近14年廣西生態(tài)系統(tǒng)健康時空變化特征

張 楠, 竇世卿, 徐 勇, 靖娟利, 張寒博

(桂林理工大學(xué) 測繪地理信息學(xué)院, 廣西 桂林 541006)

0 引 言

區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康是保護(hù)環(huán)境和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)[1]。目前已經(jīng)成為生態(tài)環(huán)境研究和社會發(fā)展的一個熱點和趨勢。因此, 對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況進(jìn)行合理評價, 及時發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況, 對區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有十分重要的作用[2]。

VOR(vigour-organization-resilience model, 活力-組織力-恢復(fù)力)模型作為一種客觀、 大范圍、 科學(xué)合理的生態(tài)系統(tǒng)健康評價模型在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康研究中具有廣泛的應(yīng)用。眾多學(xué)者利用VOR模型對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行健康評價研究, 如滇池流域[3]、 寧夏鹽池縣[4]、 貴州紅楓湖[5]等。廣西由于其特殊的地理位置以及氣候條件, 擁有非常豐富的自然資源[6], 但是隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展， 對資源、 土地等的過度開發(fā)利用以及人類活動對該地區(qū)自然資源環(huán)境造成一定的破壞使該地區(qū)生態(tài)環(huán)境壓力和可持續(xù)發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。然而目前眾多學(xué)者對廣西的生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究僅處于小范圍以及單一指標(biāo)方面, 宏觀上、 多指標(biāo)的研究較少。如 Liu[7]通過對廣西西江流域農(nóng)業(yè)面源污染所面臨的挑戰(zhàn)分析提出西江水生態(tài)環(huán)境可持續(xù)健康發(fā)展的可行性建議; 李象欽等[8]采用踏查法對研究區(qū)進(jìn)行摸底調(diào)查， 分析外來入侵植物對廣西生態(tài)健康安全的影響并提出預(yù)防外種入侵建議; 步秀芹等[9]通過構(gòu)建環(huán)境功能綜合評價指標(biāo)體系對廣西各區(qū)域發(fā)展現(xiàn)狀、 該地區(qū)空間分異以及環(huán)境功能進(jìn)行綜合性評價; 宋波等[10]采用地積累指數(shù)法對廣西西江流域土壤鎘含量的研究對該地區(qū)進(jìn)行生態(tài)健康風(fēng)險評估。因此, 本文嘗試?yán)肰OR模型從自然景觀變化方面入手, 借助遙感和GIS等手段針對廣西構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系, 采用熵權(quán)法對系統(tǒng)各個指標(biāo)計算權(quán)重并計算生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù), 探討廣西生態(tài)系統(tǒng)健康空間分布以及時間變化特征, 以期為合理開發(fā)利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源、 保護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康提供理論指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

廣西地處中國第二級階梯的云貴高原的東南邊緣, 位于104°26′—112°04′E、 20°54′—26°24′N, 兩廣丘陵的西部, 南邊朝向北部灣, 北回歸線橫貫全區(qū)中部。地勢整體四周多山地與高原, 而中部與南部多為平地, 因此地勢自西北向東南傾斜, 西北與東南之間呈盆地狀, 素有“廣西盆地”之稱[11]。廣西地處低緯度, 北回歸線橫貫全區(qū)中部, 屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū), 年平均氣溫在16.5～23.1 ℃[12]。全區(qū)大部地區(qū)氣候溫暖, 熱量豐富, 雨水豐沛, 干濕分明, 季節(jié)變化不明顯, 日照適中, 冬季時間短夏季時間長。廣西擁有較長的海岸線, 地處華南經(jīng)濟(jì)圈、 西南經(jīng)濟(jì)圈與東盟經(jīng)濟(jì)圈的結(jié)合部, 是我國唯一與東盟既有陸地接壤又有海上通道的省區(qū), 是我國西南地區(qū)最便捷的出海口和對外開放的窗口, 是建設(shè)“海上絲綢之路”的重要區(qū)域, 是連接我國與東盟市場的重要樞紐。隨著中國-東盟自由貿(mào)易區(qū)2010年全面建成以來, 廣西的區(qū)域優(yōu)勢和戰(zhàn)略作用更為突出, 經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到飛速發(fā)展。

2 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文所采用的2006—2019年歸一化植被指數(shù)(NDVI)、 植被凈初級生產(chǎn)力 (NPP)、 地表溫度值(LST)和土地覆蓋類型數(shù)據(jù)均來源于NASA數(shù)據(jù)共享網(wǎng)站(https: //ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/)。具體數(shù)據(jù)信息及用途: NDVI是由MOD13A3月合成的1 km分辨率數(shù)據(jù), 比例因子為0.000 1, 用于提取研究區(qū)評價指標(biāo)NDVI; NPP是由MOD17A3HGF年產(chǎn)品合成的數(shù)據(jù), 分辨率為500 m, 比例因子為0.000 1, 用于提取研究區(qū)評價指標(biāo)NPP; LST是由8 d分辨率的MOD11A2通過最大值合成法合成年數(shù)據(jù), 分辨率為1 km, 比例因子為0.02, 用于提取研究區(qū)評價指標(biāo)LST; 通過MCD12Q1數(shù)據(jù)(年合成土地覆蓋類型數(shù)據(jù))進(jìn)行土地利用分類, 分辨率為500 m。詳見表1。

表1 研究采用的數(shù)據(jù)集及說明

2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

利用MODIS重投影工具(MODIS reprojection tool, MRT)分別對MOD17A3HGF、 MOD13A3和MOD11A2影像進(jìn)行鑲嵌、 投影、 重采樣和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換處理, 并結(jié)合廣西行政矢量邊界圖對處理后的圖像進(jìn)行裁剪。MCD12Q1數(shù)據(jù)[13]是經(jīng)過監(jiān)督?jīng)Q策樹分類后的數(shù)據(jù), 該數(shù)據(jù)集共有5 種土地覆蓋分類方案，本文選用第一種IGBP(International Geosphere-Biosphere Program) 分類方案，共劃分出17 類土地利用類型。 在ArcGIS 10.6支持下, 采取重分類方法將研究區(qū)景觀劃分為耕地、 林地、 草地、 水體、 灌木叢、 建設(shè)用地和裸地7 種類型, 將解譯后的影像經(jīng)過拼接、 鑲嵌及裁剪處理得到研究區(qū)景觀類型圖, 利用Fragstats 4.2 提取景觀格局指數(shù), 并利用ArcGIS 10.6 進(jìn)行空間分析和制圖[14]。

3 研究方法

3.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建及標(biāo)準(zhǔn)化

從資源環(huán)境、 景觀生態(tài)、 人類活動3個角度中分別選取活力、 組織力和恢復(fù)力組成廣西的生態(tài)系統(tǒng)健康評價子系統(tǒng), 通過3個子系統(tǒng)下選取的8類指標(biāo)共同構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)體系。活力指生態(tài)系統(tǒng)的能量積累和營養(yǎng)循環(huán), 是衡量系統(tǒng)新陳代謝和生產(chǎn)力的主要指標(biāo), 由綠色植物的覆蓋率和光合作用來決定的。光合作用與溫度以及植被生長之間相互作用, 相互影響, 因此選取NDVI[15]、 NPP[16]和LST[17]表征系統(tǒng)活力。組織力是指生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性, 一般來說組織結(jié)構(gòu)越復(fù)雜, 生態(tài)就越健康, 因此選用景觀多樣性、 景觀破碎度、 平均斑塊面積、 人類干擾指數(shù)來表征生態(tài)系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和人類活動影響這兩方面[18]?；謴?fù)力是系統(tǒng)彈性的相對程度， 是系統(tǒng)受外來干擾后逐步恢復(fù)的能力, 主要受景觀要素的影響較大, 所以選擇生態(tài)彈性度表征系統(tǒng)恢復(fù)力[19], 生態(tài)彈性度是生態(tài)系統(tǒng)受到壓力或破壞時自我調(diào)節(jié)恢復(fù)的能力[20]。廣西生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)體系及指標(biāo)類型見表2, 其中(+)代表指標(biāo)具有正向驅(qū)動作用, (-)代表指標(biāo)具有負(fù)向驅(qū)動作用。

表2 廣西生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)體系、指標(biāo)及類型

參考有關(guān)研究并結(jié)合研究區(qū)實際情況, 不同景觀類型生態(tài)彈性度分值[21]見表3。

表3 不同景觀類型生態(tài)彈性度分值

為避免指標(biāo)數(shù)據(jù)來源和類型等不同造成的指標(biāo)間不能進(jìn)行綜合計算與相互比較, 本文采用極差法[22]將表2中的各個指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

1)正向健康意義指標(biāo)

Y=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin),

(1)

2)負(fù)向健康意義指標(biāo)

Y=(Xmax-X)/(Xmax-Xmin),

(2)

式中:Y為指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值;X為指標(biāo)實際值;Xmax、Xmin分別為指標(biāo)觀測數(shù)據(jù)中的最大值和最小值。

3.2 評價指標(biāo)權(quán)重確定

生態(tài)系統(tǒng)健康評價多目標(biāo)多準(zhǔn)則且復(fù)雜, 采用熵權(quán)法 (EWM)[23]引入熵的概念, 通過熵值來判斷指標(biāo)的離散程度確定各個指標(biāo)的權(quán)重值。計算的評價指標(biāo)與子系統(tǒng)以及生態(tài)系統(tǒng)健康評價系統(tǒng)之間的權(quán)重值見表4。

表4 廣西生態(tài)健康評價指標(biāo)體系及其權(quán)重

3.3 生態(tài)系統(tǒng)健康評價模型

本文通過活力、 組織力和恢復(fù)力來反映生態(tài)系統(tǒng)健康, 通過綜合指數(shù)法分別計算評價指標(biāo)與子系統(tǒng)以及子系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù),并根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)健康分值來反映生態(tài)系統(tǒng)健康狀況， 這是生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究中經(jīng)常使用的方法, 因此在評價模型建立時應(yīng)考慮[24]:

子系統(tǒng)評價模型為

(3)

式中:HIi為第i個子系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)健康分值;xij為第i個子系統(tǒng)第j項指標(biāo)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理得到的值;yj是第j項指標(biāo)相對于目標(biāo)層的權(quán)重;n為評價指標(biāo)個數(shù)。

VOR模型為

HI=HIV×HIO×HIR,

(4)

式中:HI為生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù);HIV為生態(tài)系統(tǒng)健康活力指數(shù);HIO生態(tài)系統(tǒng)健康組織力指數(shù);HIR生態(tài)系統(tǒng)健康恢復(fù)力指數(shù)。

3.4 生態(tài)系統(tǒng)健康等級劃分

根據(jù)計算出的生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù), 將研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康水平按照等間斷法劃分為5個級別[25], 如表5所示。

表5 生態(tài)系統(tǒng)健康等級劃分

4 結(jié)果分析

4.1 生態(tài)系統(tǒng)活力變化特征

生態(tài)系統(tǒng)活力健康狀況主要體現(xiàn)在能量輸入和營養(yǎng)循環(huán)容量兩方面, 其活力等級占比大小反映生態(tài)系統(tǒng)的新陳代謝及能量積累, 是生態(tài)系統(tǒng)的健康基石。廣西2006、 2010、 2015和2019年生態(tài)系統(tǒng)活力等級空間分布以及面積占比如圖1、 圖2所示。

圖1 廣西生態(tài)系統(tǒng)活力等級空間分布

圖2 生態(tài)子系統(tǒng)各等級面積占比

從空間分布來看, 廣西三級以上活力健康水平高的區(qū)域占整個研究區(qū)域面積的4/5以上, 且多集中在桂林、 柳州、 河池、 百色等北部地區(qū), 這些地區(qū)多高山與丘陵， 對應(yīng)的地物是林地、 灌木叢以及草地, 這3種地物在整個生態(tài)系統(tǒng)中就是通過光合作用在扮演著能量積累的角色, 其NDVI以及NPP較高, 所以活力值也相對的較高。由四周向中南部地區(qū)活力值逐漸降低, 這部分主要都是建設(shè)用地與草地、 灌木叢以及林地相交的區(qū)域, 由于廣西地處我國南方地區(qū)， 加之特殊的地貌環(huán)境, 建設(shè)用地多處在高山間的平地中且建設(shè)用地中也具有一定量的植被覆蓋率, 所以形成建設(shè)用地與植被相互混合的環(huán)境, 這部分由于具有一定的植被覆蓋率, 所以有相應(yīng)的能量輸入積累, 但含量要明顯小于植被覆蓋率高的地區(qū), 地表溫度值較高, 所以活力值相對較低。

從時間變化來看, 研究區(qū)活力等級在近14年里均發(fā)生不同程度的變化, 整體活力等級呈現(xiàn)下降趨勢, 即生態(tài)系統(tǒng)壓力增大。灌木叢和草地面積占比分別下降11.07%和5.13%, 年變化率分別為0.79%和0.37%。而林地、 耕地、 建設(shè)用地和裸地面積占比都相應(yīng)的增加, 人類為了滿足自身發(fā)展需求, 對自然資源開發(fā)利用強(qiáng)度增大, 大量草地和灌木叢轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地和耕地, NDVI以及NPP相對降低, 但為響應(yīng)國家生態(tài)建設(shè)號召進(jìn)行植樹造林的同時由于開發(fā)不當(dāng)導(dǎo)致資源利用不合理, 裸地面積相應(yīng)增加, 造成資源浪費, 同時導(dǎo)致環(huán)境壓力增大, 生態(tài)系統(tǒng)健康等級降低。

從整體來看, 由圖2中可見， 活力等級為二級的區(qū)域面積占比先上升到2015年達(dá)到峰值后大幅度降低, 2006—2015年一級和三級區(qū)域面積占比向二級轉(zhuǎn)化, 生態(tài)系統(tǒng)活力整體較為穩(wěn)定； 2019年二級健康區(qū)域面積占比驟降, 三、 四和五級區(qū)域面積占比相應(yīng)升高, 主要原因是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 城鎮(zhèn)化率的提高, 當(dāng)?shù)卣m采取一定措施進(jìn)行生態(tài)環(huán)境的保護(hù)， 但人類對自然資源的利用強(qiáng)度增加, 造成生態(tài)系統(tǒng)壓力增大, 整體活力降低。

4.2 生態(tài)系統(tǒng)組織力變化特征

生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況用組織力來體現(xiàn), 生態(tài)系統(tǒng)越復(fù)雜, 組織力越復(fù)雜, 生態(tài)系統(tǒng)越健康。廣西2006、 2010、 2015和2019年生態(tài)系統(tǒng)組織力等級空間分布以及面積占比見圖3和圖2。

圖3 廣西生態(tài)系統(tǒng)組織力等級空間分布

從空間分布來看, 近14年以來研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康組織力處于較平穩(wěn)狀態(tài), 2015年出現(xiàn)較明顯變化。 部分二級區(qū)域轉(zhuǎn)化為三級后又向二級區(qū)域轉(zhuǎn)化。三級以上區(qū)域約占研究區(qū)總面積的80%, 整體組織力較高， 這部分主要包括草地、 林地和灌木叢, 景觀類型多樣且復(fù)雜, 對生態(tài)系統(tǒng)健康起積極作用。 四級的區(qū)域主要為林地, 由于該區(qū)域主要由種類繁多的樹木構(gòu)成, 景觀破碎度較高, 組織力較差。 五級區(qū)域主要由裸地構(gòu)成, 裸地生態(tài)系統(tǒng)類型單一、 組織力低, 生態(tài)系統(tǒng)健康狀況差。

從時間變化來看, 研究區(qū)組織力為二級的面積占比呈現(xiàn)先下降后上升趨勢, 這主要是由景觀多樣性、 景觀破碎度和平均板塊面積決定的, 灌木叢和草地面積占比分別下降11.07%和5.13%, 但林地面積占比上升12.54%。 由于人口的不斷增長、 經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展, 人類活動增加, 導(dǎo)致人類干擾指數(shù)上漲, 大量草地和灌木叢轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地和耕地, 導(dǎo)致平均斑塊面積小幅下降, 同時景觀多樣性以及景觀破碎度相應(yīng)上升0.29和0.13, 造成整個地區(qū)高等級的組織力面積占比上升。

整體來看, 近14年期間, 研究區(qū)組織力為二級區(qū)域面積上升7.27%, 三級和四級區(qū)域面積占比均先上升后下降, 區(qū)域整體組織力三級以上的面積占比年均上升1.15%, 中南部地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)組織力呈明顯的先下降后上升趨勢。 由于人類干擾增大, 大量草地和灌木叢被破壞, 平均斑塊面積下降, 但2015年后政府積極響應(yīng)中央、 國務(wù)院聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》, 提倡綠色發(fā)展理念, 積極推動生態(tài)文明建設(shè), 保護(hù)生態(tài)環(huán)境, 林地的面積占比明顯上升, 景觀多樣性與平均斑塊面積小幅度上升, 研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)組織力相比2015年得到明顯改善。

4.3 生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力變化特征

恢復(fù)力體現(xiàn)系統(tǒng)受外來干擾的抵抗力和恢復(fù)速率。廣西2006、 2010、 2015和2019年生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力等級空間分布以及面積占比見圖4和圖2。

圖4 廣西生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力等級空間分布

從空間分布來看, 整個研究區(qū)域恢復(fù)力等級混合交雜, 14年間恢復(fù)力等級總體上表現(xiàn)較為均勻, 南寧以及來賓等中南部區(qū)域明顯劣于周圍市區(qū)域, 整個研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力健康狀況處于較好的狀態(tài), 究其原因, 廣西北部多高山地區(qū), 植被種類較多、 生態(tài)彈性度較高， 且自然災(zāi)害較少, 沒有大規(guī)模的自然環(huán)境損害， 所以北部地區(qū)生態(tài)恢復(fù)能力較強(qiáng)； 而南部地區(qū)地勢較為平緩， 多耕地以及建設(shè)用地且比較集中, 生態(tài)彈性度較低, 整個研究區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)較為穩(wěn)定。

從時間變化來看, 研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力整體呈上升趨勢, 恢復(fù)力為一級的區(qū)域面積占比年均上升1.61%, 在2015年趨于最大； 二級區(qū)域面積占比在2010—2015年期間向一級和三級轉(zhuǎn)化, 而在2015—2019年三級區(qū)域又向二級區(qū)域轉(zhuǎn)化； 五級的區(qū)域面積占比緩慢上升?？傮w上，研究區(qū)二級以上區(qū)域面積占比在近14年間上升9.28%。

從整體來看, 研究區(qū)恢復(fù)力等級整體上升, 低等級區(qū)域向高等級區(qū)域轉(zhuǎn)化, 恢復(fù)力為五級的區(qū)域面積占比雖有小幅度上升但相比二級以上區(qū)域上升幅度仍相見甚微。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 人們對自然環(huán)境健康越來越重視： 政府關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)政策的實施、 研究區(qū)域林地的面積占比增大、 對自然環(huán)境的保護(hù)行動, 都使研究區(qū)生態(tài)彈性度整體上升； 但低等級健康區(qū)域仍有擴(kuò)散趨勢, 應(yīng)該進(jìn)一步提高保護(hù)生態(tài)環(huán)境力度, 采取進(jìn)一步措施對生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)與恢復(fù), 增強(qiáng)環(huán)保意識。

4.4 生態(tài)系統(tǒng)健康狀況分析

綜合生態(tài)系統(tǒng)活力、 組織力和恢復(fù)力三方面, 根據(jù)熵權(quán)法計算出的各指標(biāo)的權(quán)重值, 得出廣西生態(tài)系統(tǒng)健康綜合評價值, 并根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)健康等級對研究區(qū)域進(jìn)行等級劃分, 繪制了研究區(qū)2006、 2010、 2015和2019年生態(tài)系統(tǒng)健康等級空間分布及各等級面積占比見圖2、 圖5。

圖5 廣西生態(tài)系統(tǒng)健康等級分布圖

從空間分布來看, 4個時期研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況總體呈現(xiàn)北部生態(tài)健康狀況要優(yōu)于南部地區(qū)。以2010年為例, 廣西整體健康等級較高, 一級區(qū)域主要分布于梧州以及賀州零散區(qū)域, 面積占比7.83%, 這部分地區(qū)多是由灌木叢以及草地構(gòu)成, NDVI與NPP值較高, 景觀多樣性較為豐富, 生態(tài)系統(tǒng)活力、 組織力和恢復(fù)力都處于較高的水平, 所以生態(tài)系統(tǒng)健康狀況處于健康狀態(tài)。二級區(qū)域面積占比大于70%, 多分布在廣西西北部地區(qū), 這類地區(qū)多是由林地、 灌木叢以及草地構(gòu)成, 生態(tài)環(huán)境較為穩(wěn)定, 生態(tài)彈性度較高, 生態(tài)系統(tǒng)健康狀況良好。而健康等級三級地區(qū)多分布于來賓東北部地區(qū), 這類地區(qū)主要是由林地構(gòu)成, 面積占比為13.11%, 由于廣西特殊的氣候以及地質(zhì)原因, 植被覆蓋率較高, 植被通過光合作用進(jìn)行能量存儲, 調(diào)節(jié)區(qū)域氣候, 所以健康狀況處于一般的水平。健康等級四級區(qū)域主要是由建設(shè)用地構(gòu)成, 多分布于南寧、 玉林、 貴港等主要經(jīng)濟(jì)發(fā)展地區(qū), 面積占比為8.02%, 這部分區(qū)域受人類活動影響較大, 生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較差。

從時間變化來看, 研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況總體呈先下降后上升趨勢, 生態(tài)狀況健康的區(qū)域消失殆盡, 但生態(tài)系統(tǒng)健康狀況良好的地區(qū)環(huán)境有輕微向好趨勢, 所占面積比年均上升0.70%, 而生態(tài)系統(tǒng)健康狀況一般的區(qū)域面積占比下降較為明顯, 年均下降0.40%。生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較差的區(qū)域面積占比緩慢增長, 年均上升0.23%。

從整體來看, 廣西生態(tài)系統(tǒng)健康狀況在近14年間有小幅度的下降, 生態(tài)系統(tǒng)健康出現(xiàn)惡化趨勢(圖4和圖5)。 2006—2010年生態(tài)系統(tǒng)健康趨于平穩(wěn)狀態(tài), 生態(tài)系統(tǒng)健康為一級的區(qū)域面積占比趨于穩(wěn)定, 表明2006年當(dāng)?shù)卣雠_實施的“城鄉(xiāng)清潔工程”對保護(hù)生態(tài)環(huán)境健康有積極的作用。2010—2015年, 生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較好的區(qū)域大幅度減少, 生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較差的區(qū)域逐漸向周圍擴(kuò)散, 而生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較好的區(qū)域也向健康狀況較差轉(zhuǎn)移, 但2015年后生態(tài)系統(tǒng)健康狀況出現(xiàn)明顯好轉(zhuǎn), 二級區(qū)域面積占比呈明顯上升趨勢。究其原因, 隨著當(dāng)?shù)卣憫?yīng)國家號召， 積極推動生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展, 人們意識到生態(tài)系統(tǒng)健康問題, 并為之付出行動加以補救, 但力度相對較小, 雖然生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)明顯好轉(zhuǎn), 但生態(tài)系統(tǒng)健康狀況相比2010年之前仍呈現(xiàn)輕微惡化的現(xiàn)象。

5 結(jié)論與討論

本文依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)健康理論, 基于VOR模型建立廣西生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系和方法, 以遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ), 結(jié)合熵權(quán)法來確定各個指標(biāo)權(quán)重, 對廣西生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行評價得出以下結(jié)論:

(1)從空間分布來看, 2006、 2010、 2015和2019年4個時期研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況總體呈現(xiàn)北部要優(yōu)于南部地區(qū), 健康狀況較好區(qū)域分布于梧州及賀州零散區(qū)域, 這部分地區(qū)多是由灌木叢以及草地構(gòu)成。健康狀況一般的區(qū)域多分布在來賓東北部地區(qū), 這類地區(qū)主要是林地構(gòu)成。健康狀況較差的區(qū)域主要是由建設(shè)用地構(gòu)成, 多分布于研究區(qū)的中部零散區(qū)域。

(2)從時間分布來看, 2019年較前3個時期生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較好區(qū)域面積下降嚴(yán)重, 但健康等級為二級以上的區(qū)域面積占比上升1.93%, 研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況總體呈現(xiàn)小幅度下降趨勢。

(3)從整體來看, 廣西生態(tài)系統(tǒng)健康狀況在近14年間有小幅度的下降, 生態(tài)系統(tǒng)健康出現(xiàn)惡化趨勢, 生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較好的區(qū)域消失殆盡, 生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較差的區(qū)域逐漸向周圍擴(kuò)散, 雖然2019年健康狀況良好的區(qū)域面積占比仍占研究區(qū)總面積的80%以上, 但相較于之前3個時期, 研究區(qū)健康狀況良好的區(qū)域面積占比大幅度下降, 生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較差區(qū)域面積占比小幅度上升。表明生態(tài)系統(tǒng)健康呈現(xiàn)惡化趨勢, 當(dāng)?shù)卣m出臺相應(yīng)保護(hù)環(huán)境的政策來推動生態(tài)文明建設(shè)改善生態(tài)環(huán)境健康, 雖然對環(huán)境改善起到了積極的作用, 但隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展仍對環(huán)境造成一定的破壞, 應(yīng)引起當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的高度重視, 加大廣西生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和管理, 實現(xiàn)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)健康的改善和恢復(fù)。

本文對廣西生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評價方法與以往對該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康評價相比具有以下優(yōu)勢: (1)數(shù)據(jù)來源獲取方便, 評價指標(biāo)皆可由遙感影像中計算得到, 有利于開展長時間序列的地方性生態(tài)系統(tǒng)健康監(jiān)測研究; (2)避免了采用單一評價指標(biāo)對地區(qū)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)健康狀況研究的片面性。評價內(nèi)容從宏觀上、 多指標(biāo)的對研究區(qū)內(nèi)多種不同地物進(jìn)行研究得到結(jié)果, 具有客觀科學(xué)合理性, 從當(dāng)?shù)爻雠_的相關(guān)政策入手, 分析政策的變化與生態(tài)環(huán)境健康變化之間的關(guān)系, 能夠為該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康管理與修復(fù)提供參考依據(jù)。但本文仍存在不足之處應(yīng)在以后的工作中進(jìn)一步優(yōu)化: (1)將過去的14年分為2006、 2010、 2015和2019年4個時間段進(jìn)行分析比較, 較為籠統(tǒng), 下一步具體到每一年度作連續(xù)性長時間序列評價并分析趨勢; (2)采用主客觀組合賦權(quán)的方法計算指標(biāo)權(quán)重, 提高權(quán)重計算的科學(xué)性, 增加評價結(jié)果可信度; (3)增加相關(guān)性較高的評價指標(biāo), 使評價模型更加系統(tǒng)全面。