基于GeoSOS-FLUS模型的河北省土地利用景觀格局模擬

王雪然 潘佩佩 王曉旭 王曉萌

摘要： 揭示土地利用景觀格局演變特征，不僅有助于明確其與自然、人類活動(dòng)影響因素的關(guān)系，還可為當(dāng)前國土空間規(guī)劃及生態(tài)文明建設(shè)提供依據(jù)。本研究以面臨新發(fā)展機(jī)遇的河北省為研究區(qū)，利用GeoSOS-FLUS模型模擬2030年土地利用情況，基于景觀生態(tài)學(xué)軟件Fragstats探討區(qū)域景觀格局演變態(tài)勢。結(jié)果表明：（1）在模擬結(jié)果層面，河北省未來建設(shè)用地占比增至11.94%，林地、草地面積略有增加，耕地、水域和未利用地占比降至46.35%、2.62%、0.71%， Kappa系數(shù)和FoM系數(shù)的計(jì)算結(jié)果均說明GeoSOS-FLUS模型的模擬結(jié)果具有較高可信度。（2）在景觀格局層面，耕地平均斑塊面積下降明顯，林地、建設(shè)用地優(yōu)勢度提升，草地、水域被不斷分割;區(qū)域整體蔓延度指數(shù)降低，分裂指數(shù)由1990年的9.37增至2020年的12.71，景觀格局變化具有空間異質(zhì)性。在現(xiàn)行土地政策機(jī)制下，2030年景觀格局雖向良性態(tài)勢發(fā)展，但依然面臨建設(shè)用地?zé)o序擴(kuò)張，耕地破碎化嚴(yán)重等問題。本研究結(jié)果對于合理規(guī)劃、高效利用土地資源，平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展和土地利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞： GeoSOS-FLUS模型;模擬預(yù)測;景觀格局;河北省

中圖分類號： K903 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1000-4440（2021）03-0667-09

Simulation of landscape pattern for land use in Hebei province based on GeoSOS-FLUS model

WANG Xue-ran1，2，3， PAN Pei-pei1，2，3， WANG Xiao-xu4， WANG Xiao-meng1，2，3

（1.College of Resources and Environmental Sciences， Hebei Normal University， Shijiazhuang 050024， China;2.Hebei Technology Innovation Center for Remote Sensing Identification of Environmental Change， Shijiazhuang 050024， China;3.Hebei Key Laboratory of Environmental Change and Ecological Construction， Shijiazhuang 050024， China;4.Planning and Construction Bureau of Hebei Xiongan New Area Management Committee，Xiongan 071799，China）

Abstract： Revealing the evolution characteristics of landscape pattern for land use can not only help to clarify its relationship with the influencing factors of nature and human activities， but can also provide basis for current territorial space planning and ecological civilization construction. This study took Hebei province， which was facing new development opportunities， as the research area， and used GeoSOS-FLUS model to simulate its land use situation in 2030. The research was based on the landscape ecology software Fragstats to discuss the evolution of regional landscape pattern. The results showed that the proportion of future construction land in Hebei province increased to 11.94%， the area of woodland and grassland increased slightly， and the proportion of cultivated land， water area and unused land decreased to 46.35%， 2.62%， 0.71%， respectively. Both Kappa coefficient and FoM coefficient showed that the reliability of GeoSOS-FLUS model simulated results was high. From landscape pattern aspect， the average patch area of cultivated land had dropped significantly， advantages of forest land and construction land were improved， grassland and waters were continuously divided. The overall regional spreading index decreased， and the split index increased from 9.37 in 1990 to 12.71 in 2020. The space difference of landscape pattern changes was significant. Under the current land policy mechanism， although the landscape pattern for 2030 developed in a positive trend， it still faced problems such as disorderly expansion of construction land and serious fragmentation of cultivated land. These results have practical significance for rational planning and efficient use of land resources as well as balancing economic development and land use.

Key words： GeoSOS-FLUS model;simulated prediction;landscape pattern;Hebei province

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土地利用矛盾日益突出[1]，關(guān)于土地利用變化的研究成為國際熱點(diǎn)課題之一[2]。景觀格局是景觀形成因素和景觀生態(tài)過程共同作用的結(jié)果[3]，其演化過程和生態(tài)特征的分析結(jié)果可應(yīng)用于國土空間規(guī)劃與治理[4]。未來土地利用模擬預(yù)測可增強(qiáng)景觀生態(tài)以及國土空間規(guī)劃的前瞻性[5]，土地利用變化模型則為模擬預(yù)測提供了技術(shù)支持。

以往國內(nèi)外針對土地利用景觀格局的研究，多集中在景觀格局演變的現(xiàn)狀及驅(qū)動(dòng)力分析[6-9]。從研究方法看，多將GIS空間分析與景觀指數(shù)相結(jié)合，如何華春等[7]借助GIS技術(shù)，定量分析了鹽城海岸帶的景觀格局特征，從研究視角看，土地利用景觀時(shí)空演變[8]、驅(qū)動(dòng)機(jī)制[9]等都有涉及。有學(xué)者分析單個(gè)地類景觀格局的演變過程，車通等[10]深入剖析揚(yáng)州市在城市擴(kuò)張中建設(shè)用地景觀格局的演變及驅(qū)動(dòng)機(jī)制，以期為建設(shè)用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。有學(xué)者指出，明確當(dāng)前景觀格局演變的過程和機(jī)制固然重要，但預(yù)測未來土地利用景觀格局的情形具有更重要的科學(xué)價(jià)值和實(shí)踐意義[11]。王明常等[12]以長白山為研究區(qū)，基于Matlab平臺，結(jié)合地理元胞自動(dòng)機(jī)模型（CA），建立了景觀格局信息模擬與預(yù)測模型。張劍等[11]以山東半島海洋經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)為研究區(qū)域，基于轉(zhuǎn)移矩陣和CA-Markov模型構(gòu)建并模擬了該區(qū)土地利用的時(shí)空動(dòng)態(tài)演變過程。然而，廣泛應(yīng)用的元胞自動(dòng)機(jī)模型只能模擬單類用地的演變，而耦合CA-Markov模型未能充分考慮土地利用的多因素驅(qū)動(dòng)影響。土地利用模擬領(lǐng)域應(yīng)用較多的CLUE-S模型對土地類型之間微小轉(zhuǎn)化的概率考慮不足[13]，增加了模擬的不確定性。Liu等[14]研究出的FLUS模型（Future land use simulation model），成功耦合了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（SD）與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CA，能有效處理在自然、人類活動(dòng)共同作用下的土地轉(zhuǎn)化概率問題，為深入剖析景觀格局演變提供了有力工具，該模型也已成功應(yīng)用于多項(xiàng)研究[15-17]。

綜上所述，當(dāng)前研究多突出土地利用模擬和景觀格局演變的單點(diǎn)研究，結(jié)合土地利用模擬結(jié)果，預(yù)測未來發(fā)展下景觀格局變化態(tài)勢的研究較少，將景觀格局演變和未來土地利用結(jié)構(gòu)相結(jié)合的研究還不夠深入。在京津冀一體化國家重大發(fā)展戰(zhàn)略及雄安新區(qū)建設(shè)不斷推進(jìn)的背景下，河北省也迎來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要契機(jī)，景觀格局變化日益劇烈，如何協(xié)調(diào)景觀生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系是當(dāng)前面臨的重要課題。因而，本研究擬以河北省為研究區(qū)，預(yù)測未來土地利用景觀格局發(fā)展態(tài)勢并分析其演變過程，針對研究結(jié)果提出土地資源合理利用及景觀格局優(yōu)化的相關(guān)建議，以期為決策者實(shí)施國土空間規(guī)劃，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)和實(shí)際參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

河北省地處中緯度沿海與內(nèi)陸交接地帶，環(huán)抱京津，共轄11個(gè)地市（圖1），總面積1.888×105 km2。地勢自西北向東南呈遞減趨勢，是全國地形地貌最為齊全的省份之一。區(qū)域內(nèi)自然地理要素差異大，西北部山地面積約占全省面積的35.0%，生態(tài)環(huán)境脆弱;東南部平原連片分布，約占全省面積的43.4%，是全國重要的糧食產(chǎn)地。受自然條件及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平影響，土地景觀格局演變空間異質(zhì)性顯著。

1.2 數(shù)據(jù)來源

地面高程數(shù)據(jù)來自地理空間數(shù)據(jù)云（http：//www.gscloud.cn/），土地利用數(shù)據(jù)（1990年、2000年、2010年）及鐵路、公路、行政區(qū)劃等矢量數(shù)據(jù)來自中國科學(xué)院資源與環(huán)境數(shù)據(jù)中心（http：//www.resdc.cn/），以Landsat TM/ETM遙感影像為主要數(shù)據(jù)源，分辨率為30 m。2020年土地利用數(shù)據(jù)來自GlobeLand30（http：//www.globeland30.com/GLC30Download/index.aspx）。根據(jù)本研究需要，將研究區(qū)土地分為耕地、建設(shè)用地、林地、水域、草地和未利用地6種類型。

1.3 研究方法

1.3.1 GeoSOS-FLUS模型

1.3.1.1 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）的驅(qū)動(dòng)概率 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種為模仿生物大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的智能算法，多用于有多種輸入非線性函數(shù)的估計(jì)[14]。輸入的驅(qū)動(dòng)因素越多，獲得的結(jié)果越準(zhǔn)確，也能更好地體現(xiàn)土地類型間的相互作用和競爭關(guān)系。土地景觀格局演變受自然因素、社會因素和經(jīng)濟(jì)因素的綜合驅(qū)動(dòng)影響，地形從本質(zhì)上決定了土地利用類型，交通和社會經(jīng)濟(jì)因子對其有重要影響，因此本研究選取數(shù)字高程模型（DEM）、坡向、坡度、人口、GDP、距鐵路距離、距公路距離、距城市中心距離作為演變驅(qū)動(dòng)力因素。結(jié)合本研究所需要的數(shù)據(jù)及模擬的可行性，將分辨率統(tǒng)一為100 m。

1.3.1.2 基于自適應(yīng)慣性機(jī)制的CA模擬 在GeoSOS-FLUS模型中，用地轉(zhuǎn)化概率既取決于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的驅(qū)動(dòng)因素概率，還受到表示擴(kuò)張能力強(qiáng)弱的鄰域密度（公式1）、慣性系數(shù)（公式2）、轉(zhuǎn)換成本以及土地之間競爭的影響，最終確定土地類型轉(zhuǎn)換的總概率（公式3）。

Ωtp，k=∑N×Ncon（ct-1p=k）N×N-1×wk（1）

式中：Ωtp，k表示領(lǐng)域密度;∑N×Ncon（ct-1p=k）表示在N×N的窗口上，上一次迭代（t-1）結(jié)束后第k種用地類型的像元總個(gè)數(shù);wk表示各類用地鄰域作用的權(quán)重。

Inertiatk=Inertiat-1k if|Dt-2k|≤|Dt-1k|

Inertiat-1k×Dt-2kDt-1k if0>Dt-2k>Dt-1k

Inertiat-1k×Dt-1kDt-2k ifDt-1k>Dt-2k>0（2）

式中：Inertiatk表示第k種用地在迭代時(shí)間t上的慣性系數(shù);Dt-1k、Dt-2k分別表示上一次、上兩次迭代時(shí)，第k種用地類型像元數(shù)與需求數(shù)目的差。

TProbtp，k=spp，k×Ωtp，k×inertiatk×（1-scc→k）（3）

式中：TProbtp，k為像元p在迭代次數(shù)t時(shí)轉(zhuǎn)化成用地類型k的總概率;spp，k為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的適宜性概率;Ωtp，k為鄰域作用;inertiatk為第k種用地在迭代時(shí)間t上的慣性系數(shù);scc→k為土地利用類型c轉(zhuǎn)為類型k的成本，1-scc→k表示發(fā)生轉(zhuǎn)化的難易程度。

1.3.1.3 模型精度檢驗(yàn) 許文寧等[18]認(rèn)為Kappa系數(shù)（公式4）能有效驗(yàn)證預(yù)測模型精度;Pontius等[19]認(rèn)為品質(zhì)因數(shù)FoM（公式5）常用于模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證。GeoSOS-FLUS模型將兩者結(jié)合，以增強(qiáng)模擬準(zhǔn)確性的科學(xué)依據(jù)。

Kappa=（p-pe）/（1-pe）（4）

式中：Kappa為Kappa系數(shù);p為總精度;pe=（a1×b1+a2×b2+…+an×bn）/（S×S），其中n為類別數(shù)，a1，a2，…，an為真實(shí)結(jié)果中每一類土地的面積，b1，b2，…，bn為模擬結(jié)果中每一類土地的面積，S表示樣本數(shù)量。

FoM=B/（A+B+C+D）（5）

式中：FoM表示品質(zhì)因數(shù);A表示實(shí)際發(fā)生轉(zhuǎn)化而模擬未發(fā)生轉(zhuǎn)化的面積;B表示實(shí)際和模擬均發(fā)生轉(zhuǎn)化的面積;C表示實(shí)際發(fā)生轉(zhuǎn)化，但模擬轉(zhuǎn)化結(jié)果與實(shí)際不同的面積;D表示實(shí)際無變化，但模擬發(fā)生轉(zhuǎn)化的面積。綜上，河北省土地景觀格局模擬框架示意圖見圖2。

1.3.2 景觀格局演變研究 景觀指數(shù)是景觀格局信息的高度濃縮[20]。由于景觀指數(shù)有較多類別且相似度較高，本研究結(jié)合前人研究成果及自身研究需要，從類別水平以及景觀水平出發(fā)，選取適宜指標(biāo)（表1），通過軟件Fragstats揭示景觀類型面積比例、區(qū)位優(yōu)勢形態(tài)、空間布局和集聚程度[21]。

2 結(jié)果與分析

2.1 模擬及結(jié)果驗(yàn)證

以2010年實(shí)際情況為初始狀態(tài)，隨機(jī)選取10.00%的樣本點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練。結(jié)合河北省近年來出臺的關(guān)于土地利用政策，經(jīng)不斷調(diào)試，鄰域密度設(shè)定為：耕地0.9、建設(shè)用地1.0、林地0.5、草地0.7、水域0.1、未利用地0.3;在限制成本矩陣中禁止水域向建設(shè)用地轉(zhuǎn)移;默認(rèn)加速因子0.1，控制轉(zhuǎn)化速率。利用Markov鏈預(yù)測2020年各景觀類型數(shù)量，將模擬生成的2020年結(jié)果（圖3b）與2020年現(xiàn)狀比較，GeoSOS-FLUS模型計(jì)算出的Kappa系數(shù)為92.10%，F(xiàn)oM系數(shù)為0.128，表明模型模擬結(jié)果與實(shí)際情況的一致性較強(qiáng)。在保持參數(shù)不變的情況下，通過模型計(jì)算模擬生成適宜性概率圖（圖3a）以及2030年土地利用結(jié)果（圖3c）。

2.2 景觀類型面積比例變化

表2顯示，1990-2020年，河北省各類景觀相對優(yōu)勢面積比例基本保持不變。耕地、草地和未利用地占比由52.80%、18.13%、1.13%降至47.59%、17.35%、0.73%;林地、建設(shè)用地及水域占比由19.59%、6.11%、2.24%增至20.22%、11.48%、2.63%，呈現(xiàn)耕地減少和建設(shè)用地增加這一現(xiàn)象。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，建設(shè)用地在2000-2010年增長最為明顯。在堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先的原則下，林地面積總體呈緩慢增長。1990-2020年，未利用地作為河北省的后備儲蓄用地，其經(jīng)濟(jì)功能不斷被挖掘，加之缺乏合理有效的管控，面積減少較多。模擬結(jié)果顯示，與2020年相比，至2030年林地、建設(shè)用地分別增至20.46%、11.94%;耕地、草地、未利用地減少至46.35%、17.36%、0.71%，水域面積占比變化不大，建設(shè)用地增加和耕地減少格局并未發(fā)生明顯改變。另外，圖3c顯示，城鎮(zhèn)周圍的建設(shè)用地呈向外擴(kuò)張趨勢，持續(xù)侵占周邊耕地，導(dǎo)致耕地面積進(jìn)一步縮小。

2.3 類別水平演變特征

對類別水平景觀指數(shù)進(jìn)行分析，有助于明確河北省不同景觀類型的格局變化。表3顯示，1990-2020年林地斑塊密度（PD）和平均斑塊面積（AREA_MN）整體上升，最大斑塊指數(shù)（LPI）下降，景觀形狀指數(shù)（LSI）無明顯變化，表明林地面積雖有增加，但斑塊優(yōu)勢度降低;草地除AREA_MN有所上升外，其他指數(shù)均下降，對景觀格局的控制作用減弱。表4顯示，1990-2020年耕地LPI和AREA_MN下降，PD、LSI明顯增加，耕地景觀面積比例降低，破碎化嚴(yán)重，是受人類干擾較大的景觀類型;建設(shè)用地PD、LSI和AREA_MN整體呈現(xiàn)不同程度的增加，僅LPI下降，表明建設(shè)用地平均斑塊面積增加，向周邊擴(kuò)張現(xiàn)象明顯，斑塊密度增加，在區(qū)域內(nèi)的優(yōu)勢性明顯增強(qiáng)。表5顯示，1990-2020年水域LSI、LPI整體增加，PD上升明顯，AREA_MN下降，呈現(xiàn)分離傾向，受人為影響干擾較大;未利用地AREA_MN整體增加，其余指數(shù)下降，表明未利用地斑塊被不斷分割、蠶食，優(yōu)勢度降低。

對比2020年景觀格局現(xiàn)狀，2030年林地LPI增加，優(yōu)勢度有所顯現(xiàn)，這是持續(xù)加強(qiáng)植樹造林的結(jié)果;但AREA_MN降低，平均斑塊面積減小，因此后期應(yīng)加強(qiáng)對無序破壞植被景觀現(xiàn)象的治理;草地PD增加，AREA_MN下降，是破碎化較嚴(yán)重的生態(tài)用地，其生態(tài)效益勢必受到影響，應(yīng)重點(diǎn)加以保護(hù);耕地平均斑塊面積減少嚴(yán)重，斑塊數(shù)量增加，應(yīng)重點(diǎn)保護(hù)并進(jìn)行整治，避免在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中因耕地面積減少、破碎化引起質(zhì)量下降，影響到區(qū)域糧食安全;建設(shè)用地的景觀面積比例增加，斑塊優(yōu)勢度提升明顯，但斑塊有所分離，并未向集聚方向發(fā)展，是城鎮(zhèn)化無序擴(kuò)張的結(jié)果，因此應(yīng)合理管控建設(shè)用地，使其有序發(fā)展;水域和未利用地的平均斑塊面積減小，斑塊分割也越來越細(xì)。綜上，區(qū)域類別水平景觀格局依然面臨較為嚴(yán)峻的態(tài)勢。

2.4 景觀水平時(shí)序演變特征

對景觀水平指數(shù)進(jìn)行分析，可以整體把握區(qū)域景觀格局動(dòng)態(tài)演化。圖4顯示，1990-2020年，用以表征斑塊連接性的蔓延度指數(shù)（CONTAG）由51.97持續(xù)下降至48.32，斑塊連接性減弱，以2010-2020年最為明顯;表征斑塊多樣性的香農(nóng)多樣性指數(shù)（SHDI）和表征各斑塊類型在景觀中呈均衡化趨勢分布的香農(nóng)均勻度指數(shù)（SHEI）呈同步增長;分裂指數(shù)（SPLIT）加強(qiáng)，由9.37增至12.71。意味著在人類活動(dòng)的影響下，景觀破碎化程度升高，優(yōu)勢度下降，向均勻狀態(tài)發(fā)展，景觀格局更加分散化。對經(jīng)由GeoSOS-FLUS模型模擬的2030年土地景觀格局進(jìn)行分析，與2020年相比，CONTAG略有增加，而SPLIT、SHDI、SHEI均呈下降趨勢，其中分裂指數(shù)下降明顯，由12.71降至11.83。表明景觀格局斑塊優(yōu)勢度上升，斑塊連接性增強(qiáng)，向良性態(tài)勢發(fā)展，但區(qū)域景觀優(yōu)勢度依然不明顯，分離破碎化水平也較高。

2.5 景觀水平空間演變特征

河北省自然因素、社會經(jīng)濟(jì)水平空間異質(zhì)性顯著，因此將景觀水平指數(shù)進(jìn)行空間化表示，可辨析景觀特征空間差異性，對土地資源的管控也更具針對性。圖5顯示，空間形態(tài)上景觀格局變化呈現(xiàn)明顯差異。1990-2020年SPLIT變化較為明顯，整體呈現(xiàn)增加趨勢，河北省東南部地區(qū)尤為明顯。2020-2030年CONTAG和SPLIT變化空間差異明顯。從空間形態(tài)上看，河北省西北部地區(qū)斑塊連接性更好，優(yōu)于河北省東南部地區(qū)，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，河北省東南部地區(qū)蔓延度不平衡化顯現(xiàn)并且未來將延續(xù)這一態(tài)勢。1990-2030年，整體區(qū)域的SHDI和SHEI呈增長趨勢，2030年與2020年相比略有下降，尤其是燕山山脈及太行山脈地區(qū)下降明顯，表明其與平原地區(qū)多樣性差異減小，增強(qiáng)了河北省整體景觀的均衡化。1990-2020年，SPLIT變化明顯的區(qū)域位于平原地帶，因而平原地區(qū)景觀的破碎化是河北省景觀呈破碎傾向的主要原因，2030年河北省西北部地區(qū)SPLIT有所降低，而南部平原地區(qū)及河北省東北部地區(qū)增加，因此未來河北省應(yīng)根據(jù)景觀異質(zhì)性進(jìn)行差異化的國土空間優(yōu)化布局與管理。

3 討論

在生態(tài)文明建設(shè)推進(jìn)的背景下[22-23]，建設(shè)用地空間擴(kuò)張受限，但未來河北省建設(shè)用地增加趨勢不可避免，因此提高用地效率是城鎮(zhèn)化發(fā)展的主要方向。有學(xué)者提出，高密度發(fā)展是解決城市空間訴求增長的重要措施[24]，因此建設(shè)用地應(yīng)由擴(kuò)張型向內(nèi)涵型轉(zhuǎn)變，提高建設(shè)用地內(nèi)部的利用效率，避免無序發(fā)展。河北省作為重要的糧食產(chǎn)區(qū)，耕地面積不斷減少并且破碎度增加，模擬結(jié)果也表明耕地分離演化還將持續(xù)。耕地破碎化影響農(nóng)民規(guī)模投入的比較收益，加劇了農(nóng)民退出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或改變種植結(jié)構(gòu)的想法，糧食作物種植面積明顯降低[25]，影響區(qū)域糧食安全，因而河北省應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)對耕地的保護(hù)力度。林地是保持區(qū)域景觀優(yōu)勢度的重要生態(tài)用地，也是河北省乃至京津冀的重要生態(tài)屏障。自2010年以來林地面積緩慢增加，模擬結(jié)果表明這一趨勢也將延續(xù)，但未來優(yōu)勢度依然較低，需繼續(xù)實(shí)施退耕還林，尤其是河北西北部林地覆蓋面積較大的山區(qū)，需要提升其在區(qū)域中的優(yōu)勢度。本研究結(jié)果表明草地和水域景觀格局破碎是加劇河北省景觀破碎的因素。

草地多分布在西北地區(qū)，由于其是重要的生態(tài)用地，景觀破碎度增加使其難以保持原有的生態(tài)功能，從而對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成影響，因此應(yīng)針對草地退化嚴(yán)重地區(qū)實(shí)行退耕還草等措施。鑒于河北省水資源緊缺，同時(shí)也是地下水漏斗區(qū)，因此應(yīng)避免在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中侵占河、湖、水庫，降低水域景觀格局變化帶來的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。未利用地多分布在張承地區(qū)，模擬結(jié)果表明其面積呈下降趨勢，對未利用地不合理的開發(fā)利用可能導(dǎo)致不可挽回的生態(tài)問題，如次生鹽堿化、水土流失等[26]，因此應(yīng)合理評估張承地區(qū)未利用地開發(fā)利用的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)高低開展合適的土地整治修復(fù)或開發(fā)利用策略。

本研究對河北省土地景觀格局及其動(dòng)態(tài)演變進(jìn)行模擬分析，發(fā)現(xiàn)隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，區(qū)域景觀格局變化明顯，因此要警惕經(jīng)濟(jì)發(fā)展等帶來的景觀破碎以及對生態(tài)環(huán)境的長遠(yuǎn)影響。隨著京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略以及雄安新區(qū)建設(shè)的推進(jìn)，未來土地景觀格局仍將持續(xù)變化[27]，土地景觀格局變化對生態(tài)環(huán)境影響的研究應(yīng)繼續(xù)開展。同時(shí)，本研究也存在著一定的不足，模擬過程中未考慮城市發(fā)展規(guī)劃等因素，可能會影響模擬精度。根據(jù)研究區(qū)的特點(diǎn)從不同視角出發(fā)探究土地景觀格局變化對生態(tài)環(huán)境的影響，將是今后重點(diǎn)關(guān)注的方向。

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（責(zé)任編輯：王 妮）