李益敏， 劉師旖， 吳博聞， 李盈盈， 趙娟珍， 馮顯杰

(1.云南大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院， 云南 昆明 650500； 2.云南省高校國產(chǎn)高分衛(wèi)星遙感地質(zhì)工程研究中心， 云南 昆明 650500； 3.云南大學(xué) 國際河流與生態(tài)安全研究院， 云南 昆明 650500)

景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)可為平衡區(qū)域發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供重要決策支持[1]，已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指在自然或其他人為因素的影響下，景觀和生態(tài)過程相互作用可能產(chǎn)生的不利后果；相比于綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)側(cè)重于景觀對于生態(tài)過程的影響，強(qiáng)調(diào)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的時(shí)空異質(zhì)性和尺度效應(yīng)[2]。景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的方法可分為風(fēng)險(xiǎn)源匯和景觀格局兩種?；诰坝^格局的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)是以土地利用景觀類型作為基本單元，評價(jià)景觀鑲嵌體與最優(yōu)格局的偏離程度[3]；識(shí)別景觀異質(zhì)性對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能造成的干擾以及生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性。組成景觀的空間組分其能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)均有所差別，影響著區(qū)域景觀生態(tài)過程，最終導(dǎo)致不同的景觀生態(tài)效應(yīng)[4]。景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法主要有相對風(fēng)險(xiǎn)模型(RRM)[5]、熵值法[6]以及景觀指數(shù)法(ERI)[7-8]，研究尺度多以流域、濕地和城鎮(zhèn)等區(qū)域?yàn)橹鱗9-11]。

有研究表明，人口遷移、景觀格局和植被覆蓋度對COVID-19疫情時(shí)空分布有一定影響[12-14]，但景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與疫情時(shí)空分布關(guān)系尚未明確。學(xué)者們對COVID-19疫情的研究多聚焦于時(shí)空特征變化方面，研究區(qū)主要以全國、省、發(fā)達(dá)城市群為主[14-18]，對邊境地區(qū)鮮有研究。邊境地區(qū)作為阻隔病毒跨境擴(kuò)散的前沿陣地，疫情防控任務(wù)非常艱巨。云南省邊境線長，口岸多，邊境口岸疫情防控壓力非常大。云南省瑞麗市是中國和緬甸之間人口流動(dòng)較頻繁的地區(qū)，瑞麗口岸是目前僅有的高風(fēng)險(xiǎn)口岸[19]。2021年瑞麗市邊境不斷檢測出由境外輸入造成本地感染的新冠病毒病例，政府部門采取了嚴(yán)控人口流動(dòng)和全員核酸檢測排查措施，使疫情得到有效阻斷。鑒于此，本研究以瑞麗市為研究區(qū)，運(yùn)用景觀格局指數(shù)計(jì)算景觀人工干擾強(qiáng)度，構(gòu)建生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型，對瑞麗市2000—2021年土地利用景觀類型和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空演變特征進(jìn)行綜合研究，分析景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和景觀人工干擾強(qiáng)度分別與COVID-19疫情空間分布的相關(guān)性，以期為瑞麗市和同類地區(qū)制定完善的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境保護(hù)和疫情管控政策和計(jì)劃提供參考依據(jù)。本研究對于維護(hù)邊境地區(qū)秩序穩(wěn)定和加強(qiáng)邊境合作具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

瑞麗市位于云南省西南部(東經(jīng)97.31°—98.01°，北緯23.51°—24.11°)，面積1 020 km2，轄3鎮(zhèn)3鄉(xiāng)。2020年人口21.05萬人。該市西部和南部與緬甸相連，國境線長169.8 km，其東部和北部連接芒市和隴川縣。該市地處高黎貢山余脈向南延伸部分，具有“一江一河夾一山一壩”的地形地貌特征，地勢西北高東南低，地形起伏相對平緩，山脈走勢為東北至西南方向。瑞麗江及龍川江由東北向西南方向流經(jīng)瑞麗市。該市擁有兩個(gè)國家級口岸(瑞麗、畹町口岸)，是中國通向南亞和東南亞地區(qū)的重要門戶，其中瑞麗口岸是中緬貿(mào)易最頻繁的口岸。中緬兩國居民生活和商業(yè)來往頻繁，人口流動(dòng)大。盡管瑞麗市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對邊境線24 h常態(tài)化巡邏值守，但疫情防控工作仍然艱巨。

2 數(shù)據(jù)來源和研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究選取瑞麗市4個(gè)時(shí)段(2000，2010，2015，2021年)的Landsat TM/OLI遙感影像，其空間分辨率為30 m。為確保研究結(jié)果的可比性，這4期影像成像時(shí)間均為2—3月(受云層影響小，云層含量均小于10%)；對下載的原始影像數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)處理。結(jié)合全國土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)和研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀，將研究區(qū)的土地景觀類型分為耕地、建設(shè)用地、水體、未利用土地、林地和園地6類。本研究運(yùn)用支持向量機(jī)對遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類，參考瑞麗市統(tǒng)計(jì)年鑒和土地利用規(guī)劃資料，用目視解譯法和Google Earth高分辨率的歷史影像修正監(jiān)督分類結(jié)果，得到4個(gè)時(shí)期瑞麗市土地利用景觀類型分布狀況。4個(gè)時(shí)期影像解譯精度均達(dá)90%以上，其kappa系數(shù)均達(dá)80%以上，符合精度要求。遙感影像和數(shù)字高程模型均來源于地理空間數(shù)據(jù)云(http:∥www.gscloud.cn/)。疫情數(shù)據(jù)收集于2021年1月1日至9月30日云南省衛(wèi)生健康委員會(huì)(http:∥ynswsjkw.yn.gov.cn)每日截止24：00公布的COVID-19疫情報(bào)告和瑞麗市人民政府網(wǎng)公布的疫情風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)等級通告。為保證一致性，所有數(shù)據(jù)均統(tǒng)一重采樣為30 m，坐標(biāo)系為WGS 1984。

2.2 評價(jià)單元?jiǎng)澐?/h3>

評價(jià)單元可以客觀反映出區(qū)域生態(tài)環(huán)境的空間特征。評價(jià)單元大小應(yīng)滿足研究區(qū)斑塊平均面積的2～5倍，才能反映周圍地理事物信息[20]。本文參考前人研究[21-22]，結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況，按1 km×1 km正方形單元格對研究區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，共采集1 025個(gè)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)單元。計(jì)算出每個(gè)評價(jià)單元的值，將其賦值評價(jià)單元的中心點(diǎn)，最后通過克里金插值方法進(jìn)行空間化表達(dá)[23]。

2.3 研究方法

2.3.1 景觀人工干擾強(qiáng)度 土地利用景觀變化受到自然和人為因素的影響。但從短時(shí)間來看，人為因素對景觀變化的作用比自然因素顯著[24]，景觀人工干擾強(qiáng)度指數(shù)可用來表征研究區(qū)土地利用景觀受人類活動(dòng)影響的程度[25]。景觀人工干擾強(qiáng)度將景觀資源環(huán)境影響因子進(jìn)行加權(quán)求和得到。其公式如下：

式中：HI為景觀人工干擾強(qiáng)度指數(shù)；n為研究區(qū)景觀類型數(shù)量；Hi為第i種景觀類型的面積；Pi為第i種景觀資源環(huán)境影響因子；A為景觀總面積(km2)；參考前人相關(guān)研究[26-27]，Pi取值如下：未利用地0.5，建設(shè)用地0.85，耕地0.25，水域0.2，林地/園地0.1。

2.3.2 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型 景觀格局反映人類對自然環(huán)境的影響程度。景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的大小取決于景觀生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾時(shí)自身抵抗的能力大小[3]。本文從區(qū)域景觀格局和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的角度出發(fā)，選取基于景觀格局指數(shù)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型研究區(qū)域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空變化情況。

景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型(ERI)是曾輝等[28]根據(jù)景觀類型的面積比重進(jìn)行構(gòu)建，建立景觀格局與區(qū)域綜合生態(tài)環(huán)境狀況之間的關(guān)系，反映綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)相對大小。景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型由景觀類型所占面積比重、景觀干擾度指數(shù)和景觀脆弱度指數(shù)組成，表達(dá)式為：

式中：ERIm為第m個(gè)評價(jià)單元內(nèi)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；Ami為第m個(gè)評價(jià)單元中第i類景觀的面積；Am為第m個(gè)評價(jià)單元的面積(km2)；Si為景觀干擾度指數(shù)；Vi為景觀脆弱度指數(shù)。景觀干擾度指數(shù)和景觀脆弱度指數(shù)二者的乘積，分別表示景觀損失度和不同景觀類型所代表的生態(tài)系統(tǒng)在遭受干擾時(shí)其自然屬性的損失程度。

(1) 景觀干擾度指數(shù)(Si)

景觀干擾度表示不同生態(tài)系統(tǒng)的易損性，主要由景觀破碎度指數(shù)(FNi)、景觀分離度指數(shù)(FDi)和景觀優(yōu)勢度指數(shù)(DOi)加權(quán)構(gòu)成[22]。其公式如下：

Si=aFNi+bFDi+cDOi

(3)

式中：a，b和c分別代表這三類指數(shù)的權(quán)重，且滿足a+b+c=1；綜合考慮既有成果研究及研究區(qū)情況，將a，b，c分別賦以0.5，0.3，0.2的權(quán)重[29-31]。

式中：ni為第i類景觀斑塊數(shù)量；N為斑塊總數(shù)；mi為第i類景觀斑塊類型中斑塊出現(xiàn)的樣方數(shù)；M為總樣方數(shù)；Ai為第i類景觀斑塊面積；A為景觀總面積。

(2) 景觀脆弱度指數(shù)(Vi)

景觀脆弱度指數(shù)表示不同景觀生態(tài)系統(tǒng)對外部干擾的敏感程度，其數(shù)值越大反映景觀生態(tài)系統(tǒng)越容易受到破壞[30]。針對研究區(qū)實(shí)際情況，借鑒前人研究[7，31]對6類景觀類型的脆弱度進(jìn)行賦值，由高到低依次為未利用地5，建設(shè)用地4，耕地3，水域2，林地/園地1。然后進(jìn)行歸一化處理，得到不同景觀類型的脆弱度指數(shù)為0.31，0.25，0.19，0.13，0.06。

2.3.3 空間自相關(guān)分析 空間自相關(guān)是指某一變量在空間上與其周圍相關(guān)程度。通常用相關(guān)系數(shù)來衡量其在空間上的鄰近關(guān)系，可以揭示空間上變量及變量之間的區(qū)域結(jié)構(gòu)形態(tài)，解釋事物屬性或現(xiàn)象之間的空間組合關(guān)系，分為全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)[32]。本文利用全局和局部自相關(guān)方法分析研究區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的空間相關(guān)性及聚集特征。

2.3.4 地理加權(quán)回歸模型 地理加權(quán)回歸模型(GWR)是基于普通最小二乘回歸模型(OLS)改進(jìn)的空間線性回歸模型。它將數(shù)據(jù)的地理空間位置嵌入回歸參數(shù)中，能有效估計(jì)具有空間自相關(guān)性(非平穩(wěn)性)數(shù)據(jù)，體現(xiàn)數(shù)據(jù)的空間分異特征[33-34]。若回歸系數(shù)成正值，表示兩者之間關(guān)系成正相關(guān)；回歸系數(shù)成負(fù)值，則相反。模型公式如下：

式中：yi為全局因變量； (ui,vi)為第i個(gè)擬合點(diǎn)的空間地理位置坐標(biāo)；β0和βj是參數(shù)，j為因子數(shù)；εi為隨機(jī)誤差項(xiàng)。本文GWR模型采用FIXED(固定距離法)創(chuàng)建核表面，選擇AICc(最小信息準(zhǔn)則)方法決定最優(yōu)帶寬。

3 結(jié)果分析

3.1 土地利用景觀動(dòng)態(tài)變化

瑞麗市2000，2010，2015和2021年4期景觀類型面積所占比例統(tǒng)計(jì)結(jié)果和空間分布如圖1,2所示。瑞麗市的景觀類型主要以林地和園地為主，景觀類型所占比例大小依次為：林地>園地>耕地>建設(shè)用地>未利用地>水域。2021年林地面積所占比例相較于2000年增加了8.2%，但在2015年出現(xiàn)下降的情況；園地面積所占比例從2000年的34.7%下降至2021年的21.30%，主要分布在林地和耕地之間；耕地面積所占比例從2000年的17.5%減少到2021年的14.3%；建設(shè)用地面積在2000—2021年間大幅度增加，所占比例由2000年的0.85%上升到2021年的6.86%，其中2000—2010年間增幅最大。耕地和建設(shè)用地主要分布在瑞麗市的東南部，是人口主要居住地。綜上所述，2000—2021年瑞麗市景觀格局發(fā)生了明顯改變，但結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定；由于受到城鎮(zhèn)化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，建設(shè)用地面積增加顯著，林園地總面積下降，生態(tài)環(huán)境變差。

圖1 2000-2021年瑞麗市土地利用景觀類型比例

3.2 景觀人工干擾強(qiáng)度指數(shù)變化

由公式(1)得到瑞麗市景觀人工干擾強(qiáng)度空間分布情況(圖3)。將景觀人工干擾強(qiáng)度分為低強(qiáng)度(<0.150 9)、中低強(qiáng)度(0.150 9～0.249 7)、中強(qiáng)度(0.249 7～0.366 5)、中高強(qiáng)度(0.366 5～0.564 2)、高強(qiáng)度(>0.564 2)5個(gè)等級。其中，低和中低強(qiáng)度主要聚集在人類活動(dòng)較少的中部地區(qū)，景觀類型以林地和園地為主。高強(qiáng)度主要集中在瑞麗市東南部，以建設(shè)用地為主，臨近瑞麗江。人為因素對該區(qū)域景觀生態(tài)格局和生態(tài)過程造成一定影響。

圖3 瑞麗市土地利用景觀人工干擾強(qiáng)度空間分布

3.3 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空演變

3.3.1 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分布特征 由公式(2)計(jì)算得到瑞麗市每個(gè)單元的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值，通過克里金插值法得到2000—2021年4期瑞麗市的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值。采用自然間斷分類法將研究區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分成5級，即景觀生態(tài)低風(fēng)險(xiǎn)(<0.025 2)、較低風(fēng)險(xiǎn)(0.025 2～0.043 4)、中風(fēng)險(xiǎn)(0.043 4～0.062 7)、較高風(fēng)險(xiǎn)(0.062 7～0.083 5)、高風(fēng)險(xiǎn)(>0.083 5)。不同時(shí)期瑞麗市生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間分布如圖4所示，各等級生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)面積所占比例如表1所示。由圖4可以看出瑞麗市生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)具有明顯的時(shí)空分異性。

表1 瑞麗市生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積及其所占比例分級統(tǒng)計(jì)

圖4 瑞麗市2000-2021年生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級空間分布

從時(shí)間序列看，2000—2021年瑞麗市景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)中、較高和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)所占比例逐漸上升，低和較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積所占比例不斷下降。低和較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積所占比例降幅較大，下降了37.23%。在中風(fēng)險(xiǎn)等級以上區(qū)域，中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)增幅最大，從2000年的4.52%增長到2021年的23.27%。從空間分布上看，研究區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域呈條帶狀分布。20 a來，研究區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)增大的區(qū)域主要分布在瑞麗市東南部和西北部，勐秀鄉(xiāng)的西北部和畹町鎮(zhèn)的東南部生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)由2000年的較低和中風(fēng)險(xiǎn)等級不斷上升到2021年的較高和高風(fēng)險(xiǎn)等級。勐卯鎮(zhèn)的西南部一直處于中風(fēng)險(xiǎn)等級以上，且中風(fēng)險(xiǎn)等級以上的區(qū)域面積不斷擴(kuò)大。這三個(gè)區(qū)域?yàn)槿瘥愂腥丝诿芗貐^(qū)，建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，斑塊較為破碎，景觀分離度高，抗干擾能力弱，導(dǎo)致生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)不斷升高。低和較低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)集中分布在戶育鄉(xiāng)、勐秀鄉(xiāng)中部和勐卯鎮(zhèn)的東北部，以林地和園林為主。瑞麗市2000—2021年景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)以低和較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)為主，等級出現(xiàn)由低向高遷移的現(xiàn)象，其景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)呈上升趨勢。

圖2 瑞麗市4個(gè)時(shí)期的土地利用景觀類型分布

進(jìn)一步分析瑞麗市景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級變化，由2000年和2021年生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分布圖(圖4)得到瑞麗市各生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級轉(zhuǎn)移矩陣(表2)。由表2可以看出，瑞麗市景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級轉(zhuǎn)移前3名依次為低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(177.23 km2)轉(zhuǎn)成較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū),較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(152.26 km2)轉(zhuǎn)成中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(101.36 km2)轉(zhuǎn)成較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。高等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要由較低風(fēng)險(xiǎn)和中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)轉(zhuǎn)換而來。通過與瑞麗市景觀類型分布圖疊加可知，該轉(zhuǎn)變區(qū)域主要位于瑞麗市的西北部。2000年該區(qū)域主要以耕地和園地為主，僅有零星建設(shè)用地分布。2021年該區(qū)域以建設(shè)用地、耕地和園地為主，斑塊細(xì)碎化，風(fēng)險(xiǎn)度增加。2000—2021年瑞麗市景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)主要是由低等級(低、較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū))向高等級(中、較高和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū))轉(zhuǎn)移，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)逐漸增加。

表2 2000-2021年瑞麗市景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級轉(zhuǎn)移矩陣

瑞麗市按行政區(qū)統(tǒng)計(jì)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積、所占比例見表3，轉(zhuǎn)移矩陣見表4。弄島鎮(zhèn)主要以低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)為主，其2000—2021年低和較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積之和均在60 km2以上，弄島鎮(zhèn)的較高和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積較為穩(wěn)定，變化幅度不大。姐相鄉(xiāng)2000年以較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)為主，面積為64.45 km2，2000—2021年間出現(xiàn)向高等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，2021年以中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)為主，面積為57.79 km2。

表3 瑞麗市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積分級統(tǒng)計(jì)

戶育鄉(xiāng)在2000年景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級僅有低和較低等級存在，2000，2010年，較高和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積為零，2000—2021年景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級不變面積占戶育鄉(xiāng)面積的48.08%。在2000—2021年中，勐秀鄉(xiāng)的低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)都在瑞麗市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積排名第一，高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積在2000，2010和2015年為零，但2021年高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)面積有26.10 km2，是各鄉(xiāng)鎮(zhèn)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積最大的地區(qū)。勐秀鄉(xiāng)北部2000年部分園地到2021年變?yōu)楦睾徒ㄔO(shè)用地，自然資源破碎，導(dǎo)致該地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)值增高。勐卯鎮(zhèn)是瑞麗市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其低和較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積與中風(fēng)險(xiǎn)等級以上區(qū)域面積之比從2000年的5.4：1到2021年0.98：1，受到人類生產(chǎn)、生活擾動(dòng)較多。畹町鎮(zhèn)以低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)為主。2000—2021年瑞麗市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)由高風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)為低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積均不到3 km2，所占比例幾乎為零，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有不穩(wěn)定性，生態(tài)環(huán)境整體出現(xiàn)惡化情況。

表4 瑞麗市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)2000-2021年景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級轉(zhuǎn)移矩陣

3.3.2 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間相關(guān)性 對瑞麗市2000，2010，2015，2021年4個(gè)年份的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)情況進(jìn)行全局空間自相關(guān)分析(表5)，其Moran’sI值分別是0.704 4，0.682 0，0.564 5，0.501 2；4個(gè)年份的Moran’sI均大于0，且p值均小于0.01，說明研究區(qū)的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)具有顯著聚類特征，空間自相關(guān)性強(qiáng)。從2000年到2021年，全局Moran’sI數(shù)值總體呈現(xiàn)下降趨勢，但仍具有較高的空間自相關(guān)性。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和景觀類型的變化，景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間分布的關(guān)聯(lián)性降低，趨同性減弱。運(yùn)用局部空間自相關(guān)方法，可以了解研究區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的聚集類型和空間分布(如圖5所示)。2000，2010，2015，2021年研究區(qū)的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)以高—高聚集和低—低聚集為主，且未發(fā)生較大變化。高值主要聚集在北部和南部地區(qū)，低值主要在中部地區(qū)聚集。瑞麗市景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的高值和低值區(qū)域與景觀類型中建設(shè)用地和林地分布大致符合，說明其土地利用景觀類型對景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)具有重要影響。

表5 瑞麗市景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)全局Moran’s I

圖5 瑞麗市景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)局部空間相關(guān)性

3.4 COVID-19疫情空間分布與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、人工干擾強(qiáng)度耦合關(guān)系

3.4.1 瑞麗市COVID-19疫情空間分布特征 收集瑞麗市累計(jì)新冠肺炎疫情病例數(shù)、病例軌跡以及風(fēng)險(xiǎn)等級區(qū)域等信息，使用核密度估計(jì)分析得到瑞麗市COVID-19疫情空間分布圖(圖6)。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度，瑞麗市新冠肺炎疫情分布呈現(xiàn)“一主兩次”的聚集特征和南高北低的空間擴(kuò)散趨勢，以勐卯鎮(zhèn)南部(瑞麗市政府駐地、姐告國門社區(qū))為主中心的高密度地區(qū)向四周輻射，畹町鎮(zhèn)和弄島鎮(zhèn)南部為次中心，屬于中高密度區(qū)。瑞麗市中高密度區(qū)均分布在中緬邊境線附近，勐卯鎮(zhèn)和畹町鎮(zhèn)因有口岸存在，疫情傳播風(fēng)險(xiǎn)大。弄島鎮(zhèn)因外來人員偷渡入境導(dǎo)致出現(xiàn)本土病例。勐秀鄉(xiāng)、戶育鄉(xiāng)和姐相鄉(xiāng)在2021年1—9月沒有出現(xiàn)本地病例，均為低密度地區(qū)。這3鄉(xiāng)雖遠(yuǎn)離中緬貿(mào)易中心，但地處中緬邊境，疫情防控工作仍不可掉以輕心。

圖6 瑞麗市20210101—20210930 COVID-19疫情空間分布

3.4.2 耦合關(guān)系探究 景觀格局對疫情的傳播擴(kuò)散有一定影響。本文分析了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和人工干擾強(qiáng)度與新冠肺炎疫情分布之間的耦合關(guān)系，以感染人數(shù)密度為因變量，分別將2021年的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和人工干擾強(qiáng)度指數(shù)作為解釋變量，通過地理加權(quán)回歸模型進(jìn)行分析。相關(guān)模型參數(shù)見表6。GWR模型標(biāo)準(zhǔn)化殘差值在5%的顯著性水平下是隨機(jī)分布的，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和人工干擾強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)化殘差值約99%，在[-2.5，2.5]范圍內(nèi)，模型整體構(gòu)建效果較好。R2可視作模型解釋力，其取值范圍為[0，1]，值越大表示模型擬合效果越佳。景觀人工干擾強(qiáng)度的R2為0.408 6，景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的R2為0.500 9?？梢钥闯?，景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)模型相較于景觀人工干擾強(qiáng)度擬合效果較好。

表6 瑞麗市地理加權(quán)回歸模型檢驗(yàn)參數(shù)

景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)/人工干擾強(qiáng)度與感染人數(shù)密度兩者的回歸系數(shù)，反映了景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)/人工干擾強(qiáng)度對感染人數(shù)密度的影響程度。若回歸系數(shù)為正值，表示兩者之間關(guān)系成正相關(guān)，則感染人數(shù)密度隨景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)/人工干擾強(qiáng)度的增加而增高；若回歸系數(shù)成負(fù)值，則相反。回歸系數(shù)絕對值越大，景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)/人工干擾強(qiáng)度對感染人數(shù)密度的影響程度越大。通過景觀人工干擾強(qiáng)度與感染人數(shù)密度兩者的回歸系數(shù)可得人類活動(dòng)范圍和疫情的時(shí)空分布大體呈正相關(guān)關(guān)系(圖7a)。人類活動(dòng)強(qiáng)度高的地區(qū)人工干擾強(qiáng)度大，城市化建設(shè)發(fā)展導(dǎo)致城市建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，人口流動(dòng)大，疫情傳播風(fēng)險(xiǎn)加大。以林地、園地、水域?yàn)橹饕坝^類型的生態(tài)用地與感染人數(shù)密度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。同樣，景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)與感染人數(shù)密度回歸系數(shù)的趨勢與景觀人工干擾強(qiáng)度大致相同(圖8b)。勐卯鎮(zhèn)、畹町鎮(zhèn)和弄島鎮(zhèn)，是瑞麗市人口聚集密度高的地區(qū)，是中緬地區(qū)人流物流的集散地和重要的交通樞紐中心。城市建設(shè)用地2000年后增加迅速，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，人口不斷增加，利于病毒傳播。水域限制了人的行動(dòng)范圍，瑞麗江對跨境疫情的傳輸具有阻隔作用，林地對病毒傳播有阻礙的作用。瑞麗市景觀格局與疫情空間分布存在一定關(guān)聯(lián)。

a 景觀人工干擾強(qiáng)度與疫情 b 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與疫情

4 結(jié) 論

本文以云南省瑞麗市為研究區(qū)，通過計(jì)算景觀人工干擾強(qiáng)度指數(shù)，構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型，對研究區(qū)景觀類型和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空演變特征及其與疫情時(shí)空分布耦合關(guān)系進(jìn)行了研究。

(1) 2000—2021年瑞麗市土地利用景觀類型按面積所占比例依次為:林地>園地>耕地>建設(shè)用地>未利用地>水域。林地和園地分布在瑞麗市中部地區(qū)，耕地和建設(shè)用地大部分都在瑞麗江的沿岸。研究期內(nèi)瑞麗市林園地面積相對穩(wěn)定，耕地面積出現(xiàn)波動(dòng)，建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，整體呈現(xiàn)不穩(wěn)定表征。

(2) 2000—2021年瑞麗市景觀人工干擾強(qiáng)度以低強(qiáng)度為主，中低和低強(qiáng)度主要聚集在人類活動(dòng)較少的中部林地地區(qū)。人工干擾強(qiáng)度主要分布在東南部沿瑞麗江區(qū)域。隨著瑞麗市經(jīng)濟(jì)開發(fā)不斷增強(qiáng)，生態(tài)環(huán)境維護(hù)壓力大。

(3) 2000—2021年瑞麗市景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)以低和較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)為主，但面積逐年減少，中等級以上風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積增加。景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級主要是由低等級向高等級轉(zhuǎn)移，增加部分主要分布在研究區(qū)的西北和東南地區(qū)。瑞麗市景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間分布存在顯著的聚集性，以高—高和低—低聚集模式為主。瑞麗市正處在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變以及城鎮(zhèn)化的交替階段，其生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)滯后于城鎮(zhèn)化發(fā)展，區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性升高，需要進(jìn)一步加強(qiáng)國土空間環(huán)境治理，增強(qiáng)景觀斑塊連通性，避免景觀破碎化。

(4) 瑞麗市COVID-19疫情空間分布呈現(xiàn)“一主兩次”的聚集特征和南高北低的擴(kuò)散趨勢。景觀人工干擾強(qiáng)度和景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均對疫情空間分布有較好的解釋能力。瑞麗市景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和景觀人工干擾強(qiáng)度與疫情空間分布存在一定關(guān)聯(lián)，城市建設(shè)用地和林地對病毒傳播有空間聚集和阻礙的作用。當(dāng)前，瑞麗市疫情防控工作應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注以口岸為輻射中心且位于中緬邊境線上的城市建成區(qū)及附近村莊，可以結(jié)合生態(tài)用地分布綜合劃定疫情傳播風(fēng)險(xiǎn)等級和區(qū)域，防范外來人員輸入，防止當(dāng)?shù)鼐用窬奂苊饨徊娓腥尽?/p>

COVID-19疫情時(shí)空分布是自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素共同作用的結(jié)果。本研究僅探討了基于景觀格局的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和人工擾動(dòng)強(qiáng)度與疫情分布的耦合關(guān)系，在今后的研究中有必要對COVID-19疫情的驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行進(jìn)一步分析，因地制宜地提出更為科學(xué)全面的疫情管控建議，對地區(qū)生態(tài)安全和城市空間結(jié)構(gòu)布局具有重要意義。