黃 康, 戴文遠,3, 黃萬里,3, 歐 惠, 胡航簫

(1.福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院, 福建 福州 350007; 2.福建師范大學(xué) 地理研究所, 福建 福州 350007;3.福建師范大學(xué) 濕潤亞熱帶生態(tài)地理過程教育部重點實驗室, 福建 福州 350007)

土地利用變化是在經(jīng)濟社會變革和創(chuàng)新驅(qū)動下，與經(jīng)濟社會發(fā)展階段轉(zhuǎn)型相適應(yīng)的區(qū)域土地利用格局變化的過程。隨著城鎮(zhèn)化進程的快速發(fā)展，土地利用變化一直是全球變化與可持續(xù)發(fā)展研究的熱點之一[1-3]。在自然和人為等多方面驅(qū)動因素的綜合影響下土地利用發(fā)生變化，反之，土地利用變化也對生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)交換與能量循環(huán)產(chǎn)生重要影響，進而影響生境質(zhì)量和生態(tài)變化過程，最終改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能[4]。因此，深入研究土地利用變化對生境質(zhì)量的影響，對分析區(qū)域生態(tài)環(huán)境，促進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。近年來生境質(zhì)量評價多采用模型的方法[5-7]，其中采用最廣的是由美國斯坦福大學(xué)和世界自然基金會等機構(gòu)研發(fā)的一種可以量化多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的InVEST模型，該模型具有數(shù)據(jù)需求量相對較小，結(jié)果可視化等特點。褚琳等[8]利用InVEST模型對2000—2010年遼寧省海岸帶景觀格局與生境質(zhì)量變化進行了研究并分析了引起變化的原因。鄭宇等[9]采用InVEST模型分析昌黎縣土地利用及景觀格局的變化對生境質(zhì)量產(chǎn)生的影響，但多數(shù)研究都只針對于研究區(qū)過去和現(xiàn)在的生境質(zhì)量進行評價，對未來情況預(yù)測的研究較少。而CA-Markov模型[10-11]可以對未來的土地利用格局進行預(yù)測，通過將CA模型[12-13]和Markov模型[14]有機結(jié)合，既可以提高預(yù)測的精度，又可以更好地模擬土地利用格局的空間變化。井云清[15]等、吳晶晶[11]等運用CA-Markov模型分別對艾比湖濕地自然保護區(qū)和烏江下游地區(qū)的土地利用/覆被變化及預(yù)測進行了分析。但目前運用CA-Markov模型對土地利用變化模擬預(yù)測的研究多集中在較大區(qū)域尺度，而在中小區(qū)域尺度范圍內(nèi)的研究較少。因此，本文以福建省福州新區(qū)為例，將CA-Markov模型的模擬預(yù)測能力以及InVEST模型的生境質(zhì)量分析能力相結(jié)合，針對中尺度區(qū)域?qū)崿F(xiàn)對生境質(zhì)量變化與預(yù)測的研究。

國家級新區(qū)——福州新區(qū)既是推進福州大都市區(qū)向東面海發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)，又是兩岸交流合作的重要承載區(qū)、擴大對外開放重要門戶、東南沿海重要現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)基地、改革創(chuàng)新示范區(qū)和生態(tài)文明先行區(qū)。根據(jù)《福州新區(qū)發(fā)展規(guī)劃》(初稿)，福州新區(qū)應(yīng)堅持綠色發(fā)展理念，充分利用區(qū)內(nèi)的生態(tài)優(yōu)勢，走新型城鎮(zhèn)化的道路，建設(shè)生態(tài)宜居型新城區(qū)。但在新區(qū)發(fā)展過程中，無法避免的會造成生態(tài)用地的破壞以及生境質(zhì)量的下降。因此，本文首先利用CA-Markov模型對福州新區(qū)內(nèi)各土地利用類型的變化進行模擬和預(yù)測，深入分析其土地利用變化規(guī)律；其次通過InVEST模型對過去、現(xiàn)在和未來的生境質(zhì)量進行評價，分析土地利用變化對生境產(chǎn)生的影響，為福州新區(qū)今后的發(fā)展建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

福州新區(qū)于2015年經(jīng)國務(wù)院批復(fù)成立，2016年被進一步確立為大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新示范基地。該區(qū)位于福州市濱海地區(qū)，地理坐標(biāo)介于119°13′12″—119°42′47″E，25°20′41″—26°8′11″N，與臺灣北部隔海相望，對臺優(yōu)勢明顯。初期規(guī)劃范圍包括馬尾區(qū)、倉山區(qū)、長樂區(qū)、福清市的部分區(qū)域，共涉及30個鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道，規(guī)劃面積800 km2。新區(qū)屬典型的亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，區(qū)內(nèi)自然生態(tài)環(huán)境條件優(yōu)越，景觀獨特，森林覆蓋率高，土壤肥沃，濕地資源豐富，海域遼闊，海岸線綿長，擁有江陰、松下等深水良港以及廣闊的潮間灘涂，具有綜合開發(fā)潛力。福州新區(qū)地處長三角與珠三角之間，區(qū)位條件優(yōu)越，不僅是福州大都市發(fā)展新的經(jīng)濟增長極，而且在深化對臺交流合作方面具有重要的戰(zhàn)略地位。福州新區(qū)近年來各項建設(shè)快速展開，城鎮(zhèn)化發(fā)展很快，在人類活動強烈的干擾下，土地利用變化顯著，對區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生深刻影響。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究的土地利用數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云2000年Landsat_ETM+和2015年Landat_OLI影像，分辨率為15 m×15 m。應(yīng)用ENVI 5.0對兩期影像進行幾何校正，并在ecognition軟件支持下對其進行監(jiān)督分類。參照全國土地利用分類體系(GB/T21010-2017)并根據(jù)研究區(qū)域的景觀特征，把研究區(qū)域的土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、建設(shè)用地、水域、海域、未利用地等7類。最后結(jié)合人工目視解譯，對數(shù)據(jù)進行查錯和修改，并利用Google Earth軟件進行精度的檢驗，兩期遙感影像解譯精度均在83%以上，分類精度達到要求，結(jié)合研究區(qū)實際情況建立了土地利用二級分類體系(表1)。

表1 研究區(qū)土地利用分類體系

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用動態(tài)變化的空間分析模型 傳統(tǒng)的單一土地利用動態(tài)度模型和綜合土地利用動態(tài)度模型都只考慮了一種土地利用類型轉(zhuǎn)換為另一種土地利用類型的單向變化過程，并沒有考慮到由其它土地類型轉(zhuǎn)變?yōu)樵擃愋偷淖兓^程。因此本研究利用劉盛和等[16]提出的土地利用變化的空間分析模型，其計算公式為：

TRLi=(LA(i,t1)-ULAi)/LA(i,t1)/(t2-t1)×100%

(1)

IRLi=(LA(i,t2)-ULAi)/LA(i,t1)/(t2-t1)×100%

(2)

CCLi={(LA(i,t2)-ULAi)+(LA(i,t1)-ULAi)}/

LA(i,t1)/(t2-t1)×100%=TRLi+IRLi

(3)

式中：TRLi， IRLi， CCLi——第i種土地利用類型在t1至t2期間的轉(zhuǎn)移速率、新增速率和變化速率； LA(i,t1)， LA(i,t2)——t1和t2時刻的第i種土地利用類型的面積； ULAi——研究期內(nèi)第i種土地利用類型未變化部分的面積；t1，t2——研究初期和末期的時間。

根據(jù)各土地利用類型面積增加或減少將其劃分為擴張型和衰減型，結(jié)合各土地利用類型轉(zhuǎn)移速率與新增速率對比，進一步將其劃分為高速型、中速型和低速型。綜合考慮兩種劃分方式，對其進行排列組合共可產(chǎn)生6種類型，其計算公式與劃分方式(表2)為：

M=│Ti-Ni│/max(Ti,Ni)

(4)

式中：M——土地利用類型的變化類型的定量表示；Ti——第i種土地利用類型的轉(zhuǎn)移速率；Ni——第i種土地利用類型的新增速率。

表2 土地利用變化類型劃分

2.2.2 CA-Markov模型

(1) CA模型主要由空間、元胞、鄰域和轉(zhuǎn)化規(guī)則4個要素組成。在傳統(tǒng)的土地利用CA模型中，時間、空間和狀態(tài)被認(rèn)為是離散的[17]。每個柵格都代表著一個元胞，每個元胞都代表著各自特定的狀態(tài)即土地利用類型，并且每一個元胞的狀態(tài)都會隨著鄰域狀態(tài)和轉(zhuǎn)化規(guī)則的變化而變化，CA模型可表達為：

S(t+1)=f[S(t),N]

(5)

式中：S——元胞空間即元胞有限、離散狀態(tài)的集合；f——元胞狀態(tài)的轉(zhuǎn)換規(guī)則函數(shù)；N——每個元胞的鄰域；t+1，t——兩個不同的時刻。

(2) 馬爾科夫預(yù)測是一種具有“無后效應(yīng)”的隨機過程，即狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率僅與轉(zhuǎn)移時的狀態(tài)、轉(zhuǎn)移步數(shù)、轉(zhuǎn)移后的狀態(tài)有關(guān)，而與轉(zhuǎn)移前的時刻無關(guān)。由于土地利用變化也具有類似馬爾科夫過程的性質(zhì)，因此被廣泛應(yīng)用于預(yù)測土地利用的動態(tài)變化[18]。其模擬土地利用變化的計算公式為：

S(t+1)=Pij×S(t)

(6)

式中：S(t+1)，S(t)——t+1時刻和t時刻的土地利用系統(tǒng)的狀態(tài)；Pij——狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣。

(3) CA-Markov模型可以有機結(jié)合Markov模型長時間序列模擬預(yù)測的優(yōu)勢和CA模型在模擬空間變化的優(yōu)勢，可以較好地在數(shù)量和空間上對土地利用變化的時空格局進行模擬和預(yù)測[19]。在IDRISI軟件的支持下，利用轉(zhuǎn)移概率矩陣和轉(zhuǎn)換適宜性圖集實現(xiàn)模型的運算，并構(gòu)建5×5的濾波器。CA濾波器通過確定元胞的鄰域創(chuàng)建具有顯著空間意義的權(quán)重因子，使其作用于元胞從而確定其狀態(tài)的改變。以2000年為基期年，迭代次數(shù)設(shè)為15次，得到2015年模擬的土地利用格局，并對其進行Kappa系數(shù)檢驗。最后再以2015年為基期年，迭代次數(shù)設(shè)為15次，最終得到2030年模擬的土地利用格局。

2.2.3 InVEST生境質(zhì)量模型 InVEST生境質(zhì)量模型中定義生境為“通過給定的有機體為生命體提供資源和生存及繁育條件的空間[20]”。該模型是通過建立威脅源與生境質(zhì)量之間的聯(lián)系，綜合考慮威脅的相對影響(權(quán)重)、生境柵格與威脅之間的距離、柵格受法律保護的程度以及每一種生境類型對每一種威脅的相對敏感性等因素，計算威脅源對生境質(zhì)量的負(fù)面影響，得到研究區(qū)域的生境退化程度與生境質(zhì)量。具體計算過程為：

(7)

式中：R——威脅因子；y——威脅因子r柵格圖層的柵格數(shù)；Yr——威脅因子所占柵格數(shù)；ωr——威脅因子權(quán)重；ry——柵格y的威脅因子值(0或1)；irxy——柵格y的威脅因子值ry對生境柵格x的威脅水平；βx——柵格x的可達性水平取值0～1； 1表示極易達到，Sjr——生境類型j對威脅因子r的敏感程度；irxy通過下式得到:

(8)

(9)

式中：dxy——柵格x與柵格y之間的直線距離；drmax——威脅因子r的最大影響距離。

(10)

式中：Hj——地類j的生境適宜度；Dxj——地類j中柵格x的生境退化度；k——半飽和常數(shù)，即退化度最大值的1/2；z——模型默認(rèn)參數(shù)。

運行生境質(zhì)量模型需要的主要參數(shù)包括威脅因子影響的距離及其權(quán)重、生境對各威脅因子的適宜度和敏感性。根據(jù)模型推薦的參考值和研究區(qū)實際情況，將對自然環(huán)境影響程度較大的人工用地(建設(shè)用地)和半人工用地(耕地)作為威脅因子，其影響范圍和權(quán)重按照人類活動對自然環(huán)境影響程度，即人工用地>半人工用地進行賦值(表3)。參考InVEST模型的實例并結(jié)合Foresman[21]、肖明[22]、鞏杰[23]、吳季秋[24]等學(xué)者的研究，對各生境類型對威脅因子的適宜度與敏感性進行賦值(表4)。

表3 威脅因子的最大影響距離及其權(quán)重

表4 不同生境類型對不同威脅因子的敏感度

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用動態(tài)演變

根據(jù)土地利用變化空間分析模型對福州新區(qū)2000—2015年的土地利用變化程度的測算和變化類型劃分的結(jié)果(表5—6)可以看出： ①15 a間福州新區(qū)耕地的轉(zhuǎn)移面積最大，達7 047.27 hm2，占區(qū)域總體轉(zhuǎn)移面積的37.49%，是其他土地利用類型新增部分的主要來源。轉(zhuǎn)移速度明顯快于其他土地利用類型，接近其新增速度的3倍，且耕地的轉(zhuǎn)移速率遠大于其新增速率，屬于中速衰減型。但是由于耕地的基期面積在所有類型中最大，導(dǎo)致其變化速率以及轉(zhuǎn)移速率并不高。 ②建設(shè)用地的新增速度和速率在所有土地利用類型中都是最快的，其新增面積同樣也是最大的，且新增速率遠大于轉(zhuǎn)移速率，屬于高速擴張型。在研究期內(nèi)，建設(shè)用地的新增面積占區(qū)域總體新增面積的61.52%，可見福州新區(qū)在15 a內(nèi)經(jīng)歷了較為劇烈的建設(shè)用地擴張。 ③未利用地是福州新區(qū)內(nèi)變化最為劇烈的地類，其變化比例高達49.23%，遠高于其他土地利用類型。在研究期內(nèi)，未利用地的轉(zhuǎn)移速率最快且新增速率僅次于建設(shè)用地，從而導(dǎo)致其轉(zhuǎn)移面積與新增面積相當(dāng)，說明新區(qū)內(nèi)對未利用地的使用和閑置程度都較高。 ④除林地和水域?qū)儆谥兴偎p型外，草地和海域分別均屬于低速衰減型，其轉(zhuǎn)移速度和速率一般大于其同期的新增速度與速率，凈地面積在減少。其中林地和水域的衰減趨勢較為明顯，在轉(zhuǎn)移速率為1.34%和1.86%的同時新增速率只有0.37%和0.64%。

表5 福州新區(qū)2000-2015年土地利用動態(tài)變化率

表6 福州新區(qū)2000-2015年各類用地變化類型

注：M為土地利用類型的變化類型的定量表示。

3.2 CA-Markov預(yù)測結(jié)果

為提高CA-Markov模型的預(yù)測精度，本研究采用土地利用分類中的二級地類進行模擬預(yù)測，運用IDRISI模型中的Crosstab模塊對模擬結(jié)果與實際結(jié)果進行Kappa系數(shù)檢驗。其計算公式為：

Kappa=(Po-Pc)/(Pp-Pc)

(11)

式中：Po——正確模擬的比例；Pp——理想分類情況下的正確模擬比例；Pc——隨機情況下期望的正確模擬比例。通常，當(dāng)Kappa≥0.75時，則說明模擬精度較高；當(dāng)0.4≤Kappa≤0.75時，模擬精度一般；當(dāng)Kappa≤0.4時，則精度較差。將2000年土地利用現(xiàn)狀圖與模擬結(jié)果進行對比，得到模擬結(jié)果對比數(shù)據(jù)(表7)。由模擬結(jié)果可知，968 637個柵格得到正確模擬，占總柵格數(shù)量的92.51%。2015年模擬值與實際值的總體Kappa系數(shù)達到0.957 2，遠大于0.75，并且各土地利用類型的Kappa系數(shù)均大于0.75。表明兩者一致性較高，變化相對較小，模擬結(jié)果可信。據(jù)此，本研究進一步模擬研究區(qū)2030年土地利用情況。

表7 福州新區(qū)2015年部分土地利用類型模擬Kappa系數(shù)

3.3 生境質(zhì)量的時空演變特征

基于CA-Markov和InVEST模型得到研究區(qū)2000，2015和2030年的生境質(zhì)量時空分布。生境質(zhì)量指數(shù)在柵格圖層中是以0～1之間連續(xù)變化的值來體現(xiàn)，其值越接近1，則生境質(zhì)量越好，越有利于生物多樣性的維持。為更好地比較研究區(qū)土地利用變化對生境質(zhì)量的影響，將3期生境質(zhì)量指數(shù)運算結(jié)果等距劃分為低(0～0.2)、較低(0.2～0.4)、中等(0.4～0.6)、較高(0.6～0.8)和高(0.8～1)5個級別，分別統(tǒng)計3期各等級生境質(zhì)量柵格數(shù)及其所占百分比(圖1，表8)。結(jié)果表明： ①在時間上，研究區(qū)2000—2030年生境質(zhì)量明顯下降。其中，2000年生境質(zhì)量最好，中等及以上生境占62.33%，且低等級生境僅占17.50%。至2015年，中等及以上生境占比降至56.07%，雖然較低等級生境占比有所上升，但低等級生境占比顯著上升至29.48%。至2030年，生境質(zhì)量進一步下降，低等級生境占比上升至41.23，而較低等級生境驟降為0，主要向低等級和中等級生境轉(zhuǎn)移。雖然2030年中等及以上生境占比達58.57%，較2015年有所上升，但不可忽視的是低等級生境占比增加了11.94%和高等級生境占比減少了6.45%。以上變化表明，2000—2030年研究區(qū)生境質(zhì)量明顯退化，從土地利用及其轉(zhuǎn)移變化來看，其主要原因為2000—2030年建設(shè)用地和未利用地等生境適宜度較低的地類面積大大增加，而研究區(qū)內(nèi)面積最大的耕地和生境適宜度較高的林地以及水體面積大量減少。 ②在空間上，研究區(qū)生境質(zhì)量整體體現(xiàn)出由西北向東南逐漸遞增的趨勢。其中，北部地區(qū)生境退化較為嚴(yán)重，主要分布在馬尾鎮(zhèn)和城門鎮(zhèn)地區(qū)，上述地區(qū)與福州市中心緊密相連，主要受福州市中心建設(shè)用地向外擴張的影響；其次為瑯岐開發(fā)區(qū)，其位于閩江入?？谔?，2000—2015年生境退化并不顯著，至2030年，瑯岐開發(fā)區(qū)建設(shè)用地環(huán)島擴張趨勢明顯，同時影響閩江入海口處生境質(zhì)量。中部地區(qū)以長樂機場向外擴散生境質(zhì)量逐年降低，以低等和中等為主。雖然文武砂水庫保持著高等級的生境質(zhì)量，但由于福州濱海新城東湖VR小鎮(zhèn)的建設(shè)導(dǎo)致其周邊生境質(zhì)量已達到低等級。南部變化較為緩和，主要以江陰國際集裝箱碼頭為中心向外擴張以及侵占沿海灘涂和淺海水域?qū)е律迟|(zhì)量逐年下降；江鏡鎮(zhèn)人工環(huán)境侵占相對較少仍然保持著高等級的生境質(zhì)量；而高山鎮(zhèn)和東瀚鎮(zhèn)內(nèi)分布著眾多丘陵，低生境分布較為零星，且根據(jù)預(yù)測結(jié)果，該地區(qū)中部分草地及耕地轉(zhuǎn)換為林地，生境質(zhì)量有所上升。

圖1 福州新區(qū)生境質(zhì)量空間分布(2000-2030年)

表8 福州新區(qū)2000-2030年不同等級生境質(zhì)量比例

等級生境質(zhì)量2000年柵格數(shù)/104所占比例/%2015年柵格數(shù)/104所占比例/%2030年柵格數(shù)/104所占比例/%低等0～0.218.327 317.5030.869 829.4843.375 441.43較低等0.2～0.422.046 721.0617.760 416.9600中等0.4～0.625.847 024.6924.710 523.6036.833 935.18較高等0.6～0.80.768 60.730.653 60.620.538 30.51高等0.8～137.713 536.0230.708 829.3323.955 522.88

3.4 生境質(zhì)量變化原因分析

從上述分析可以看出，研究區(qū)2000—2030年生境質(zhì)量呈明顯地下降趨勢。從土地利用的角度來看，研究區(qū)內(nèi)主要的變化特征為建設(shè)用地的高速擴張以及生境質(zhì)量較高的林地和水域的大量減少，草地和灘涂等中等生境適宜度的地類也有一定程度的減少。作為研究區(qū)生境質(zhì)量威脅源的建設(shè)用地在研究期間急劇增長，特別是以長樂機場周邊擴張最為劇烈，不斷侵占生境適宜度較高的林地、水域、灘涂和草地，從而導(dǎo)致威脅源的面積不斷增加，其影響范圍也不斷擴張，導(dǎo)致研究區(qū)生境質(zhì)量不斷下降。從地形的角度來看，福州新區(qū)背山面海，地形較為平坦，最高海拔僅為384 m，研究區(qū)內(nèi)僅有北部的羅星街道和亭江鎮(zhèn)交界處、瑯岐開發(fā)區(qū)，中部的松下鎮(zhèn)以及南部的東瀚鎮(zhèn)內(nèi)有少量丘陵地區(qū)。就地形而言其建設(shè)用地開發(fā)難度較小，不加以限制易造成無序擴張的狀態(tài)，而丘陵地區(qū)由于人類活動對其影響較小，因此一直保持著較高的生境質(zhì)量。從生境質(zhì)量的空間分布來看，生境質(zhì)量指數(shù)在0.6以上的區(qū)域主要分布在北部的閩江河口，中部的文武砂水庫，南部的江鏡鎮(zhèn)沿海地區(qū)以及東瀚鎮(zhèn)的丘陵地區(qū)，閩江河口和文武砂水庫為福州市重要的濕地區(qū)域，特別是閩江口國家濕地公園，自然環(huán)境優(yōu)越，是我國候鳥遷徙重要越冬地，生物多樣性豐富，同時政府十分重視對上述區(qū)域的生態(tài)保護，因此具有較高的生境質(zhì)量。

4 討 論

本文將福州新區(qū)未來土地利用變化模擬預(yù)測結(jié)果與《福州新區(qū)總體規(guī)劃(2015—2030年)》的遠景用地布局規(guī)劃(以下簡稱“2030年用地規(guī)劃”)進行對比(圖2)，分析模擬預(yù)測結(jié)果與規(guī)劃之間的差異。結(jié)果表明，預(yù)測的2030年建設(shè)用地在空間分布上與2030年用地規(guī)劃基本相同，但在面積上存在一定的差距。2030年用地規(guī)劃顯示規(guī)劃建設(shè)用地面積將達41 398.31 hm2，占研究區(qū)總面積高達43.93%，而本研究預(yù)測的建設(shè)用地面積為31 169.21 hm2，二者相差11.83%，相當(dāng)于2015年新區(qū)內(nèi)所有林地的面積。按此規(guī)劃，2015—2030年建設(shè)用地增長速度將高達1 162.52 hm/a，遠遠大于2000—2015年的建設(shè)用地增長速度。同時，研究區(qū)北部擁有長樂海蚌省級自然保護區(qū)和文武砂水庫，生態(tài)價值重要，按照2030年用地規(guī)劃將對其生境造成嚴(yán)重影響。其次，新區(qū)內(nèi)由于各類建設(shè)用地的擴張，將導(dǎo)致生境質(zhì)量明顯下降，除河流海域等地類以外，2030年大部分區(qū)域生境質(zhì)量均在中等級以下范圍。因此，為對新區(qū)的生態(tài)環(huán)境進行保育，避免生境質(zhì)量向更嚴(yán)重的情況退化，建議將2030年用地規(guī)劃中的建設(shè)用地邊界作為限制建設(shè)區(qū)邊界，將預(yù)測結(jié)果作為允許建設(shè)區(qū)邊界，提高建設(shè)用地的集約利用程度，以期達到經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益的綜合提高，建設(shè)生態(tài)型新城區(qū)。

圖2 福州新區(qū)2030年模擬與規(guī)劃建設(shè)用地對比

5 結(jié) 論

(1) 從土地利用變化空間分析模型和變化類型的劃分結(jié)果可以看出，研究區(qū)耕地、林地和水域與建設(shè)用地分別屬于中速衰減型和高速擴張型，衰減速度和擴張速度均較大；雖然未利用地面積變化較小，但由于其轉(zhuǎn)移與新增速度和速率相當(dāng)，導(dǎo)致其變化最為劇烈；草地和海域均屬于低速衰減型，衰減速度較低。

(2) 從對模擬精度的檢驗結(jié)果看，研究區(qū)各二級地類的Kappa系數(shù)均超過0.750 0，且新區(qū)總體的Kappa系數(shù)高達0.957 2，模擬結(jié)果可信度較高。

(3) 2000—2030年，福州新區(qū)由于大量生境質(zhì)量高的地類轉(zhuǎn)化為生境質(zhì)量較低的建設(shè)用地以及土地利用強度和圍墾強度加大，威脅源數(shù)量增多，威脅范圍更廣，導(dǎo)致生境質(zhì)量退化嚴(yán)重。