Evaluation of habitat quality in Lanzhou Region based on InVEST model

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00049

Journal of Desert Research ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (5): 120-129.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00049

Previous Articles Next Articles

Evaluation of habitat quality in Lanzhou Region based on InVEST model

Baorong Xu¹(), Yichuan Liu², Ying Dong³^,⁴, Gong Zhu⁵, Yongzhong Zhang⁶, Zhixiang Lu³, Songbing Zou²^,³()

^1.College of Earth and Environmental Sciences，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China
^2.School of Remote Sensing and Information Engineering，Wuhan University，Wuhan 430072，China
^3.Key Laboratory of Inland River Basin Ecohydrology，Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
^4.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China
^5.Lanzhou North and South Mountain Environmental Greening Project Headquarters，Lanzhou 730030，China
^6.Lanzhou Survey and Mapping Institute，Lanzhou 730050，China

Received:2020-06-24 Revised:2021-04-19 Online:2021-09-20 Published:2021-09-23
Contact: Songbing Zou

Abstract

Abstract:

Analyzing the changes in urban habitat quality under different periods of administrative planning， and studying the impact of urban land use on the habitat quality， play an important role in regional sustainable development. Taking Lanzhou area as the research area， the InVEST model is used to evaluate its habitat quality and habitat scarcity.The results show that from 2000 to 2015， there were signs of degradation in the boundary habitats of the study area. The distribution of habitat quality showed agglomeration characteristics similar to the pattern of land use types. The overall habitat quality of the area was stable， and the areas with frequent changes and scarce habitat types are mainly manifested in grassland.

Key words: InVEST model, Lanzhou area, habitat quality, evaluation

CLC Number:

K903

Baorong Xu, Yichuan Liu, Ying Dong, Gong Zhu, Yongzhong Zhang, Zhixiang Lu, Songbing Zou. Evaluation of habitat quality in Lanzhou Region based on InVEST model[J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(5): 120-129.

Figures/Tables 14

References 43

1	Fellman J B，Eran H，William D，et al.Stream physical characteristics impact habitat quality for pacific salmon in two temperate coastal watersheds［J］.Plos One，2015，10（7）：e0132652.
2	Hillard E M，Nielsen C K，Groninger J W.Swamp rabbits as indicators of wildlife habitat quality in bottomland hardwood forest ecosystems［J］.Ecological Indicators，2017，79：47-53.
3	杨芳，贺达汉.生境破碎化对生物多样性的影响［J］.生态科学，2006（6）：564-567.
4	Fahrig Lenore.Effects of habitat fragmentation on biodiversity［J］.Annual Review of Ecology Evolution & Systematics，2003，34（2）：487-515.
5	Debinski D M，Holt R D.A survey and overview of habitat fragmentation experiments［J］.Conservation Biology，2000，14（2）：366-375.
6	Zschokke S，Dolt C，Rusterholz H P，et al.Short-term responses of plants and invertebrates to experimental small-scale grassland fragmentation［J］.Oecologia，2000，125（4）：559-572.
7	李奇，朱建华，肖文发.生物多样性与生态系统服务：关系、权衡与管理［J］.生态学报，2019，39（8）：2655-2666.
8	蔚芳，王雨薇.城市空间管控中生境质量的影响要素及评估方法［J］.建筑与文化，2019（8）：71-73.
9	李红星，黄解军，梁友嘉，等.基于遥感生态指数的武汉市生态环境质量评估［J］.云南大学学报（自然科学版），2020，42（1）：81-90.
10	李洁，黄岩，刘昭贤，等.基于高分辨率遥感影像的徐州市区生态环境质量评估［J］.现代测绘，2020，43（1）：36-39.
11	李崧，邱微，赵庆良，等.层次分析法应用于黑龙江省生态环境质量评价研究［J］.环境科学，2006（5）：1031-1034.
12	何璠.基于BP人工神经网络的环境质量评价模型研究［D］.成都：四川大学，2006.
13	Tallis H T，Ricketts T，Guerry A D，et al.InVEST2.4.4 user’s guide［EB/OL］.（2012-10-24）［2013-03-25］. .
14	吴哲，陈歆，刘贝贝，等.InVEST模型及其应用的研究进展［J］.热带农业科学，2013，33（4）：58-62.
15	吴季秋.基于CA-Markov和InVEST模型的海南八门湾海湾生态综合评价［D］.海口：海南大学，2012.
16	肖明.GIS在流域生态环境质量评价中的应用［D］.海口：海南大学，2011.
17	周彬，余新晓，陈丽华，等.基于InVEST模型的北京山区土壤侵蚀模拟［J］.水土保持研究，2010，17（6）：9-13，19.
18	陈妍，乔飞，江磊.基于InVEST 模型的土地利用格局变化对区域尺度生境质量的影响研究：以北京为例［J］.北京大学学报（自然科学版），2016，52（3）：553-562.
19	包玉斌，刘康，李婷，等.基于InVEST模型的土地利用变化对生境的影响：以陕西省黄河湿地自然保护区为例［J］.干旱区研究，2015，32（3）：622-629.
20	吴佩君，刘小平，黎夏，等.基于InVEST模型和元胞自动机的城市扩张对陆地生态系统碳储量影响评估：以广东省为例［J］.地理与地理信息科学，2016，32（5）：22-28，36.
21	潘韬，吴绍洪，戴尔阜，等.基于InVEST模型的三江源区生态系统水源供给服务时空变化［J］.应用生态学报，2013，24（1）：183-189.
22	李发荣.基于GIS和RS的兰州市生态环境质量纵向评价研究［D］.兰州：兰州大学，2011.
23	刘春芳，王川.基于土地利用变化的黄土丘陵区生境质量时空演变特征：以榆中县为例［J］.生态学报，2017，38（20）：1780-1792.
24	郭丽.集雨工程是解决干旱半干旱地区城镇水资源的有效途径［J］.赤峰学院学报（自然科学版），2009，25（2）：56-57.
25	张琦璇.基于集水农业理论的干旱半干旱区海绵城市建设路径分析［D］.兰州：兰州大学，2019.
26	刘占才.生态脆弱型地区市域生态安全评价与预警研究［D］.兰州：西北师范大学，2008.
27	刘军会，邹长新，高吉喜，等.中国生态环境脆弱区范围界定［J］.生物多样性，2015，23（6）：725-732.
28	卢艳丽，丁四保，王荣成，等.生态脆弱地区的区域外部性及其可持续发展［J］.中国人口·资源与环境，2010，20（7）：68-73.
29	利拉桑德 T.遥感与图像解译［M］.北京：电子工业出版社，2016.
30	Gordon A，Simondson D，White M，et al.Integrating conservation planning and landuse planning in urban landscapes［J］.Landscape & Urban Planning，2009，91（4）：190-194.
31	Stagoll K，Manning A D，Knight E，et al.Using bird-habitat relationships to inform urban planning［J］.Landscape & Urban Planning，2010，98（1）：20-25.
32	Frondoni R，Mollo B，Capotorti G.A landscape analysis of land cover change in the Municipality of Rome （Italy）：spatio-temporal characteristics and ecological implications of land cover transitions from 1954 to 2001［J］.Landscape and Urban Planning，2011，100：117-128.
33	Collinge S K.Ecological consequences of habitat fragmentation：implications for landscape architecture and planning［J］.Landscape & Urban Planning，1996，36（1）：70-77.
34	Knight R L.Private Lands：The neglected geography［J］.Conservation Biology，1999，13（2）：120-131.
35	Roy P S，Tomar S.Biodiversity characterization at landscape level using geospatial modelling technique［J］.Biological Conservation，2000，95（1）：100-109.
36	Mckinney M L.Urbanization，biodiversity，and conservation［J］.Bioence，2002，52（10）：883-890.
37	范擎宇，何福红，王涛，等.黄河流域2001—2013年生境适宜性变化研究［J］.农业现代化研究，2017，38（3）：519-526.
38	潘竟虎，任梓菡.基于景观格局和土壤侵蚀敏感性的兰州市生态脆弱性评价［J］.土壤，2012，44（6）：1015-1020.
39	Hall L，Krausman P，Morrison M.The habitat concept and a plea for standard terminology［J］.Wildlife Society Bulletin，1997，25（1）：173-182.
40	王筠.人为干扰对松嫩平原丹顶鹤栖息地适宜性的影响［D］.哈尔滨：哈尔滨师范大学，2019.
41	Getis A，Ord J K.The analysis of spatial association by use of distance statistics［J］.Geographical Analysis，2010：189-206.
42	Moran P A P.Notes on Continuous stochastic phenomena［J］.Biometrika，1950，37（1/2）：17.
43	Anselin L.Local Indicators of Spatial Association：LISA［J］.Geographical Analysis，1995，27（2）：93-11.

一级地类	二级地类	分类代码	一级地类	二级地类	分类代码
耕地	旱地	12	未利用地	裸土地	65
林地	有林地	21	水域	河渠	41
	灌木林	22		湖泊	42
	疏林地	23		水库坑塘	43
	其他林地	24		永久性冰川雪地	44
草地	高覆盖度草地	31		滩地	46
	中覆盖度草地	32	建设用地	城镇用地	51
	低覆盖度草地	33		农村居民点	52
未利用地	沙地	61		工交建设用地	53

一级地类	二级地类	分类代码	一级地类	二级地类	分类代码
耕地	旱地	12	未利用地	裸土地	65
林地	有林地	21	水域	河渠	41
	灌木林	22		湖泊	42
	疏林地	23		水库坑塘	43
	其他林地	24		永久性冰川雪地	44
草地	高覆盖度草地	31		滩地	46
	中覆盖度草地	32	建设用地	城镇用地	51
	低覆盖度草地	33		农村居民点	52
未利用地	沙地	61		工交建设用地	53

威胁因子	最大距离/km	权重	衰减方式
城镇	10	1.0	指数
农村居民点	5	0.6	指数
其他建设用地	8	0.7	线性
旱地	3	1.0	线性

威胁因子	最大距离/km	权重	衰减方式
城镇	10	1.0	指数
农村居民点	5	0.6	指数
其他建设用地	8	0.7	线性
旱地	3	1.0	线性

生境类型	生境适宜度	城镇用地	农村居民点	其他建设用地	旱地
旱地	0.4	0.5	0.35	0.1	0.3
有林地	1	1	0.85	0.6	0.8
灌木林	1	0.6	0.45	0.2	0.4
疏林地	1	1	0.9	0.65	0.85
其他林地	1	1	0.95	0.7	0.9
高覆盖度草地	0.8	0.6	0.45	0.2	0.4
中覆盖度草地	0.75	0.65	0.5	0.25	0.45
低覆盖度草地	0.7	0.7	0.55	0.3	0.5
河渠	1	0.85	0.7	0.45	0.65
湖泊	1	0.9	0.75	0.5	0.7
水库坑塘	1	0.9	0.75	0.5	0.7
永久性冰川雪地	0.5	0.07	0.07	0.74	0.44
滩地	0.6	0.95	0.8	0.55	0.75
城镇用地	0	0	0	0	0
农村居民点	0	0	0	0	0
其他建设用地	0	0	0	0	0
沙地	0	0	0	0	0
裸土地	0	0	0	0	0

Evaluation of habitat quality in Lanzhou Region based on InVEST model

RichHTML

PDF

Knowledge

Abstract

Cite this article

share this article

Figures/Tables 14

References 43

Related Articles 15

Recommended Articles

Metrics

Comments

分类代码	12	21	22	23	24	31	32	33	41	42	43	44	46	51	52	53	61	65	总计
12	1 780	21	8	59	36	77	684	847	27	1	2	0	1	105	121	32	3	15	3 819
21	23	220	1	22	0	58	22	2	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	349
22	1	1	49	3	0	21	2	3	0	0	0	5	0	0	0	0	0	0	85
23	65	27	3	142	1	51	72	64	0	0	0	0	0	3	3	0	0	0	431
24	24	0	0	0	9	0	4	5	4	0	0	0	1	7	6	2	0	1	63
31	65	61	29	35	1	259	85	104	1	0	0	1	0	0	1	2	0	1	645
32	681	12	6	82	6	109	1 665	1 004	6	0	1	1	0	19	26	7	0	33	3 658
33	858	0	3	47	7	87	981	1 672	1	0	2	0	1	22	25	4	1	20	3 731
41	24	2	0	1	0	1	5	3	3	0	0	0	1	6	5	3	0	0	54
42	2	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	3
43	0	0	2	2	0	3	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	8
44	0	0	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	4
51	9	5	0	2	2	1	1	6	3	0	0	0	1	79	1	0	0	0	110
52	127	0	0	1	3	2	16	18	4	0	0	0	0	12	32	1	0	1	217
53	1	0	0	0	1	0	1	1	0	0	0	0	0	7	1	12	0	0	24
61	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	6
65	9	1	0	1	0	2	7	13	0	0	1	0	0	1	0	0	0	13	48
总计	3 673	350	101	397	67	671	3 546	3 742	49	1	6	8	6	264	221	64	5	84	13 255

等级	2000年		2015年		比例变化 /%
等级	比例/%	平均值	比例/%	平均值	比例变化 /%
低	31.86	0.36	32.52	0.34	0.66
较低	1.23	0.68	1.12	0.68	-0.11
中	54.60	0.73	59.00	0.73	4.40
较高	5.32	0.82	0.44	0.97	4.88
高	6.99	1.00	6.91	1.00	-0.07
整体平均		0.63		0.62

[1]	Cheng Zhou, Xuhong Zhang, Qian Zhang, Binghua Liu. The construction of "Five in One" comprehensive evaluation system and spatial difference in the Yellow River Basin [J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(4): 1-11.
[2]	Jie Yang, Baopeng Xie, Degang Zhang. Spatial-temporal evolution of habitat quality and its influencing factors in the Yellow River Basin based on InVEST model and GeoDetector [J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(4): 12-22.
[3]	Yahong Li, Chongfeng Bu, Qi Guo, Yingxin Wei. Ecological functions comparison of moss crust and algae crust in the Mu Us Sand Land [J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(2): 138-144.
[4]	Shan Huang, Qi Feng, Yaobin Wang, Zhixiang Lu. The evaluation of integrated water resource management performance in Shiyang River Basin， China [J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(2): 67-74.
[5]	Yuxiang Gao, Xiaofeng Dong, Feng Han. Fuzzy comprehensive evaluation of railway sand control engineering scheme [J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(2): 75-82.
[6]	Mengzhu Liu, Yanfang Wang, Hongwei Pei. The changes of land use and carbon storage in the northern farming-pastoral ecotone under the background of returning farmland to forest （grass） [J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(1): 174-182.
[7]	Xiaobo Wang. A fuzzy comprehensive evaluation of water resources carrying capacity at village scale in the middle reaches of Heihe River Basin [J]. Journal of Desert Research, 2020, 40(5): 32-41.
[8]	Shan Huang, Qi Feng, Yaobin Wang, Zhixiang Lu. Evaluation of the implementation status of integrated water resources management in the Shiyanghe River Basin, China [J]. Journal of Desert Research, 2020, 40(4): 103-112.
[9]	Hong Xianliang, Qu Jianjun, Zhang Jianqing, Meng Yijiang, Yang Mingquan, Huang Luying, Hong Hui. Test and evaluation methods of the useful life for HDPE net sand barriers [J]. Journal of Desert Research, 2020, 40(3): 1-6.
[10]	Ning Baoying, Ma Jianxia, Jiang Zhide. Influencing factors and conceptual model for suitability evaluation of ecological control technologies: an example in desertification control [J]. Journal of Desert Research, 2020, 40(2): 9-16.
[11]	Cheng Qingping, Zhong Fanglei, Zuo Xiaoan, Yang Chunlin. Evaluation of Water Resources Carrying Capacity of Heihe River Basin Combining Beautiful China with SDGs [J]. Journal of Desert Research, 2020, 40(1): 204-214.
[12]	Ma Qimin, Jia Xiaopeng, Wang Haibing, Li Yongshan, Li Shaoning. Recent Advances in Driving Mechanisms of Climate and Anthropogenic Factors on Vegetation Change [J]. Journal of Desert Research, 2019, 39(6): 48-55.
[13]	Mei Shijing, Li Longtang, Shi Lei, Song Xiaolong, Yang Ping. Tourism Security Risk Evaluation in Desert Scenic Area: A Case Study in Shapotou, Ningxia, China [J]. Journal of Desert Research, 2019, 39(5): 143-154.
[14]	Zhang Hua, Chen Lei. Evaluation of Desertification Control Effect in the Minqin Oasis in Gansu, China, Based on LSMM [J]. Journal of Desert Research, 2019, 39(3): 145-154.
[15]	Tian Haijing, Sun Tao, Liu Xusheng, Kong Xiangji. Effect Evaluation of the Enclosure-Rehabilitation of Desertification Land in Cuogang Based on Time Series Remote Sensing Data [J]. Journal of Desert Research, 2019, 39(3): 155-162.

等级	2000年		2015年
等级	比例/%	平均值	比例/%	平均值
NN	85.14	0.64	84.70	0.64
HH	5.50	0.98	5.01	0.97
HL	0.72	0.97	0.78	0.99
LH	0.53	0.28	0.63	0.28
LL	8.11	0.23	8.87	0.28

等级	2000年		2015年
等级	比例/%	平均值	比例/%	平均值
NN	85.14	0.64	84.70	0.64
HH	5.50	0.98	5.01	0.97
HL	0.72	0.97	0.78	0.99
LH	0.53	0.28	0.63	0.28
LL	8.11	0.23	8.87	0.28

等级	分值区间	区间平均值	整体平均值	占比/%
低	（-1.67, 0)	-1.67	-0.04	69.75
高	（0，0.126）	0.04		30.15

等级	分值区间	区间平均值	整体平均值	占比/%
低	（-1.67, 0)	-1.67	-0.04	69.75
高	（0，0.126）	0.04		30.15