鄧楚雄，王 瑩，鄭莉莉

（湖南師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410006）

改革開(kāi)放以來(lái)，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和城鎮(zhèn)快速擴(kuò)張背景下，人類(lèi)對(duì)于土地資源的開(kāi)發(fā)利用力度逐漸加大，土地低效利用、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降等問(wèn)題日益凸顯[1]，嚴(yán)重制約了土地資源的可持續(xù)利用[2]。黨的十八大以來(lái)，黨中央更是將生態(tài)文明建設(shè)納入到“五位一體”總體布局、新時(shí)代基本方略，推動(dòng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作[3]。從保障生態(tài)文明建設(shè)和土地資源安全角度入手，使得土地資源實(shí)現(xiàn)數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)保護(hù)三位一體的良好發(fā)展，土地生態(tài)安全方面的評(píng)估與研究愈發(fā)重要。土地生態(tài)安全與自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密相關(guān)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然地理要素相互影響，使得它們?cè)趨^(qū)位分布上呈現(xiàn)空間關(guān)聯(lián)性。因此對(duì)區(qū)域土地生態(tài)健康的時(shí)空變化特征進(jìn)行研究，對(duì)于加強(qiáng)區(qū)域生態(tài)保護(hù)和修復(fù)以及推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。

土地生態(tài)安全指某區(qū)域在一段時(shí)間范圍內(nèi)，土地系統(tǒng)能夠提供一定的服務(wù)，包括數(shù)量和質(zhì)量都能夠滿足人類(lèi)生活發(fā)展需求，同時(shí)該土地生態(tài)系統(tǒng)能夠使得其自身功能和結(jié)構(gòu)不受威脅或減少威脅的一種狀態(tài)[4-5]。土地生態(tài)安全與人類(lèi)生存與發(fā)展息息相關(guān)，土地資源可持續(xù)利用的核心也在此[6]。國(guó)外對(duì)土地生態(tài)安全方面的研究起源于生態(tài)安全方面，由此可追溯到20 世紀(jì)40年代，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究起步較晚，到20 世紀(jì)90年代相關(guān)方面研究才逐步開(kāi)始[7]。國(guó)外在土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)的研究中評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法是側(cè)重點(diǎn)，主要從土地質(zhì)量評(píng)價(jià)、土地可持續(xù)評(píng)價(jià)和土地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)等幾個(gè)方面入手[8]。國(guó)內(nèi)在土地生態(tài)安全的研究重點(diǎn)包括進(jìn)行生態(tài)安全預(yù)警評(píng)價(jià)以及相關(guān)的預(yù)警機(jī)制、土地生態(tài)安全狀態(tài)評(píng)價(jià)及其制約因素[9]，還包括土地利用變化與生態(tài)安全的相關(guān)關(guān)系研究，主要涉及土地生態(tài)質(zhì)量[10-11]、環(huán) 境[12]、風(fēng)險(xiǎn)[13-14]、脆弱性[15]、退化[16]等方面。研究區(qū)域方面以生態(tài)敏感區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)以及經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展地區(qū)為主[17-18]。研究方法多以“狀態(tài)- 壓力- 響應(yīng)”模型為基礎(chǔ)，采用生態(tài)足跡 法、綜合指數(shù)法、層次分析法[19-21]等系列方法測(cè)算區(qū)域生態(tài)安全，另外還有采用“基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)-效益-脅迫”框架構(gòu)建評(píng)估體系。

綜上所述，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在生態(tài)安全方面進(jìn)行了大量研究，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展人類(lèi)活動(dòng)加劇導(dǎo)致土地景觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化方面研究成熟，但是在此基礎(chǔ)上，區(qū)域?qū)用娌扇∩鷳B(tài)工程治理措施之后導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化之后的土地生態(tài)安全方面研究不足。因此，從區(qū)域?qū)用骈_(kāi)展生態(tài)修復(fù)成為重要趨勢(shì)，且由原來(lái)的單一修復(fù)到追求生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此本研究從三個(gè)維度來(lái)構(gòu)建生態(tài)修復(fù)背景下的生態(tài)安全評(píng)價(jià)框架。并以典型的重要的生態(tài)脆弱和經(jīng)濟(jì)落后的疊加區(qū)大湘西為例，通過(guò)人類(lèi)擾動(dòng)指數(shù)、景觀脆弱度與生態(tài)服務(wù)價(jià)值三者綜合反應(yīng)區(qū)域生態(tài)安全時(shí)空分布狀況，以期為大湘西地區(qū)的生態(tài)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展提供有益參考。

一、研究區(qū)域概況

圖1 大湘西地區(qū)區(qū)位圖

“大湘西”概念是在實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略時(shí)提出，在湖南省2014年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)中，大湘西地區(qū)行政邊界范圍調(diào)整為邵陽(yáng)、張家界、懷化、婁底和湘西自治州5 市（州），本研究的研究范圍也確定為此5 市（州）（圖1）。大湘西屬于中國(guó)第二級(jí)階梯向第三級(jí)階梯過(guò)渡地帶的武陵山區(qū)，喀斯特地貌占比大，地貌類(lèi)型復(fù)雜，是典型的生態(tài)脆弱地區(qū)。2018年GDP 總量6 020.3 億元，占湖南省GDP 的16.52%，經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)緩慢，是武陵山集中連片特困地區(qū)的主體區(qū)域。大湘西位于湖南西部，與湖北、重慶、貴州、廣西四?。▍^(qū)、市）交界，常住人口645.95 萬(wàn)人，該地區(qū)少數(shù)民族有四十余個(gè)，少數(shù)民族人口占比大，是典型傳統(tǒng)的少數(shù)民族聚居地區(qū)。大湘西地區(qū)旅游資源豐富多樣，也擁有豐富多樣的動(dòng)植物資源,是湖南省旅游典型示范區(qū)域。隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和旅游資源的開(kāi)發(fā)，建設(shè)用地、耕地和生態(tài)用地等面積不斷變化，在此背景下，加強(qiáng)對(duì)大湘西地區(qū)土地利用變化影響下生態(tài)安全的時(shí)空演變研究十分重要。

二、研究方法及數(shù)據(jù)來(lái)源

（一）研究方法

1.人類(lèi)擾動(dòng)指數(shù)測(cè)度

新型城鎮(zhèn)化的快速擴(kuò)張必然導(dǎo)致人類(lèi)活動(dòng)對(duì)土地進(jìn)行干擾，使得土地景觀由最初的單一均質(zhì)逐漸趨于復(fù)雜以及異質(zhì)性程度加深，在一定程度上改變?；谕恋乩米兓?土地覆被變化的角度，陸地表層人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度(FHAILS)[22]被解釋為是人類(lèi)利用與開(kāi)發(fā)表層土地生態(tài)系統(tǒng)的程度。因此本研究通過(guò)FHAILS來(lái)表示城鎮(zhèn)化過(guò)程中人類(lèi)擾動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響程度。公式如下：

式（1）中：FHAILS表征陸地表層人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度；ALk為地類(lèi)k 的面積；CIk為地類(lèi)k 的建設(shè)用地當(dāng)量折算系數(shù)，A為區(qū)域總面積，n為地類(lèi)數(shù)。參考已有研究[22]，設(shè)置耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地CI值分別為0.2、0、0.067、0.6、1、0。

2.景觀脆弱度指數(shù)測(cè)度

土地利用變化不僅受到土地本身自然地理要素的影響，同時(shí)人類(lèi)活動(dòng)綜合作用的結(jié)果，人類(lèi)擾動(dòng)程度越大對(duì)土地的利用程度影響就越深，會(huì)對(duì)景觀類(lèi)型造成一定的改變。因此脆弱度表征的是景觀類(lèi)型對(duì)外界人類(lèi)干擾和自然地理因素影響的敏感程度。參考相關(guān)研究[23]與研究區(qū)現(xiàn)狀，將地類(lèi)脆弱度分為6 個(gè)等級(jí)，分別將土地利用類(lèi)型賦值如下：草地、耕地、未利用地、林地、水域、建設(shè)用地分別賦值6、5、4、3、2、1。其中草地景觀最為脆弱，建設(shè)用地最為穩(wěn)定，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后作為景觀脆弱度指數(shù)U的賦值，計(jì)算方法與人類(lèi)擾動(dòng)指數(shù)相似。公式如下：

式（2）中：U為景觀脆弱度，A為區(qū)域總面積，n為地類(lèi)數(shù)；ALk為地類(lèi)k 的面積；QIk為地類(lèi)k的單位脆弱度指數(shù)。

3.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值測(cè)度

根據(jù)相關(guān)研究，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESV，下同)不僅與土地利用類(lèi)型相關(guān)，另外與NPP、NDVI 等相關(guān)聯(lián)，根據(jù)謝高地[24]研究中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)特征以及參照相關(guān)學(xué)者[24-25]以NPP，NDVI 為數(shù)據(jù)源對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的修正，得出“中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表”，并結(jié)合其他學(xué)者對(duì)此的修訂成果，進(jìn)一步對(duì)大湘西地區(qū)的當(dāng)量因子進(jìn)行修正，得到研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表?？紤]區(qū)域不同，結(jié)合地區(qū)具體情況，采用2018年大湘西地區(qū)糧食平均單產(chǎn)量5 455.02 kg/hm2，2018年全國(guó)糧食平均收購(gòu)價(jià)格2.88 元/kg，由此可得ESV 當(dāng)量因子價(jià)值量，基于此制定大湘西地區(qū)各地類(lèi)單位面積的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)表（表1），從而對(duì)研究區(qū)的ESV進(jìn)行計(jì)算。公式如下：

式（3） 中：VCk為ESV 當(dāng)量因子價(jià)值量（元/hm2a）；P為平均收購(gòu)價(jià)格（元/kg）；Qi為大湘西地區(qū)糧食的平均單產(chǎn)量（kg/hm2）；n為年份數(shù)。本研究中取2000—2018年大湘西地區(qū)41 個(gè)區(qū)縣多年農(nóng)田作物經(jīng)濟(jì)價(jià)值的平均值。

表1 各地類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值系數(shù) 元/hm2a

ESV 的計(jì)算公式如下：

式（4）中：ESV 為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；VCk為研究 區(qū)各地類(lèi)單位面積服務(wù)價(jià)值系數(shù)（元/hm2a）；Ak是第K 類(lèi)土地利用類(lèi)型的面積（hm2）。

4.生態(tài)安全度的構(gòu)建

在生態(tài)安全評(píng)價(jià)中，多生態(tài)終點(diǎn)之間的交互作用開(kāi)始逐漸被關(guān)注。生態(tài)終點(diǎn)一般包括受體的多方面損失，可通過(guò)景觀結(jié)構(gòu)損失與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化二者綜合反映，人類(lèi)擾動(dòng)加劇會(huì)導(dǎo)致景觀結(jié)構(gòu)的破壞，也由此會(huì)改變相應(yīng)的生態(tài)過(guò)程并可能會(huì)引起功能喪失生態(tài)環(huán)境的區(qū)域狀況。生態(tài)環(huán)境的空間分異特征可以由土地利用方式量變以及空間結(jié)構(gòu)來(lái)反映，表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的增減，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化則表明存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)水平作為潛在生態(tài)安全損失的度量方式之一，可以為分析生態(tài)安全以及關(guān)聯(lián)效應(yīng)提供更加完善的手段。因此本研究擬引進(jìn)人類(lèi)擾動(dòng)指數(shù)、景觀脆弱度和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值作為生態(tài)安全評(píng)估的三類(lèi)指標(biāo)，指標(biāo)均取正向且進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。生態(tài)安全度計(jì)算公式如下：

式（5）中：Hi為地區(qū)i的生態(tài)安全指數(shù)；αi為第j 類(lèi)生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。生態(tài)安全度的三類(lèi)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重以熵值法確定[24]，各類(lèi)評(píng)估要素均經(jīng)過(guò)極差標(biāo)準(zhǔn)化處理。j值分別為0.25，0.50，0.25。

（二）數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

本研究采用大湘西地區(qū)2000、2005、2010、2015 和2018年 共5 期 的Landsat ETM/TM 影 像(分辨率為30m)，來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn/)。以無(wú)云或少云且植被成熟為原則，盡量選擇6—9月份的遙感影像，無(wú)法滿足要求的影像則選擇相鄰月份的遙感影像進(jìn)行代替。利用ENVI5.3 中的FLAASH 工具、擴(kuò)展工具Topographic Correction 和Image to Map Registration 模塊對(duì)原始遙感影像分別進(jìn)行大氣校正、地形校正和幾何校正，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行土地覆蓋分類(lèi)，通過(guò)ARC GIS 10.2 與土地覆蓋分類(lèi)訓(xùn)練中的數(shù)據(jù)組成精度評(píng)估區(qū)與參照數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗(yàn)證，在ENVI 5.3 中生成矩陣計(jì)算總體精度，經(jīng)檢驗(yàn)其kappa 系數(shù)均在85%以上。根據(jù)中國(guó)《土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(GB21010—2007)》，結(jié)合大湘西地區(qū)土地利用的性質(zhì)與特點(diǎn)，將研究區(qū)土地利用類(lèi)型分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地等6 大類(lèi)。

三、結(jié)果與分析

（一）人類(lèi)干擾程度變化特征

土地利用類(lèi)型的變化主要由自然地理要素和人類(lèi)活動(dòng)干擾共同作用而成，人類(lèi)活動(dòng)的擾動(dòng)對(duì)于土地利用類(lèi)型的轉(zhuǎn)化起重要的作用。在本節(jié)用土地利用變化來(lái)表明人類(lèi)擾動(dòng)對(duì)生態(tài)安全的影響程度。

1.土地利用時(shí)間變化特征

結(jié)合土地利用數(shù)據(jù)，得到各時(shí)間段土地利用類(lèi)型面積及其變化情況（表2)。從土地利用結(jié)構(gòu)來(lái)看，2000—2018年大湘西地區(qū)土地利用類(lèi)型以耕地和林地為主，總和超過(guò)92%。從土地利用變化來(lái)看，研究期內(nèi)耕地、草地不斷減少，其中耕地面積減幅最大，達(dá)到3.06%。增加的土地利用類(lèi)型主要為建設(shè)用地和水域，其中建設(shè)用地呈現(xiàn)劇烈的擴(kuò)張趨勢(shì)，面積增幅達(dá)90.9%。

表2 2000—2018年大湘西地區(qū)土地利用類(lèi)型面積及其占比

2.土地利用空間變化特征

2000—2018年大湘西地區(qū)土地利用分布呈現(xiàn)空間異質(zhì)性（圖2，表3）。耕地的減少主要轉(zhuǎn)向林地和建設(shè)用地，其中60.5%轉(zhuǎn)為林地，27.8%轉(zhuǎn)為建設(shè)用地。從空間分布來(lái)看，轉(zhuǎn)出的耕地分布集中的區(qū)域主要有會(huì)同縣東南部，鶴城區(qū)和洪江市西部地區(qū)。草地的減少主要轉(zhuǎn)向林地和建設(shè)用地，其中轉(zhuǎn)向林地占比達(dá)83.7%，轉(zhuǎn)向建設(shè)用地為3.3%，從地域分布來(lái)看（圖3），集中地區(qū)以沅陵縣、桑植縣為主。建設(shè)用地的增加主要是林地和耕地轉(zhuǎn)入，空間分布來(lái)看主要集中于各市州的主城區(qū)，城鎮(zhèn)化不斷發(fā)展向外擴(kuò)張擴(kuò)大導(dǎo)致，耕地的轉(zhuǎn)出較大且較集中的為鶴城區(qū)、會(huì)同縣和洪江市。

（二）景觀脆弱度變化特征

景觀脆弱度時(shí)間變化方面由圖4 可以看出，2000—2018年間大湘西地區(qū)各區(qū)縣景觀脆弱度分級(jí)明顯且各研究時(shí)段趨于穩(wěn)定。2000年景觀脆弱度最低值到2018年最低值有減少趨勢(shì)，18年間景觀脆弱度有降低風(fēng)險(xiǎn)。2000—2018年最高值略有變化，景觀脆弱度高值基本保持不變。

根據(jù)景觀脆弱度的相關(guān)計(jì)算公式，結(jié)合處理分類(lèi)的各區(qū)縣土地利用數(shù)據(jù)，可得到五個(gè)時(shí)期大湘西地區(qū)41 個(gè)區(qū)縣景觀脆弱度值，空間分布如圖4 所示，大湘西地區(qū)景觀脆弱度在各區(qū)縣分布中婁底市和邵陽(yáng)市景觀脆弱度較低，其中雙清區(qū)、北塔區(qū)、大祥區(qū)景觀脆弱度最低，這些區(qū)域建設(shè)用地分布較多。景觀脆弱度高值區(qū)主要分布于大湘西地區(qū)北部和西南部區(qū)縣，其中通道侗族自治縣、綏寧縣、靖州苗族侗族自治縣、城步苗族自治縣最高，其景觀脆弱度都達(dá)到70 以上。景觀脆弱度的分布與土地利用各類(lèi)型在各區(qū)縣分布相一致。

（三）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化特征

1.生態(tài)服務(wù)價(jià)值時(shí)間變化

從表4 可以看出，2000—2018年間大湘西地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，2018年相較于2015年略微有所減少。由各地類(lèi)ESV的變化量（表5），ESV 值變化率較大的依次為林地、耕地、水域和草地。林地和耕地變化較劇烈，表明人類(lèi)活動(dòng)干擾加劇，該地區(qū)發(fā)展旅游業(yè)以及建設(shè)用地?cái)U(kuò)張加快了草地、耕地向林地、水域用地的轉(zhuǎn)變，一些生態(tài)工程如“退耕還林”等的實(shí)施，加快了耕地向林地的轉(zhuǎn)變。

圖2 大湘西地區(qū)土地利用變化

表3 2000—2018年大湘西地區(qū)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

2.生態(tài)服務(wù)價(jià)值空間變化

2000—2018年5 個(gè)時(shí)期大湘西地區(qū)41 個(gè)區(qū)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分布圖（圖5）。從圖4 可以看出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的高低的空間分布情況，總體來(lái)看大湘西地區(qū)生態(tài)價(jià)值在各區(qū)縣分布中沅陵縣、龍山縣、桑植縣、慈利縣等林地水域面積較多的地區(qū)生態(tài)服務(wù)價(jià)值高。生態(tài)服務(wù)價(jià)值低值區(qū)主要分布于邵陽(yáng)、張家界、懷化、婁底四市建設(shè)用地為主的城區(qū)，以及耕地、草地為主的雙峰縣、邵東縣、武崗縣和吉首市等地區(qū)。根據(jù)研究[19]可知，單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值最高的是水域，其次是林地、草地。大湘西地區(qū)是典型的山地生態(tài)系統(tǒng)，地貌類(lèi)型復(fù)雜多山地，森林覆蓋度高。區(qū)域景觀格局的分布對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值有重要影響，由生態(tài)服務(wù)價(jià)值高低值分布區(qū)域可以看出高值區(qū)與林地水域分布基本一致，而生態(tài)服務(wù)價(jià)值的低值區(qū)則主要分布在研究區(qū)內(nèi)建設(shè)用地、耕地、草地為主的區(qū)縣。

圖3 2000—2018年土地利用類(lèi)型變化空間分布

圖4 2000—2018年大湘西地區(qū)景觀脆弱度分布

表4 大湘西地區(qū)2000—2018年生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化

表5 大湘西地區(qū)各地類(lèi)生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化

（四）生態(tài)安全變化分析

1.生態(tài)安全時(shí)間變化

2000—2018年研究區(qū)不同時(shí)段生態(tài)安全度的分布情況（圖6）。2000—2018年間研究區(qū)生態(tài)安全情況變化幅度較小，研究區(qū)生態(tài)情況主要以生態(tài)較安全和生態(tài)安全為主，2015年和2018年存在小面積生態(tài)安全度低于0.5 的區(qū)縣達(dá)到預(yù)警值，應(yīng)該加強(qiáng)保護(hù)。2000、2005、2010年生態(tài)安全度最低值均在0.5 以上，而2015年和2018年最低值分別為0.497 和0.493 的雙清區(qū)，其余地區(qū)均高于0.5。生態(tài)安全高值2000—2018年基本保持不變，由2000年的0.803 變化為0.800。由圖6 可知按照自然斷點(diǎn)法把生態(tài)安全度分為5 級(jí)后，2018年相較于2000年第2 等級(jí)、第3 等級(jí)區(qū)縣均有所增加，生態(tài)較安全區(qū)面積增加。第一等級(jí)區(qū)域面積有所減少。整體而言，大湘西地區(qū)整體生態(tài)安全水平較高。

圖5 大湘西地區(qū)ESV 空間分布

2.生態(tài)安全空間變化

結(jié)合5 個(gè)時(shí)期的大湘西地區(qū)生態(tài)安全度空間分布圖可看出（圖6），2000—2018年研究區(qū)生態(tài)安全度指數(shù)高值區(qū)主要分布于大湘西地區(qū)東北部，生態(tài)安全度指數(shù)的高值基本分布于林地水域?yàn)橹鞯你淞昕h、龍山縣、永順縣、溆浦縣、新化縣以及旅游業(yè)發(fā)展非常好的張家界市，這些地區(qū)生態(tài)環(huán)境較好，生態(tài)安全度指數(shù)較高。生態(tài)安全度最高值五個(gè)時(shí)期均保持0.8 以上是沅陵縣，該區(qū)域內(nèi)有湖南省第二大河流—沅水貫穿而過(guò)，水能資源豐富，林業(yè)用地居全省第一，被評(píng)為全國(guó)綠化模范縣。土地利用格局有“八山一水一分田”的說(shuō)法。生態(tài)安全度指數(shù)的低值區(qū)主要分布于以建設(shè)用地為主的婁星區(qū)、冷水江市、大祥區(qū)、北塔區(qū)、雙清區(qū)和鶴城區(qū)，近年來(lái)城鎮(zhèn)化程度不斷加深，使原有城區(qū)不斷向外擴(kuò)張。在研究區(qū)內(nèi)，生態(tài)安全度的空間分布整體變化較小，生態(tài)安全低值區(qū)和高值區(qū)重點(diǎn)分布位置沒(méi)有發(fā)生較大改變改變，研究區(qū)生態(tài)安全度在空間上的分布趨勢(shì)與生態(tài)服務(wù)價(jià)值的變化趨勢(shì)保持一致。

大湘西地區(qū)是一個(gè)獨(dú)特的地理單元，該區(qū)域地形多樣林地占比非常大，近年來(lái)城鎮(zhèn)區(qū)域在原有的基礎(chǔ)上明顯擴(kuò)張，是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的必然。但保護(hù)生態(tài)環(huán)境理念的推行使得政府在城鎮(zhèn)建設(shè)大發(fā)展的同時(shí)促進(jìn)土地的高效利用，充分利用閑置土地，實(shí)行“退耕還林還草”等政策保護(hù)林地和草地。平衡生態(tài)保護(hù)與修復(fù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展之間的問(wèn)題日益重要，如何將“綠水青山變成金山銀山”，使得武陵山集中連片特困地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展擺脫貧困的同時(shí)生態(tài)環(huán)境不發(fā)生劇烈變化，一些地區(qū)如湘西自治州生態(tài)州建設(shè)、沅陵縣等打造全國(guó)綠化模范縣、“八百里綠色行動(dòng)”工程以及張家界市重點(diǎn)打造的國(guó)家森林城市等一系列生態(tài)工程的建設(shè)都為生態(tài)安全的穩(wěn)定健康發(fā)展提供支持。

四、結(jié)論與討論

（一）結(jié)論

通過(guò)對(duì)2000、2005、2010、2015、2018年大湘西地區(qū)人類(lèi)擾動(dòng)指數(shù)、景觀脆弱度、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值以及由此三個(gè)指標(biāo)構(gòu)建的生態(tài)安全度變化特征進(jìn)行分析，得到以下結(jié)論：

1）人類(lèi)活動(dòng)的干擾對(duì)于土地利用類(lèi)型的轉(zhuǎn)變有重要的作用。從土地利用結(jié)構(gòu)來(lái)看，大湘西地區(qū)以林地和耕地為主，從土地利用變化來(lái)看，研究期內(nèi)，耕地、草地不斷減少，建設(shè)用地和水域面積不斷增加，其中建設(shè)用地呈現(xiàn)出劇烈的擴(kuò)張趨勢(shì)，面積增幅達(dá)90.9%。建設(shè)用地的增加來(lái)源主要是林地和耕地。

2）2000—2018年間研究區(qū)低值自2010年有持續(xù)降低趨勢(shì)幅度較小，高值基本保持不變。景觀脆弱度高值區(qū)分布于大湘西地區(qū)北部和西南部區(qū)縣。低值區(qū)主要分布于建設(shè)用地為主的城區(qū)。

3）2000—2018年間大湘西地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化率較大的為林地、耕地。研究區(qū)生態(tài)服務(wù)價(jià)值高值主要分布在林地水域面積較多的地區(qū)，低值區(qū)主要分布于建設(shè)用地為主的城區(qū)及耕地、草地為主的地區(qū)。

4）2000—2018年間研究區(qū)生態(tài)情況主要以生態(tài)較安全和生態(tài)安全為主，生態(tài)安全水平較高。研究區(qū)生態(tài)安全高值區(qū)分布于大湘西地區(qū)東北部，分布于林地為主的區(qū)縣，低值區(qū)主要分布于以建設(shè)用地為主的主城區(qū)。這與研究區(qū)內(nèi)土地利用類(lèi)型分布情況有很大程度相關(guān)。生態(tài)安全低值區(qū)和高值區(qū)中心區(qū)位未發(fā)生明顯改變，研究區(qū)生態(tài)安全度在空間上分布上與生態(tài)服務(wù)價(jià)值的變化趨勢(shì)也相對(duì)一致。

（二）討論

為優(yōu)化生態(tài)脆弱地區(qū)的土地利用時(shí)空格局，更好的踐行“兩山”理論，基于土地利用變化視角，本研究從景觀結(jié)構(gòu)與生態(tài)服務(wù)價(jià)值層面為生態(tài)安全評(píng)估與生態(tài)修復(fù)提供依據(jù)：

1）大湘西地區(qū)為生態(tài)保護(hù)脆弱地區(qū)，同時(shí)又是國(guó)家集中連片貧困地區(qū)之一，是重點(diǎn)扶貧攻堅(jiān)戰(zhàn)場(chǎng)。隨著國(guó)家退耕還林政策等的實(shí)施，使得與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間難以平衡，近年來(lái)隨著生態(tài)扶貧的推廣，越來(lái)越多的村民在保護(hù)林地草地水域用地的同時(shí)，種植油茶等經(jīng)濟(jì)作物經(jīng)濟(jì)得到提高。踐行“兩山”理論的同時(shí)，可以根據(jù)研究區(qū)內(nèi)各區(qū)縣的地形差異，采取不同的生態(tài)修復(fù)工程，如禁止陡坡墾殖，地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的查驗(yàn)等。在地形較為平坦經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的地區(qū)應(yīng)有效減少人工建設(shè)的干擾，在結(jié)合地理環(huán)境前提下優(yōu)化景觀布局減少破碎化，有效提升生態(tài)安全程度。

2）旅游發(fā)展區(qū)是大湘西地區(qū)部分區(qū)縣發(fā)展經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，如張家界市與吉首市部分區(qū)縣，受自身地理因素與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的綜合影響，著重發(fā)展生態(tài)文化產(chǎn)業(yè)，借助自身林地水域資源優(yōu)勢(shì)，與脫貧攻堅(jiān)相結(jié)合，因地制宜的開(kāi)展一系列生態(tài)工程助力生態(tài)修復(fù)。區(qū)域生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)就是因地制宜，保護(hù)動(dòng)植物資源的多樣性，減少不必要的人為擾動(dòng)，從而減少景觀破碎化，提升生態(tài)服務(wù)價(jià)值，使生態(tài)安全度維持穩(wěn)定水平。

3）大湘西地區(qū)包含的五個(gè)城市的主要城市建成區(qū)，一般較少受到地形地貌的限制，人為擾動(dòng)程度較大，因此應(yīng)該重點(diǎn)加以關(guān)注。在主城區(qū)周邊設(shè)置開(kāi)發(fā)范圍，可設(shè)置緩沖區(qū)進(jìn)行有效防護(hù)，有序進(jìn)行開(kāi)發(fā)擴(kuò)張，充分進(jìn)行景觀格局優(yōu)化，減少人為擾動(dòng)加速的生態(tài)安全度降低的趨勢(shì)。

本研究通過(guò)將生態(tài)安全度從景觀結(jié)構(gòu)與生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化兩大方面進(jìn)行考慮，從人類(lèi)擾動(dòng)指數(shù)、景觀破碎度、生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化三個(gè)維度進(jìn)行分析，全面了解研究區(qū)生態(tài)安全的時(shí)序變化與空間分異特征，結(jié)合研究區(qū)各區(qū)縣實(shí)際情況也較為符合。以期為生態(tài)脆弱地區(qū)與集中連片貧困地區(qū)更好地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，踐行“兩山”理論提供參考。然而，在評(píng)估研究區(qū)生態(tài)安全進(jìn)行分區(qū)并研究生態(tài)防范風(fēng)險(xiǎn)方面還需要進(jìn)一步深化與 探究。