孫桂麗， 陸海燕， 鄭佳翔， 劉燕燕， 冉亞軍

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學林學與風景園林學院，新疆 烏魯木齊 830052；2.干旱區(qū)林業(yè)生態(tài)與產(chǎn)業(yè)技術重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830052）

量化區(qū)域生態(tài)的脆弱性并進行定量分級，有利于因地制宜的開展生態(tài)保護和生態(tài)恢復。Turvey［1］和Mahapatra等［2］運用綜合指數(shù)法、層次分析法計算沿海綜合脆弱性指數(shù)，曹詩頌等［3］以敏感性-恢復力-壓力度（SRP）模型為基礎，探討了生態(tài)脆弱性耦合經(jīng)濟貧困的協(xié)調(diào)度，王貝貝等［4］使用SRP 概念模型構建南昌市生態(tài)環(huán)境脆弱性評價指標體系，對南昌市生態(tài)環(huán)境脆弱性的時空分布特征和驅動力進行分析。有關新疆生態(tài)脆弱性的整體、綜合研究較少，王讓會等［5］通過構建塔河流域生態(tài)脆弱性指數(shù)來客觀反映了塔河流域生態(tài)環(huán)境改善質量的重要性和優(yōu)劣；謝霞等［6］用綜合濕地生態(tài)脆弱度評估模型對艾比湖區(qū)域的濕地生態(tài)脆弱性狀況進行了綜合評估；萬洪秀等［7］對博斯騰湖濕地的生態(tài)脆弱情況進行綜合評價。

新疆地處亞歐大陸腹地，山盆相間，地貌類型復雜多樣，有14個地州市［8］（圖1），生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差、抗逆性弱，是我國西北典型的生態(tài)脆弱區(qū)［8-9］，而其作為絲綢之路經(jīng)濟帶的核心區(qū)，其生態(tài)狀況的變化會直接影響社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展［10-11］。因此，本研究基于生態(tài)敏感性-生態(tài)恢復力-生態(tài)壓力度的SRP 模型結合新疆生態(tài)環(huán)境特點構建評價指標體系，建立多源空間數(shù)據(jù)疊加的新疆生態(tài)脆弱性評價模型，定量分析不同階段生態(tài)脆弱性等級分布和變化，科學把握生態(tài)脆弱性的演變過程，分析其驅動力，為新疆“生態(tài)功能區(qū)劃”和“國土主體功能區(qū)劃”的更好實施提供科學依據(jù)，保障區(qū)域生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

圖1 研究區(qū)位置示意圖Fig.1 Location of the research area map

1 數(shù)據(jù)來源

主要采用了新疆土地利用數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（DEM）、氣象數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)、歸一化植被指數(shù)（NDVI）、干燥度和土壤侵蝕數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源與處理如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)來源與處理方法Tab.1 Data source and processing method

利用Fragstats 4.2景觀格局分析軟件，從新疆土地利用類型數(shù)據(jù)中提取景觀格局指數(shù)，構建景觀恢復力指數(shù)。選用極差法對原始數(shù)據(jù)進行標準化，方法參見文獻［12-13］。根據(jù)馬駿等［13-15］的研究結果，利用分等級賦值法將土壤侵蝕程度劃分為微度侵蝕、輕度侵蝕、中度侵蝕、強度侵蝕和極強度侵蝕5個等級，分別賦值為2、4、6、8、10。

2 研究方法

通過計算生境質量指數(shù)來反映生態(tài)環(huán)境狀況；為消除指標信息中的重疊和共線性，對標準化后的空間柵格數(shù)據(jù)采用空間主成分分析方法（SPCA）［16-17］計算SRP 模型的生態(tài)敏感性、生態(tài)恢復力和生態(tài)壓力度指標權重。同時，對新疆2000年、2005年、2010年、2015 年和2018 年的生態(tài)脆弱性進行主成分分析，5期數(shù)據(jù)均選取累積貢獻率大于85%的前k個主成分，構建新疆生態(tài)脆弱性指數(shù)模型，具體計算公式［14］見表2。

表2 SRP模型相關計算公式及參數(shù)說明Tab.2 Calculation formula and parameter description of SRP model

2.1 指標體系的構建

（1）生態(tài)敏感性指生態(tài)環(huán)境在受到作用力干擾時的敏感狀況，反映區(qū)域生態(tài)在受到內(nèi)部和外部影響時所發(fā)生的一系列狀態(tài)反映［4,12］，主要包括地形、地貌、氣象等自然環(huán)境因素。選取高程、坡度、地形起伏度等因子反映地形地貌特征；土地墾殖率反映土地資源開發(fā)利用程度［12］；選擇景觀破碎度、土壤侵蝕程度反映土地利用狀況和水土流失特征［16-18］；選用干燥度、年均降水量、≥10 ℃積溫等指標反映氣候特征變化［14］。

（2）生態(tài)恢復力指生態(tài)環(huán)境受到外力干擾時的自我恢復能力，與生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部結構關系密切［17-19］。新疆位于溫帶大陸性氣候區(qū)，荒漠面積大，選取植被覆蓋度指標和景觀恢復性指數(shù)來反映生態(tài)恢復能力；選取生境質量指數(shù)反映生境的抗干擾能力和緩沖能力。

（3）生態(tài)壓力度指生態(tài)環(huán)境受到外部干擾時所產(chǎn)生的生態(tài)效應，主要受社會經(jīng)濟發(fā)展情況和人類活動的影響［17,20］。不合理的人類活動會產(chǎn)生許多生態(tài)問題，故選取人口密度、人均耕地面積反映人類活動強度對生態(tài)環(huán)境的影響；選取農(nóng)業(yè)依賴度反映農(nóng)業(yè)活動對生態(tài)環(huán)境的影響；選取人均GDP和第二產(chǎn)業(yè)比重反映經(jīng)濟發(fā)展以及經(jīng)濟活動對生態(tài)環(huán)境的影響。

從生態(tài)敏感性、生態(tài)恢復力和生態(tài)壓力度3 個維度，綜合人為因素和自然因素，選取17 個指標構建生態(tài)脆弱性評價指標體系，以通過多個單因子對新疆2000—2018 年的生態(tài)脆弱性進行綜合評價。用正向指標和負向指標來表示指標對生態(tài)環(huán)境脆弱性的影響（表3）。

表3 基于SRP模型的新疆生態(tài)脆弱性評價指標體系Tab.3 Ecological vulnerability assessment index system in Xinjiang based on SRP model

通過主成分分析計算得出2000 年、2005 年、2010年、2015年和2018年前6個主成分的累積貢獻率分別為90.34%、90.44%、90.36%、89.94%和88.00%，均大于85%（表4），滿足主成分的選取要求［21］。新疆2000—2018 年生態(tài)脆弱性指數(shù)EVI 的計算表達式如下：

表4 2000—2018年新疆生態(tài)脆弱性指標主成分分析結果Tab.4 Principal component analysis results in Xinjiang from 2000 to 2018

2.2 生態(tài)脆弱性分級標準

標準化處理EVI使其更加便于度量和比較。在EVI 標準化基礎上，參照國內(nèi)外已有生態(tài)脆弱性評價標準［22-24］，并根據(jù)新疆生態(tài)環(huán)境特點，將生態(tài)敏感性指數(shù)、生態(tài)恢復力指數(shù)、生態(tài)壓力度指數(shù)和生態(tài)脆弱性劃分為5個等級（表5），等級越大，程度越強。

表5 SRP模型的生態(tài)脆弱性分級標準Tab.5 Ecological vulnerability classification standards of SRP model

2.3 生態(tài)脆弱等級面積轉移矩陣

轉移矩陣可定量描述系統(tǒng)狀態(tài)間的轉移，包含區(qū)域某個時期內(nèi)生態(tài)脆弱性的靜態(tài)數(shù)據(jù)和各個類型間相互轉化的動態(tài)數(shù)據(jù)［25］。生態(tài)脆弱性轉移矩陣的數(shù)學表達如下：

式中：i表示轉移前的生態(tài)脆弱類型；j表示轉移后的生態(tài)脆弱類型；Sij是i脆弱類型轉為j脆弱類型的面積，矩陣中每一行元素代表j類生態(tài)脆弱類型轉移前的生態(tài)脆弱類型信息。

2.4 生態(tài)脆弱性驅動力分析

由Wang 等［26］提出的地理探測器是揭示空間分異性驅動因子的一種新方法。其中單因子探測模塊利用因子解釋力衡量自變量因子對因變量變化產(chǎn)生的貢獻力大小，檢驗形成空間分異的原因是否為某個地理因素導致；因子交互探測模塊［27］通過比較兩個影響因子的單因子解釋力之和及其交互作用的解釋力，以判別交互后對地理現(xiàn)象的影響程度，在5 種增強情況中非線性增強類型對生態(tài)脆弱性的變化具有最強影響作用。因子探測計算公式如下：

式中：q為解釋力，表示某因子在多大程度上解釋了生態(tài)脆弱性的空間分布；h=1, …,L為變量因子的分區(qū)數(shù)；Nh和N分別為分區(qū)h和全部區(qū)域的單元數(shù)；σ2h和σ2分別是分區(qū)h和全局的生態(tài)脆弱強度方差。q的值域為［0,1］，q值越大，說明對生態(tài)脆弱性空間分布影響越大。

通過因子探測和交互探測識別新疆生態(tài)脆弱性驅動因子及交互作用，以2000 年和2018 年生態(tài)脆弱性指數(shù)之差作為因變量，以相應原始指標體系之差作為自變量進行因子分析。結合王勁峰等［27］提出的數(shù)據(jù)離散化方法，對17個影響因子做離散化處理，利用自然間斷點分級法將其分為5 類，創(chuàng)建10 km×10 km的漁網(wǎng)格并提取樣本點數(shù)據(jù)導入到地理探測器軟件中，對新疆生態(tài)脆弱性空間變化的驅動力因子進行探測分析。

3 結果與分析

3.1 生態(tài)敏感性指數(shù)時空分布

為消除指標信息中的重疊和共線性，對標準化后的空間柵格數(shù)據(jù)采用空間主成分分析方法（SPCA），計算生態(tài)敏感性、生態(tài)恢復力和生態(tài)壓力度的指標權重（表6）。

表6 生態(tài)脆弱性指數(shù)各指標權重Tab.6 Weights of indicators of ecological vulnerability

生態(tài)敏感性指數(shù)中景觀破碎度和土壤侵蝕程度所占權重比較大，說明受土地利用狀況和地表狀況變化影響較明顯，其次高程、干燥度比重也較大；生態(tài)敏感性受土地利用狀況、地形因子和氣候因子綜合影響。生態(tài)恢復力各指標權重植被覆蓋度權重最大，貢獻率均大于50%，對新疆的生態(tài)恢復方面有重要作用，但生境質量指數(shù)和景觀恢復力指數(shù)對生態(tài)恢復的影響較大。生態(tài)壓力度指數(shù)中農(nóng)業(yè)依賴度、人均GDP和人口密度是影響新疆生態(tài)壓力度的主要因素。

通過計算生態(tài)敏感性指數(shù)并進行分級，得到不同時期新疆生態(tài)敏感性空間分布（圖2）。整體來看，新疆生態(tài)敏感性呈現(xiàn)中等敏感性面積增加，極端敏感性面積減少，說明新疆生態(tài)敏感程度逐步降低。2000—2018年5個時期南疆的敏感性整體上均高于北疆，主要以重度敏感為主。東疆的生態(tài)敏感性在2000年、2005年兩個時期相對敏感性程度不太高，2010年、2015年兩個時期生態(tài)敏感性由輕、中度上升到中度、重度，2018年又有所下降，北疆的生態(tài)敏感性除2010年有所增強外，其他年份在中度敏感等級以下。南疆南部喀拉昆侖山區(qū)域生態(tài)敏感性有所降低。2018 年新疆生態(tài)敏感性整體呈南高北低的分布特征。

圖2 生態(tài)敏感性空間格局分布Fig.2 Spatial pattern distribution of ecological sensitivity

新疆生態(tài)敏感性的空間分布特征明顯，在天山南北坡山區(qū)、伊犁谷地以及阿爾泰山、喀拉昆侖山山地降水量較大、干燥度小、景觀破碎度小，植被覆蓋度高，生態(tài)環(huán)境較好，故生態(tài)敏感性值較低。沙漠分布區(qū)及綠洲-荒漠交錯區(qū)生態(tài)敏感性較高。高度敏感區(qū)（包括極度敏感區(qū)和重度敏感區(qū)）主要分布在南疆，其氣溫較高，降水較少，且植被較為稀疏，土壤易受風蝕作用，自然條件比較惡劣，生態(tài)問題比較多。中度敏感區(qū)主要集中在東疆和北疆。低敏感區(qū)（包括輕度脆弱區(qū)和微度脆弱區(qū)）主要分布在阿爾泰山、天山、喀拉昆侖山一帶，植被覆蓋度較高、降水相對較多且極端高溫天氣較少，林地、草地生態(tài)系統(tǒng)較完整，生態(tài)系統(tǒng)功能較為穩(wěn)定，抗干擾能力相對較強。地形、地貌決定著土壤質地以及水量分布狀況，進而影響植被的生長和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性［8,16］，也是影響生態(tài)脆弱性的重要因素。

3.2 生態(tài)恢復力指數(shù)時空分布

計算生態(tài)恢復力指數(shù)并進行分級，得到2000—2018 年5 期不同等級生態(tài)恢復力的空間分布（圖3）。2000—2018 年新疆生態(tài)恢復力以1 級為主，整體生態(tài)恢復力較弱，這是由新疆整體干旱脆弱的生態(tài)環(huán)境狀況所決定。研究時段內(nèi)，1 級、4 級和5 級恢復力面積占比總體呈增加趨勢，2級和3級恢復力占比下降。5級恢復力地區(qū)生態(tài)穩(wěn)定性和抗干擾能力較好，生態(tài)恢復能力強，5級恢復力面積占比雖然最小，但呈逐年上升態(tài)勢，2018 年比2000 年增加了126.70%，相對增幅最大，新疆生態(tài)恢復力逐步增強。

圖3 新疆生態(tài)恢復力空間格局分布Fig.3 Spatial pattern of ecological resilience in Xinjiang

2000—2018 年新疆生態(tài)恢復力的空間格局呈西北高東南低的整體分布格局，且其變化幅度較小，較為穩(wěn)定，但生態(tài)恢復力強的區(qū)域呈零星增加趨勢，新疆生態(tài)環(huán)境逐步改善，恢復力逐漸增強。新疆生態(tài)恢復力空間分布格局與植被覆蓋度分布大致相似，植被覆蓋度高，林草資源豐富，生物多樣性高，生態(tài)恢復力強。生態(tài)恢復力較高區(qū)（5 級、4級）主要集中在中部偏西的喇叭口（伊犁州直縣市）；阿勒泰北部和塔城西北部生態(tài)恢復力也較高，2010 年尤為明顯，該地主要為山地森林、草原生態(tài)系統(tǒng)，生物多樣性高，恢復能力較強。中度生態(tài)恢復區(qū)（2 級、3 級）分布較為零散，主要分布在高生態(tài)恢復力的周邊以及昌吉州、哈密市中部、吐魯番市、克州部分區(qū)域，基本為綠洲區(qū)，說明人類生態(tài)工程建設對生態(tài)恢復力影響明顯。生態(tài)恢復力低值區(qū)分布面積最大，主要分布在阿克蘇地區(qū)、和田地區(qū)、巴州、吐魯番市和哈密市等區(qū)域，這些區(qū)域下墊面單一、植被少、生境質量指數(shù)低［8］，受外界干擾時耐受能力弱，恢復速度較慢。

3.3 生態(tài)壓力度指數(shù)時空分布

由2000—2018 年新疆生態(tài)壓力度空間分布變化可知（圖4），1級、3級和5級生態(tài)壓力度呈下降趨勢，2級和4級生態(tài)壓力度總體呈上升趨勢。其中，1級生態(tài)壓力度面積占比最大，2000—2018 年2 級生態(tài)壓力度增加明顯。3級生態(tài)壓力度呈波動小幅下降趨勢。4級生態(tài)壓力度面積占比僅次于1級，總體呈波動增加趨勢，5 級生態(tài)壓力度面積占比相對較小，呈波動下降趨勢。新疆生態(tài)壓力度呈增加趨勢，這與社會經(jīng)濟發(fā)展水平逐步提升有一定關系。

圖4 新疆生態(tài)壓力度空間格局分布Fig.4 Spatial pattern of ecological stress in Xinjiang

生態(tài)壓力度高值區(qū)受干擾強，生態(tài)系統(tǒng)較不穩(wěn)定。2000—2018 年新疆生態(tài)壓力度整體呈較低水平（1 級），生態(tài)壓力較低，這與新疆處于西部邊疆，社會經(jīng)濟發(fā)展水平較低有一定關系。2000—2018年新疆生態(tài)壓力度呈南、北部山區(qū)、中部綠洲區(qū)、山區(qū)偏高，東部、南部沙漠腹地低的空間分布格局，這與人類社會經(jīng)濟活動密切相關，社會經(jīng)濟活動強的區(qū)域生態(tài)壓力較大，反之較低。生態(tài)壓力度高值區(qū)主要分布在伊犁州直、阿勒泰北部、塔城西北部、烏魯木齊市、昌吉州南部以及和田地區(qū)、喀什地區(qū)和巴州南部。2000—2010 年新疆喀拉昆侖山生態(tài)壓力度較高，2015—2018 年有所緩解，這與逐步重視生態(tài)保護有一定關系。

3.4 生態(tài)脆弱性時空分布特征

3.4.1 新疆生態(tài)脆弱性時間變化 生態(tài)脆弱性是由生態(tài)敏感性、生態(tài)恢復力和生態(tài)壓力度綜合決定，2000—2018 年新疆生態(tài)脆弱性整體處于中度脆弱以上，這與新疆生態(tài)敏感性較高，生態(tài)恢復力弱、生態(tài)壓力大密切相關。

從圖5 可以看出，2010—2018 年北疆生態(tài)脆弱性有所加重，尤其是阿勒泰、塔城南部變化較為顯著，其他地方相對穩(wěn)定，這與阿勒泰、塔城地區(qū)為重要的農(nóng)牧區(qū)，生態(tài)壓力較大有一定關系。新疆生態(tài)脆弱性分布大致呈西北、中部的山區(qū)、綠洲區(qū)低，東南部的荒漠區(qū)高的空間分布特征。高脆弱區(qū)主要分布在巴州中部、和田地區(qū)和喀什地區(qū)北部、阿克蘇地區(qū)南部、吐魯番市和哈密市南部、阿勒泰南部和塔城地區(qū)東部等地，這些地區(qū)受古爾班通古特沙漠和塔克拉瑪干沙漠的影響較大，吐哈盆地分布著面積廣大的戈壁，又處于風口位置，風力侵蝕強，生態(tài)脆弱性也較高；中度脆弱區(qū)分布較為零散，主要分布在沙漠周邊的綠洲地帶，人為干擾強、生態(tài)壓力較大；低脆弱區(qū)集中在伊犁州直縣市、塔城地區(qū)西部、阿勒泰地區(qū)北部、昌吉回族自治州等地區(qū)。

圖5 新疆生態(tài)脆弱性空間分布Fig.5 Spatial distribution of ecological vulnerability in Xinjiang

新疆的生態(tài)脆弱性主要受生態(tài)敏感性和生態(tài)壓力度影響較大，植被覆蓋度低、降水少、干燥度高的地區(qū)生態(tài)脆弱性較高，中部高海拔林地草地生物多樣性豐富、生態(tài)系統(tǒng)較為穩(wěn)定，生態(tài)脆弱性相對較低；生態(tài)脆弱性的空間分布與水資源分布密切相關［15,21］。東南部荒漠區(qū)為全疆的3個少雨中心，區(qū)內(nèi)沙漠、戈壁廣泛分布，風力作用強烈，荒漠化問題嚴重［4,15,28］，脆弱性高。南疆昆侖山沿線海拔較高，且植被蓋度較低，區(qū)域生態(tài)脆弱性也較高。在水資源條件較好的綠洲區(qū)，人類活動則成為影響脆弱性的主導因素［15-16］。

3.4.2 新疆生態(tài)脆弱性轉化特征 根據(jù)轉移矩陣公式建立2000和2018新疆生態(tài)脆弱不同等級轉移矩陣（表7），發(fā)現(xiàn)不同等級之間的轉化較為顯著，尤其是相鄰等級。微度脆弱區(qū)主要向輕度脆弱區(qū)轉化；輕度脆弱區(qū)既有負向也有正向轉化，向微度脆弱區(qū)轉換的比例較大；中度脆弱區(qū)約有30.13%向輕度脆弱區(qū)轉化，有21.92%和9.07%的區(qū)域向重度脆弱區(qū)和極度脆弱區(qū)轉化；重度脆弱區(qū)主要向極度脆弱區(qū)和中度脆弱區(qū)轉化，轉化比例相差不大，而極度脆弱區(qū)面積增加主要來源于重度脆弱區(qū)。極度脆弱區(qū)中有42.81%向重度脆弱區(qū)轉變，是重度脆弱區(qū)面積增加的主要來源之一，重度脆弱區(qū)和極度脆弱區(qū)之間轉換較大，重度脆弱區(qū)面積增加主要來自于極度脆弱區(qū)和中度脆弱區(qū)的轉化。

表7 新疆脆弱區(qū)面積轉移矩陣Tab.7 Area transfer matrix of fragile areas in Xinjiang /km2

3.4.3 生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)變化 由新疆生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)變化可知（圖6），2000—2018 年生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)呈先增長后降低的趨勢，最高值出現(xiàn)在2015年（3.84）。其中，2000—2005年生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)上升幅度最大，2005 年以后增速放緩，趨于穩(wěn)定，說明過去18 a間新疆生態(tài)環(huán)境整體情況正在逐步改善，但還需繼續(xù)加強生態(tài)保護。

圖6 新疆生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)變化Fig.6 Vulnerability index changes in Xinjiang

3.5 生態(tài)脆弱性變化驅動力分析

3.5.1 單因子探測分析 地理探測器單因子通過影響力q值來表示各指標對生態(tài)脆弱性變化的解釋程度大小，探測結果顯示q值由大到小依次為農(nóng)業(yè)依賴度（0.347）、生境質量指數(shù)（0.294）、景觀破碎度（0.290）、景觀恢復力指數(shù)（0.279）、人口密度（0.272）、年均降水量（0.245）、土地墾殖率（0.231）、人均耕地面積（0.069）、第二產(chǎn)業(yè)比重（0.063）、土壤侵蝕程度（0.035）、高程（0.035）、人均GDP（0.027）、地形起伏度（0.013）、植被覆蓋度（0.010）、≥10 ℃積溫（0.010）、坡度（0.008）、干燥度（0.005），其他因子的q值很小，忽略不計。

從影響力q值來看，說明對農(nóng)業(yè)的依賴程度以及生境質量對生態(tài)脆弱性的影響相對較大。人為活動因素（農(nóng)業(yè)依賴度、人口密度、土地墾殖率）和自然環(huán)境因素（生境質量指數(shù)、景觀破碎度、景觀恢復力指數(shù)和年均降水量）的7 個因子對新疆2000—2018年生態(tài)脆弱性變化的解釋程度相對較大，其他因子對新疆生態(tài)脆弱性變化的解釋程度則相對較低。

3.5.2 多因子交互性探測分析 生態(tài)脆弱性變化通常是社會因子、植被因子、地表因子、地形因子和氣象因子等多方面因素共同作用的結果，沒有單一決定因子能解釋新疆生態(tài)脆弱性變化，說明生態(tài)系統(tǒng)變化的復雜性。采用地理探測器得到24 個非線性增強因子（表8）。

表8 主要指標之間交互作用Tab.8 Interaction between key indicators

農(nóng)業(yè)依賴度和景觀破碎度交互作用對新疆生態(tài)脆弱性變化具有最強的解釋作用，同時農(nóng)業(yè)依賴度和生境質量指數(shù)、植被覆蓋度、景觀恢復力及土地墾殖率的相互協(xié)同下也表現(xiàn)出較強的影響力。單因子探測結果顯示農(nóng)業(yè)依賴度對新疆生態(tài)脆弱性變化影響較大，其與景觀破碎度指數(shù)和生境質量指數(shù)相結合時，有了更大的影響力。在兩兩交互作用中，生境質量指數(shù)、景觀恢復力、景觀破碎度、植被覆蓋度與區(qū)域人類活動相互作用是新疆生態(tài)脆弱性變化主要驅動力。

4 討論

評價結果是相對的，生態(tài)脆弱性評價分析，受指標選取、評價方法選擇等多種因素的影響。景觀破碎度和土壤侵蝕程度是敏感度權重占比較大的兩個指標，繼而是高程、干燥度和地形起伏。相近的自然條件下，人類活動對景觀破碎度變化產(chǎn)生較大影響，因此，不同地區(qū)敏感性主要受人為因素影響。城鎮(zhèn)等生活空間由于擴張會占用土地，建設工程、礦產(chǎn)資源開發(fā)等人為因素會增加生態(tài)環(huán)境的敏感性，這與黃瑩等［28］、郭亞淑等［29］和艾麗婭等［30］的研究結果相一致。通過對新疆生態(tài)壓力度的指標權重和空間變化分析，發(fā)現(xiàn)人口的增長對城鎮(zhèn)發(fā)展壓力較大，進而使生態(tài)系統(tǒng)承受的壓力不斷增大，這與黃瑩等［28］和于琳［31］的研究結果相一致。近年來，新疆經(jīng)濟快速發(fā)展，人均GDP迅速增加，但同時使生態(tài)環(huán)境壓力增大。先天惡劣的自然環(huán)境本底，導致新疆土壤侵蝕強度大、植被覆蓋率低、生境質量指數(shù)小，導致生態(tài)敏感性高而恢復力弱，生態(tài)脆弱性較高［32-34］。根據(jù)新疆生態(tài)脆弱性評價及驅動力分析結果，生態(tài)脆弱性5個等級的時空分布范圍、主要生態(tài)問題不盡相同，因此，生態(tài)保護與建設對策也理應有所不同。

5 結論

氣候變化和人類活動雙重作用下，干旱荒漠區(qū)生態(tài)系統(tǒng)正在發(fā)生較大變化，利用空間主成分分析方法構建新疆敏感性、恢復力、壓力度和生態(tài)脆弱性評價模型，分析其時空分布特征及驅動力，主要得出結論如下：

（1）2000—2018年景觀破碎度和土壤侵蝕程度是影響新疆生態(tài)敏感性的主要因素，整體處于中度敏感水平，東南高西北低；新疆生態(tài)恢復力主要受植被覆蓋度影響，處于較低狀態(tài)，呈西北高東南低，且其變化幅度小而穩(wěn)定；新疆生態(tài)壓力度指數(shù)主要為人均GDP、農(nóng)業(yè)依賴度和人口密度，呈南、北部的山區(qū)和中部高，東南低。

（2）2000—2018年新疆生態(tài)脆弱性介于中度脆弱和重度脆弱之間。南、北疆植被覆蓋度低、降水少、干燥度高的地區(qū)生態(tài)脆弱強度較高，中部以林地、草地為主的高海拔地區(qū)的生物多樣性豐富、生態(tài)系統(tǒng)較為穩(wěn)定，生態(tài)脆弱性強度相對較低。

（3）2000—2018年新疆不同脆弱等級間轉化明顯，相鄰脆弱性等級轉化明顯，生態(tài)脆弱性呈現(xiàn)先增長后降低的趨勢，過去18 a間新疆整體生態(tài)環(huán)境情況逐漸好轉。

（4）人為活動因子中的農(nóng)業(yè)依賴度、人口密度、土地墾殖率，及自然環(huán)境因子中的生境質量指數(shù)、景觀破碎度、景觀恢復力指數(shù)和年均降水量7 個因子對新疆生態(tài)脆弱性變化的影響較大。生境質量指數(shù)、景觀恢復力指數(shù)、景觀破碎度指數(shù)、植被覆蓋率的變化與區(qū)域人類活動的相互作用是促使新疆生態(tài)脆弱性的主要驅動力。