共和盆地生境质量演变及多情景模拟

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00138

摘要/Abstract

摘要：

生境质量是人类福祉和社会可持续发展的重要基础。以共和盆地2000、2010、2020年土地利用数据为基础，应用InVEST模型分析生境质量的时空变化，使用PLUS模型模拟不同发展情景下2030年生境质量的空间格局，并探究区域生境质量的影响因素。结果表明：（1）2000—2020年共和盆地土地利用类型主要为草地和未利用地，草地面积整体增加，未利用地显著减少。生境质量整体呈现中部低四周高的分布格局，近20年来呈先增加后下降趋势。（2）自然增长、生态保护和城市扩张情景下2030年的生境质量指数分别为0.5332、0.5369、0.5309，生态保护情景下林地、草地面积较多，更有利于研究区生境质量改善。（3）土地利用是共和盆地生境质量变化的主导因素，其次为土壤类型和NDVI，建设用地扩张是近10年来区域生境质量降低的主要原因。

关键词: 土地利用, 生境质量, InVEST模型, PLUS模型, 多情景模拟, 共和盆地

Abstract:

Habitat quality was an important basis for human well-being and the realization of sustainable development. Based on the land use data in 2000， 2010 and 2020 of the Gonghe Basin， the InVEST was applied to analyze the spatiotemporal changes in habitat quality， and the PLUS model was used to predict the spatial pattern under different development scenarios in 2030， and to explore the driving factors of regional habitat quality. The results show that：（1） From 2000 to 2020， the main land use types in the Gonghe Basin were grassland and unused land， with an overall increase in grassland area and a significant decrease in unused land. The spatial distribution pattern was characterized as low in the central part and high around of habitat quality， with a trend of increasing and then decreasing over the past 20 years. （2） The habitat quality index under the natural growth， ecological protection， and urban expansion scenarios in 2030 was 0.5332， 0.5369， and 0.5309， respectively. Under the ecological protection scenario， the area of forest land and grasslands was larger， which was more conducive to the improvement of habitat quality in the study area. （3） Land use was the dominant factor of changes in habitat quality， followed by soil type and NDVI. The expansion of construction land was the main reason for the decline in regional habitat quality over the past 10 years. The results of the study can provide a scientific basis for the ecological protection and sustainable utilization of land resources in the Gonghe Basin.

Key words: land use, habitat quality, InVEST model, PLUS model, multi-scenario simulation, Gonghe Basin

中图分类号:

X826

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图/表 10

图1 研究区位置示意图注：基于自然资源部标准地图服务网站标准地图（审图号：GS（2020）4619号）制作，底图边界无修改

Fig.1 Location of the study area

表1 数据及来源

Table 1 Data and sources

数据类型	数据名称	空间分辨率/m	来源
土地利用	2000—2020年土地利用数据	30	中国科学院资源环境科学数据平台(http://www.resdc.cn)
自然因子	DEM数据(海拔、坡度)	30	地理空间数据云(http://www.gscloud.cn)
	年平均气温（气温）	30	中国气象数据网(http://data.cma.cn)
	年降水量（降水）
	年平均风速（风速）
	土壤类型	1 000	世界土壤数据库(HWSD V1.2, http://www.fao.org)
	NDVI	250	MOD13Q1
社会因子	人口	1 000	中国科学院资源环境科学与数据中心（http://www.resdc.cn）
	GDP、夜间灯光数据	1 000	中国科学院资源环境科学与数据中心(http://www.resdc.cn)
	道路、居民点数据	1 000	全国地理信息资源目录服务系统(https:www.openstreetmap.org/)

表2 威胁因子属性

Table 2 Attributes of threat factors

威胁因子	最大影响距离/km	权重	衰退类型
耕地	4	0.5	线性
建设用地	8	0.9	指数
未利用地	5	0.2	指数

表3 不同土地利用类型的生境适宜性及对威胁因子的敏感性指数

Table 3 Habitat suitability of different land use types and sensitivity to threat factors

土地利用类型	生境适宜度	耕地	建设用地	未利用地
耕地	0.5	0.3	0.4	0.3
林地	1.0	0.5	0.6	0.7
草地	0.7	0.3	0.4	0.3
水域	0.8	0.7	0.5	0.8
建设用地	0.0	0.0	0.0	0.0
未利用地	0.0	0.0	0.0	0.0

图2 2000—2020年共和盆地土地利用类型及面积占比注：基于自然资源部标准地图服务网站标准地图（审图号：GS（2020）4619号）制作，底图边界无修改

Fig.2 Land use types and area proportion in the Gonghe Basin from 2000 to 2020

图3 2000—2020年共和盆地土地利用转移矩阵

Fig.3 Land use transfer matrix from 2000 to 2020

图4 2000—2020年共和盆地生境质量空间分布及面积占比注：基于自然资源部标准地图服务网站标准地图（审图号：GS（2020）4619号）制作，底图边界无修改

Fig.4 Spatial distribution and area proportion of habitat quality in the Gonghe Basin from 2000 to 2020

图5 不同发展情景下2030年共和盆地土地利用空间分布及面积占比注：基于自然资源部标准地图服务网站标准地图（审图号：GS（2020）4619号）制作，底图边界无修改

Fig.5 Spatial distribution and area proportion of land use in the Gonghe Basin under different development scenarios in 2030

图6 不同发展情景下2030年共和盆地生境质量空间分布及面积占比注：基于自然资源部标准地图服务网站标准地图（审图号：GS（2020）4619号）制作，底图边界无修改

Fig.6 Spatial distribution and area proportion of habitat quality in Gonghe Basin under different development scenarios in 2030

图7 生境质量驱动因子交互探测结果注：X1为气温，X2为降水，X3为风速，X4为NDVI，X5为坡度，X6为海拔，X7为土壤类型，X8为人口，X9为GDP

Fig.7 Interactive detection results of driving factors for habitat quality

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