大興安嶺漠河-塔河地區(qū)土地利用及生態(tài)狀況動(dòng)態(tài)分析

陳卓， 陳建平， 劉濤， 周傳芳， 宋昊南， 姜平

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院， 北京 100083； 2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局哈爾濱自然資源綜合調(diào)查中心， 哈爾濱 150086)

土地利用隨時(shí)間不斷變化與相互轉(zhuǎn)換[1]，是自然、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)三者的綜合，也是人地關(guān)系的載體[2-3]，開展基于土地利用的生態(tài)評(píng)價(jià)及其動(dòng)態(tài)研究有助于促進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展，并反映人類活動(dòng)[4]與自然環(huán)境對(duì)土地利用的改造作用。

大興安嶺位于中國(guó)東北地區(qū)，在應(yīng)對(duì)氣候變化和保障國(guó)家生態(tài)安全方面具有重要作用，其曾作為國(guó)家重點(diǎn)木材生產(chǎn)基地，進(jìn)行了長(zhǎng)期、大規(guī)模的采伐作業(yè)，2014年停止采伐后轉(zhuǎn)為以生態(tài)建設(shè)為主的森林資源系統(tǒng)保護(hù)、經(jīng)營(yíng)和利用[5]，植被覆蓋率高、水資源豐富。研究區(qū)位于大興安嶺北部，包含漠河市、塔河縣全境及呼瑪縣、額爾古納市、根河市部分區(qū)域，以額爾古納河、黑龍江為界，坐標(biāo)范圍為120°00′E～126°37′E，52°00′N～53°35′N，為低山丘陵地貌，西南高、東北低，最高海拔約1 400 m。區(qū)內(nèi)屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，最熱和最冷月份分別為1月份和7月份，降水主要集中在7、8月份，河流包括額木爾河、盤古河、大西爾根氣河、呼瑪河等[6]，喬木樹種有樟子松、興安落葉松、白樺、山楊、黑樺、蒙古櫟等為主。

遙感對(duì)于地物屬性的多時(shí)段變化研究及區(qū)域信息提取具有先天優(yōu)勢(shì)[7-11]，其信息提取分析已從單景、兩期、多期影像逐漸發(fā)展為長(zhǎng)時(shí)序變化監(jiān)測(cè)研究[12-13]，為掌握大興安嶺漠河-塔河地區(qū)土地利用類型和生態(tài)環(huán)境變化及影響因素，采用Landsat系列數(shù)據(jù)，對(duì)研究區(qū)1985年、1998年、2008年和2018年土地利用類型進(jìn)行目視解譯，總結(jié)土地利用轉(zhuǎn)化特征，并計(jì)算生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)，分析變化驅(qū)動(dòng)因素，以期進(jìn)一步掌握生態(tài)現(xiàn)狀及變化規(guī)律，促進(jìn)生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展。

1 數(shù)據(jù)及預(yù)處理

Landsat系列衛(wèi)星的首星發(fā)射于1972年7月，具有海量的歷史數(shù)據(jù)，且單景覆蓋范圍廣，適合進(jìn)行大區(qū)域中比例尺的遙感信息提取及變化分析，研究區(qū)面積大、時(shí)段跨越30年，故選用Landsat平臺(tái)作為影像數(shù)據(jù)來源，本次研究中1985年、2008年選擇Landsat-5 TM數(shù)據(jù)，其包含7個(gè)波段，涉及紅、綠、藍(lán)、近紅外、短波紅外及熱紅外，其中熱紅外波段空間分辨率為120 m，其余波段空間分辨率為30 m；1998年選擇Landsat-7 ETM+數(shù)據(jù)，其包含8個(gè)波段，涉及全色、紅、綠、近紅外、短波紅外及熱紅外，其中全色波段空間分辨率為15 m，熱紅外波段空間分辨率為60 m，其余波段空間分辨率為30 m；2018年采用Landsat-8 OLI數(shù)據(jù)，其包含12個(gè)波段，涉及全色、紅、綠、藍(lán)、近紅外、短波紅外及熱紅外，其中全色波段空間分辨率為15 m，熱紅外波段空間分辨率為100 m，其余波段空間分辨率為30 m。

大氣會(huì)改變地物各波段數(shù)值的相對(duì)大小[14]，即便對(duì)于目視解譯，也會(huì)影響肉眼判斷，所以需對(duì)影像進(jìn)行大氣校正處理，使各像元波普曲線總體趨勢(shì)與實(shí)際相符。由于研究區(qū)面積較大，需將多景影像進(jìn)行拼接組合，影像的地理精度為重中之重，此次以地形圖為基準(zhǔn)，采用均勻的地理控制點(diǎn)，對(duì)影像進(jìn)行精幾何校正，將地理誤差控制在一個(gè)像元之內(nèi)。進(jìn)行多時(shí)相土地利用對(duì)比時(shí)，不同時(shí)相影像之間的地理誤差會(huì)影響地物轉(zhuǎn)化分析，所以此次以2018年拼接影像為基準(zhǔn)，對(duì)鑲嵌影像再次進(jìn)行幾何配準(zhǔn)檢查(圖1)，使不同時(shí)相的影像地理誤差滿足土地利用轉(zhuǎn)化分析的要求。

圖1 不同時(shí)相影像配準(zhǔn)效果Fig.1 Geometric registration between images with different stages

2 研究方法

分析包括土地利用、生態(tài)環(huán)境狀況和動(dòng)態(tài)分析，主要流程為對(duì)土地利用類型建立解譯標(biāo)志并進(jìn)行提取后，在土地利用的基礎(chǔ)上計(jì)算生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)，最后根據(jù)土地利用相互轉(zhuǎn)化情況得到變化的主要影響因素。

2.1 土地利用

在野外考察的基礎(chǔ)上，參考《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T 21010—2017)，結(jié)合大興安嶺地區(qū)覆被特征，將研究區(qū)土地利用劃分為針葉林、闊葉林、針闊混交林、灌木叢、草地、森林沼澤、灌叢沼澤、沼澤草地、水體、耕地、城鄉(xiāng)用地和其他土地共12類。通過對(duì)研究區(qū)的地形地貌及覆被等自然狀況進(jìn)行野外調(diào)查，明確了各土地利用類型的典型色調(diào)、紋理、形狀、位置等特征，以真彩色結(jié)合假彩色影像進(jìn)行人機(jī)交互解譯[15]，并通過多源多時(shí)相數(shù)據(jù)對(duì)照、三維景觀模擬和實(shí)地考察，對(duì)存疑的圖斑進(jìn)行確認(rèn)及修正。

2.2 生態(tài)環(huán)境狀況

以遙感為主要手段對(duì)某一區(qū)域進(jìn)行生態(tài)評(píng)價(jià)的方法主要有兩類：一是通過多因子波段運(yùn)算或多因子主成分分析(PCA)計(jì)算每一像元所對(duì)應(yīng)的生態(tài)指數(shù)[16-17]；二是通過賦予各因子權(quán)重，計(jì)算研究區(qū)總體的生態(tài)指數(shù)。其中，波段運(yùn)算方式靈活，但各因子的權(quán)重設(shè)置會(huì)受主觀影響，PCA較為客觀，但在因子很多時(shí)可能會(huì)無法獲得理想的主成分，總體指數(shù)法便于把握整體特征并分析時(shí)間變化，但無法進(jìn)行空間比較分析。此次參考《生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(HJ-192—2015)，通過計(jì)算研究區(qū)總體的生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)(ecological index, EI)來進(jìn)行評(píng)價(jià)，在計(jì)算過程中，各因子的權(quán)重分配可根據(jù)數(shù)據(jù)情況進(jìn)行一定調(diào)節(jié)，可表示為[18]

IE=0.35IB+0.25IV+0.15IW+0.15(100-IL)+

0.10(100-IP)+IEL

(1)

式(1)中：IE為生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)；IB為生物豐度指數(shù)；IV為植被覆蓋指數(shù)；IW為水網(wǎng)密度指數(shù)；IL為土地脅迫指數(shù)；IP為污染負(fù)荷指數(shù)；IEL為環(huán)境限制指數(shù)。

生態(tài)環(huán)境狀況各分指數(shù)的范圍在0～100，當(dāng)某一分指數(shù)超過100時(shí)則取100[19]。由于無法獲得污染負(fù)荷指數(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)，此次將污染負(fù)荷指數(shù)從公式中剔除，并將其權(quán)重均分到其他因子，可表示為

IE=0.375IB+0.275IV+0.175IW+

0.175(100-IL)+IEL

(2)

IB=(IBI+IHQ)/2

(3)

IBI=0.20RV+0.20RP+0.20DE+

0.20ED+0.10RT+0.10(100-EI)

(4)

IHQ=ABIO(0.35SF+0.21SG+0.28SW+0.11SC+

0.04SR+0.01SO)/S

(5)

式中：IBI為生物多樣性指數(shù)；IHQ為生境質(zhì)量指數(shù)；RV為歸一化野生動(dòng)物豐富度；RP為歸一化野生維管束植物豐富度；DE為歸一化生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性；ED為歸一化物種特有性；RT為歸一化受威脅物種豐富度；EI為歸一化外來物種入侵度；ABIO為歸一化系數(shù)，ABIO=511.264 213 106 7；SF為林地面積；SG為草地面積；SW為水域濕地面積；SC為耕地面積；SR為建設(shè)用地面積；SO為其他土地面積。

由于未獲得生物多樣性指數(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)，此次使用生境質(zhì)量指數(shù)代表生物豐度指數(shù)。

(6)

式(6)中：AVEG為歸一化系數(shù)，AVEG=0.012 116 512 4；n為研究區(qū)遙感影像像元總數(shù)；Pi為像元?dú)w一化植被指數(shù)(normalized difference vegetation index, NDVI)，是反映地表植被覆蓋狀況的一種遙感指標(biāo)[20]；因NDVI的絕對(duì)值≤1，再乘以歸一化系數(shù)后會(huì)致使IV對(duì)IE的影響可被忽略不計(jì)，饒麗[19]在進(jìn)行生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)時(shí)將歸一化系數(shù)位于121.02～122.09，所以此次將研究區(qū)IV的歸一化系數(shù)取為121.50。

(7)

式(7)中：AL=84.370 408 398 1，為長(zhǎng)度歸一化系數(shù)；AS=591.790 864 200 5，為面積歸一化系數(shù)；AV=86.386 954 828 1，為面積歸一化系數(shù)；LW為河流總長(zhǎng)度；SW為水域總面積；VW為水資源量；S為研究區(qū)面積，因未能獲取水資源量，將水資源量剔除，可表示為

(8)

(9)

式(9)中：AERO=236.043 567 794 8，為侵蝕歸一化系數(shù)，SH為重度侵蝕面積；SM為中度侵蝕面積；SR為建設(shè)用地面積；SO為其他土地脅迫面積；S為研究區(qū)總面積。

研究區(qū)植被分布廣，降低了水流對(duì)土壤的直接影響，路塹、廢棄的小型采石場(chǎng)坡度陡，但主體為巖石，抗沖刷能力較強(qiáng)，此次將區(qū)內(nèi)的路塹、采石場(chǎng)等其他土地作為中等侵蝕。

除上述定量因子外，規(guī)范中引入了環(huán)境限制指數(shù)，作為約束性指標(biāo)，當(dāng)研究區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重影響人類生產(chǎn)生活安全的生態(tài)破壞和環(huán)境污染事項(xiàng)時(shí)，如重大生態(tài)破壞、環(huán)境污染和突發(fā)環(huán)境事件等，可根據(jù)嚴(yán)重程度對(duì)生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)的最高等級(jí)進(jìn)行限制并進(jìn)行相應(yīng)降級(jí)處理。漠河-塔河地區(qū)內(nèi)未發(fā)生相關(guān)環(huán)境問題，此次環(huán)境限制指數(shù)不對(duì)生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)產(chǎn)生影響。

2.3 動(dòng)態(tài)分析

土地利用類型的變化首先是用面積增減表征，除此之外，動(dòng)態(tài)度K反映了單位時(shí)段內(nèi)土地利用的變化程度，計(jì)算公式為[21]

(10)

式(10)中：K為土地利用變化的動(dòng)態(tài)度；ax和ay分別為某種土地利用在前一時(shí)相和后一時(shí)相的面積；T為時(shí)相間隔時(shí)間。

土地利用轉(zhuǎn)換是土地利用變化的主要表現(xiàn)[22],轉(zhuǎn)移矩陣來源于系統(tǒng)分析中對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)及轉(zhuǎn)移的定量描述，可直觀地反映某一時(shí)期內(nèi)的土地相互轉(zhuǎn)化情況[23]，在轉(zhuǎn)移矩陣中，X1、X2，…,Xn為前一時(shí)相的n類土地利用，Y1、Y2,…,Yn為后一時(shí)相的n類土地利用，矩陣中的各元素aij為第i種土地利用向第j種土地利用轉(zhuǎn)化的面積(表1)，計(jì)算途徑與文獻(xiàn)[24]相同。安國(guó)強(qiáng)等[25]同時(shí)利用比重轉(zhuǎn)移矩陣(表2)對(duì)山東省生態(tài)用地變化進(jìn)行了研究，矩陣中的各元素rij為第i種土地利用向第j種土地利用轉(zhuǎn)化的面積在第i種土地利用中所占的比例，即

(11)

式(11)中：rij為第i種土地利用向第j種土地利用轉(zhuǎn)化的面積在第i種土地利用中所占的比例；aij為第i種土地利用向第j種土地利用轉(zhuǎn)化的面積；Xi為第i種土地利用原面積。

土地利用變化主要由建設(shè)占用、耕地占用和自然環(huán)境三種因素影響[25]，此次將轉(zhuǎn)移矩陣中的城鄉(xiāng)用地作為建設(shè)占用、耕地作為耕地占用，其余土地利用合并為自然環(huán)境因素Ai3(表3)，再生成比重轉(zhuǎn)移矩陣(表4)，表3、表4中的前一時(shí)相土地利用數(shù)量為n-2，表示只統(tǒng)計(jì)除城鄉(xiāng)用地、耕地之外的土地利用。

表1 轉(zhuǎn)移矩陣Table 1 Transfer matrix

表2 比重轉(zhuǎn)移矩陣Table 2 Ratio transfer matrix

表3 轉(zhuǎn)移矩陣Table 3 Transfer matrix

表4 比重轉(zhuǎn)移矩陣Table 4 Ratio transfer matrix

(12)

(13)

式中：Ri3為第i種土地利用向自然用地轉(zhuǎn)化的面積在第i種土地利用中所占的比例；Ai3為第i種土地利用向自然用地轉(zhuǎn)化的面積；Aij為在每個(gè)i行中(即X1～Xn-2這n-2個(gè)地類中)，除去建設(shè)用地和耕地之外的其他用地類型向Xi轉(zhuǎn)換面積的總和；Xi為第i種土地利用原面積。

而后計(jì)算建設(shè)占用、耕地占用和自然三者的驅(qū)動(dòng)力指數(shù)，即利用比重轉(zhuǎn)移矩陣(表4)，將三者的比重均一化為0～100，計(jì)算公式為[25]

(14)

式(14)中：Fij為第j種因素對(duì)第i種土地利用的驅(qū)動(dòng)指數(shù)；Rij為表4中的元素，min(Rij)為第i行中的最小元素，max(Rij)為第i行中的最大元素。

根據(jù)驅(qū)動(dòng)力指數(shù)可得到各土地利用變化主要受哪些因素影響，取100時(shí)表示屬最主要影響因素，取0時(shí)表示屬最次要影響因素。

3 結(jié)果與討論

3.1 土地利用

此次將研究區(qū)土地利用分為針葉林、闊葉林、針闊混交林、灌木叢、草地、森林沼澤、灌叢沼澤、沼澤草地、水體、耕地、城鄉(xiāng)用地和其他土地共12類(圖2)。結(jié)果顯示2018年研究區(qū)針葉林39 069.96 km2，占總面積的70.17%，闊葉林6 455.64 km2，占總面積的11.59%，混交林6 017.31 km2，占總面積的10.81%；灌木叢1 129.81 km2，占總面積的2.03%；草地339.63 km2，占總面積的0.61%；森林沼澤48.53 km2，占總面積的0.09%；灌叢沼澤947.48 km2，占總面積的1.70%；沼澤草地344.07 km2，占總面積的0.62%；水體435.79 km2，占總面積的0.78%；城鄉(xiāng)用地201.99 km2，占總面積的0.36%；耕地393.71 km2，占總面積的0.71%；其他土地297.97 km2，占總面積的0.54%(表5)。研究區(qū)30年來植被覆蓋率始終在98%左右，屬高覆蓋[26]，森林、濕地和水體對(duì)資源與環(huán)境承載力具有重要作用[27]，研究區(qū)森林、濕地和水體總體占比大，主體生態(tài)功能齊全，其中森林、水體在區(qū)內(nèi)均勻分布，濕地和耕地在東部分布更加連續(xù)和明顯。

圖2 漠河-塔河地區(qū)土地利用演化Fig.2 Land use Changes in Mohe-Tahe district

表5 研究區(qū)各年度土地利用面積及變化Table 5 Areas and changes of different land use types in study area

3.2 生態(tài)環(huán)境狀況

生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)分別反映研究區(qū)的生物多樣性條件、植被發(fā)育程度和水資源的豐富程度等生態(tài)環(huán)境指標(biāo)，土地脅迫指數(shù)則反映了研究區(qū)因建筑、水土流失等所造成的環(huán)境壓力。生態(tài)狀況指數(shù)代表了一個(gè)地區(qū)的總體生態(tài)水平，結(jié)果顯示1985年、1998年、2008年和2018年4個(gè)時(shí)相的生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)分別為65.10、66.26、67.46和76.93(表6)，《生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(HJ 192—2015)中根據(jù)生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)將生態(tài)環(huán)境分為優(yōu)、良、一般、較差和差5個(gè)等級(jí)：EI≥75為優(yōu)，55≤EI<75為良，35≤EI<55為一般，20≤EI<35為較差，EI<20為差，可見研究區(qū)1985年、1998年和2008年的生態(tài)環(huán)境狀況為良好，2018年主要得益于更高的植被覆蓋指數(shù)，總體呈優(yōu)秀。

表6 研究區(qū)各時(shí)相生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)及變化Table 6 Ecological index and changes at different phases

3.3 動(dòng)態(tài)分析

1985—2018年，面積增加最多的依次為耕地(151.21 km2)、其他土地(105.00 km2)和城鄉(xiāng)用地(69.06 km2)，增加動(dòng)態(tài)度最高的同樣依次為耕地(2.08)、其他土地(1.81)和耕地(1.73)。面積減少最多的依次為針葉林(-138.86 km2)、灌叢沼澤(-63.08 km2)，減少動(dòng)態(tài)度最高的依次為草地(-0.77%)、灌叢沼澤(-0.21%)(表5、圖2)，總體來看，表現(xiàn)為耕地、城鄉(xiāng)用地、其他土地的增加和草地、灌叢沼澤、針葉林的減少。通過4個(gè)時(shí)相的土地利用變化分析，可見針葉林、針闊混交林、闊葉林、灌木叢、草地、森林沼澤、灌叢沼澤、沼澤草地、水體、耕地、城鄉(xiāng)用地和其他土地的變異系數(shù)分別為0.002、0.004、0.001、0.029、0.124、0.008、0.027、0.016、0.022、0.217、0.190、0.173，波動(dòng)程度最大的依次為耕地、城鄉(xiāng)用地、其他土地和草地，這些土地利用主要集中于居民地及其鄰近區(qū)域，與人類活動(dòng)關(guān)系較為密切。1985—2018年間，耕地主要由草地、闊葉林、針葉林等轉(zhuǎn)化而來，這與部分草地、林地鄰近居民區(qū)，地勢(shì)平坦、易于開墾有關(guān)，其他土地主要由針葉林、灌木叢、灌叢沼澤、水體等轉(zhuǎn)化而來，可能主要受修路和水位變化影響，城鄉(xiāng)用地主要由針葉林、闊葉林、灌木叢等轉(zhuǎn)化而來；針葉林主要轉(zhuǎn)化為灌木叢、草地、耕地、城鄉(xiāng)用地、水體等，個(gè)別區(qū)域的林地發(fā)生了輕微退化，灌叢沼澤主要轉(zhuǎn)化為沼澤草地、針葉林、耕地、其他土地等，草地主要轉(zhuǎn)化為耕地、針葉林、混交林，灌木草地與林地之間的相互轉(zhuǎn)化較為頻繁(表7)。

得益于“天然林保護(hù)工程”、2014年采伐的徹底停止及生態(tài)保護(hù)政策，植被覆蓋指數(shù)在2008—2018年顯著升高，由于建筑用地的增加及道路修筑產(chǎn)生的部分土石采場(chǎng)，土地脅迫指數(shù)也有較明顯的升高，生物豐度指數(shù)和水網(wǎng)密度指數(shù)較為穩(wěn)定，變異系數(shù)均小于0.02。根據(jù)生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)變化ΔEI的絕對(duì)值，可將其劃分為4個(gè)等級(jí)，分別為無明顯變化：|ΔEI|<1，略微變化：1<|ΔEI|<3為，明顯變化：3<|ΔEI|<8，顯著變化：|ΔEI|≥8，此外，如果生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)所對(duì)應(yīng)的等級(jí)發(fā)生改變，如由一般變?yōu)榱己?、良好變?yōu)閮?yōu)秀等，則認(rèn)為生態(tài)環(huán)境狀況發(fā)生明顯變化。通過生態(tài)狀況指數(shù)變化可見，研究區(qū)1985—1998年、1998—2008年生態(tài)環(huán)境狀況略微變好，2008—2018年生態(tài)環(huán)境狀況顯著變好，生態(tài)環(huán)境狀況的改善主要發(fā)生在2008—2018年(表6)。

表7 1985—2018年土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣Table 7 Transfer matrix of land use types from 1985 to 2018

根據(jù)表3、表4，式(11)～式(13)，得到各驅(qū)動(dòng)力指數(shù)如表8所示，各土地利用變化的影響因素有所差異，闊葉林變化的主要影響因素為自然環(huán)境和耕地開發(fā)；草地和沼澤草地變化的主要影響因素為耕地開發(fā)和自然環(huán)境，這類土地利用位于平緩的溝谷及河流兩側(cè)，部分區(qū)域接近居民地；針葉林、混交林、灌木叢、森林沼澤、灌叢沼澤、水體和其他土地的主要驅(qū)動(dòng)力為自然環(huán)境。從耕地、城鄉(xiāng)用地、其他土地的增加及草地、灌叢沼澤、針葉林的減少來看，自然環(huán)境和耕地開發(fā)對(duì)研究區(qū)土地利用變化起主導(dǎo)作用，其中又以自然環(huán)境為主，由于嚴(yán)格的生態(tài)保護(hù)政策及較小的居民地、耕地基數(shù)，人類活動(dòng)對(duì)研究區(qū)主體生態(tài)功能的影響較小。自然環(huán)境中，1961—2016年大興安嶺地區(qū)年均溫度呈明顯增加的特征，氣溫傾向率為0.4 ℃/10a[6]，1973—2012年塔河上游流域年降水量變化幅度很小，年潛在蒸散發(fā)量上升速率為1.38 mm/a，1988—2001年、2001—2012年平均年徑流量降低為4.18 mm/a[28]，Han等[29]在對(duì)不同土地利用蒸散發(fā)變化情況進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)大部分自然景觀區(qū)蒸散發(fā)為增加趨勢(shì)，而居民地和耕地蒸散發(fā)為減少趨勢(shì)，徑流量的減小和蒸散發(fā)的增加可能造成部分河段砂礫質(zhì)河漫灘出露、土壤含水量下降，形成裸地。全球氣候變暖導(dǎo)致地表蒸發(fā)散增加，帶來的干旱將會(huì)成為影響東北森林植被活動(dòng)的主要因素[30]，同時(shí)多年凍土退化導(dǎo)致凍土隔水效應(yīng)減弱，更多地表水入滲轉(zhuǎn)化為地下水[28]，使原地潛水位下降，可能造成了部分灌叢沼澤的減少。

表8 各土地利用變化驅(qū)動(dòng)力指數(shù)Table 8 Driving force index of land use type changes

4 結(jié)論

(1)漠河-塔河地區(qū)的土地利用以林地為主，其次為濕地和灌木，1985—2018年來植被覆蓋率約為98%。林地在全區(qū)中均勻分布，濕地和耕地在東部區(qū)域分布更加連續(xù)和明顯。期間面積增加最多也最明顯的為耕地、其他土地和城鄉(xiāng)用地，面積減少最多的為針葉林、草地和灌叢沼澤，減少最明顯的為草地和灌叢沼澤。總體來看，研究區(qū)表現(xiàn)為耕地、城鄉(xiāng)用地、其他土地的增加和草地、灌叢沼澤、針葉林的減少。

(2)研究區(qū)1985—1998年、1998—2008年生態(tài)環(huán)境狀況略微變好，2008—2018年生態(tài)環(huán)境狀況顯著變好，主要得益于“天然林保護(hù)工程”、2014年采伐的徹底停止及嚴(yán)格的生態(tài)保護(hù)政策。生態(tài)環(huán)境狀況的改善主要發(fā)生于2008—2018年，由良好提升為優(yōu)秀，與2019年全國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢(shì)保持穩(wěn)定的總趨勢(shì)一致。

(3)通過將土地利用、生態(tài)環(huán)境狀況及動(dòng)態(tài)分析結(jié)合起來，可以在查明研究區(qū)資源環(huán)境現(xiàn)狀、定量評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境狀況的同時(shí)，確定變化的主要影響因素。通過分析可知，除闊葉林、草地和沼澤草地變化的主要影響因素為耕地開發(fā)和自然環(huán)境外，自然環(huán)境和耕地開發(fā)對(duì)研究區(qū)土地利用變化起主導(dǎo)作用，其中又以自然環(huán)境為主，人類活動(dòng)對(duì)研究區(qū)主體生態(tài)功能的總體影響較小。