李澤，吳博萌

（天津大學(xué) 建筑學(xué)院，天津 300072）

城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中涌現(xiàn)的資源與環(huán)境問題逐漸成為村鎮(zhèn)發(fā)展的阻力，氣候變化背景下的多種極端氣候問題也為村鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展帶來空前挑戰(zhàn)[1]。而鄉(xiāng)村聚落作為村鎮(zhèn)體系的重要組成部分，其韌性建設(shè)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重大工程[2]。生態(tài)韌性理論的介入也為城鄉(xiāng)生態(tài)治理帶來新視角與新思路。培育具有生態(tài)韌性的鄉(xiāng)村聚落對(duì)提升其面對(duì)不同程度干擾的抵御、適應(yīng)和轉(zhuǎn)化能力、進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有重要意義[3]。科學(xué)地構(gòu)建生態(tài)韌性評(píng)估框架是準(zhǔn)確評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)韌性的前提，也是制定生態(tài)韌性提升政策的基礎(chǔ)。以往研究更多關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)演化過程與響應(yīng)機(jī)制[4-7]。全球氣候變暖的背景下，氣候調(diào)節(jié)性能是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的重要表征[8-9]，如何將其納入生態(tài)韌性評(píng)價(jià)框架需要進(jìn)一步探討。

生態(tài)韌性指生態(tài)系統(tǒng)受到干擾后恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間、所能吸收的擾動(dòng)總量和系統(tǒng)的自組織能力（適應(yīng)能力）。在過去的五十年中，生態(tài)韌性領(lǐng)域迅速發(fā)展，生態(tài)韌性評(píng)估研究在對(duì)象上由單一類型生態(tài)系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)為復(fù)合型生態(tài)系統(tǒng)[10]，評(píng)估方法主要包括“規(guī)模—密度—形態(tài)”“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”和“規(guī)?！m應(yīng)能力—閾值和替代機(jī)制”等模型構(gòu)建法與指標(biāo)體系構(gòu)建法[11-15]。當(dāng)前生態(tài)韌性評(píng)估更重視不同類型擾動(dòng)引起的具體生態(tài)過程與結(jié)構(gòu)功能變化，旨在通過生態(tài)韌性水平優(yōu)化提升人類福祉[16]。較少研究關(guān)注于全球氣候變暖背景下生態(tài)系統(tǒng)自身的自組織與自適應(yīng)能力的變化與發(fā)展，如何把生態(tài)系統(tǒng)自身的氣候調(diào)節(jié)功能與傳統(tǒng)生態(tài)韌性評(píng)價(jià)框架的邏輯關(guān)系有機(jī)銜接是當(dāng)前生態(tài)韌性領(lǐng)域需要解決的重點(diǎn)問題。當(dāng)今時(shí)代，村鎮(zhèn)逐漸成為我國城鎮(zhèn)化與現(xiàn)代化建設(shè)的重要載體，以往研究多集中在區(qū)域、城市群和城市等尺度[17-19]，在鄉(xiāng)村聚落尺度下生態(tài)韌性評(píng)估與空間分異格局的研究較少，由于鄉(xiāng)村聚落在規(guī)模與結(jié)構(gòu)上與城市和城市群均有較大差異，其自然資源稟賦和生態(tài)環(huán)境本底具有較強(qiáng)的獨(dú)特性[3]，如何在傳統(tǒng)生態(tài)韌性研究邏輯框架的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化是目前研究領(lǐng)域亟須探討的問題。

因此本研究擬在過往研究基礎(chǔ)上提出氣候適應(yīng)背景下的鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性評(píng)估框架，并以土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)獻(xiàn)縣鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)一步進(jìn)行空間分異格局與時(shí)空演化特征等實(shí)證分析，以期為氣候適應(yīng)視角下村鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策的制定與完善提供參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

獻(xiàn)縣隸屬河北省滄州市，位于河北省東南部、滄州市西部。本文所研究的鄉(xiāng)村聚落包括獻(xiàn)縣縣域內(nèi)所轄的7 個(gè)鎮(zhèn)、11 個(gè)鄉(xiāng)、1 個(gè)國營農(nóng)場和500 個(gè)行政村，獻(xiàn)縣區(qū)位圖見圖1。

圖1 獻(xiàn)縣區(qū)位圖

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究涉及的數(shù)據(jù)包括自然地理數(shù)據(jù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，其中自然地理數(shù)據(jù)為2009—2020 年的獻(xiàn)縣土地利用數(shù)據(jù)，其來源為中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心。社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)為糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù)，來源為2009—2020 年獻(xiàn)縣統(tǒng)計(jì)年鑒。

2 研究方法

準(zhǔn)確評(píng)估鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性水平、識(shí)別其空間格局與時(shí)空演化特征，是制定有效生態(tài)韌性培育政策的基礎(chǔ)。陸地碳循環(huán)系統(tǒng)是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的綜合體現(xiàn)，也是詮釋氣候變化過程的重要一環(huán)[20]。本研究基于碳循環(huán)理論與景觀生態(tài)學(xué)中的空間形態(tài)理論[21]，在傳統(tǒng)“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”評(píng)估框架的基礎(chǔ)上構(gòu)建了“生態(tài)系統(tǒng)基底—生態(tài)系統(tǒng)壓力—生態(tài)廊道功能—生態(tài)系統(tǒng)潛力”生態(tài)韌性評(píng)估理論框架，以獻(xiàn)縣鄉(xiāng)村聚落為例識(shí)別其生態(tài)系統(tǒng)基底格局，測度生態(tài)系統(tǒng)壓力、生態(tài)廊道功能與生態(tài)系統(tǒng)潛力，最后對(duì)鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性進(jìn)行綜合測度。結(jié)合空間自相關(guān)分析與標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析等方法對(duì)鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性時(shí)空演化特征進(jìn)行進(jìn)一步分析。

2.1 生態(tài)韌性評(píng)估理論框架構(gòu)建

本研究以PSR（壓力—狀態(tài)—響應(yīng)）模型為基礎(chǔ)，結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)的“斑塊—廊道—基底”空間形態(tài)模型，加入氣候調(diào)節(jié)能力模塊，擬構(gòu)建“生態(tài)系統(tǒng)基底—生態(tài)系統(tǒng)壓力—生態(tài)廊道功能—生態(tài)系統(tǒng)潛力”生態(tài)韌性評(píng)估框架，如圖2 所示。

圖2 生態(tài)韌性評(píng)估概念框架

參考以往研究的分析方法[14-15,22]，生態(tài)系統(tǒng)基底主要包括碳儲(chǔ)量評(píng)估與生物多樣性評(píng)估兩個(gè)方面，生態(tài)韌性計(jì)算公式如下：

式（1）、（2）中：ERSi代表i網(wǎng)格內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)基底水平，HQi代表網(wǎng)格i的生境質(zhì)量水平，Ci代表網(wǎng)格i內(nèi)的碳儲(chǔ)量，ER表示生態(tài)系統(tǒng)韌性，ESV代表生態(tài)系統(tǒng)潛力，ERI代表生態(tài)系統(tǒng)壓力，F(xiàn)代表生態(tài)系統(tǒng)廊道功能。

2.2 綜合生態(tài)韌性測度方法

本研究基于INVEST 模型、Fragstats4.2 模型的生境質(zhì)量、碳儲(chǔ)量、斑塊結(jié)合度指數(shù)與聚集度指數(shù)等測度指標(biāo)，在已有研究基礎(chǔ)上用生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)表征生態(tài)系統(tǒng)壓力水平[23]，用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表征生態(tài)系統(tǒng)潛力水平進(jìn)行生態(tài)韌性測度[24]，具體計(jì)算公式如表1 所示。

表1 生態(tài)系統(tǒng)韌性量化方法

3 結(jié)果與分析

3.1 2009—2020年獻(xiàn)縣鄉(xiāng)村聚落生態(tài)系統(tǒng)基底時(shí)空分布特征

2009 年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)系統(tǒng)基底水平的平均值為0.17，2014 年生態(tài)基底水平平均值為0.14，2020 年生態(tài)基底水平平均值為0.13，表明研究區(qū)內(nèi)整體生態(tài)基底水平從2009 年到2020 年呈現(xiàn)出顯著下降的趨勢，下降速度逐漸減緩。

從空間分布上看，研究區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)村聚落生態(tài)基底水平在空間分布上呈現(xiàn)出東南高、中部低的特征，低韌性空間呈現(xiàn)出顯著擴(kuò)張趨勢，高韌性空間呈現(xiàn)出收縮的趨勢。2009 年的生態(tài)基底水平空間分布呈現(xiàn)出東高中低的分布特征（圖3）。生態(tài)基底水平較差的區(qū)域分布在中心城區(qū)及與其經(jīng)濟(jì)聯(lián)系緊密的周邊地區(qū)。中心城區(qū)周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)受到的經(jīng)濟(jì)輻射較強(qiáng)，城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速，鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)用地的擴(kuò)張為周邊生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力，生態(tài)系統(tǒng)基底受損較為嚴(yán)重。2014 年的生態(tài)韌性分布特征與2009 年相似，其中生態(tài)基底較差的斑塊呈現(xiàn)出以中心城區(qū)為核心向北蔓延的擴(kuò)張趨勢（圖4）。2020 年的生態(tài)基底水平空間格局呈現(xiàn)出破碎化的特征（圖5）。以中心城區(qū)為核心，生態(tài)基底較差的斑塊蔓延趨勢進(jìn)一步擴(kuò)大?？h域東部的生態(tài)系統(tǒng)基底水平全面下降，呈現(xiàn)出破碎化與分散化的空間分布特征。

圖3 2009年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)基底空間分布圖

圖4 2014年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)基底空間分布圖

圖5 2020年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)基底空間分布圖

3.2 2009—2020年獻(xiàn)縣鄉(xiāng)村聚落生態(tài)系統(tǒng)壓力時(shí)空分布特征

2009 年生態(tài)壓力平均值為0.06，2014 年生態(tài)壓力平均值為0.07，2020 年生態(tài)壓力平均值為0.13，說明從2009 年到2020 年研究區(qū)內(nèi)生態(tài)壓力水平顯著升高。

從空間分布上看，2009 年縣域整體生態(tài)壓力均處于較低的水平（圖6），其中部分高壓力斑塊呈現(xiàn)出點(diǎn)狀分布的特征，主要位于縣域西北部各鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)。高壓力斑塊占比較多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要位于蓄滯洪區(qū)西北部，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面以農(nóng)業(yè)為主，人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)資源消耗程度較大，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)承受的壓力升高。此外高壓斑塊在空間分布上呈現(xiàn)出向村莊聚居點(diǎn)及交通路網(wǎng)聚集的分布特征。

圖6 2009年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)壓力空間分布圖

2014 年各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)壓力顯著升高，出現(xiàn)大量聚集性高壓斑塊（圖7）。2020 年縣域東部地塊呈現(xiàn)出生態(tài)系統(tǒng)壓力升高的趨勢。中心城區(qū)與各鄉(xiāng)村聚居點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)加劇的同時(shí)，建設(shè)用地周邊的地塊生態(tài)壓力升高（圖8），表明建設(shè)用地?cái)U(kuò)張對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。

圖7 2014年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)壓力空間分布圖

3.3 2009—2020年獻(xiàn)縣鄉(xiāng)村聚落生態(tài)系統(tǒng)廊道功能時(shí)空分布特征

2009 年生態(tài)系統(tǒng)廊道功能評(píng)價(jià)平均值為0.43，2014年生態(tài)系統(tǒng)廊道功能評(píng)價(jià)平均值為0.25，2020 年生態(tài)系統(tǒng)廊道功能評(píng)價(jià)平均值為0.12，表明從2009 年到2020年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)系統(tǒng)廊道功能顯著下降。

2009 年研究區(qū)內(nèi)廊道功能較強(qiáng)的斑塊多為林地，空間上呈現(xiàn)出向交通線路聚集的分布特征（圖9）。2014 年研究區(qū)內(nèi)整體廊道性能小幅度下降，原本位于縣域西部的聚集性較強(qiáng)的高性能斑塊數(shù)量減少，呈現(xiàn)出破碎化的趨勢（圖10）。2020 年廊道性能大幅下降，空間異質(zhì)性增強(qiáng)，低性能斑塊占比上升，高性能斑塊破碎化加劇（圖11）。其中位于縣域南部的高性能斑塊被分割侵蝕，呈現(xiàn)出嚴(yán)重破碎化的趨勢與“東南高、西北低”的空間格局。此外由于發(fā)展政策限制，蓄滯洪區(qū)內(nèi)用地斑塊較為單一，多為耕地與濕地灘涂，其廊道性能較弱。

圖9 2009年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)廊道空間分布圖

圖10 2014年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)廊道空間分布圖

圖11 2020年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)廊道空間分布圖

3.4 2009—2020年獻(xiàn)縣鄉(xiāng)村聚落生態(tài)系統(tǒng)潛力時(shí)空分布特征

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2009 年生態(tài)系統(tǒng)總潛力價(jià)值為736 462.42萬元，2014 年為730 466.00 萬元，2020 年為725 326.24萬元。從2009 年到2014 年生態(tài)系統(tǒng)潛力價(jià)值下降了5 996.42 萬元，從2014 到2020 年下降了5 139.76 萬元，整體生態(tài)系統(tǒng)潛力價(jià)值呈現(xiàn)顯著下降的變化趨勢，平均下降速度為1 012.38 萬元/年。

從2009 年到2020 年生態(tài)系統(tǒng)潛力高與較高的區(qū)域都是水系以及濕地和灘涂等水域用地，潛力中等的區(qū)域?yàn)榱值嘏c園地，潛力較低和低的區(qū)域?yàn)楦丶捌渌玫兀▓D12～圖14）。2009 年與2014 年的生態(tài)系統(tǒng)潛力空間格局均呈現(xiàn)出“東高西低”的空間分布特征。2020 年的生態(tài)系統(tǒng)潛力空間格局發(fā)生小幅度變化，主要體現(xiàn)在縣域東部的高潛力斑塊退化，整體看縣域的生態(tài)系統(tǒng)潛力呈現(xiàn)均質(zhì)化的特征。在各類土地利用類型中，水域是生態(tài)系統(tǒng)潛力價(jià)值最高的地類，其次是園地和林地。未利用地是生態(tài)系統(tǒng)潛力最低的地類。

圖12 2009年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)潛力空間分布圖

圖13 2014年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)潛力空間分布圖

圖14 2020年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)潛力空間分布圖

3.5 2009—2020年獻(xiàn)縣鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性空間分布特征

對(duì)前文評(píng)估結(jié)果進(jìn)行歸一化處理后依據(jù)公式（2）計(jì)算得出鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性評(píng)估結(jié)果值域區(qū)間為[0,100]，2009 年數(shù)據(jù)的平均值為1.99，2014 年數(shù)據(jù)的平均值為1.75，2020 年數(shù)據(jù)的平均值為1.87，說明從2009 到2020 年生態(tài)韌性呈現(xiàn)先降后升的變化趨勢，但整體數(shù)值走向是下降的。2009 年與2014 年數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差均為1.36，2020 年數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差為1.32，說明研究時(shí)間段內(nèi)生態(tài)韌性數(shù)值的離散程度先降后升。2009 年到2020 年數(shù)據(jù)的中位數(shù)分別為2.34、2.30 和2.17，呈現(xiàn)下降的趨勢，表明生態(tài)韌性的中等水平整體下降了。

為便于比較生態(tài)系統(tǒng)韌性綜合水平的變化趨勢，使用自然間斷法以5.89、13.77、22.22 和38.56 為臨界值將評(píng)估結(jié)果分為較低（I）、低（Ⅱ）、中等（Ⅲ）、高（Ⅳ）和較高（Ⅴ）5 個(gè)等級(jí)，并統(tǒng)計(jì)其面積及所占比例（表2）

表2 鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性水平

研究期內(nèi)，生態(tài)韌性水平處于較低等級(jí)的斑塊占比從31.71%上升到37.74%，斑塊面積從371.67 平方千米擴(kuò)張到442.15 平方千米，擴(kuò)張速度為6.41 平方千米/年。生態(tài)韌性水平低的斑塊百分比浮動(dòng)較小，變化不顯著。生態(tài)韌性水平中等的斑塊擴(kuò)張趨勢明顯，2009—2020年其百分比上浮8.18%。生態(tài)韌性水平較高的斑塊面積大幅縮減，從225.65 平方千米縮減到129.23 平方千米，縮減速度達(dá)到8.77 平方千米/年。生態(tài)韌性水平高的斑塊所占百分比縮減約5.7%，收縮趨勢明顯。研究區(qū)內(nèi)從2009 年到2020 年生態(tài)韌性水平呈現(xiàn)下降的趨勢，且高韌性斑塊持續(xù)收縮，低韌性斑塊持續(xù)蔓延。

2009 年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性空間分布呈現(xiàn)出“V”型的高生態(tài)韌性空間分布格局（圖15），其中以蓄滯洪區(qū)為分界線，蓄滯洪區(qū)以東以南的片區(qū)生態(tài)韌性較高，相比之下蓄滯洪區(qū)以西以北的片區(qū)生態(tài)韌性水平較低。2014 年與2020 年的生態(tài)韌性空間分布格局均呈現(xiàn)出“東南高、西北低”的空間分布特征（圖16、圖17）。生態(tài)韌性水平較低的斑塊以中心城區(qū)為核心向北擴(kuò)張，樂壽鎮(zhèn)內(nèi)90%的斑塊生態(tài)韌性處于較低水平。此外，蓄滯洪區(qū)以北以西的片區(qū)生態(tài)韌性退化嚴(yán)重，到2020 年縣域西北部的生態(tài)韌性大幅下降。

圖15 2009年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性空間分布圖

圖16 2014年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性空間分布圖

圖17 2020年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性空間分布圖

3.6 鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性演化格局

2009—2014 年生態(tài)韌性變化幅度較小，生態(tài)韌性數(shù)值下降幅度最大的斑塊分布于樂壽鎮(zhèn)南部，以中心城區(qū)為核心向南向東呈現(xiàn)出擴(kuò)散的趨勢（圖18）。整體看，生態(tài)韌性小幅度下降的斑塊占比最大，構(gòu)成生態(tài)韌性演化格局的基底；2014—2020 年整體生態(tài)韌性下降幅度大大提高，成體呈現(xiàn)出東西兩極劇烈變化的空間特征（圖19）?？h域東部鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)下降幅度最大的斑塊占比最高，說明鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生態(tài)韌性退化現(xiàn)象嚴(yán)重?？h域南部的鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)存在大片生態(tài)韌性退化的斑塊，呈現(xiàn)出線性聚集的空間分布特征，主要分布在交通線路兩側(cè)，交通線路的擴(kuò)張導(dǎo)致兩側(cè)生態(tài)斑塊退化，生態(tài)韌性降低。

圖18 2009—2014年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性下降空間分布

圖19 2014—2020年鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性下降空間分布

整體看，從2009 年到2020 年生態(tài)韌性的變化幅度較大，結(jié)合上文的生態(tài)韌性水平分析可以看出，生態(tài)韌性下降顯著的區(qū)域分布在縣域東西兩端的鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)，相比之下中心城區(qū)的生態(tài)韌性波動(dòng)較為平緩（圖20）。在城鎮(zhèn)化過程中生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力受損最嚴(yán)重的片區(qū)往往呈現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化頻繁、土地利用演化加速、交通線路密集復(fù)雜與生態(tài)斑塊分散破碎的特征。如果不及時(shí)采取保護(hù)措施，生態(tài)系統(tǒng)將在日漸頻繁的人類活動(dòng)干擾下持續(xù)退化。

3.7 鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性演化方向識(shí)別

基于ArcGIS 統(tǒng)計(jì)分析工具，對(duì)2009 年、2014 年和2020 年的鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性水平空間分布進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的重心點(diǎn)坐標(biāo)、長軸數(shù)值、短軸數(shù)值以及橢圓旋轉(zhuǎn)角度，進(jìn)一步分析生態(tài)韌性的空間演化方向與空間演變趨勢（表3、圖21）

表3 標(biāo)準(zhǔn)差橢圓數(shù)理特征

圖21 2009—2020年綜合生態(tài)韌性標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析

2009—2020 年，生態(tài)韌性斑塊的空間分布在“東南—西北”方向上呈現(xiàn)先收縮后擴(kuò)張的演化格局，在“東北—西南”方向上呈現(xiàn)先擴(kuò)張后收縮的演化格局。2009—2014 年，標(biāo)準(zhǔn)差橢圓轉(zhuǎn)角偏移0.28°，說明這一時(shí)間段內(nèi)生態(tài)韌性較低的區(qū)域整體向逆時(shí)針方向輕微旋轉(zhuǎn)，表明生態(tài)韌性呈向西北方向退化的趨勢。

2009—2020 年，生態(tài)韌性標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的重心向西南方向遷移，遷移距離為1.58 千米，遷移速度達(dá)到0.26千米/年，橢圓重心的移動(dòng)軌跡也與上文所述的空間分異特征相符合，生態(tài)韌性較高的斑塊從縣域的東南部逐漸向西北移動(dòng)，最終位于縣域的南部片區(qū)。說明縣域東部的生態(tài)韌性水平逐漸下降，縣域南部的生態(tài)韌性水平逐漸上升。

3.8 鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性空間關(guān)聯(lián)格局

對(duì)鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性綜合評(píng)估結(jié)果及其變化分析結(jié)果進(jìn)行空間自相關(guān)分析。計(jì)算得出2009 年、2014 年和2020 年的生態(tài)韌性Moran’s Ⅰ指數(shù)分別為0.61、0.63 和0.71，Z值分別為135.89、142.65 和152.33，證明生態(tài)韌性空間分布呈現(xiàn)顯著聚集性。

2009 年與2014 年的空間關(guān)聯(lián)格局相似（圖22、圖23），高—高聚類斑塊均位于縣域東部與西南部，其中縣域東部的高—高聚類向縣域南部河城街鎮(zhèn)最南端延伸，呈現(xiàn)出線性延展的空間分布特征；縣域西南部的高—高聚類斑塊呈現(xiàn)出向東北部擴(kuò)散延伸的空間蔓延趨勢，斑塊呈現(xiàn)團(tuán)塊狀聚集的空間分布特征；蓄滯洪區(qū)以北以西的片區(qū)低—低聚類分布密集，說明西北部的生態(tài)韌性水平顯著較低，低韌性片區(qū)呈現(xiàn)較強(qiáng)的聚集性特征。2020 年的生態(tài)韌性空間關(guān)聯(lián)格局表現(xiàn)出較強(qiáng)的差異性（圖24），縣域東部的高—高聚類大幅縮減，生態(tài)系統(tǒng)韌性水平顯著退化；低—低聚類從中心城區(qū)向北偏移，轉(zhuǎn)移到了樂壽鎮(zhèn)北部片區(qū)，并與蓄滯洪區(qū)相連，形成團(tuán)塊狀聚集的低—低聚類，表明中心城區(qū)北部生態(tài)韌性水平顯著下降。

圖22 2009年生態(tài)韌性空間聚類分析圖

圖23 2014年生態(tài)韌性空間聚類分析圖

圖24 2020年生態(tài)韌性空間聚類分析圖

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

本研究基于“斑塊—廊道—基底”空間形態(tài)模型與氣候調(diào)節(jié)評(píng)估模型，構(gòu)建了“生態(tài)系統(tǒng)基底—生態(tài)系統(tǒng)壓力—生態(tài)廊道功能—生態(tài)系統(tǒng)潛力”的生態(tài)系統(tǒng)韌性評(píng)估理論框架，評(píng)估了2009—2020 年獻(xiàn)縣鄉(xiāng)村聚落的生態(tài)韌性水平，結(jié)合全局Moran’s I 指數(shù)測度研究期間生態(tài)韌性時(shí)空演化特征與空間分異格局。研究結(jié)果如下：

（1）2009—2020 年獻(xiàn)縣鄉(xiāng)村聚落生態(tài)韌性水平整體較低，其中生態(tài)韌性水平較高的片區(qū)多位于林地與園地等生態(tài)植被密布的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，而生態(tài)韌性水平較低的片區(qū)位于中心城區(qū)、鎮(zhèn)區(qū)和鄉(xiāng)政府駐地、工業(yè)園區(qū)等人類聚集度高的片區(qū)，此外蓄滯洪區(qū)的生態(tài)韌性水平也持續(xù)處于低水平。

（2）2009—2020 年獻(xiàn)縣鄉(xiāng)村聚落生態(tài)系統(tǒng)韌性水平持續(xù)退化，退化區(qū)域主要分布在中心城區(qū)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)聚居點(diǎn)，低生態(tài)韌性斑塊呈現(xiàn)出以中心城區(qū)為核心向周邊蔓延的擴(kuò)張趨勢。縣域內(nèi)生態(tài)韌性顯著退化的片區(qū)與中心城區(qū)有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，容易受到中心城區(qū)的經(jīng)濟(jì)輻射，往往呈現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化頻繁、土地利用演化加速、交通線路密集復(fù)雜與生態(tài)斑塊分散破碎的特征。

（3）獻(xiàn)縣鄉(xiāng)村聚落的生態(tài)韌性空間格局呈現(xiàn)出顯著的空間依賴性，生態(tài)韌性變化低—低聚類主要分在蓄滯洪區(qū)與縣域西北部，高—高聚類分布在縣域東南部，呈現(xiàn)出“東南熱、西北冷”的空間分異特征，揭示了研究區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展嚴(yán)重不平衡的問題。

4.2 討論

依據(jù)前文評(píng)價(jià)結(jié)果，研究區(qū)內(nèi)生態(tài)韌性水平持續(xù)下降，生態(tài)系統(tǒng)正面臨巨大的壓力與風(fēng)險(xiǎn)。獻(xiàn)縣作為平原地區(qū)，其土地利用格局在近十年內(nèi)持續(xù)演化，主要包括耕地與建設(shè)用地面積的擴(kuò)張、原生林面積縮減、園地面積縮減等，這都反映了人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的干擾與侵蝕。過渡的耕種帶來水土流失的問題，導(dǎo)致水土固持力下降；主要交通線路兩側(cè)建設(shè)用地?zé)o序擴(kuò)張，加劇了生態(tài)用地破碎化的現(xiàn)象?；诖耍狙芯刻岢鲆韵略卩l(xiāng)鎮(zhèn)國土空間規(guī)劃框架下的生態(tài)韌性優(yōu)化策略。

（1）從供需兩側(cè)統(tǒng)籌生態(tài)空間與開發(fā)空間。鄉(xiāng)村聚落生態(tài)系統(tǒng)作為村鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)的基本組成要素，承擔(dān)了區(qū)域生態(tài)基底與村鎮(zhèn)發(fā)展要素支撐的功能，對(duì)減少環(huán)境沖擊、恢復(fù)村鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)平衡起到重要作用，同時(shí)也是村鎮(zhèn)生態(tài)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、鄉(xiāng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)培育的重要基礎(chǔ)資源[25]。鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)別的國土生態(tài)空間要從自身生態(tài)情況與發(fā)展需求考慮，要從村鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)的基本情況與實(shí)際發(fā)展需求來衡量生態(tài)資源的重要程度，確保生態(tài)系統(tǒng)韌性發(fā)展。

（2）依據(jù)生態(tài)植被的年齡、規(guī)模與類別多元化設(shè)定保護(hù)措施。應(yīng)對(duì)氣候變化的生態(tài)韌性視角下，生態(tài)植被對(duì)生態(tài)系統(tǒng)氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)和阻止土壤養(yǎng)分流失具有重要意義[26-27]。擁有相同規(guī)模與植物結(jié)構(gòu)的植物群落在不同地域的生態(tài)系統(tǒng)中會(huì)表現(xiàn)出不同程度的生態(tài)效應(yīng)，而相同地區(qū)、相同規(guī)模、相同結(jié)構(gòu)的植物群落，又會(huì)由于其生長年齡不同而產(chǎn)生不同的生態(tài)效應(yīng)[28]。老齡原生林被砍伐后，采用在縣域內(nèi)其他地塊種植新生林的方法彌補(bǔ)生態(tài)損失，并不能從根本上達(dá)到恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能、修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的目的，如前文評(píng)價(jià)結(jié)果中所示，植樹造林后雖然縣域東南部的生態(tài)韌性水平顯著提高，但呈現(xiàn)出的破碎化趨勢十分嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)與人類聚居點(diǎn)深度交融，已經(jīng)失去了原有的生物群落結(jié)構(gòu)特征。因此，針對(duì)植被的年齡和規(guī)模以及植被與周圍生物群落的關(guān)系判斷植被的生態(tài)保護(hù)重要程度，是國土空間規(guī)劃生態(tài)保護(hù)紅線劃定工作中需要完善的部分。