趙博軒，李淑杰，馬 劍，高振君，張 鈞，曹秀鳳

(吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130061)

生境(habitat)一詞最早由美國學(xué)者Grinnell提出，其定義是生物出現(xiàn)的環(huán)境空間范圍，而生境質(zhì)量(habitat quality)是指其在有限的時(shí)間和空間中為個(gè)體和種群提供適宜生存條件的能力.目前，日益頻繁的人類活動(dòng)嚴(yán)重改變了區(qū)域土地利用強(qiáng)度及利用方式，進(jìn)而影響物質(zhì)流、能量流在生境斑塊之間的循環(huán)過程，給區(qū)域生境質(zhì)量及生態(tài)環(huán)境保護(hù)帶來了巨大壓力.因此，研究土地覆被與生境質(zhì)量變化之間的關(guān)系對(duì)保護(hù)土地資源、提高區(qū)域生境質(zhì)量來說有著重大意義.

至今，國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)生境質(zhì)量開展了大量研究，研究結(jié)果隨著3S技術(shù)的廣泛應(yīng)用而逐漸定量化、可視化和精細(xì)化，主要應(yīng)用的研究模型有InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型、HSI生境適宜性模型[1]和MAXENT模型[2]等，其中InVEST模型應(yīng)用最為廣泛，在國外已經(jīng)成功應(yīng)用于美國、厄瓜多爾、科特迪瓦、加納等多個(gè)國家區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值評(píng)估過程中[3-5]；在國內(nèi)，諸多學(xué)者也將其應(yīng)用到黑龍江省[6]、甘肅省[7]、合肥市[8]、北京市通州區(qū)[9]、粵港澳大灣區(qū)[10]、嫩江流域[11]等區(qū)域，進(jìn)行了諸如土地覆被變化、生境退化度、生境質(zhì)量空間格局、時(shí)空演變分析等方面的研究.

吉林省地處中國東北部，是邊疆近海省份，地處享譽(yù)世界的“黃金玉米帶”和“黃金水稻帶”，是我國重要的生態(tài)屏障[12].近年來，隨著吉林省城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市化進(jìn)程不斷加劇，吉林省生境質(zhì)量也受到了一定程度的影響.因此，摸清吉林省生境質(zhì)量的具體情況，對(duì)吉林省生境質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)分析，對(duì)加快建成生態(tài)強(qiáng)省，實(shí)現(xiàn)吉林省轉(zhuǎn)型升級(jí)及高質(zhì)量發(fā)展有著重要作用.

本文首先對(duì)2000—2020年間吉林省土地覆被利用數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，構(gòu)建土地覆被轉(zhuǎn)移矩陣，從時(shí)間和空間兩個(gè)角度分析了吉林省土地覆被變化情況；其次基于InVEST生境質(zhì)量(Habitat Quality)模塊，結(jié)合ArcGIS平臺(tái)，對(duì)吉林省相關(guān)矢量、柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，設(shè)置相應(yīng)生態(tài)參數(shù)，計(jì)算得到吉林省生境質(zhì)量結(jié)果，分析了吉林省生境質(zhì)量的空間分布特征及空間變化情況，總結(jié)了吉林省2000—2020年間土地覆被變化對(duì)生境質(zhì)量所造成的影響，以為吉林省今后的生態(tài)修復(fù)規(guī)劃編制及可持續(xù)發(fā)展政策制定提供參考.

1 研究區(qū)概況

吉林省地處東經(jīng)121°38′～131°19′、北緯40°50′～46°19′之間，處于日本、俄羅斯、朝鮮、韓國、蒙古與我國東北部組成的東北亞幾何中心地帶(見圖1).地貌形態(tài)差異顯著，地勢由東南向西北傾斜，呈現(xiàn)明顯的“三大板塊”特征，山地面積占總面積的36%，丘陵和臺(tái)地占34%，平原占30%.境內(nèi)大小河流眾多，分屬松花江、遼河、鴨綠江、圖們江、綏芬河5大水系.濕地資源豐富，向海濕地、莫莫格濕地、通化哈尼濕地等均為國際重要濕地.近年來，吉林省不斷擴(kuò)大的城市規(guī)模對(duì)吉林省生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響，生態(tài)保護(hù)與生態(tài)修復(fù)工作刻不容緩.

圖1 2020年吉林省遙感影像及位置示意圖

2 數(shù)據(jù)來源

本文采用了2000年、2010年和2020年吉林省土地利用覆被數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http；∥www.resdc.cn)的中國土地利用遙感監(jiān)測數(shù)據(jù).該數(shù)據(jù)集(CNLUCC)是以美國陸地衛(wèi)星Landsat遙感影像數(shù)據(jù)作為主信息源，通過人工目視解譯獲取的，空間分辨率為1 km，地理坐標(biāo)系為GCS_WGS_1984，投影坐標(biāo)系為Albers正軸等面積割圓錐投影.土地覆被類型包括耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地(城鄉(xiāng)、工礦、居民用地)及未利用土地6個(gè)1級(jí)類型及25個(gè)2級(jí)類型(見表1).其中吉林省未涉及的地類包括：水域中永久性冰川雪地和灘涂及未利用土地中戈壁和其他未利用土地.吉林省遙感影像數(shù)據(jù)來源于2020年谷歌影像數(shù)據(jù)庫.

吉林省邊界等矢量數(shù)據(jù)來自于OSGEO數(shù)據(jù)集，各矢量數(shù)據(jù)空間參考與土地利用覆被數(shù)據(jù)保持一致.在ArcGIS平臺(tái)中進(jìn)行與數(shù)據(jù)相關(guān)的地理配準(zhǔn)、裁剪、合并、消除、疊加、屬性表賦值、分類以及分區(qū)統(tǒng)計(jì)處理；在InVEST生境質(zhì)量(Habitat Quality)模塊中進(jìn)行運(yùn)算，所需各類參數(shù)來源于國內(nèi)外已有研究成果及相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜掖蚍?其他數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及計(jì)算等均在Excel工具中完成.

表1 土地覆被分類

3 研究方法

3.1 土地覆被變化

在ArcGIS平臺(tái)中，將2000年和2020年吉林省土地利用覆被柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化處理，隨后將這兩期土地利用覆被數(shù)據(jù)進(jìn)行融合疊加計(jì)算，得出相應(yīng)土地利用覆被轉(zhuǎn)移矩陣，利用該矩陣計(jì)算出各土地類型相互的轉(zhuǎn)化方向和面積.為進(jìn)一步了解土地覆被動(dòng)態(tài)變化的強(qiáng)度，在此基礎(chǔ)上，采用轉(zhuǎn)移概率矩陣模型，計(jì)算公式如下：

(1)

式中：Sij為土地覆蓋類型i轉(zhuǎn)變?yōu)橥恋馗采w類型j的面積；Pij為土地覆蓋類型i轉(zhuǎn)變?yōu)橥恋馗采w類型j的概率；n為土地覆蓋類型的數(shù)量.

3.2 InVEST生境質(zhì)量模型

InVEST生境質(zhì)量模塊通過結(jié)合景觀類型敏感性和外界威脅強(qiáng)度進(jìn)行綜合計(jì)算，在考慮脅迫因子的影響距離、空間權(quán)重及土地受法律保護(hù)程度等因素的前提下，將生境質(zhì)量視為一個(gè)連續(xù)的變量，在進(jìn)行評(píng)估時(shí)充分考慮了土地覆被方式和土地覆被格局變化對(duì)生境質(zhì)量的影響.計(jì)算公式[13-15]如下：

(2)

式中：Dxj為生境類型j中x柵格的生境退化度；R為威脅源個(gè)數(shù)；Wr為威脅源r的權(quán)重；Yr為威脅元的柵格數(shù)；ry為柵格y的脅迫值；βx為威脅元對(duì)柵格x的可達(dá)性(根據(jù)其受法律保護(hù)程度確定βx的取值為0～1之間)；Sjr為生境類型j對(duì)威脅源r的敏感度；irxy為柵格y的脅迫值ry對(duì)柵格x的脅迫水平，分為線性衰減和指數(shù)衰減兩種：

(3)

(4)

式中:dxy為柵格x與柵格y的直線距離；drmax為威脅源r的最大脅迫距離.

生境質(zhì)量計(jì)算公式為

(5)

式中:Qxj為生境類型j中x柵格的生境質(zhì)量指數(shù)；Hj為生境類型j的生境適宜度(0≤Hj≤1)；k為半飽和常數(shù)，取最大生境退化度的一半，一般設(shè)為0.5；z為歸一化常量，一般取2.5.

本文應(yīng)用InVEST 3.8.9版本進(jìn)行生境質(zhì)量模型運(yùn)算，參考國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)[16-18]，并結(jié)合吉林省的實(shí)際情況，在ArcMap 10.5平臺(tái)中對(duì)3期吉林省土地利用覆被數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化、重分類、柵格計(jì)算、數(shù)據(jù)匯總等一系列處理，將選中的地類賦值為1，其余地類賦值為0，結(jié)合吉林省實(shí)際情況，提取出耕地、城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民點(diǎn)、其他建設(shè)用地、鹽堿地和裸土地這6種地類作為威脅源，確定相關(guān)最大脅迫距離、權(quán)重和衰減類型(見表2)，其余不同類型的生境適宜度和對(duì)脅迫因子的敏感度見表3.

表2 威脅源最大脅迫距離、權(quán)重及衰減類型

表3 土地利用類型對(duì)威脅因子的敏感程度

4 研究結(jié)果

4.1 吉林省土地覆被變化情況分析

由表4可見，吉林省各土地覆被類型中，面積占比最大的是林地，占總面積的44.05%；其次是耕地，占40.12%；草地、水域、建設(shè)用地及未利用地面積占比相對(duì)較小，突出了吉林省作為“生態(tài)屏障”和“糧倉”的特點(diǎn).2000—2020年這20年間，吉林省土地覆被變化較為明顯，其中耕地與建設(shè)用地面積占比逐年上升，林地、草地、水域、未利用地則呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢.其中增幅最大的是建設(shè)用地，面積占比由2000年的3.48%增長到2020年的4.19%，增幅高達(dá)20.44%；降幅最大的是草地，由2000年的4.11%減少到2020年的3.50%，降幅超過14%.耕地面積略有增加，由原來的39.55%增長到40.12%，證明這20年間吉林省的耕地保護(hù)相關(guān)工作，尤其是數(shù)量保護(hù)工作落實(shí)情況較好.未利用地由2000的年6.05%減少到2020年的5.93%.水域面積也有較大幅度的減少，降幅達(dá)到了12.54%.得益于吉林省天然林保護(hù)修復(fù)政策，林地面積基本維持原狀.

表4 2000—2020年吉林省土地覆被變化情況

4.2 各土地覆被類型間相互轉(zhuǎn)化情況分析

由2000—2020年吉林省土地覆被變化轉(zhuǎn)移矩陣(見表5)及圖2、圖3可以看出，吉林省土地覆被最為主要的轉(zhuǎn)化特征是草地、水域向其他覆被類型的轉(zhuǎn)出，及其他覆被類型向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)入.20年間，前4種土地覆被類型均向未利用地發(fā)生了轉(zhuǎn)化，其中水域向未利用地轉(zhuǎn)入了922.3 km2，是水域面積發(fā)生明顯變化的主要因素之一，這也證明在2000—2020年間吉林省水環(huán)境質(zhì)量出現(xiàn)了退化.草地面積減小的主要原因是草地向耕地、林地及建設(shè)用地的轉(zhuǎn)化，其中草地向耕地凈轉(zhuǎn)入756.13 km2，約占草地總面積的11.35%；草地向林地轉(zhuǎn)入1 709.09 km2，同時(shí)林地向草地轉(zhuǎn)出1 237.95 km2.而快速增長的建設(shè)用地面積則主要來自于大量占用耕地及未利用地，耕地向建設(shè)用地凈轉(zhuǎn)入1 135.8 km2，占建設(shè)用地增加面積的83.96%；林地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)入677.89 km2，未利用地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)入217.50 km2.其余幾種覆被類型之間的相互轉(zhuǎn)化面積大致相同.

表5 2000—2020年吉林省土地覆被變化轉(zhuǎn)移矩陣

圖2 2000—2020年吉林省土地覆被類型空間分布圖

圖3 吉林省耕地、林地、草地及水域轉(zhuǎn)化情況

4.3 吉林省生境質(zhì)量變化情況分析

將2000，2010，2020年吉林省土地利用覆被數(shù)據(jù)、威脅源數(shù)據(jù)、敏感度表格導(dǎo)入InVEST Habitat Quality(生境質(zhì)量)模塊運(yùn)行模擬，得到3期吉林省生境質(zhì)量分布圖，并計(jì)算各時(shí)期生境質(zhì)量平均值.為了更加直觀地展示出各時(shí)期的生境質(zhì)量情況并將其進(jìn)行對(duì)比，本文對(duì)3期吉林省生境質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了分區(qū)統(tǒng)計(jì)，使用“自然斷點(diǎn)法”將其分成“優(yōu)秀”(1～0.8)、“良好”(0.8～0.6)、“中等”(0.6～0.4)、“較差”(0.4～0.2)、“差”(0.2～0)共5個(gè)等級(jí)，并統(tǒng)計(jì)了各時(shí)期各級(jí)的占比，結(jié)果見表6.

表6 2000—2020年間吉林省各等級(jí)生境質(zhì)量占比變化情況

4.3.1 吉林省生境質(zhì)量等級(jí)占比變化

總體來看，吉林省生境質(zhì)量中“優(yōu)秀”及“較差”等級(jí)生境的占比較大，分別占到吉林省總面積的47.05%和35.76%；最低等級(jí)“差”的生境占比相對(duì)較小，僅有4.62%.2020年吉林省平均生境質(zhì)量為0.672 2，處于“良好”等級(jí).平均生境質(zhì)量2000年為0.674 9，2020年降低為0.672 2，證明這20年間吉林省生境質(zhì)量出現(xiàn)了小幅度的退化.導(dǎo)致吉林省平均生境質(zhì)量下降的主要原因在于“良好”及“中等”等級(jí)占比的減少.其中“良好”等級(jí)生境下降最多，從最初的4.39%減少為3.23%，降幅達(dá)到26%；“中等”等級(jí)占比亦減少了0.63%，這兩個(gè)等級(jí)的減少部分幾乎全部轉(zhuǎn)化為了“較差”及“差”的等級(jí)，20年間“較差”等級(jí)占比增長了1.11%，“差”等級(jí)的占比增幅達(dá)到了16.9%，可以看出，導(dǎo)致吉林省生境質(zhì)量發(fā)生退化的主要原因并非“優(yōu)秀”等級(jí)不斷惡化，而是大量的“良好”及“中等”等級(jí)地塊的生境質(zhì)量持續(xù)下降.此外，2000—2010這10年間，“較差”及“差”等級(jí)不斷向“中等”及“優(yōu)秀”等級(jí)轉(zhuǎn)化，吉林省平均生境質(zhì)量也由0.674 9增加到0.677 4，這10年間吉林省生境質(zhì)量是逐步提升的，證明吉林省生境質(zhì)量退化現(xiàn)象主要發(fā)生在2010—2020年間.

4.3.2 吉林省生境質(zhì)量空間分布情況

由圖4可見，吉林省生境質(zhì)量主要呈現(xiàn)出東南高、西北低的空間特征，以吉林省中部大黑山脈為分界線，生境質(zhì)量等級(jí)由東南向西北遞減.“優(yōu)秀”等級(jí)地塊主要集中于吉林市中北部(永吉縣、蛟河市、舒蘭市)，通化市南部(通化縣、集安市)，白山市全境，延邊朝鮮族自治州東部(琿春市、和龍市、汪清縣、安圖縣).這些區(qū)域均位于吉林省東部長白山地，平均海拔500～900 m，境內(nèi)河湖水系廣泛分布，且森林覆蓋度較高，因此生境質(zhì)量較高.“良好”等級(jí)地塊集中出現(xiàn)在松原市附近(前郭縣、長嶺縣)，該區(qū)域濕地資源豐富，包括查干湖、哈達(dá)山省級(jí)濕地公園在內(nèi)的泡沼眾多，是該區(qū)域生態(tài)環(huán)境較好的主要原因.“中等”等級(jí)地塊則主要出現(xiàn)在白城市中部(鎮(zhèn)賚縣、大安市)，長春市東北部(德惠市、九臺(tái)市)，四平市西部(雙遼市)，這些區(qū)域均存在較大面積的未利用土地，因此生境質(zhì)量等級(jí)普遍不高.“較差”等級(jí)分布較為廣泛，主要出現(xiàn)在長春市中南部(農(nóng)安縣、德惠市、公主嶺市)及四平市中部(梨樹縣、伊通滿族自治縣)，這些區(qū)域地處吉林省中部高平原，土地利用類型以耕地為主，且自20世紀(jì)60年代以來，土地沙化、土地鹽堿化程度不斷加劇，這些原因直接導(dǎo)致了該區(qū)域較低的生境質(zhì)量.“差”等級(jí)地塊則出現(xiàn)在各地級(jí)市的行政中心及白城市中北部(鎮(zhèn)賚縣、通榆縣)，大面積集中連片的建設(shè)用地及較為頻繁的人類活動(dòng)是導(dǎo)致這些區(qū)域生境質(zhì)量低下的重要原因.

圖4 2000—2020年吉林省生境質(zhì)量空間變化情況

4.3.3 吉林省生境質(zhì)量空間變化情況

將2000年、2020年兩期生境質(zhì)量空間分布數(shù)據(jù)運(yùn)用Raster Calculator工具進(jìn)行疊加相減計(jì)算，得到20年間吉林省生境質(zhì)量變化情況.計(jì)算結(jié)果取值-1～1，值越接近-1，證明該地區(qū)生境質(zhì)量退化情況越嚴(yán)重，反之則表明其生境質(zhì)量有所改善，為0則證明該區(qū)域生境質(zhì)量未發(fā)生較大變化.

由圖4可見，吉林省絕大多數(shù)區(qū)域生境質(zhì)量并未發(fā)生明顯改變；長白山風(fēng)景區(qū)、白山市長白朝鮮族自治縣西南部、吉林市永吉縣中部、長春市九臺(tái)區(qū)東南部等地生境質(zhì)量有明顯提高，變化的主要原因包括：

(1)長白山風(fēng)景區(qū)作為吉林省最為重要的風(fēng)景名勝及自然保護(hù)區(qū)之一，省委省政府歷來十分重視長白山區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理情況.省自然資源廳開展了長白山區(qū)山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)工程，實(shí)行最嚴(yán)格的天然林保護(hù)措施，并嚴(yán)肅查處毀林種參、非法盜伐等嚴(yán)重破壞長白山區(qū)生態(tài)環(huán)境的行為，投入大量人力、物力、財(cái)力，區(qū)域生境質(zhì)量有所提高.

(2)白山市長白朝鮮族自治縣是吉林省最主要的木材產(chǎn)地及礦山聚居地之一，20世紀(jì)60年代以來，對(duì)礦產(chǎn)資源的粗放開發(fā)導(dǎo)致了區(qū)域生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重惡化，近年來，吉林省針對(duì)采礦業(yè)進(jìn)行了新一輪整治，遵循“誰開發(fā)、誰保護(hù)、誰破壞、誰恢復(fù)”的原則，大力推進(jìn)綠色礦山建設(shè)，并制定了礦產(chǎn)資源保護(hù)性開發(fā)政策[12]，因此相關(guān)區(qū)域生態(tài)環(huán)境得以改善，生境質(zhì)量有所提高.

(3)吉林市永吉縣、長春市九臺(tái)區(qū)針對(duì)區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境惡化問題，自2018年起開展了藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)、綠水保衛(wèi)戰(zhàn)等多個(gè)生態(tài)修復(fù)重大項(xiàng)目，針對(duì)松花江水體污染問題、畜禽養(yǎng)殖污染問題等出臺(tái)多項(xiàng)政策法規(guī)，積極治理的成果在生境質(zhì)量改善方面得到了體現(xiàn).

(4)自2016年起，中央生態(tài)環(huán)境保護(hù)督查組多次進(jìn)駐吉林省，處理群眾舉報(bào)案件6 000余件，以遼河流域水污染防治問題、建筑違法建造問題為重點(diǎn)，全力以赴推進(jìn)問題整改，并針對(duì)整改情況開展“回頭看”行動(dòng).在督導(dǎo)組的大力推進(jìn)下，遼河流域水質(zhì)惡化問題得到初步遏制，群眾生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng)，對(duì)遼河流域生境質(zhì)量提升有著巨大貢獻(xiàn).

與此同時(shí)，吉林省部分區(qū)域生境質(zhì)量也有著不同程度的下降，主要集中在包括長春市在內(nèi)的各城鎮(zhèn)行政中心、延邊州安圖縣中部及白城市鎮(zhèn)賚縣等.生境質(zhì)量下降的主要原因有以下幾點(diǎn)：

(1)長春市及其他城鎮(zhèn)行政中心出現(xiàn)生境質(zhì)量退化的主要原因是2010—2020年間吉林省經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢頭較為迅猛，建設(shè)用地急劇擴(kuò)張.例如，長春市以“長春經(jīng)濟(jì)圈為引領(lǐng)”“一主六雙”產(chǎn)業(yè)布局為戰(zhàn)略導(dǎo)向，成立了“中韓國際合作示范區(qū)”“長春空港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)”等諸多新開發(fā)區(qū)，侵占了城市周邊的耕地以及原本生境質(zhì)量較高的林地、草地及水域；大量的工業(yè)工廠聚集也對(duì)周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了很大影響，因此這些區(qū)域的生境質(zhì)量出現(xiàn)了較大幅度的退化.

(2)由圖2可知，延邊州安圖縣及白城市鎮(zhèn)賚縣在2000—2020年間出現(xiàn)了較大面積的土地覆被變化.其中，安圖縣主要的轉(zhuǎn)化為林地、草地向耕地轉(zhuǎn)化，鎮(zhèn)賚縣則主要是草地向耕地轉(zhuǎn)化，大面積的林、草地被開墾成為耕地對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了極大影響，也因此導(dǎo)致了這些區(qū)域生境質(zhì)量的下降.

(3)白城市鎮(zhèn)賚縣東部月亮泡附近區(qū)域生境質(zhì)量退化幅度最大，主要原因是頻繁的人類活動(dòng)直接引起了較大面積的濕地退化為未利用地，對(duì)當(dāng)?shù)貧夂颉⑺?、生物多樣性等均產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，直接導(dǎo)致了月亮泡附近地區(qū)生境質(zhì)量的急速惡化.

5 結(jié)論與討論

本文首先基于遙感影像及土地覆被類型轉(zhuǎn)移矩陣，從數(shù)量變化和空間變化兩個(gè)角度對(duì)2000—2020年間吉林省土地覆被動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了綜合分析；其次應(yīng)用InVEST模型生境質(zhì)量模塊，確定了6類威脅源，分別計(jì)算了2000年、2010年、2020年吉林省生境質(zhì)量，系統(tǒng)闡述了吉林省生境質(zhì)量的空間分布特征及20年間吉林省生境質(zhì)量的變化情況；最后結(jié)合土地覆被類型變化，探究了吉林省生境質(zhì)量發(fā)生變化的根本原因.研究結(jié)果對(duì)未來吉林省相關(guān)規(guī)劃編制、重塑吉林省生態(tài)環(huán)境具有重要意義.研究結(jié)論如下：

(1)2000—2020年間，吉林省土地覆被類型發(fā)生了較大程度的變化，主要是草地、水域面積減少及建設(shè)用地面積的大幅度增加.20年間，草地面積占比由最初的4.11%減少到3.50%，其中草地向耕地轉(zhuǎn)入2 270.56 km2，向建設(shè)用地轉(zhuǎn)入138.67 km2，這是導(dǎo)致草地面積減少的兩個(gè)最主要原因；水域面積降幅則達(dá)到12.54%，主要原因是有922.3 km2的水域轉(zhuǎn)化為了未利用地，大面積的濕地、湖泊發(fā)生了環(huán)境退化；建設(shè)用地面積增加了1 352.67 km2，其中耕地向建設(shè)用地凈轉(zhuǎn)入1 135.8 km2，占建設(shè)用地增加面積的83.96%，這主要是由于隨著長春市“一主六雙”高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略的全面鋪開，吉林省正處于全面、全方位振興的關(guān)鍵階段，自2010年以來，制造業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)等二、三產(chǎn)業(yè)占區(qū)域生產(chǎn)總值比重快速上升，大量耕地及其他利用類型的土地被用于建造工業(yè)聚集區(qū)、居民區(qū)以及商業(yè)聚集區(qū)，在很大程度上造成了吉林省生境質(zhì)量的下降；耕地面積略微增加，證明20年間吉林省耕地保護(hù)工作落實(shí)情況較好，但毀林毀草開荒的現(xiàn)象仍然存在；林地、未利用地面積微量減少，穩(wěn)定性較好.

(2)吉林省生境質(zhì)量呈現(xiàn)東南高、西北低的空間特征，不同土地覆被類型與生境質(zhì)量等級(jí)的空間分布之間有著一定關(guān)系，吉林省東南部有大面積的林地及自然保護(hù)區(qū)，“優(yōu)秀”等級(jí)生境廣泛出現(xiàn)；“良好”等級(jí)生境出現(xiàn)在河湖濕地面積廣闊的松原市；“中等”等級(jí)生境主要出現(xiàn)在未利用土地的聚集區(qū)；以耕地平原為主的地貌類型及自20世紀(jì)60年代以來日益嚴(yán)重的“三化”問題，導(dǎo)致“較差”等級(jí)生境主要出現(xiàn)在中部；“差”等級(jí)生境則集中出現(xiàn)在各城市的行政中心及建設(shè)用地集中連片的區(qū)域.

(3)2000，2010，2020年吉林省平均生境質(zhì)量分別為0.674 9，0.677 4，0.672 2，均處于“良好”等級(jí)，生境質(zhì)量狀況相對(duì)較好，且呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢.其中2000—2010年間“差”“較差”等級(jí)生境不斷向“優(yōu)秀”“良好”及“中等”等級(jí)轉(zhuǎn)化，使得吉林省平均生境質(zhì)量有所上升，證明這10年間吉林省生態(tài)保護(hù)、生態(tài)修復(fù)工作落實(shí)情況較好.而從2010—2020年，“優(yōu)秀”等級(jí)生境占比較2000年未發(fā)生較大波動(dòng)，導(dǎo)致吉林省平均生境質(zhì)量下降的原因主要是“中等”“良好”等級(jí)退化為了“較差”“差”等級(jí).因此在下一步的規(guī)劃及政策制定過程中，應(yīng)更加重視對(duì)濕地、草地及未利用土地等用地類型的保護(hù).

(4)2000—2020年間，生境質(zhì)量得到改善的區(qū)域主要集中在吉林市、白山市，省委省政府的高度重視、全面推進(jìn)吉林省綠色礦山建設(shè)以及中央環(huán)保督查組的多次進(jìn)駐，使得這些區(qū)域的生境質(zhì)量得到了較大改善.生境質(zhì)量惡化的區(qū)域則出現(xiàn)在各城鎮(zhèn)行政中心、白城市及延邊州，引起生境質(zhì)量退化的最主要原因仍是土地覆被類型的變化.濕地退化、毀林毀草開墾及建設(shè)用地的急劇擴(kuò)張進(jìn)一步導(dǎo)致了這些區(qū)域生境質(zhì)量的下降.

雖然InVEST模型存在一定的局限性，但其為大尺度區(qū)域研究提供了相對(duì)較好的平臺(tái)，為地區(qū)規(guī)劃編制提供了一定的科學(xué)依據(jù).本文在應(yīng)用InVEST模型的過程中，相關(guān)模型運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置和選擇均參考InVEST用戶使用手冊(cè)及相關(guān)文獻(xiàn)，并根據(jù)吉林省實(shí)際情況進(jìn)行了一定的調(diào)整，由于吉林省內(nèi)部不同地區(qū)情況各異，統(tǒng)一的參數(shù)設(shè)置可能導(dǎo)致模型不能夠精準(zhǔn)反映區(qū)域生境質(zhì)量特點(diǎn)的問題；此外，目前針對(duì)小尺度區(qū)域的研究仍有待進(jìn)一步討論.