弱性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)其13 a間時(shí)空分異特征和演化趨勢(shì)進(jìn)行分析。

2.3　多重共線性檢驗(yàn)

初選指標(biāo)可能在一定程度上存在共線性問(wèn)題，易造成評(píng)價(jià)結(jié)果的失真，因此在評(píng)價(jià)前應(yīng)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行共線性檢驗(yàn)。本研究選取方差膨脹因子(VIF)作為共線性檢驗(yàn)指標(biāo)，VIF值越大，說(shuō)明該變量與其他變量的相關(guān)性越大，通常選用VIF值等于5作為判斷閾值[14]，當(dāng)VIF值大于5時(shí)，說(shuō)明所選指標(biāo)的多元共線性較嚴(yán)重。

本文借助ArcGIS軟件將青龍滿族自治縣劃分為1 km×1 km的網(wǎng)格，并取網(wǎng)格中心點(diǎn)(3 706個(gè))作為值提取點(diǎn)讀取柵格數(shù)據(jù)，利用SPSS軟件計(jì)算每個(gè)指標(biāo)三期的VIF值(表1)，根據(jù)共線性檢驗(yàn)結(jié)果可以看出，指標(biāo)之間的VIF值均小于5，說(shuō)明它們之間沒(méi)有明顯相關(guān)性。

表1　共線性檢驗(yàn)結(jié)果

綜上，本研究根據(jù)青龍滿族自治縣實(shí)際情況，同時(shí)兼顧指標(biāo)綜合性、獨(dú)立性、代表性、可獲取性等原則，從自然條件和人為因素兩方面選取坡度、地形起伏度、土壤可蝕度、NDVI、年均降雨量、土地利用類型、人口密度構(gòu)建生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2.4　指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化及權(quán)重的確定

2.4.1指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)數(shù)據(jù)需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除變量的量綱。對(duì)于定量指標(biāo)，本文采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)原始指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，公式為：

(2)

式中：Yij/是指第i個(gè)柵格第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值；Yij是指第i個(gè)柵格第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)原始值；Yimin是指第i個(gè)柵格第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的最小值；Yiman是指第i個(gè)柵格第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的最大值。具有正效應(yīng)的指標(biāo)包括坡度、地形起伏度、年均降水量、人口密度、土壤可蝕度，其值越大生態(tài)脆弱性越嚴(yán)重；具有負(fù)效應(yīng)的指標(biāo)包括NDVI，其值越小生態(tài)脆弱性越嚴(yán)重。

定性指標(biāo)包括土地利用類型，本文參考相關(guān)研究[8,15]，通過(guò)賦值法對(duì)其進(jìn)行定量化處理，之后利用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，具體標(biāo)準(zhǔn)的選取情況見(jiàn)表2。

表2　分級(jí)賦值標(biāo)準(zhǔn)

2.4.2指標(biāo)權(quán)重的確定熵權(quán)法是在綜合考慮各因素信息量的基礎(chǔ)上，根據(jù)各指標(biāo)信息有序程度確定權(quán)重的一種方法，信息熵越小，指標(biāo)權(quán)重就越大。作為客觀綜合定權(quán)法，熵權(quán)法能夠消除人為因素的干擾，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加科學(xué)合理[16-17]。

2.5　生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)

本文利用綜合指數(shù)法，借助ArcGIS軟件的Raster Calculator功能，將各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值與各指標(biāo)權(quán)重的乘積之和作為生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)指數(shù)對(duì)青龍滿族自治縣生態(tài)脆弱性進(jìn)行評(píng)價(jià)，其計(jì)算公式如下：

(3)

式中：EVIi表示第i個(gè)評(píng)價(jià)單元的生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)指數(shù)；Yij/表示第j項(xiàng)指標(biāo)第i個(gè)評(píng)價(jià)單元的標(biāo)準(zhǔn)化值；ωj表示第j項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重。

在生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)指數(shù)的基礎(chǔ)上，參考相關(guān)研究的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[9,18]，并結(jié)合研究區(qū)自然地理特征，借助ArcGIS軟件的Reclassify功能將青龍滿族自治縣生態(tài)脆弱性劃分為5個(gè)等級(jí)，分別為微度脆弱、輕度脆弱、中度脆弱、高度脆弱和重度脆弱，劃分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

表3　生態(tài)脆弱性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2.6　生態(tài)脆弱性演化趨勢(shì)分析

變化斜率法是利用最小二乘法對(duì)所有像元的變量與時(shí)間進(jìn)行回歸分析，預(yù)測(cè)其變化趨勢(shì)，計(jì)算公式如下[19-20]：

(4)

式中：X為變化斜率；n為年數(shù)；EVIi為第i年生態(tài)脆弱性值。變化斜率為正，表明該區(qū)域生態(tài)脆弱性呈增加趨勢(shì)，變化斜率為負(fù)，表明該區(qū)域生態(tài)脆弱性呈降低趨勢(shì)。變化斜率顯著性檢驗(yàn)采用F檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)量計(jì)算如下：

(5)

3　結(jié)果與分析

3.1　研究區(qū)生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)

青龍滿族自治縣土地生態(tài)系統(tǒng)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重表見(jiàn)表4，將權(quán)重結(jié)果帶入式(3)中，得到研究區(qū)2001年、2007年、2013年生態(tài)脆弱性指數(shù)，進(jìn)而得到3期土地生態(tài)脆弱性指數(shù)的空間分布圖(圖1)，根據(jù)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，制作出生態(tài)脆弱性等級(jí)空間分布圖(圖2)，并在此基礎(chǔ)上制作生態(tài)脆弱性等級(jí)分類表(表5)，以此分析研究區(qū)土地生態(tài)脆弱性時(shí)空分布特征。

表4　評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

圖1　研究區(qū)生態(tài)脆弱性指數(shù)空間格局

3.2　研究區(qū)生態(tài)脆弱性時(shí)空分布特征

時(shí)間維度上，由圖2和表5可以看出，2001—2013年微度脆弱區(qū)呈現(xiàn)先上升后下降的波動(dòng)增加趨勢(shì)；輕度脆弱區(qū)在研究期限內(nèi)所占比重最大且呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì)；中度脆弱區(qū)呈現(xiàn)逐漸減少趨勢(shì)；高度脆弱區(qū)呈現(xiàn)先下降后上升的波動(dòng)減少趨勢(shì)；重度脆弱區(qū)面積所占比重很小且在研究期限內(nèi)變化不大。2013 年中度以上脆弱區(qū)面積為155 241.77 hm2，占研究區(qū)總面積的44.35%，說(shuō)明研究區(qū)有將近一半?yún)^(qū)域處于土地生態(tài)脆弱性嚴(yán)重區(qū)。但從表5可以看出，2001—2013年青龍滿族自治縣中度以上脆弱性區(qū)所占比例由2001年的48.84%下降到2013年的44.35%，下降了4.49%，說(shuō)明該縣在13 a間積極進(jìn)行土地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和保護(hù)，并取得一定的成效，但由于山區(qū)自然條件的限制以及城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的發(fā)展，使得該縣仍有部分地區(qū)生態(tài)條件較為惡劣。2001年、2007年、2013研究區(qū)生態(tài)脆弱性均以輕度脆弱性為主，面積為177 041.36 hm2，183 831.17 hm2，192 494.72 hm2，分別占研究區(qū)面積的50.56%，52.50%，54.97%，區(qū)域面積逐漸增大，中度以上脆弱區(qū)呈現(xiàn)逐漸減少趨勢(shì)且大部分向輕度脆弱區(qū)發(fā)展，說(shuō)明青龍滿族自治縣生態(tài)脆弱性朝著良好態(tài)勢(shì)發(fā)展。

圖2　研究區(qū)生態(tài)脆弱性等級(jí)空間格局

年份類型微度脆弱輕度脆弱中度脆弱高度脆弱重度脆弱2001年面積/hm22108．98177041．36163541．987442．760．06比重/%0．6050．5646．712．1302007年面積/hm25637．94183831．17155867．014797．711．31比重/%1．6152．5044．511．3802013年面積/hm22398．65192494．72149268．925972．850比重/%0．6854．9742．641．7102001—2007年面積/hm23528．966789．81-7674．97-2645．051．25比重/%1．011．94-2．20-0．7502007—2013年面積/hm2-3239．298663．55-6598．091175．14-1．31比重/%-0．932．47-1．870．3302001—2013年面積/hm2289．6715453．36-14273．06-1469．91-0．06比重/%0．084．41-4．07-0．420

空間維度上，研究區(qū)2001—2013年生態(tài)脆弱性普遍存在西北部高，中部、東部低的態(tài)勢(shì)。高度脆弱區(qū)主要分布在西北部的青龍鎮(zhèn)、八道河鎮(zhèn)以及婁杖子鎮(zhèn)，主要是因?yàn)樵搮^(qū)域在縣城周邊，人口密度大、人類活動(dòng)頻繁，導(dǎo)致土地生態(tài)系統(tǒng)受到持續(xù)破壞。輕度脆弱區(qū)主要分布在研究區(qū)西南、中部的大部分區(qū)域，以及東南部的祖山林場(chǎng)，主要是由于該區(qū)域人為干擾程度低，地形較為平緩，同時(shí)該區(qū)域有包括桃林口水庫(kù)、老嶺自然保護(hù)區(qū)在內(nèi)的眾多生態(tài)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域，一定程度上減緩了生態(tài)脆弱性。

3.3　脆弱性演化趨勢(shì)分析

依據(jù)變化斜率法以及顯著性檢驗(yàn)結(jié)果(圖3，表6)，生態(tài)脆弱性顯著提高的區(qū)域占全域面積的4.23%，且主要集中在輕度脆弱區(qū)，分布于茨榆山鄉(xiāng)和大巫嵐鎮(zhèn)。可以看出該區(qū)域雖然有較低的脆弱性，但由于自然條件惡劣以及人類活動(dòng)的影響，該區(qū)域土地生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力逐漸減弱，生態(tài)環(huán)境的破壞程度逐漸加劇，因此應(yīng)注意加強(qiáng)該區(qū)域生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，防止生態(tài)脆弱性進(jìn)一步惡化；脆弱性顯著降低的區(qū)域占全域的10.06%，主要分布在八道河鎮(zhèn)、龍王廟鄉(xiāng)、三星口鄉(xiāng)和干溝鄉(xiāng)等，說(shuō)明上述區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況好轉(zhuǎn)的趨勢(shì)較為明顯。由圖3可以看出該區(qū)域多處于中度脆弱區(qū)和高度脆弱區(qū)，主要原因是隨著水土保持、防護(hù)林建設(shè)等政策措施的實(shí)施，使區(qū)域土地生態(tài)系統(tǒng)逐步得到恢復(fù)；全域85.71%的像元不存在明顯變化，且其中絕大部分處于中度脆弱區(qū)和輕度脆弱區(qū)，由此可以看出研究區(qū)大部分區(qū)域的生態(tài)脆弱性正處于中間過(guò)渡的重要階段，如果該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)能夠得到足夠的重視，及時(shí)采取修復(fù)和保護(hù)措施，生態(tài)脆弱性就會(huì)趨于減弱，生態(tài)環(huán)境狀況就會(huì)好轉(zhuǎn)；反之該區(qū)域的生態(tài)脆弱性會(huì)趨于增強(qiáng)，生態(tài)環(huán)境狀況極易惡化。

表6　生態(tài)脆弱性變化趨勢(shì)分析結(jié)果

圖3　2001-2013年研究區(qū)生態(tài)脆弱性變化趨勢(shì)及F值檢驗(yàn)

4　討論與結(jié)論

4.1　討 論

(1) 本文所選指標(biāo)重點(diǎn)突出了自然環(huán)境和人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)脆弱性的影響，指標(biāo)選擇具有普適性，數(shù)據(jù)具有可獲取性。但所選指標(biāo)能否較好地表征復(fù)雜的土地生態(tài)系統(tǒng)有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

(2) 本文借助遙感、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)手段獲取指標(biāo)數(shù)據(jù)，但受數(shù)據(jù)來(lái)源和信息提取等方面的限制，數(shù)據(jù)的精度和質(zhì)量有待進(jìn)一步提高。

4.2　結(jié) 論

(1) 生態(tài)脆弱性時(shí)間維度分析表明研究區(qū)大部分地區(qū)處于生態(tài)脆弱性態(tài)勢(shì)，但以輕度脆弱為主，且生態(tài)脆弱性朝著良好態(tài)勢(shì)發(fā)展。

(2) 生態(tài)脆弱性空間維度分析表明：在研究期限內(nèi)，研究區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)脆弱性普遍存在西北部高，中東部低的態(tài)勢(shì)。高度脆弱區(qū)主要分布在西北部的青龍鎮(zhèn)、八道河鎮(zhèn)以及婁杖子鎮(zhèn)，輕度脆弱區(qū)主要分布在研究區(qū)西南、中部的大部分區(qū)域，以及東南部的祖山林場(chǎng)。

(3) 生態(tài)脆弱性演化趨勢(shì)分析結(jié)果表明：生態(tài)脆弱性顯著提高的區(qū)域主要為輕度脆弱區(qū)，顯著降低的區(qū)域主要為中、高度脆弱區(qū)，另全域絕大部分地區(qū)脆弱性變化趨勢(shì)并不顯著。

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