赤水河流域云南段生境質量評估研究

關鍵詞：赤水河流域；土地利用；生境質量；質量評估

中圖分類號：X171.1 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）05-0193-03

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.05.057

Abstract： Ecosystem is thebasis of human well-being andan important factoraffecting regional sustainable development. Therefore，theassssmentofecosystemhabitatqualityiscrucialforcosystemmanagement.Taking the Chishui Riverbasin inYunnan province astheresearcharea，the Integrated Valuationof Ecosystem Servicesand Trade-offs （InVESTmodel wasused to evaluate the habitat qualityof the ecosystemand analyze its spatiotemporal paternand changecharacteristics. The results show that the overallhabitat qualityof the Chishui River basin in Yunnan province is improving，and the ecosystemservice functions ofthe basinare enhanced，providing strongsupportforregional economic development.

Keywords： Chishui River basin; land use; habitat quality; quality assessment

生態系統為社會發展提供了重要的生存條件和多種功能服務[。氣候變化和人類活動對生態系統生境質量的影響持續加劇，不僅威脅生態系統的結構和功能，更導致生境質量的整體退化。在此背景下，生態系統服務評估研究得到快速發展，針對流域[2-3]、森林[4、城市[5等不同生態系統的服務評估方法越來越多。采取科學方法對流域的生境質量進行評價，可以探索其空間分布規律，為保障生態安全和促進區域可持續發展提供依據。

赤水河流域云南段作為長江上游重要的生態屏障，具有重要的生態地位[。評估赤水河流域云南段的生態系統生境質量，對保障中下游流域的生態系統服務供給潛力和流域綜合管理至關重要。本研究利用生態系統服務和權衡的綜合評估（IntegratedValuationofEcosystem Services and Trade-offs，InVEST）模型評估研究區的生境質量。

1 研究區概況

赤水河流域云南段的干流長 97km ，流域面積為1 891.91km² ，海拔為 721～2237m 。赤水河流域云南段四季分明，雨熱同期，全年陽光照射較少，初夏和晚秋降雨較多。植被類型主要為常綠闊葉林、針葉林、灌叢及人工竹林。

2數據來源與研究方法

2.1 數據來源

遙感影像數據來源于地理空間數據云（https：//www.gscloud.cn/），選取2013年和2023年5—6月空間分辨率為 30m 的landsat8、landsat9遙感影像用于制作土地利用分布數據。

2.2 研究方法

2.2.1遙感數據監督分類

在ENVI5.6中對遙感影像進行輻射定標和大氣校正，采用支持向量機（SupportVectorMachine，SVM）對影像數據進行監督分類，按照《土地利用現狀分類》（GB/T21010—2017），將研究區按一級分類分為耕地、林地、草地、水域、建設用地及未利用地。2013年的遙感影像監督分類精度為 97.78% ，2023年為 96.29% 。

2.2.2 InVEST模型生境質量評估

生境質量是衡量生態系統為個體與種群持續發展生存提供適宜條件的能力，是區域內生態系統環境優劣的重要指標。生境質量的高低取決于人類對土地的利用強度[8。InVEST模型中的生境質量模塊通過計算外界威脅源對生境的威脅強度，來反映生境質量的分布情況，距離威脅源越遠，威脅越小，影響越小。選取不同時期的耕地、城鄉工礦、農村居民點、公路及鐵路5類受人為活動影響較大的類型作為生境質量的威脅源。根據文獻研究成果，建立威脅因子數據表。

2.2.3 地理探測器

地理探測器是探測空間分異性以及揭示其背后驅動力的空間分析方法，包含因子探測、交互作用探測、風險區探測、生態探測4個探測器，可以用于探測單因子影響及因子交互影響[10]。選取土地利用類型、植被覆蓋度、植被凈初級生產力、年降水量、年平均氣溫、地表溫度、人口密度、路網密度、水系密度、高程、坡度11個指標進行分析，運用因子探測器確定單個驅動因子對生境質量空間分異的解釋程度。

3 結果和分析

3.1土地利用轉移和景觀格局變化

2013年，流域土地利用類型以耕地為主，面積為 1097.94km² ；其次是林地，面積為 711.82km² ；然后是建設用地，面積為 35.97km² ；最后是水體、草地、未利用地，面積分別為1.67、0.46、 0.61km² 。2023年，林地面積為 1 300.20km² ，分布最廣，其次是耕地和建設用地。2013一2023年，耕地和林地面積變化較大，耕地面積減少 545.07km² ，林地面積增多 528.38km² 。

3.2赤水河流域云南段生境質量

將研究區生境質量劃分為5個等級[1]，分別為差（ $＼mathrm { ～ ＼ i ～ { ～ 0 ～ } ～ } ＼sim ＼mathrm { ～ 0 . 2 ～ } ＼$ ）、較差（ 0.2～0.4 ）、中等（ 0.4～0.6 、較好（ 0.6～0.8 ）和好（ 0.8～1.0AA ，如表1所示。與2013年相比，2023年赤水河流域云南段的生境質量變好，生境質量較差的區域減少 537.41km² ，轉變為好、中等和較好等級，生境質量為差的區域增加了15.32km² ，主要為建筑用地。

3.3生境質量空間分布的驅動因素

2023年赤水河流域生境質量空間分異特征的影響因子探測結果如表2所示。土地利用類型、坡度、人口密度和植被凈初級生產力的 p 值達到0.001的顯著性水平， q 平均值分別為0.963、0.128、0.135和0.114，土地利用類型對生境質量影響最明顯，解釋程度最高，坡度、人口密度和植被凈初級生產力次之。

單位：km2

注：*表示 plt;0.05 ， ^** 表示 plt;0.01 ， *** 表示 plt;0.001 。

4討論

赤水河流域云南段土地利用類型在2013一2023年發生了較大轉變，區域林地和耕地的流轉相對于其他土地利用類型活躍度最大，耕地面積明顯減少，林地面積增加，建設用地面積增加。2013年，土地利用類型面積從大到小排序為耕地 gt; 林地 gt; 建設用地 gt; 水域 gt; 草地 gt; 未利用地，2023年排序為林地 gt; 耕地 gt; 建設用地 gt; 水域 gt; 草地 gt; 未利用地。

流域內總體的生境質量上升，流域內有 516.27km² 的區域生境質量由較差轉變為較好和好，主要為林地。15.32km² 的區域生境質量變差，主要為城鎮和居民建筑用地。土地利用類型、人口密度、坡度和植被凈初級生產力對流域生境質量影響顯著，土地利用類型的影響最大，植被凈初級生產力高、氣候條件好等更適合物種生活的自然環境的生境質量高。坡度低、地形起伏度小的地區往往被人類開發利用，生境質量低。

5結論

整體來看，赤水河流域云南段的生境質量整體向好。流域內生態系統服務功能變差的區域為城市擴張和居民用地集中的區域，服務功能增強的區域主要是土地利用為耕地轉變為林地的區域。土地利用類型轉變是赤水河流域云南段生境質量變化的主要驅動因子，坡度、人口密度和植被凈初級生產力次之，其他交通條件、地形地貌、氣候等自然因素對生境質量存在一定程度的交互影響。

參考文獻

1毛齊正，黃甘霖，郭建國.城市生態系統服務研究綜述[J].應用生態學報，2015（4）：10∠5-1035.

2王蓓，趙軍，胡秀芳.石羊河流域生態系統服務權衡與協同關系研究[J].生態學報，2018（21）： 7582-7595.

3王蓓，趙軍，胡秀芳.基于InVEST模型的黑河流域生態系統服務空間格局分析[J].生態學雜志，2016（10）：2783-2792.

4蔣九華，齊實，胡俊，等.基于InVEST模型的北京山區森林生態系統碳儲量評估分析[J]地球與環境，2019（3）：326-335.

5方贊山，鐘才榮，王鳳霞，等.耦合InVEST與FLUS模型的海南島生態系統碳儲量時空演變與預測[J].水土保持通報，2023（5）：320-329

6王萬賓，管堂珍，梁啟斌，等.赤水河流域（云南省境內）水環境承載能力測算研究[J].人民長江，2021（3）：28-35.

7程建剛，王學峰，范立張，等.近50年來云南氣候帶的變化特征[J].地理科學進展，2009（1）：18-24.

8杜永軍.瑪納斯河流域生態系統服務功能評估研究[D].石河子：石河子大學，2023.

9賈婉琳，吳賽男，陳昂.基于InVEST模型的赤水河流域生態系統服務功能評估研究[J]中國水利水電科學研究院學報，2020（4）：313-320.

10辛培源，田甜，張美露，等.基于InVEST模型和地理探測器的吉林省生境質量變化及驅動因素評估[J].應用生態學報，2024（10）：2853-2860.

11王雨露，蘭安軍，范澤孟，等.基于InVEST模型的赤水河流域生境質量時空分異特征及驅動因素分析[J].中國農村水利水電，2023（1）：17-23.