中圖分類號(hào)：F301.2；X820.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2025）07-0027-09

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.07.006 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Evolution of land use and its ecological environment response in the Wuling Mountain Area based on production-living-ecological space

ZHUO De-bing1，ZHANG He-li’，DENGMing-rong1，HE Bi-hu2，ZHU Shen-hai1 （1.Schoolof Civil Engineeringamp;Architecture，Jishou University，Jishou 416Ooo，Hunan，China； 2.Yongxing CountyNatural ResourcesBureau，Yongxing423ooo，Hunan，China）

Abstract：Basedonlandusedatain WulingMountainAreafrom2OOto2O2O，thelandusetransfermatrix，ecosystemservicevalue，ecologicalenviromentqualtydex，ologicalonrbutioateoflandusetypeonversion，ologicalesponseidexdotr methodswereintegratedtoexplorethelanduseevolutioncharacteristicsanditsecologicalenvironmentresponsemechanisminWuling Mountain Area.Theresultsshowed thatthe production space areain Wuling Mountain Area decreasedyearbyyear，theliving space areacontinuedtoincrease，andtheecologicalspaceareaincreasedandthendecreasedThelandusedynamicswerethelargestfrom 2005to010.From2OoOto2O2O，thevalueofecosystemservicesinWuling MountainAreaincreasedgradualy，withatotalincrease of23.722bilionyuan.TheecologicalenvironmenqualityindexflutuatedandincreasedbyOOo361Oasawhole.Theresposeofthe ecologicalenvironmentqualityindexadecosystemservicevaluetotheevoutionofproduction-lvigcologicalspacewassyergistic.TheconversioofcropandtfrestlandandgrassndtoforestandwasthemainrasoforteimprovementofcologicavionmentqualityinWulingMountainArea，whiletheconversionofforestlandtocropland，grasslandtocropland，andforestlandtoconstruction land was the main reason for the deterioration of ecological environment quality.

Key Words：production-living-ecological space;；land use evolution;ecological enviromentresponse；Wuling MountainArea

土地利用變化是指社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中土地利用結(jié)構(gòu)和功能的變化過(guò)程[12]，具體表現(xiàn)為土地資源數(shù)量的變化、土地利用類型轉(zhuǎn)換及土地空間分布格局的動(dòng)態(tài)演變[3]。土地利用變化已有研究成果豐碩，從關(guān)注其概念4、規(guī)律5研究方法以及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)78]，逐漸拓展到綜合探究土地利用變化時(shí)空格局[9.10]、城市擴(kuò)張與土地利用變化[11，12]、土地利用變化驅(qū)動(dòng)力分析[13.14]、土地利用演變模式等[15]方面。

隨著生態(tài)問(wèn)題日益嚴(yán)重，環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展理念深人人心，土地利用變化及其生態(tài)環(huán)境響應(yīng)逐漸成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。生態(tài)環(huán)境響應(yīng)可視為人類活動(dòng)對(duì)資源環(huán)境的影響、人類社會(huì)與資源環(huán)境之間的相互關(guān)系以及相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略[16]。關(guān)于生態(tài)環(huán)境對(duì)土地利用變化響應(yīng)的研究成果頗豐，研究?jī)?nèi)容聚焦于土地利用變化的過(guò)程、特征或者土地利用變化對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的模擬[以及土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)和驅(qū)動(dòng)因素[18]；研究尺度范圍廣，國(guó)家、區(qū)域、省、市（縣）等綜合尺度研究成果豐富[19-21]；研究方法多樣，景觀指數(shù)、植被歸一化指數(shù)（NDVI）凈初級(jí)生產(chǎn)力（NPP）、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、生態(tài)環(huán)境指數(shù)、生態(tài)貢獻(xiàn)率等常被用于生態(tài)環(huán)境響應(yīng)測(cè)算，通過(guò)結(jié)合數(shù)理模型和地理信息系統(tǒng)進(jìn)行定量分析和科學(xué)預(yù)測(cè)[22-24]。而結(jié)合\"三生\"土地利用分類體系，探究“三生\"空間演變及其生態(tài)環(huán)境響應(yīng)研究，逐漸成為土地利用變化及生態(tài)環(huán)境響應(yīng)研究的新視角[25，26]

武陵山片區(qū)是中國(guó)重要的生態(tài)保護(hù)區(qū)、生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)、生態(tài)功能區(qū)和生態(tài)脆弱區(qū)，區(qū)域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題受關(guān)注較多。已有關(guān)于武陵山片區(qū)生態(tài)環(huán)境的研究主要包括以下幾個(gè)方面。一是探究武陵山片區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需格局演變特征和影響因素[27.28]；二是探究武陵山片區(qū)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力、脆弱性、適應(yīng)性的時(shí)空演變和分異特征[29.30]；三是探究經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的耦合協(xié)調(diào)和應(yīng)對(duì)策略[31，32]。但鮮有基于“三生\"空間視角探究武陵山片區(qū)土地利用演變及其生態(tài)環(huán)境響應(yīng)的研究?；诖?，本研究以2000年、2005年、2010年、2015年、2020年武陵山片區(qū)土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，綜合土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、用地類型轉(zhuǎn)換生態(tài)貢獻(xiàn)率、生態(tài)響應(yīng)程度指數(shù)等方法，探究武陵山片區(qū)土地利用演變特征及其生態(tài)環(huán)境響應(yīng)機(jī)制，以期為武陵山片區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)和高質(zhì)量發(fā)展提供借鑒。

1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

武陵山片區(qū)橫跨省、湖北省、重慶市、貴州省，國(guó)土總面積17.18萬(wàn) km² （圖1）。武陵山片區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值和功能價(jià)值顯著，是國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)保護(hù)區(qū)與生物多樣性功能保護(hù)區(qū)。同時(shí)，武陵山片區(qū)地形地貌復(fù)雜多樣，泥石流、雨雪冰凍等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，生態(tài)環(huán)境易損壞、難恢復(fù)，表現(xiàn)出明顯的脆弱性特征。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，武陵山片區(qū)生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間的結(jié)構(gòu)調(diào)整越來(lái)越頻繁，各土地利用類型之間相互轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步加劇了區(qū)域人地矛盾。探究武陵山片區(qū)土地利用演變及其生態(tài)響應(yīng)機(jī)制，促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展與生態(tài)修復(fù)勢(shì)在必行。

1.2 數(shù)據(jù)

以武陵山片區(qū)2000年、2005年、2010年、2015年和2020年土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)中心[33]。根據(jù)國(guó)家土地利用現(xiàn)狀分類標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)科學(xué)院三生空間分類體系以及已有研究成果[34，35]，將土地利用劃分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地6類（表1）。參考李曉文等[8]、李雪等[36制定的二級(jí)地類生態(tài)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值，通過(guò)面積加權(quán)法對(duì)2020年武陵山片區(qū)“三生\"空間的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)進(jìn)行賦值。

表1“三生\"空間視角下土地利用類型劃分及其生態(tài)環(huán)境

1.3 方法

1.3.1土地利用轉(zhuǎn)移矩陣土地利用轉(zhuǎn)移矩陣是將王地利用變化轉(zhuǎn)移面積以矩陣形式列出，能夠清晰反映各土地利用類型彼此間的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及面積變化情況[20]，數(shù)學(xué)模型如下。

式中， S_mn 表示研究區(qū) m 類土地轉(zhuǎn)換為 n 類土地的面積。

1.3.2土地利用動(dòng)態(tài)度土地利用動(dòng)態(tài)度可以反映各土地利用類型在時(shí)間上的動(dòng)態(tài)變化速度[25]。本研究所討論的是單一土地利用動(dòng)態(tài)度，算式如下。

式中， K 為研究時(shí)段內(nèi)某一土地利用類型的動(dòng)態(tài)度； U_a 為研究初期某土地利用類型的面積; U_b 為研究末期該土地利用類型的面積； T 為研究時(shí)長(zhǎng)。

1.3.3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值生態(tài)系統(tǒng)是指在生態(tài)過(guò)程中形成的、維持人類生存的自然環(huán)境條件與效用，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，通常通過(guò)土地動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行表征[27]。其服務(wù)價(jià)值的計(jì)算式如下。

式中， ESV 為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值； A_i 為第i類土地的面積； VC_i 為第 i 類土地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)； VC_f 為 i 類土地利用類型第 f 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值系數(shù)， EC_f 為 i 類土地利用類型第 f 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值當(dāng)量； E_a 為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。

1.3.4生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)綜合表征各土地利用類型的面積占比情況以及相對(duì)生態(tài)價(jià)值，常被用于定量研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的總體情況[2]，算式如下。

式中， E_t 為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)； A_i 為第i類土地的面積； V_i 為第 i 類土地的生態(tài)環(huán)境指數(shù)； TA 為研究區(qū)域的總面積。

1.3.5生態(tài)貢獻(xiàn)率生態(tài)貢獻(xiàn)率是指某種土地利用類型轉(zhuǎn)換所引起的區(qū)域內(nèi)部生態(tài)質(zhì)量的改變，能夠補(bǔ)充表征研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的變化情況。該值

的大小與正負(fù)反映了土地利用類型轉(zhuǎn)變對(duì)區(qū)域生態(tài)質(zhì)量的影響程度以及影響方向[18]，算式如下。

式中， LEI 為生態(tài)貢獻(xiàn)率； LE₁ 為變化末期土地利用類型所具有的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)； LE₀ 為變化初期土地利用類型所具有的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)； LA 為變化用地的面積。

1.3.6生態(tài)響應(yīng)程度指數(shù)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)可能會(huì)因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化而變化，即生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的響應(yīng)程度，可以通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型求得二者之間的關(guān)系，算式如下[37]。

式中， I_e 為生態(tài)響應(yīng)程度指數(shù)； E_ta，E_tb 分別為研究期初與研究期末的土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)； ESV_a，ESV_b 分別為研究期初與研究期末的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 武陵山片區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)演變及動(dòng)態(tài)度

武陵山片區(qū)是國(guó)家級(jí)生態(tài)保護(hù)區(qū)和生態(tài)敏感區(qū)，其土地利用類型以耕地與林地為主，建設(shè)用地與未利用地占比小（圖2、圖3）。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)，2000—2020年武陵山片區(qū)耕地與草地面積持續(xù)減少，分別減少 835.34，3 815.89km² 建設(shè)用地面積持續(xù)增加，共增加 933.05km² 。退耕還林及生態(tài)保護(hù)政策的實(shí)施使得武陵山片區(qū)林地與水域面積分別增加 3 282.16、431.97km² 。此外，部分荒草地、鹽堿地、沙地、裸土地與裸巖等不適宜開(kāi)發(fā)，因此研究期內(nèi)未利用地面積基本保持不變。具體表現(xiàn)在，省片區(qū)由耕地和草地轉(zhuǎn)出為林地、水域、建設(shè)用地和未利用地為主；湖北省片區(qū)由耕地、林地和草地轉(zhuǎn)換為水域、建設(shè)用地和未利用地為主；重慶市片區(qū)由耕地、草地和未利用地轉(zhuǎn)換為林地、水域和與建設(shè)用地為主；貴州省片區(qū)由耕地、草地和未利用地轉(zhuǎn)換為林地、水域和建設(shè)用地為主。

不同用地類型土地利用動(dòng)態(tài)度存在差異（表2）。從土地利用類型來(lái)看，2000—2020年武陵山片區(qū)建設(shè)用地增幅最大，草地減幅最多。從時(shí)間段來(lái)看，2005—2010年各土地利用動(dòng)態(tài)度均最大，其他4個(gè)階段不同土地利用類型動(dòng)態(tài)度呈波動(dòng)狀態(tài)。2000年，耕地占區(qū)域總面積的 22.80% ，林地占 66.42% ，草地占 9.58% ，水域占 0.75% ，建設(shè)用地與未利用地分別僅占 0.44% 與 0.01% 。至2020年，耕地面積占區(qū)域總面積的 22.33% ，相較于研究初期下降0.47個(gè)百分點(diǎn)；林地面積占 68.32% ，上升1.90個(gè)百分點(diǎn)；草地面積占 7.35% ，下降2.23個(gè)百分點(diǎn)；水域面積占 1.00% ，上升0.25個(gè)百分點(diǎn)；建設(shè)用地面積增加0.55個(gè)百分點(diǎn)，但占比僅為 0.99% ；未利用地面積占比仍為 0.01% 。

圖22000—2020年武陵山片區(qū)土地利用演變

圖32000—2020年武陵山片區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)

表22000—2020年武陵山片區(qū)土地利用動(dòng)態(tài)度（單位：%/年）

2.2 武陵山片區(qū)“三生”空間演變特征及動(dòng)態(tài)度分析

運(yùn)用GIS10.4軟件統(tǒng)計(jì)各時(shí)期武陵山片區(qū)“三生\"空間面積，結(jié)果見(jiàn)表3。2000—2020年，武陵山片區(qū)“三生\"空間面積稍有變化但整體保持穩(wěn)定。其中，生產(chǎn)空間面積逐年減少，共減少 805.79km² ；生活空間面積持續(xù)增加，共增加 942.95km² ；生態(tài)空間面積先增加后減少，2000—2010年增加 161.74km² ，隨后在2010—2020年減少 298.90km² ，共減少137.16km² 。2000一2020年，武陵山片區(qū)生產(chǎn)空間面積占比減少0.47個(gè)百分點(diǎn)，生態(tài)空間面積占比下降0.08個(gè)百分點(diǎn)，生活空間面積占比上升0.55個(gè)百分點(diǎn)。生活空間占比變化最大，而生態(tài)空間基本無(wú)變化。

研究期內(nèi)各片區(qū)生產(chǎn)空間與生態(tài)空間面積除重慶市外均減少，而生活空間面積均增加（表4）。生產(chǎn)空間面積省片區(qū)減少面積最多，共減少443.35km² ，重慶市片區(qū)與貴州省片區(qū)次之，而湖北省片區(qū)生產(chǎn)空間僅減少 30.24km² 。生活空間面積省片區(qū)增加最多，共增加 470.83km² ，重慶市片區(qū)與貴州省片區(qū)次之，湖北省片區(qū)生活空間增加面積最少，增加 102.65km² 。生態(tài)空間面積貴州省片區(qū)減少面積最多，共減少 77.28km² ，湖北省片區(qū)次之，減少 72.54km² ，省片區(qū)減少 23.74km² ，僅重慶市片區(qū)生態(tài)空間面積稍有增加，共增加 36.40km²

表32000—2020年武陵山片區(qū)“三生\"空間結(jié)構(gòu)

表42000一2020年武陵山各片區(qū)“三生\"空間結(jié)構(gòu)及變化（單位： km²） （20

2.3 武陵山片區(qū)土地利用演變與生態(tài)環(huán)境響應(yīng)

2.3.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值響應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值是衡量區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及人類生態(tài)福祉的重要參考依據(jù)。運(yùn)用式（3）式（4）計(jì)算各時(shí)期武陵山片區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值（圖4、圖5），運(yùn)用ArcGIS軟件的自然斷點(diǎn)法將其劃分為高、較高、一般、較低、低5個(gè)等級(jí)（圖6），探究研究期內(nèi)武陵山片區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)土地利用演變的響應(yīng)特征。

圖42000一2020年武陵山片區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值

2000一2020年，武陵山片區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值逐期上升，共增加237.22億元（圖4）。其中，耕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值逐期下降，共減少8.92億元；林地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值逐期上升，共增加234.04億元；草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值逐期下降，共減少156.47億元；水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值逐期上升，共增加168.55億元；未利用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化值為0.01億元，可忽略不計(jì)。草地是主要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值輸出用地，而林地與水域是主要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值輸入用地。不同片區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化特征存在差異（圖5）。省片區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值先逐期上升，在2015年達(dá)到峰值后稍有下降，研究期內(nèi)共增加42.25億元；湖北省片區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化情況與省片區(qū)一致，共增加19.41億元；重慶市片區(qū)與貴州省片區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值持續(xù)上升，分別增加126.76億、48.81億元。

圖52000一2020年武陵山各片區(qū)生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值

研究期內(nèi)，武陵山片區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)空間分布格局整體保持不變，土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值以高等級(jí)與較高等級(jí)為主，低等級(jí)地塊較少（圖6）。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值演變與土地利用演變、“三生\"空間演變保持協(xié)同，在2005—2010年變化顯著。2005年被譽(yù)為“中國(guó)發(fā)展的歷史新起點(diǎn)”，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展導(dǎo)致土地利用變化大，由此引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，此后生態(tài)保護(hù)修復(fù)、“兩山\"理論、高質(zhì)量發(fā)展等政策提出，大幅減緩了土地利用演變過(guò)程，也導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨于平緩，由此可見(jiàn)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值響應(yīng)與經(jīng)濟(jì)政策息息相關(guān)。

圖62000一2020年武陵山片區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值空間演變

2.3.2生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)響應(yīng)運(yùn)用式（5）計(jì)算各時(shí)期武陵山片區(qū)各地類生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)（表5），探究研究期內(nèi)武陵山片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)對(duì)土地利用演變的響應(yīng)特征。2000—2020年武陵山片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)波動(dòng)增長(zhǎng)，在2010年出現(xiàn)拐點(diǎn)，整體增加0.003610。耕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)持續(xù)下降，累計(jì)下降0.001339；建設(shè)用地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)持續(xù)上升，累計(jì)上升0.001089；林地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)在2000—2010年持續(xù)上升，2010—2015年下降，2015—2020年再次上升，整體上升0.014582；草地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)持續(xù)下降，共下降0.012264;水域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)持續(xù)上升，共上升0.001542;未利用地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)略有波動(dòng)但變化不大。

表52000一2020年武陵山片區(qū)各土地利用類型生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)

不同土地利用類型生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)變化速率存在趨同態(tài)勢(shì)，除建設(shè)用地在2015一2020年變化量最大外，其他土地利用類型生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)均在2005—2010年變化量最大，該結(jié)果與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)相一致，表明生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)土地利用演變的響應(yīng)具有協(xié)同性。

武陵山各片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)整體變化不大，其中省片區(qū)整體上升0.000164，湖北省片區(qū)下降0.001340，重慶市片區(qū)上升0.000023，貴州省片區(qū)上升0.028509，僅湖北省片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)略有下降（表6）。省片區(qū)、湖北省片區(qū)與重慶市片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)在2010年達(dá)到峰值，而貴州省片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)在2020年達(dá)到峰值。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)下降的主要原因在于林地與草地等生態(tài)用地持續(xù)向建設(shè)用地轉(zhuǎn)出。湖北省片區(qū)在研究期內(nèi)雖建設(shè)用地面積增加最少，但生態(tài)空間面積減少最多，從而導(dǎo)致其生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)有所下降。

2.3.3生態(tài)貢獻(xiàn)率響應(yīng)運(yùn)用式（6）計(jì)算2000—2010年以及2010—2020年武陵山片區(qū)用地類型轉(zhuǎn)換生態(tài)貢獻(xiàn)率（表7），探究研究期內(nèi)武陵山片區(qū)生態(tài)貢獻(xiàn)率對(duì)土地利用演變的響應(yīng)特征。

研究期內(nèi)，促使武陵山片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的主要原因在于耕地轉(zhuǎn)換為林地以及草地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值?，說(shuō)明生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)換為生態(tài)空間能夠有效提高區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。建設(shè)用地轉(zhuǎn)換為其他土地利用類型均對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有正向作用，說(shuō)明建設(shè)用地的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量最低。同屬生態(tài)空間的草地轉(zhuǎn)換為林地同樣對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有促進(jìn)作用，表明林地比草地具有更高的生態(tài)價(jià)值。水域相較于草地生態(tài)價(jià)值更高但低于林地。導(dǎo)致武陵山片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的主要原因是林地轉(zhuǎn)換為耕地，其次為草地轉(zhuǎn)換為耕地、林地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地，即生態(tài)用地轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)用地和生活用地。同時(shí)林地轉(zhuǎn)換為草地和水域?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量也具有消極作用，表明大量生態(tài)用地之間的相互轉(zhuǎn)化同樣可能產(chǎn)生負(fù)面影響。由耕地、林地、草地、水域轉(zhuǎn)換為建設(shè)用地雖然生態(tài)貢獻(xiàn)率較低，但仍會(huì)對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，這表明土地轉(zhuǎn)換面積對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化具有重要作用。

表62000—2020武陵山各片區(qū)生態(tài)環(huán)境指數(shù)

由表8可知，研究期內(nèi)，武陵山片區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化主要為耕地轉(zhuǎn)換為林地、林地轉(zhuǎn)換為耕地、草地轉(zhuǎn)換為林地以及草地和耕地相互轉(zhuǎn)換，這與上述生態(tài)貢獻(xiàn)率分析結(jié)果相互印證。武陵山片區(qū)積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，大力實(shí)施退耕還林還草、退草還林等生態(tài)保護(hù)政策，同時(shí)限制建設(shè)用地開(kāi)發(fā)擴(kuò)張，林地、草地與水域等生態(tài)用地面積顯著增加，生態(tài)用地的改善作用抵消惡化作用，片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體向好。

表7影響武陵山片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化的主要用地類型轉(zhuǎn)變及生態(tài)貢獻(xiàn)率

表82000一2020年武陵山片區(qū)主要土地轉(zhuǎn)換類型情況

2.3.4生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的響應(yīng)土地利用演變會(huì)促使土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、生態(tài)貢獻(xiàn)率動(dòng)態(tài)變化。為進(jìn)一步探究武陵山片區(qū)土地利用演變及生態(tài)環(huán)境響應(yīng)，運(yùn)用式（7）分析生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值之間的關(guān)系（表9）[35]。

2005年，武陵山片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的響應(yīng)程度指數(shù)為8.434076，表明2000一2005年，隨著土地利用類型轉(zhuǎn)變，片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)每提高1個(gè)單位，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加8.434076億元。但該指數(shù)僅表示研究節(jié)點(diǎn)當(dāng)前狀態(tài)，不能代替今后的影響程度。2015年生態(tài)響應(yīng)程度指數(shù)為-0.716155，這意味著在2010—2015年，片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)每提高1個(gè)單位，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值反而會(huì)降低0.716155億元。究其原因，武陵山片區(qū)在2010—2015年林地和水域等生態(tài)用地面積有所上升，但耕地、草地與水域轉(zhuǎn)換為建設(shè)用地降低了區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，生態(tài)用地面積增加的環(huán)境改善作用無(wú)法抵消生活空間增加對(duì)環(huán)境的惡化作用。因此，雖然土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總體略有上升，但片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量逐漸惡化，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)相較前一時(shí)期反而有所下降。不同研究時(shí)期生態(tài)響應(yīng)程度指數(shù)存在差異，表明武陵山片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)會(huì)隨著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化而發(fā)生改變，總體上生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值存在正相關(guān)關(guān)系。

表9武陵山土地利用生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的響應(yīng)程度指數(shù)

3 小結(jié)與討論

3.1 小結(jié)

本研究基于“三生\"空間視角，綜合土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、用地類型轉(zhuǎn)換生態(tài)貢獻(xiàn)率、生態(tài)響應(yīng)程度指數(shù)等方法探究2000—2020年武陵山片區(qū)土地利用演變特征及其生態(tài)環(huán)境響應(yīng)，主要結(jié)論如下。

1）研究期內(nèi)，武陵山片區(qū)生產(chǎn)空間面積逐年減少，生活空間面積持續(xù)增加，生態(tài)空間面積先增加后減少。生活空間變化幅度最大，而生態(tài)空間基本無(wú)變化。草地是主要輸出用地，共減少 3815.89km² 林地是主要輸入用地，共增加 3 282.61km² 。受政策環(huán)境影響，2005一2010年土地利用動(dòng)態(tài)度最大。

2）武陵山片區(qū)生態(tài)環(huán)境整體向好。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值逐期上升，累計(jì)增加237.22億元，林地與水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值上升，耕地與草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值減少，未利用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值基本不變。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)波動(dòng)式增長(zhǎng)，整體增加0.003610，僅湖北省片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)略有下降。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)“三生\"空間演變的響應(yīng)具有協(xié)同性。

3）耕地轉(zhuǎn)換為林地、草地轉(zhuǎn)換為林地是武陵山片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的主要原因，而林地轉(zhuǎn)換為耕地、草地轉(zhuǎn)換為耕地、林地轉(zhuǎn)換為建設(shè)用地是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的主要原因。武陵山片區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)隨著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化而發(fā)生改變，總體上生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值存在正相關(guān)關(guān)系。

3.2 討論

土地利用變化及生態(tài)環(huán)境研究已受到廣泛關(guān)注，但武陵山片區(qū)的生態(tài)環(huán)境響應(yīng)尚未引起足夠重視。已有關(guān)于區(qū)域生態(tài)環(huán)境響應(yīng)的研究大多通過(guò)計(jì)算生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)及構(gòu)建生態(tài)貢獻(xiàn)率轉(zhuǎn)移模型來(lái)展開(kāi)[2.20]，或是利用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值以及土地利用程度綜合指數(shù)進(jìn)行表征[25.36]。而關(guān)于土地利用各生態(tài)指數(shù)之間的相互關(guān)系還存在許多值得探討的地方，因此本研究分析生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值之間的關(guān)系，作為土地利用生態(tài)環(huán)境響應(yīng)研究的拓展和補(bǔ)充。研究表明，土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、生態(tài)貢獻(xiàn)率及生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的響應(yīng)程度指數(shù)之間的變化存在協(xié)同性?！叭鶿"空間演變顯著影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，同時(shí)也與經(jīng)濟(jì)政策息息相關(guān)。2005—2010年國(guó)家大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)，GDP增長(zhǎng)率每年均超過(guò)9%^[38] ，此期間土地利用動(dòng)態(tài)度最高，各項(xiàng)生態(tài)指標(biāo)變化速度也最快，對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響。隨著可持續(xù)研究不斷深入，尋求人與自然和諧共處的高質(zhì)量發(fā)展模式獲得廣泛認(rèn)可，生態(tài)保護(hù)修復(fù)已刻不容緩。因此，在政策制定和規(guī)劃實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)牢固樹(shù)立“綠水青山就是金山銀山”的新發(fā)展理念，嚴(yán)守用地紅線，筑牢生態(tài)底線。維持土地的數(shù)量和質(zhì)量，提高土地的生產(chǎn)性能和生態(tài)功能，促使土地資源配置與資源稟賦相適應(yīng)，并降低土地利用可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)?？茖W(xué)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)空間、高效集約利用生活空間、保護(hù)和修復(fù)生態(tài)用地，以實(shí)現(xiàn)永續(xù)發(fā)展。

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（責(zé)任編輯 呂海霞）