李 政， 何 偉， 楊 皎， 趙曉全， 陳 林

（1.四川師范大學(xué) 西南國土資源評(píng)價(jià)與監(jiān)測教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都610066；2.四川師范大學(xué) 地理與資源科學(xué)學(xué)院，四川 成都610066； 3.重慶市地理信息和遙感應(yīng)用中心，重慶401121）

國土利用生態(tài)健康是指轄區(qū)國土在人類的利用下能夠保持自我組織結(jié)構(gòu)功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且不對(duì)其他系統(tǒng)產(chǎn)生影響，使國土、人類、生物、外界環(huán)境之間共生過程得到持續(xù)發(fā)展的一種狀態(tài)，主要包括活力、組織力、恢復(fù)力與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能等4方面特征［1-2］.近年來，伴隨著資源枯竭、環(huán)境污染等問題的凸顯，國土利用生態(tài)健康作為國土生態(tài)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的新目標(biāo)備受關(guān)注.因此，評(píng)價(jià)國土利用生態(tài)健康并制定合理調(diào)控措施是當(dāng)前區(qū)域健康與社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急.

國土利用生態(tài)健康評(píng)價(jià)始于20 世紀(jì)末期，國內(nèi)外相關(guān)研究不多，主要集中于國土利用生態(tài)健康內(nèi)涵、國土利用生態(tài)健康機(jī)理、國土利用生態(tài)健康水平分析和國土利用生態(tài)健康調(diào)控等方面［3-4］.研究尺度以單一國土生態(tài)系統(tǒng)與市域、縣（區(qū)）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道）等基本行政區(qū)為主［2，5］，涉及城市［6］、濕地［7］、草地［8］、河流［9］等類型.研究方法大多依據(jù)活力-組織力-恢復(fù)力（VOR）理論，從“活力-組織-彈性-功能”等方面構(gòu)建國土利用生態(tài)健康的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系［4］.本文以長江上游山丘區(qū)宜賓市為研究對(duì)象，綜合考慮國土生態(tài)系統(tǒng)與人類活動(dòng)間的相互作用，將偏自然的“活力-組織-彈性-功能”理論與表征“人地相互關(guān)系”的PSR 模型相結(jié)合，利用格網(wǎng)模型將遙感數(shù)據(jù)、國土利用數(shù)據(jù)以及面板數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化，在實(shí)現(xiàn)多元數(shù)據(jù)兼容、細(xì)化評(píng)價(jià)空間精度的同時(shí)，達(dá)到單一生態(tài)系統(tǒng)向復(fù)合型生態(tài)系統(tǒng)的拓展，從而建立適宜的國土利用生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系；以公里格網(wǎng)為基本評(píng)價(jià)單元，測度各格網(wǎng)國土利用生態(tài)健康水平；采用ESDA 空間探索技術(shù)揭示格網(wǎng)尺度下國土利用生態(tài)健康水平空間分異規(guī)律，并利用因子探測器直觀展現(xiàn)各因素決定力大小.旨在豐富國土利用生態(tài)健康評(píng)價(jià)研究內(nèi)容，為區(qū)域國土利用生態(tài)健康水平提升提供針對(duì)性的對(duì)策.

1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理

1.1 研究區(qū)概況 宜賓市位于四川省東南部，介于103°36′E ～105°20′E，27°50′N ～29°16′N 間，中心地理坐標(biāo)為（103°36′E，29°16′N），下轄二區(qū)八縣，總面積達(dá)1.3 ×104km2（圖1）.該區(qū)域是四川盆地至云貴高原的過渡地帶，地形以中低山地和丘陵為主，嶺谷相間，平壩狹小零碎，為“七山一水兩分田”的景觀分布格局，呈西南高、東北低態(tài)勢(shì)［10-11］.2015 年，全市人口總計(jì)554.29 萬，地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)1 525.94 億元，近5 年GDP 增速均保持在8.3%以上，穩(wěn)居四川省第四位.宜賓市擁有豐富的煤、鐵礦產(chǎn)、水能、旅游、航運(yùn)以及農(nóng)業(yè)資源，為區(qū)域開發(fā)奠定了基礎(chǔ).憑借著其位于成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)、南貴昆經(jīng)濟(jì)區(qū)、攀西經(jīng)濟(jì)區(qū)融合點(diǎn)的區(qū)位優(yōu)勢(shì)以及“長江上游輻射吸納川滇黔的區(qū)域中心”“國際化生態(tài)山水文化名城”戰(zhàn)略的啟動(dòng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷加快，城鎮(zhèn)化水平持續(xù)提升，截止2015 年底，城鎮(zhèn)化率高達(dá)48.5%.隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，宜賓市外來人口不斷增加，在為區(qū)域發(fā)展提供勞動(dòng)力保障與技術(shù)的同時(shí)也加大了區(qū)域資源環(huán)境的壓力，區(qū)域國土生態(tài)可持續(xù)發(fā)展面臨新挑戰(zhàn).因此，在資源型城市轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與區(qū)域國土生態(tài)發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略的大背景下，開展市域內(nèi)國土利用生態(tài)健康評(píng)價(jià)研究對(duì)于國土生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與保護(hù)以及生態(tài)屏障的建立，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義.2018 年7 月，經(jīng)報(bào)國務(wù)院批準(zhǔn)，撤銷宜賓縣，設(shè)立宜賓市敘州區(qū)，但本文所用數(shù)據(jù)截止到2016 年，故仍沿用撤銷前名稱.

1.2 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理 本研究中縣級(jí)社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要來自于《宜賓市統(tǒng)計(jì)年鑒》（2016年）、《宜賓市統(tǒng)計(jì)公報(bào)》（2016 年）以及政府相關(guān)部門網(wǎng)站發(fā)布的信息.國土利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)由中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)環(huán)境數(shù)據(jù)中心（http：／ ／www.resdc.cn）下載的2015 年Landsat ETM+、OLI影像解譯得到，空間分辨率為30 m×30 m.考慮研究需要，類型確定為耕地、林地、草地、城鎮(zhèn)建設(shè)用地、農(nóng)村居民點(diǎn)、水域、獨(dú)立工礦及交通用地. DEM 數(shù)據(jù)來自于NASA美國國家航空航天局（search.earthdata.nasa.gov）提供的ASTER-GDEMV2 30 m分辨率的數(shù)字高程數(shù)據(jù).利用ArcGIS 10.2 中創(chuàng)建漁網(wǎng)工具，生成1 km ×1 km 的公里格網(wǎng)，宜賓市共生成為13 307個(gè)公里格網(wǎng)，由于涉及的評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，利用空間統(tǒng)計(jì)工具將各指標(biāo)細(xì)化到空間格網(wǎng)評(píng)價(jià)單元上，實(shí)現(xiàn)多元數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化.

圖1 研究區(qū)地理位置示意圖Fig. 1 Schematic diagram of the study area

2 研究方法

2.1 PSR評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建 國土是人民生產(chǎn)生活的基本保障，人類賴以生存和發(fā)展的基本自然要素，自然與人類活動(dòng)的綜合體，系統(tǒng)內(nèi)部健康與否關(guān)系到人類的生存和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，建立指標(biāo)體系時(shí)必須綜合考慮國土生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部與人類活動(dòng)間的相互作用.本文將PSR 模型與“活力-組織-彈性-功能”理論相結(jié)合，遵從指標(biāo)選取的完整性、科學(xué)性、靈活性、系統(tǒng)性和可操作性等原則，參照相關(guān)學(xué)者的研究成果［12-14］，結(jié)合宜賓市的實(shí)際情況，以及數(shù)據(jù)的可獲得性共選取了10 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建了宜賓市國土利用生態(tài)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系.該指標(biāo)體系將偏自然的系統(tǒng)內(nèi)部“活力-組織-彈性-功能”與表征“人地相互關(guān)系”的PSR 模型有機(jī)結(jié)合，達(dá)到了評(píng)價(jià)的內(nèi)在要求，有利于反映國土生態(tài)系統(tǒng)真實(shí)狀況.其中“壓力”是國土資源自身缺陷狀況與人類活動(dòng)對(duì)國土及周邊環(huán)境的影響，選取地形破碎度、土壤侵蝕、人口密度與人為活動(dòng)壓力指數(shù)來衡量，人為活動(dòng)壓力指數(shù)參考相關(guān)研究成果［14-16］對(duì)人為壓力強(qiáng)度參數(shù)設(shè)定.“狀態(tài)”是國土系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能所呈現(xiàn)出的狀態(tài)，并通過“活力-組織-彈性-功能”理論來闡述：活力是指國土生態(tài)系統(tǒng)的能量與活動(dòng)性，以歸一化植被指數(shù)表征［17］；組織是指國土生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多樣性，以景觀多樣性指數(shù)來表征［18］；彈性是指國土生態(tài)系統(tǒng)在脅迫條件下維持其結(jié)構(gòu)和功能的能力，以生態(tài)彈性度來表征，生態(tài)彈性度的計(jì)算參考了徐明德等［13］的研究結(jié)果；功能凸顯國土生態(tài)系統(tǒng)為人類提供服務(wù)的能力，以生態(tài)服務(wù)價(jià)值來表征，其中單位面積上的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值采用潘耀忠等［19］與謝高地等［20］基于專家建議優(yōu)化的體系標(biāo)準(zhǔn)；“響應(yīng)”是指人類為國土生態(tài)恢復(fù)所采取的政策性措施，主要包括環(huán)保投資金額與第三產(chǎn)業(yè)所占GDP比重.具體情況見表1 和2.

表1 生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Tab. 1 Ecosystem health evaluation index system

表2 國土利用類型相關(guān)參數(shù)對(duì)照表Tab. 2 Table of related parameters of land use types

2.2 基于格網(wǎng)模型的熵權(quán)綜合評(píng)價(jià)法 國土利用生態(tài)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)因子涉及到遙感數(shù)據(jù)、國土利用數(shù)據(jù)以及面板數(shù)據(jù)相關(guān)的自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)多種評(píng)價(jià)因子.本文為了方便多元數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化與兼容，豐富評(píng)價(jià)單元屬性維度，細(xì)化評(píng)價(jià)區(qū)域空間精度，采用格網(wǎng)法進(jìn)行空間索引的建立與矢量數(shù)據(jù)的柵格化［21］.同時(shí)為了避免人為因素的干擾，采用較為客觀的熵值法確定權(quán)重，并利用綜合指數(shù)法對(duì)研究區(qū)各格網(wǎng)的國土利用生態(tài)健康值進(jìn)行評(píng)價(jià).其具體步驟為：

1）格網(wǎng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理：

其中，Xij為標(biāo)準(zhǔn)化后的值，xij為第i個(gè)格網(wǎng)第j項(xiàng)指標(biāo)的值，xjmin、xjmax為區(qū)域內(nèi)第j項(xiàng)指標(biāo)的最小值、最大值.

2）熵權(quán)法求取權(quán)重：

（a）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的信息熵ej：

其中，k ＞0，k ＝1／ln（n），n 為評(píng)價(jià)單元總個(gè)數(shù)，ej≥0.

（b）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重值wj：

其中，ej為信息熵，m為評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù).

3）健康值計(jì)算：

其中，F(xiàn)為健康值，wi為第i 子系統(tǒng)的權(quán)重，xij為標(biāo)準(zhǔn)化值，m為第i子系統(tǒng)所包含的指標(biāo)數(shù).

2.3 空間探索性分析 空間探索分析是一種強(qiáng)調(diào)以空間關(guān)聯(lián)測度為核心，以揭示研究對(duì)象空間相互作用機(jī)制為目標(biāo)的數(shù)據(jù)空間描述與可視化分析方法，可以分為全局自相關(guān)與局部自相關(guān)［22］.全局空間自相關(guān)主要探索屬性數(shù)據(jù)值在整個(gè)區(qū)域空間的分布特征，全局Moran's I 指數(shù)是反應(yīng)分布特征的合意測度指標(biāo)，指數(shù)介于-1 與1 之間，大于0 表示正相關(guān)，小于0 則表示負(fù)相關(guān)；局部空間自相關(guān)主要用于分析各單元屬性值在異質(zhì)性空間的分布格局，度量每個(gè)區(qū)域與周邊區(qū)域之間的局部空間關(guān)聯(lián)程度，局部Moran's I 統(tǒng)計(jì)量越大表示相似觀測值的區(qū)域單元空間集聚，越小表示不相似值的區(qū)域單元空間集聚［23］.

全局Moran's I指數(shù)計(jì)算公式為：

局部Moran's I指數(shù)計(jì)算公式為：

其中，wij為空間鄰接原則建立的權(quán)重矩陣，xi與xj分別為第i與第j個(gè)單元評(píng)價(jià)值，ˉx為n個(gè)評(píng)價(jià)值的均值［21］.

2.4 地理探測器分析法 地理探測器是由王勁峰等［24］提出的一種檢驗(yàn)單變量的空間分異性以及通過檢驗(yàn)兩個(gè)變量空間分布的一致性，探測兩變量之間因果關(guān)系的一種計(jì)量統(tǒng)計(jì)分析方法，主要包括因子探測器、風(fēng)險(xiǎn)探測器、生態(tài)探測器、交互探測器［24-26］.本文運(yùn)用因子探測器對(duì)宜賓市國土生態(tài)系統(tǒng)健康綜合評(píng)價(jià)指數(shù)空間分異規(guī)律進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力探測識(shí)別，其實(shí)質(zhì)是通過比較因子指標(biāo)在不同類別分區(qū)上的總方差與其在整個(gè)區(qū)域上的總方差，計(jì)算公式如下：其中，PD，F(xiàn)為影響因子D對(duì)宜賓市國土生態(tài)系統(tǒng)綜合健康水平空間分異規(guī)律的探測力指標(biāo)；nD，i為次一級(jí)區(qū)域的樣本數(shù)；n、分別為整個(gè)區(qū)域的樣本數(shù)與國土利用生態(tài)健康綜合評(píng)價(jià)指數(shù)空間分異規(guī)律的方差；m、分別為次一級(jí)區(qū)域的樣本數(shù)與方差；PD，F(xiàn)介于0 與1 之間，值越大，表明該分區(qū)因子指標(biāo)對(duì)國土利用生態(tài)健康水平空間分異規(guī)律影響越大［27］.綜合考慮宜賓市自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)情況，遵從指標(biāo)因子的科學(xué)性與合理性，選取P1（土壤侵蝕度）、選取P2（地形破碎度）、選取P3（人口密度）、選取P4（人口活動(dòng)壓力指數(shù)）、S1（歸一化植被指數(shù)）、S2（景觀多樣性指數(shù)）、S3（生態(tài)彈性度）、S4（生態(tài)服務(wù)價(jià)值）、R1（環(huán)保投資金額）、R2（第三產(chǎn)業(yè)所占GDP的比重），共計(jì)10 個(gè)指標(biāo).

3 結(jié)果與分析

3.1 國土利用生態(tài)健康狀況分析 為了反映宜賓市各區(qū)縣國土利用生態(tài)健康狀況，將格網(wǎng)內(nèi)的國土生態(tài)各系統(tǒng)健康指數(shù)在ArcGIS 平臺(tái)，利用匯總統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)工具統(tǒng)計(jì)得到各區(qū)縣的健康平均指數(shù)（圖2）.由圖2 可得到宜賓市各區(qū)縣國土生態(tài)系統(tǒng)綜合健康狀況與壓力、狀態(tài)、響應(yīng)子系統(tǒng)的具體情況.

2015 年宜賓市各區(qū)縣國土生態(tài)系統(tǒng)綜合健康平均指數(shù)圍繞0.60 上下波動(dòng)，區(qū)域發(fā)展相對(duì)均衡，這得益于宜賓市以亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候?yàn)橹鳎瑲夂驕睾?，常年熱量充足，雨量充沛，河流廣布，動(dòng)植物資源豐富，生態(tài)環(huán)境狀況較好.各區(qū)縣中僅有筠連縣、屏山縣與興文縣超過全市平均值，最高為0.65（屏山縣、興文縣）；其他區(qū)縣略低于平均水平，最低為0.59（南溪區(qū)），中心城區(qū)與郊區(qū)縣差異較大.差異出現(xiàn)的主要原因是各區(qū)縣土地利用結(jié)構(gòu)不同，南溪區(qū)與翠屏區(qū)建設(shè)用地面積比重較大，植被覆蓋度相對(duì)于郊區(qū)縣較低，導(dǎo)致國土生態(tài)系統(tǒng)“活力-組織-彈性-功能”水平低，其自我調(diào)節(jié)、自我恢復(fù)能力較差.

為了揭示系統(tǒng)內(nèi)部健康狀況，從壓力、狀態(tài)和響應(yīng)3 個(gè)維度加以分析，可以發(fā)現(xiàn)：市平均壓力健康指數(shù)為0.71，二區(qū)八縣指數(shù)高且比較均衡，其中最高值為屏山縣與筠連縣的0.77，最低值為翠屏區(qū)的0.63，這與該區(qū)域地形地貌關(guān)系密切，屏山縣與筠連縣處于云貴高原與四川盆地的過渡地帶，海拔高且地形較為破碎，土壤易被侵蝕，生態(tài)環(huán)境壓力大；翠屏區(qū)雖然人口壓力指數(shù)大于其他區(qū)縣，但地形較為平坦，平均海拔僅為371.20 m，加之長江的強(qiáng)大生態(tài)修復(fù)功能對(duì)壓力的緩解作用，壓力指數(shù)并不高.

二區(qū)八縣平均狀態(tài)健康指數(shù)圍繞全市平均水平0.67 上下小幅波動(dòng)，區(qū)縣之間差異不大，表明面對(duì)人類施加的壓力國土系統(tǒng)內(nèi)部都能呈現(xiàn)出良好的狀態(tài).全市植被覆蓋度高，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較好，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)能力強(qiáng)，導(dǎo)致區(qū)域間差異小.這也是該區(qū)域打造國際化生態(tài)山水文化名城的自身優(yōu)勢(shì).

二區(qū)八縣平均響應(yīng)健康指數(shù)呈現(xiàn)“三級(jí)階梯”的態(tài)勢(shì)，第一級(jí)階梯為高值區(qū)，主要包括興文縣、筠連縣與翠屏區(qū)，其響應(yīng)健康指數(shù)均大于0.35，該區(qū)域是宜賓市的工業(yè)集中區(qū)，在面臨產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型與生態(tài)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)中，政府投入相對(duì)較大；第二級(jí)階梯為中值區(qū)，其值介于0.30 ～0.32 之間，主要包括：長寧、宜賓與屏山三郊區(qū)縣.三級(jí)階梯為低值區(qū)，主要包括江安縣、珙縣、高縣與南溪區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)健康響應(yīng)指數(shù)均低于0.24，該區(qū)域生態(tài)環(huán)境較好，政府對(duì)環(huán)保的投入較小.

為了明確研究區(qū)國土利用生態(tài)健康程度的差異，需要對(duì)其進(jìn)行分級(jí)處理.本文利用ArcGIS 中自然斷裂法，通過對(duì)比分析方差合優(yōu)率GVF 值將生態(tài)健康值劃分為不同離散類，尋找數(shù)據(jù)間的“斷裂”之處，使數(shù)據(jù)類間的差異最大，類內(nèi)部的差異最小，實(shí)現(xiàn)“物以類聚”［28］.依據(jù)研究需要，將宜賓市國土利用生態(tài)健康綜合指數(shù)分為3 個(gè)級(jí)別，分別表征不同的健康狀況，依次為健康、亞健康與不健康.通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，在0.38、0.59、0.63 處數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯的斷層，將13 307 個(gè)數(shù)據(jù)劃分為三級(jí)階梯，第一級(jí)階梯［0.38，0.59）、第二級(jí)階梯［0.59，0.63）、第三級(jí)階梯［0.63，0.73］，三級(jí)階梯分別對(duì)應(yīng)國土利用生態(tài)不健康、亞健康、健康狀態(tài).各級(jí)別的區(qū)域特征參考了徐明德等［13］對(duì)于土地生態(tài)系統(tǒng)不同健康狀況區(qū)域的定義，具體情況見表3.

依據(jù)國土利用生態(tài)健康狀況分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)宜賓市國土利用生態(tài)健康狀況進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià).由圖3 可得，國土生態(tài)系統(tǒng)不健康區(qū)域主要集中于宜賓市東北部平原丘陵區(qū)與南部高原盆地過渡區(qū)，主要包括宜賓縣西部的泥溪鎮(zhèn)、東部永興鎮(zhèn)與白花鎮(zhèn)，翠屏區(qū)中部城區(qū)，南溪區(qū)東南部與江安縣西北部接壤區(qū)域以及珙縣中西部上羅鎮(zhèn)與玉和苗族鄉(xiāng)及其周邊地區(qū)，面積達(dá)3 214 km2，占區(qū)域總面積的24.15%.該區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)不合理，活力較低，出現(xiàn)大面積的生態(tài)環(huán)境異常區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)受到一定程度的破壞.因此，相關(guān)政府部門要積極采取措施，優(yōu)化國土利用類型空間結(jié)構(gòu)，恢復(fù)生態(tài)用地，加大環(huán)保投資，制定相關(guān)環(huán)境保護(hù)政策法規(guī)，同時(shí)加強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)能力，提高自然災(zāi)害的預(yù)防與處理能力，建立健全國土生態(tài)系統(tǒng)預(yù)警監(jiān)測機(jī)制，改善國土利用生態(tài)健康水平，為打造長江上游生態(tài)城市、國際化生態(tài)山水文化名城而努力.

表3 國土利用生態(tài)健康狀態(tài)分級(jí)Tab. 3 Classification of ecological health status of land use

圖3 宜賓市國土利用生態(tài)健康狀況圖Fig. 3 Ecological health status of land use in Yibin City

亞健康區(qū)域面積較不健康區(qū)域面積大，約占區(qū)域總面積的29.78%，該類型集中分布于翠屏區(qū)、南溪區(qū)與江安縣境內(nèi)，零散分布于各區(qū)縣.表明全市國土生態(tài)系統(tǒng)雖然敏感性區(qū)域較多，但基本能發(fā)揮正常的生態(tài)功能，生態(tài)經(jīng)濟(jì)基本可持續(xù).因此，該類型區(qū)在保持原有現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上要充分挖掘影響國土生態(tài)健康的障礙因子，尋找主要矛盾，并提出針對(duì)性措施.

健康區(qū)域面積達(dá)6 131 km2，占區(qū)域總面積的46.07%.該類型主要分布于屏山縣中西部，筠連縣與興文縣中部、南部以及零散分布于其他區(qū)縣.該類型區(qū)在應(yīng)對(duì)國土利用生態(tài)健康的問題上，主要工作是保持與防范.未來幾年是宜賓市建設(shè)小康社會(huì)的攻堅(jiān)期，生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展，資源環(huán)境友好發(fā)展離不開國土生態(tài)健康發(fā)展.

3.2 國土利用生態(tài)健康空間探索分析 本文運(yùn)用空間探索分析法，選用Moran's I 作為國土利用生態(tài)健康水平空間差異性規(guī)律的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，揭示國土利用生態(tài)健康空間集聚格局特征，便于為區(qū)域進(jìn)行國土生態(tài)整治工程項(xiàng)目布局尋求合理的選址參考等.將評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Geoda 10.0，建立一個(gè)rook 一階空間權(quán)重矩陣，得到宜賓市國土利用生態(tài)健康水平Moran's I 值，并采用蒙特卡羅模擬的方法在99.9%的置信度下進(jìn)行顯著性檢驗(yàn).為進(jìn)一步分析國土利用生態(tài)健康水平局部空間自相關(guān)程度，需將Moran散點(diǎn)圖與LISA顯著性水平有機(jī)結(jié)合.依據(jù)國土利用生態(tài)健康水平Moran's I指數(shù)，在5%顯著性水平下繪制LISA集聚圖（圖4（B））.

由圖4（A）可得，2015 年宜賓市國土利用生態(tài)健康水平Moran's I值為0.447 179.通過Moran散點(diǎn)的分布狀況可以定性各區(qū)域與周邊區(qū)域某地理現(xiàn)象或者某一屬性值的相互關(guān)系.屬性值存在較強(qiáng)的空間正相關(guān)的點(diǎn)將落入HH（“高-高”）和LL（“低-低”）象限，即自身健康水平高周圍高，自身低周圍低，具有均質(zhì)性；存在較強(qiáng)的空間負(fù)相關(guān)的點(diǎn)將會(huì)落入LH（“低-高”）和HL（“高-低”）象限，即自身健康水平高低與周圍相反，具有異質(zhì)性.根據(jù)屬性值落入?yún)^(qū)間的情況可知宜賓市國土利用生態(tài)健康水平在市域內(nèi)具有較強(qiáng)的空間相關(guān)性.

由圖4（B）可得，宜賓市國土利用生態(tài)健康水平大部分呈空間不顯著性，具有空間相關(guān)性的以正相關(guān)為主，主要是高值或低值集聚區(qū).其中HH（“高-高”型集聚）呈片狀分布于屏山縣東部與西部、興文縣中部、南部以及筠連縣中部、西部.屏山縣全縣植被繁茂，其境內(nèi)的老君山國家自然保護(hù)區(qū)東西長約11.6 km，南北寬約7.4 km，總面積3 500 hm2，在今后的發(fā)展中將生態(tài)保護(hù)工程放在第一位，切實(shí)保障全縣生態(tài)不退化.筠連縣位于四川盆地南緣，云貴高原北麓川滇結(jié)合部，垂直地帶性明顯，生物種類繁多，未來要以創(chuàng)建省級(jí)生態(tài)縣為抓手，因地制宜，充分利用國土資源優(yōu)勢(shì)高標(biāo)準(zhǔn)打造生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)示范基地，同時(shí)加快構(gòu)建“畜牧養(yǎng)殖-沼氣-綠色種植”的生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式.興文縣生態(tài)環(huán)境優(yōu)美，旅游業(yè)十分發(fā)達(dá)，在面臨越來越大的旅游壓力背景下要以“綠色”為點(diǎn)、以“僰苗林中城”為主題的城建工作充分融合，大力發(fā)展生態(tài)旅游，生態(tài)城建設(shè).

LL（“低-低”型集聚）零散分布于宜賓市東北部與南部，主要包括翠屏區(qū)城區(qū)、南溪區(qū)東部、江安縣中部、宜賓縣東部與珙縣中部區(qū)域.翠屏區(qū)與南溪區(qū)為宜賓市城鎮(zhèn)化水平較高的區(qū)域，應(yīng)該優(yōu)化城市用地內(nèi)部空間布局，加大城市綠地建設(shè)，打造川南宜居宜業(yè)典型區(qū)與金融生態(tài)區(qū).江安縣耕地比重大，農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，為全國的夏橙基地、商品糧基地、蠶?；兀诂F(xiàn)有基礎(chǔ)上該區(qū)域應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)、注重新型技術(shù)人才培養(yǎng)、完善耕地保障制度、提高國土集約利用效益，全面推動(dòng)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，緩解區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)壓力.珙縣作為四川省重要的能源、建材與化工基地，應(yīng)該積極響應(yīng)人才引進(jìn)戰(zhàn)略，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，注重產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、升級(jí)，堅(jiān)持走資源節(jié)約型與環(huán)境友好型道路，構(gòu)建宜賓“資源轉(zhuǎn)化創(chuàng)新區(qū)、城市發(fā)展增長極”.宜賓縣幅員面積大、人口眾多、資源豐富，應(yīng)該抓住撤縣設(shè)區(qū)的大好機(jī)遇，積極發(fā)展生態(tài)旅游、生態(tài)經(jīng)濟(jì)，打造縣域副中心.總之，LL型區(qū)要在生態(tài)經(jīng)濟(jì)的大背景下，國土利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，因地制宜地發(fā)展新型主導(dǎo)產(chǎn)業(yè).

圖4 宜賓市國土利用生態(tài)健康水平Moran散點(diǎn)圖（A）和LISA聚類圖（B）Fig. 4 Moran scatter plot（A）and LISA cluster plot（B）of the ecological health level of land use in Yibin City

3.3 國土利用生態(tài)健康水平空間分異影響因素分析 國土利用生態(tài)健康水平是區(qū)域自然因素與人文因素共同作用的結(jié)果，在借鑒相關(guān)學(xué)者研究成果，考慮區(qū)域特性的基礎(chǔ)上遴選出符合“PSR”-“活力-組織-彈性-功能”指標(biāo)體系框架下的10 個(gè)因子指標(biāo)作為國土利用生態(tài)健康水平空間分異的地理探測要素變量.將上述要素變量歸一化值利用自然斷裂點(diǎn)法分為3個(gè)級(jí)別（表4），并以漁網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)統(tǒng)計(jì)，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果導(dǎo)入GeoDetector Example（Disease Dataset）計(jì)算平臺(tái)中，分別計(jì)算出各影響因子對(duì)國土利用生態(tài)健康水平空間分異規(guī)律的決定力P值.

由表4 可知：人口活動(dòng)壓力的地理探測器P值為0.350，遠(yuǎn)大于其他因子，表明人類活動(dòng)差異是影響生態(tài)系統(tǒng)健康水平空間分異的主要原因.人類活動(dòng)與國土生態(tài)系統(tǒng)是相互依存、相互影響的關(guān)系.人類在改造地表環(huán)境，尋求自身發(fā)展的同時(shí)忽視了對(duì)自然資源與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，造成區(qū)域國土類型比例失衡，國土資源污染與破壞嚴(yán)重.一方面人們?yōu)樽非蠹Z食的高產(chǎn)而大量使用化肥農(nóng)藥對(duì)耕地生態(tài)環(huán)境造成了巨大的壓力；另一方面，城鎮(zhèn)化水平提升，大量林地與草地被占用，生態(tài)用地面積減少.截至2015 年底，宜賓市的耕地與建設(shè)用地面積分別達(dá)到36.69%、7.02%，但各區(qū)縣差異明顯.人類活動(dòng)對(duì)國土施加的壓力差異導(dǎo)致區(qū)域生態(tài)環(huán)境破壞、生態(tài)系統(tǒng)失衡程度不同.因此，控制人口數(shù)量，提高人口質(zhì)量，減少人類活動(dòng)對(duì)國土的直接破壞成為當(dāng)務(wù)之急.

表4 各影響因素對(duì)國土利用生態(tài)健康水平的空間分異決定力地理探測結(jié)果Tab. 4 Geographical detection results of the spatial differentiation of influencing factors on the ecological health of land use

自然系統(tǒng)恢復(fù)力差異是影響生態(tài)系統(tǒng)健康水平空間分異的次要原因.生態(tài)彈性度、生態(tài)服務(wù)價(jià)值與景觀多樣性指數(shù)的P 值分別為0.318、0.315、0.296，表明生態(tài)健康狀況受系統(tǒng)自身恢復(fù)力的影響.雖然宜賓市耕地與建設(shè)用地比重較大，但是國土類型多樣，特別是草地與林地面積占區(qū)域總面積的41.74%，區(qū)域水源涵養(yǎng)、水土保持、氣候調(diào)節(jié)、污染物凈化以及生態(tài)恢復(fù)功能顯著，生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)、自我恢復(fù)能力強(qiáng).因此，區(qū)域國土自然系統(tǒng)恢復(fù)力不同，生態(tài)系統(tǒng)健康水平就不同.在今后的發(fā)展過程中，各區(qū)縣要調(diào)整國土利用結(jié)構(gòu)，優(yōu)化“三生”空間布局，通過國土整理、盤活存量、嚴(yán)守耕地“紅線”，加大生態(tài)用地，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的道路，促使生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部恢復(fù)力的提升.

土壤屬性、地形因素與政策調(diào)控等是導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)健康水平空間分異的其他原因.宜賓市幅員廣闊，處于云貴高原與四川盆地的過渡地帶，“七山一水兩分田”的地貌使得區(qū)域自然地理特征不同，土壤侵蝕與地形破碎度存在差異；同時(shí)由于區(qū)位優(yōu)勢(shì)、自然資源、開發(fā)歷史背景以及開發(fā)利用強(qiáng)度不同使得區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向、發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、政策調(diào)控不同.因此，上述因素導(dǎo)致國土生態(tài)系統(tǒng)的反饋差異明顯.全市必須實(shí)行嚴(yán)格的生態(tài)環(huán)境保護(hù)制度，對(duì)破壞生態(tài)環(huán)境的行為予以嚴(yán)厲打擊；同時(shí)大力發(fā)展科技，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加大第三產(chǎn)業(yè)比重，減輕一二產(chǎn)業(yè)對(duì)于土壤的污染與破壞，構(gòu)建長江上游生態(tài)保護(hù)屏障.

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論 1）宜賓市各區(qū)縣國土生態(tài)系統(tǒng)綜合健康平均指數(shù)圍繞0.60 上下波動(dòng)，區(qū)域發(fā)展相對(duì)均衡，但市轄區(qū)與郊區(qū)縣差異較大.其中筠連縣、屏山縣與興文縣超過全市平均值，究其原因是由于中心城區(qū)與郊區(qū)呈現(xiàn)國土利用結(jié)構(gòu)不同，國土生態(tài)系統(tǒng)受人類活動(dòng)影響具有差異，城區(qū)因建設(shè)用地面積較大，生態(tài)用地較少，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部自我調(diào)節(jié)、自我恢復(fù)能力較差.

2）宜賓市國土利用生態(tài)健康狀況總體較好.其中健康區(qū)域面積最大，達(dá)到6 131 km2，占區(qū)域總面積的46.07%；亞健康區(qū)域面積次之，約占區(qū)域總面積的29.78%，該類型集中分布于翠屏區(qū)、南溪區(qū)與江安縣境內(nèi)，零散分布于各區(qū)縣；不健康區(qū)域面積達(dá)3 214 km2，占比24.15%，主要集中于宜賓市東北部平原丘陵區(qū)與南部高原盆地過渡區(qū).

3）宜賓市國土利用生態(tài)健康水平大部分呈空間不顯著性，具有空間相關(guān)性的以正相關(guān)為主，主要是高值或低值集聚區(qū).其中HH 型呈片狀分布于屏山縣東部與西部、興文縣中部、南部以及筠連縣中部、西部，LL 型零散分布于宜賓市東北部與南部.

4）人類活動(dòng)差異是影響生態(tài)系統(tǒng)健康水平空間分異的主要原因，自然系統(tǒng)恢復(fù)力差異是次要原因，土壤屬性、地形因素與政策調(diào)控等是導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)健康水平空間分異的其它原因.因此，收緊容量上線，兜住生態(tài)底線；堅(jiān)持國土集約利用，優(yōu)化“三生”空間布局；大力發(fā)展科技，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將成為宜賓市提升生態(tài)系統(tǒng)健康水平，打造生態(tài)山水文化名城的必要措施.

4.2 討論 國土利用生態(tài)健康評(píng)價(jià)是國土空間整治規(guī)劃的前提與基礎(chǔ)，本文結(jié)合GIS、空間探索分析、地理探測器模型，利用ArcGIS、Geoda 10.0、Geo-Detector Example等工具，探索宜賓市國土利用生態(tài)健康狀況空間分布特征，并通過定量與定性相結(jié)合的方法解釋其空間分異規(guī)律.在參考已有研究成果的基礎(chǔ)上，本文將PSR模型與“活力-組織-彈性-功能”理論有機(jī)結(jié)合并做出改進(jìn)，建立符合宜賓實(shí)際的國土生態(tài)安全綜合健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以1 km×1 km的格網(wǎng)來統(tǒng)計(jì)健康指數(shù)，利用ESDA法揭示空間分異規(guī)律，最后用因子探測器直觀展現(xiàn)各因素決定力大小，是對(duì)前人研究成果的繼承與發(fā)展.但仍然存在諸多不足：1）國土利用生態(tài)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系不夠完善，生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，本文僅以10 個(gè)指標(biāo)來衡量，忽視了NPP、土壤污染等反映生態(tài)系統(tǒng)自身屬性的因子，同時(shí)由于數(shù)據(jù)的可獲得性，響應(yīng)指標(biāo)偏少，有待于進(jìn)一步改進(jìn).2）人為活動(dòng)壓力強(qiáng)度、生態(tài)彈性度、生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值化是參考已有研究成果，若參考的標(biāo)準(zhǔn)不同，其核算出來的值將會(huì)存在差異，因此，需要根據(jù)宜賓市的實(shí)際情況進(jìn)行修正.3）本文為了方便多元數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化與兼容，豐富評(píng)價(jià)單元屬性維度，細(xì)化評(píng)價(jià)區(qū)域空間精度使用1 km×1 km的格網(wǎng)作為評(píng)價(jià)基本單元，但未考慮行政界限、數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)處理方便等因素對(duì)格網(wǎng)大小的影響.4）若能增加時(shí)間序列分析內(nèi)容，則能揭示國土利用生態(tài)健康評(píng)價(jià)時(shí)空演變規(guī)律.