楊蘊(yùn)雪，張艷芳

(1.陜西師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院，西安 710119；2.陜西師范大學(xué)地理學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心，西安 710119)

0 引言

隨著人口和社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類活動對流域自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的影響范圍及影響強(qiáng)度日益增加，流域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了較為深刻的變化，生態(tài)壓力和生態(tài)敏感性逐漸增大，致使流域成為區(qū)域人地關(guān)系十分緊張、敏感而又復(fù)雜的地理單元之一[1]。生態(tài)敏感性分析通過綜合多種環(huán)境影響因素反映區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定情況，對其進(jìn)行探索研究對于區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義[2-3]。關(guān)于生態(tài)敏感性的研究最早始于20世紀(jì)60年代的美國，麥克哈格(McHarg)在適宜性評價的基礎(chǔ)上提出了生態(tài)敏感性分析模型。國內(nèi)歐陽志云等[4]最早提出生態(tài)敏感性概念，并提出了中國生態(tài)敏感性分區(qū)及各分區(qū)的特點(diǎn)。生態(tài)敏感性的研究內(nèi)容主要分為生態(tài)敏感性分析、生態(tài)敏感性評價及生態(tài)敏感性評價理論應(yīng)用3個方面，并多結(jié)合遙感(remote sensing，RS)與地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS)等技術(shù)手段進(jìn)行研究[5-7]。如顏磊等[8]考慮自然和人文兩類影響因子，選取7個指標(biāo)，對北京市域生態(tài)敏感性進(jìn)行綜合評價；張廣創(chuàng)等[2]基于GIS對錫爾河中游生態(tài)敏感性空間分布特征及分異規(guī)律進(jìn)行了分析。生態(tài)敏感性評價理論的應(yīng)用則體現(xiàn)在生態(tài)安全格局構(gòu)建[9]、生態(tài)紅線劃定[10]等研究中。研究尺度主要基于國家[11]、省域[12]、市域[8]、流域[13]等尺度。研究方法主要包括層次分析法、變異系數(shù)法、專家打分法等。目前關(guān)于生態(tài)敏感性的研究還處于探索與發(fā)展階段，尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的評價指標(biāo)體系，且在敏感性影響因素方面重自然環(huán)境因素、人類干擾因素，造成評價結(jié)果存在極大的不確定性[3]。

延河流域作為黃土高原丘陵溝壑區(qū)典型區(qū)域，降雨時空分配嚴(yán)重不均，導(dǎo)致區(qū)域干旱頻發(fā)，水土流失嚴(yán)重，加之受人類活動干擾的影響，生態(tài)環(huán)境十分脆弱?；诖?，本文以延河流域為例，從自然環(huán)境、人類活動、生物干擾3個方面分別選取指標(biāo)構(gòu)建水土流失敏感性指數(shù)、生態(tài)風(fēng)險敏感性指數(shù)和生物多樣性敏感性指數(shù)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建綜合生態(tài)敏感性模型，對延河流域生態(tài)敏感性時空演變特征進(jìn)行分析，以期為延河流域甚至黃土高原相似地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)源

1.1 研究區(qū)概況

延河流域(圖1)地處黃河流域中游陜西省北部，地理范圍介于N36°23′～37°28′，E108°40′～110°29′之間。延河是黃河的一級支流，為延安市第二大河。發(fā)源于靖邊縣白于山賜灣周山，由西北向東南，流經(jīng)志丹、安塞、寶塔等區(qū)縣，于延長縣南河溝涼水岸附近匯入黃河，全長286.9 km，共有156條一級支流，主要支流有杏子河、坪橋川、蟠龍川、西川河等。流域總面積7 725 km2。該區(qū)域?qū)儆诘湫偷狞S土高原丘陵溝壑區(qū)，地形復(fù)雜，植被覆蓋條件較差，水土流失情況十分嚴(yán)重，是黃土高原生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域。

圖1 延河流域示意圖Fig.1 The sketch map of Yanhe River Basin

1.2 數(shù)據(jù)源

本文所使用的研究數(shù)據(jù)主要有：①延河流域30 m土地利用數(shù)據(jù)(參考1995年、2005年、2015年30 m土地利用數(shù)據(jù)，對1996年、2006年、2016年Landsat數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯，劃分為耕地、林地、草地、建設(shè)用地、水體、未利用地等6種類型，并進(jìn)行樣點(diǎn)核查與校正，解譯精度較高，符合研究需求)；②延河流域及周圍共17個氣象站1996—2016年逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)；③數(shù)字高程數(shù)據(jù)(digital elevation model，DEM)，分辨率30 m，來源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺；④1∶100萬中國土壤數(shù)據(jù)集，來源于寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心;⑤歸一化差值植被指數(shù)(normalized difference vegetation index，NDVI)數(shù)據(jù)，選取植被覆蓋度較高、含云量較低、且時間相近的7—8月份的Landsat數(shù)據(jù)(來源于美國地質(zhì)調(diào)查局)，在ENVI5.3中進(jìn)行預(yù)處理及NDVI計算。將所有數(shù)據(jù)在ArcGIS10.2中統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為WGS_1984_Albers投影坐標(biāo)，并統(tǒng)一重采樣為30 m×30 m的柵格數(shù)據(jù)。

2 研究方法

2.1 綜合生態(tài)敏感性模型的構(gòu)建

建立科學(xué)的生態(tài)敏感性模型，有助于對流域生態(tài)敏感性進(jìn)行全面的評價，提高評價的科學(xué)性與合理性[2]。近些年來，延河流域受人類活動影響巨大，土地利用方式變化頻繁，水土流失情況較為嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境十分脆弱。針對研究區(qū)目前的生態(tài)情況，本文從水土流失敏感性、生態(tài)風(fēng)險敏感性、生物多樣性敏感性3方面入手，基于空間距離指數(shù)構(gòu)建綜合生態(tài)敏感性模型。

2.1.1 水土流失敏感性指數(shù)

水土流失敏感性指數(shù)可以反映生態(tài)過程中水土流失發(fā)生的潛在可能性及其程度[14]。采用修正通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation，RUSLE)，通過計算土壤侵蝕量對延河流域的水土流失敏感性進(jìn)行定量評估[15]。RUSLE的表達(dá)式為：

A=R×K×LS×C×P，

(1)

式中:A為土壤侵蝕量，t·hm-2·a-1；R為降水侵蝕力因子,MJ·mm·hm-2·h-1·a-1；K為土壤可蝕性因子,t·hm2·h·hm-2·MJ-1·mm-1；LS為坡度與坡長因子；C為地表覆蓋因子；P為水土保持措施因子。

2.1.2 生態(tài)風(fēng)險敏感性指數(shù)

生態(tài)風(fēng)險敏感性指數(shù)是種群或生態(tài)系統(tǒng)及其組分對自然環(huán)境變化或人類活動脅迫的反映程度[13,16]。已有研究表面土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)有著重要的影響，同生態(tài)風(fēng)險之間有著密切的相關(guān)性[17-18]。因此本文利用土地利用數(shù)據(jù)對研究區(qū)的生態(tài)風(fēng)險敏感性進(jìn)行研究，重點(diǎn)評估生態(tài)系統(tǒng)受人類干擾因素的影響。其表達(dá)式為：

(2)

式中:ERI為土地生態(tài)風(fēng)險指數(shù);Si為樣地內(nèi)第i種土地利用類型的面積;S為樣地總面積;Wi為第i種土地利用類型生態(tài)風(fēng)險強(qiáng)度權(quán)重。按照研究區(qū)土地利用斑塊平均面積的2～5倍進(jìn)行格網(wǎng)采樣[19]，具體采用4 km×4 km格網(wǎng)對研究區(qū)進(jìn)行劃分，將面積大于0.5個格網(wǎng)的作為一個單獨(dú)樣區(qū),面積小于0.5個格網(wǎng)的合并到相鄰樣區(qū)，最終得到480個樣區(qū)。對每個樣區(qū)計算生態(tài)風(fēng)險敏感性指數(shù)后將所獲得的值賦予其所在樣區(qū)的中心點(diǎn)，并在ArcGIS中插值以進(jìn)行空間可視化表達(dá)[20]。根據(jù)前人研究成果并結(jié)合研究區(qū)特點(diǎn)[21-22]，延河流域各種土地利用類型的生態(tài)風(fēng)險強(qiáng)度權(quán)重分別為：耕地0.314，林地0.035，草地0.055，水體0.06，建設(shè)用地0.402，未利用地0.134。

2.1.3 生物多樣性敏感性指數(shù)

生物多樣性敏感性反映了一定時間一定區(qū)域內(nèi)所有生物物種和生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性受人類干擾及環(huán)境基質(zhì)的影響情況[23]。最小累積阻力(minimum cumulative resistance，MCR)模型被廣泛應(yīng)用在物種保護(hù)研究中[24]，可用生物空間流動阻力來表示生物多樣性敏感性。生物空間流動阻力值越大，生物多樣性水平越低，敏感性越高[3]?；诖耍狙芯坎捎肕CR模型構(gòu)建生物多樣性敏感性指數(shù)。其表達(dá)公式為[25]：

(3)

式中:i為景觀單元，i=1,…,m；j為生態(tài)源地，j=1,…,n；MCR為從源j擴(kuò)散到空間某點(diǎn)的最小累積阻力;f為反映MCR與變量(Dij×Ri)之間正向關(guān)系的函數(shù);Dij為某一質(zhì)點(diǎn)從源j擴(kuò)散到空間某點(diǎn)穿過景觀i的距離；Ri為景觀表面i對該質(zhì)點(diǎn)流向某個方向擴(kuò)散的阻力。

由于延河流域無自然保護(hù)區(qū)，本文結(jié)合研究區(qū)特點(diǎn)，選取面積大于100 hm2且在空間上具有連續(xù)性的林地、水域作為生態(tài)源地[26]。

從自然因素和人類活動兩方面考慮，以植被覆蓋度表示自然環(huán)境影響，以土地利用類型表示人類活動干擾情況，選取植被覆蓋度和土地利用類型作為阻力因子并將權(quán)重各設(shè)置為0.5[27]，在ArcGIS10.2中利用cost distance工具構(gòu)建最小阻力模型。

2.1.4 綜合生態(tài)敏感性

當(dāng)前研究在進(jìn)行生態(tài)敏感性評價時多是選取一定的指標(biāo)后，對指標(biāo)賦予不同的權(quán)重，將多因子進(jìn)行加權(quán)疊加計算綜合生態(tài)敏感性。為克服傳統(tǒng)賦權(quán)方法的主觀性，本文采用基于空間距離指數(shù)的方法構(gòu)建延河流域綜合生態(tài)敏感性：對水土流失敏感性指數(shù)、生態(tài)風(fēng)險敏感性指數(shù)及生物多樣性敏感性指數(shù)進(jìn)行歸一化處理，處理后的3個指數(shù)構(gòu)成一個三維空間，分別取其最高值作為空間綜合生態(tài)敏感性最高的點(diǎn)，計算空間中其他點(diǎn)到敏感性最高點(diǎn)的距離，距離越大，敏感性越低[28]。綜合生態(tài)敏感性指數(shù)(comprehensive ecological sensitivity index，CESI)的計算公式如下：

(4)

式中：A為某一像元的水土流失敏感性指數(shù)；ERI為某一像元的生態(tài)風(fēng)險敏感性指數(shù)；MCR為某一像元的生物多樣性敏感性指數(shù)；下標(biāo)max表示最大值。

2.2 生態(tài)敏感性重心轉(zhuǎn)移模型

重心轉(zhuǎn)移模型可以很好地反映出某一地理現(xiàn)象的空間變化情況，多用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人口變遷等研究中，本文將重心模型的相關(guān)研究方法引入到生態(tài)敏感性分析的研究中，通過構(gòu)建生態(tài)敏感性重心轉(zhuǎn)移距離、生態(tài)敏感性重心轉(zhuǎn)移角度[29-30]兩個指標(biāo)更加直觀地顯示研究區(qū)生態(tài)敏感性的時空演變特征。

1)生態(tài)敏感性重心轉(zhuǎn)移距離。通過計算不同時期生態(tài)敏感性重心的轉(zhuǎn)移距離，分析生態(tài)敏感性的時空演變特征。轉(zhuǎn)移距離d的計算公式為：

(5)

式中：(xt+1,yt+1)為t+1時間點(diǎn)的生態(tài)敏感性重心；(xt,yt)為t時間點(diǎn)的生態(tài)敏感性重心。

2)生態(tài)敏感性重心轉(zhuǎn)移角度。生態(tài)敏感性重心轉(zhuǎn)移角度可以更加客觀、精確地描述生態(tài)敏感性的重心轉(zhuǎn)移方向。本研究以正北方向為起始方向，順時針方向旋轉(zhuǎn)角度逐漸增大，旋轉(zhuǎn)的角度表示偏移正北方向的角度，范圍為0°～360°。轉(zhuǎn)移角度θ的計算公式為：

θ=arctan[(xt+1-xt)/(yt+1-yt)]，

(6)

式中,θ為生態(tài)敏感性重心轉(zhuǎn)移角度，值域為(-π/2，π/2)，根據(jù)一定函數(shù)將所得值轉(zhuǎn)化到0°～360°之間，并在應(yīng)用時根據(jù)象限進(jìn)行具體判斷。

3 結(jié)果與分析

3.1 單指標(biāo)生態(tài)敏感性時空變化特征

3.1.1 水土流失敏感性時空變化特征

延河流域1996年、2006年、2016年水土流失敏感性如圖2所示。由圖2可以看出，延河流域水土流失敏感性1996年、2006年、2016年空間分布情況有很大差異。1996年敏感性較高的區(qū)域位于流域上游，2006年高敏感性區(qū)域分散在整個延河流域，而2016年水土流失敏感性較高的區(qū)域主要位于流域中下游。原因主要為水土流失受降雨影響較大，水土流失敏感性空間分布與降水侵蝕力空間分布基本一致。從時間上看延河流域水土流失敏感性總體呈減小的趨勢，這與1998年延河流域開始實施“退耕還林(草)工程”密不可分。

(a)1996年 (b)2006年 (c)2016年

3.1.2 生態(tài)風(fēng)險敏感性時空變化特征

延河流域1996—2016年生態(tài)風(fēng)險敏感性變化情況如圖3所示。由圖3可以看出，延河流域大部分區(qū)域生態(tài)風(fēng)險敏感性較高。從空間分布上看，敏感性較高的區(qū)域主要分布在安塞區(qū)的華子坪至寶塔區(qū)甘谷驛的中游部分，從行政區(qū)上看主要位于流域中部的寶塔區(qū)以及安塞區(qū)和延長縣的部分地區(qū)。而低敏感地區(qū)主要位于流域上游的靖邊縣、志丹縣、安塞區(qū)交界的地區(qū)及流域中下游南部邊緣地區(qū)。結(jié)合研究時段內(nèi)延河流域土地利用覆蓋情況進(jìn)一步對延河流域生態(tài)敏感性進(jìn)行分析。對比圖4的土地利用覆蓋圖可以看出，延河流域1996—2016年間耕地面積不斷減少，林地、草地及建設(shè)用地面積不斷增加，流域中游人類活動較多的耕地及城鎮(zhèn)建設(shè)用地區(qū)域生態(tài)風(fēng)險敏感性較高，而土地利用覆蓋類型以草地和林地為主的區(qū)域生態(tài)敏感性較低。從時間上看，延河流域生態(tài)風(fēng)險敏感性總體降低。其中，生態(tài)風(fēng)險敏感性最大值呈先減小后增加的趨勢，主要是由于黃土高原“退耕還林(草)”工程在2010年前后由規(guī)模擴(kuò)張轉(zhuǎn)為成果鞏固，且2010年后流域城鎮(zhèn)化速度加快，尤其是延安市寶塔區(qū)，這使得城鎮(zhèn)化程度較高的地方敏感性增大，致使敏感性最高值增加，但整體上來看，延河流域生態(tài)風(fēng)險敏感性高的區(qū)域面積有所減小，低敏感區(qū)域面積逐漸增加，表明延河流域生態(tài)風(fēng)險敏感性總體呈降低趨勢。

(a)1996年 (b)2006年 (c)2016年

(a)1996年 (b)2006年 (c)2016年

3.1.3 生物多樣性敏感性時空變化特征

延河流域1996—2016年生物多樣性敏感性變化如圖5所示。由圖5可以看出，研究區(qū)1996年生物多樣性敏感性較高的區(qū)域位于流域上游西北角，這是由于延河流域上游為梁峁丘陵溝壑區(qū)，且植被覆蓋較少。2006年與2016年的生物多樣性敏感性空間分布情況較為相似，主要位于中游安塞區(qū)中部及上游部分地區(qū)。從時間上看2006年與2016年的生物多樣性敏感性最高值同1996年相比大幅度降低，2016年與2006年相比又有所降低，這是由于“退耕還林(草)”工程實施以來，耕地大面積減少，林地草地面積增加，植被覆蓋度逐漸增高，生物多樣性敏感性有所緩解。

(a)1996年 (b)2006年 (c)2016年

3.2 綜合生態(tài)敏感性時空變化特征

將生態(tài)敏感性根據(jù)自然斷點(diǎn)法劃分為不敏感、輕度敏感、中度敏感、重度敏感、極度敏感5個等級，并統(tǒng)計每個等級的面積，結(jié)果如表1所示。

表1 延河流域生態(tài)敏感性分級及面積統(tǒng)計Tab.1 Ecological sensitivity classification and area statistics of Yanhe River Basin

研究結(jié)果表明，1996—2016年間，延河流域的生態(tài)敏感性總體降低，CESI均值在1996年和2006年持平，為1.38，到2016年增加到1.41，表明延河流域生態(tài)環(huán)境從2006年開始明顯好轉(zhuǎn)。由表1可以看出，延河流域生態(tài)敏感性為不敏感的面積整體呈上升趨勢：1996年不敏感區(qū)域面積占總面積的12.34%，到2006年上升為15.31%，2016年不敏感區(qū)域占總面積的比例達(dá)到16.50%。輕度敏感區(qū)域面積在1996—2016年間呈“V”型結(jié)構(gòu)：1996年面積比例為29.75%，2006年下降為25.67%，到2016年上升為35.05%。1996—2016年間中度敏感區(qū)域呈下降趨勢：從1996年占總面積的31.06%下降到2006年的28.55%，再下降到2016年的27.3%。重度敏感區(qū)域和極度敏感區(qū)域變化都呈倒“V”結(jié)構(gòu)：1996年生態(tài)敏感性為重度敏感、極度敏感的區(qū)域面積分別占總面積的16.09%和10.76%；2006年重度敏感區(qū)域上升為19.14%，極度敏感區(qū)域有小幅上升，為11.33%；2016年重度敏感區(qū)域下降為15.44%，極度敏感區(qū)域大幅度下降到5.71%?？傮w來看，重度、極度敏感區(qū)域面積在20 a間都有所下降。這說明延河流域“退耕還林(草)”及綜合治理工程取得了積極的效果。

從空間分布上看，延河流域1996—2016年間不同等級生態(tài)敏感性分布情況有所變化，如圖6所示。由圖中可以看出，1996年重度、極度敏感區(qū)域主要分布在延河流域上游及中游安塞區(qū)部分地區(qū)，不敏感、輕度敏感地區(qū)在流域南部呈帶狀分布。2006年與1996年相比，上游大部分重度、極度敏感區(qū)域轉(zhuǎn)為不敏感、輕度敏感，重度、極度敏感區(qū)域主要分布在安塞區(qū)中部地區(qū)及寶塔區(qū)、延長縣部分地區(qū)，不敏感、輕度敏感區(qū)分布在流域南部邊緣地區(qū)。2016年各級敏感性區(qū)域空間分布情況與2006年大致相同，但生態(tài)敏感性為重度、極度敏感的面積明顯減少且分布更加分散。造成敏感性分布情況發(fā)生變化的原因主要有兩點(diǎn)：一是受人類活動影響，土地利用類型發(fā)生轉(zhuǎn)變，使得敏感性隨之變化；二是在延河流域上游地區(qū)，梁多峁少，河床比降大，水土流失情況嚴(yán)重，因此在1996年流域上游地區(qū)生態(tài)風(fēng)險敏感性較高，隨著流域上游植被覆蓋度的增加，水土流失情況有所緩解，生態(tài)敏感性隨之減小。

(a)1996年 (b)2006年 (c)2016年

3.3 生態(tài)敏感性重心轉(zhuǎn)移特征

為了進(jìn)一步了解延河流域生態(tài)敏感性的時空變化特征，對延河流域不同時期不同等級的生態(tài)敏感性進(jìn)行重心轉(zhuǎn)移變化分析，見圖7、表2。由圖7及表2可知，延河流域1996—2016年間不同等級的生態(tài)敏感性重心都有一定的轉(zhuǎn)移。1996年不敏感區(qū)域重心落在流域南部邊緣，2006年向北偏西31.22°方向轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移距離23.404 km，2016年向東北方向小距離轉(zhuǎn)移，總體呈向西北方向轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移距離較大。這是由于延河流域歷史時期天然植被破壞嚴(yán)重，只有流域中下游南部邊緣區(qū)留有天然次生林分布，“退耕還林(草)”工程實施以后，中上游部分耕地轉(zhuǎn)換為林地草地，生態(tài)敏感性減小，因此不敏感區(qū)域重心向上游方向轉(zhuǎn)移。輕度敏感區(qū)域重心轉(zhuǎn)移情況與不敏感區(qū)域重心轉(zhuǎn)移情況類似，1996年重心落在中下游分界部分，其后20 a里向上游方向轉(zhuǎn)移16.426 km。中度敏感區(qū)域重心變化較小，總體向上游方向轉(zhuǎn)移5.987 km。極度、重度敏感區(qū)域重心轉(zhuǎn)移情況同不敏感、輕度敏感重心轉(zhuǎn)移方向相反，1996年極度、重度敏感性區(qū)域重心分別落在上游、中上游分界部分，其后向流域下游方向轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移距離分別為30.036 km和19.087 km。綜合圖7及表2可以發(fā)現(xiàn)，各級生態(tài)敏感性區(qū)域重心逐漸向流域中部轉(zhuǎn)移，這表明不同等級的生態(tài)敏感性區(qū)域在流域分布更加均勻且更加分散，流域各縣(市)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量差異逐漸減小，生態(tài)環(huán)境治理已見成效。

圖7 生態(tài)敏感性重心轉(zhuǎn)移圖Fig.7 Ecological sensitivity shift map

表2 1996—2016年生態(tài)敏感性重心轉(zhuǎn)移距離及轉(zhuǎn)移角度Tab.2 The transfer distance and angle of the ecological sensitivity center of gravity from 1996 to 2016

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

本研究結(jié)合延河流域的多源數(shù)據(jù)，選取生態(tài)敏感性風(fēng)險指數(shù)、水土流失敏感性指數(shù)、生物多樣性敏感性指數(shù)基于空間距離構(gòu)建流域CESI，綜合分析了延河流域生態(tài)敏感性的時空演變特征，主要結(jié)論如下：

1)延河流域1996—2016年間生態(tài)敏感性總體呈降低趨勢，不敏感、輕度敏感區(qū)域面積由1996年的3 203.53 km2增加到2016年的3 924.22 km2，重度、極度敏感區(qū)域面積由1996年的2 044.25 km2減少 到2016年的1 609.69 km2，綜合生態(tài)敏感性指數(shù)由1996年的1.38上升為2016年的1.41。表明延河流域生態(tài)環(huán)境整體向好的方向發(fā)展，流域生態(tài)環(huán)境治理取得了積極成效。

2)1996—2016年延河流域生態(tài)敏感性分布情況變化較大，1996年生態(tài)敏感性較高區(qū)域集中分布在流域上游及流域中游部分地區(qū)，其后開始向中下游轉(zhuǎn)移，2006年及2016年極度、重度敏感性區(qū)域主要位于流域中游及下游部分地區(qū)。而上游生態(tài)敏感性呈好轉(zhuǎn)趨勢。

3)1996—2016年間，延河流域各級生態(tài)敏感性重心發(fā)生較大變化，流域極度、重度敏感性區(qū)域重心向中下游方向轉(zhuǎn)移，不敏感、輕度敏感性區(qū)域重心向中上游方向轉(zhuǎn)移，各等級生態(tài)敏感性重心總體呈現(xiàn)向流域中心集中轉(zhuǎn)移趨勢，生態(tài)敏感性由1996年的集中分布轉(zhuǎn)為2016年的集中與分散相結(jié)合的分布特點(diǎn)。

4)延河流域生態(tài)敏感性分布受土地利用方式影響較大，1996—2016年間，“退耕還林(草)”工程及延河流域綜合治理工程對延河流域生態(tài)敏感性降低、生態(tài)環(huán)境好轉(zhuǎn)起到了關(guān)鍵性作用，此外，在流域上游的梁峁丘陵溝壑區(qū)除受人類活動影響外，由于植被覆蓋度的增加使得水土流失情況減弱，也是生態(tài)敏感性降低的重要原因。建議繼續(xù)加大流域水土保持、植被恢復(fù)力度。

4.2 討論

本文結(jié)合研究區(qū)特點(diǎn)，從相對獨(dú)立的自然因素、人類干擾因素及生物多樣性因素3方面選取敏感性指標(biāo)，以此構(gòu)建綜合生態(tài)敏感性指數(shù)分析延河流域生態(tài)敏感性時空演變特征。在CESI構(gòu)建方面，本文采取了基于生態(tài)距離的計算方法，一定程度上克服了傳統(tǒng)根據(jù)專家知識進(jìn)行賦權(quán)的主觀性，并且為了驗證該方法的可用性收集查閱了延河流域相關(guān)資料及前人研究成果[21,31-32]，發(fā)現(xiàn)其與本文研究結(jié)果基本吻合，說明本文研究內(nèi)容具有一定的可信度。此外，本文在分析生態(tài)敏感性時空變化時引入重力模型，研究不同等級的生態(tài)敏感性的重心轉(zhuǎn)移特征，更加直觀的體現(xiàn)了延河流域生態(tài)敏感性的時空演變趨勢。但是本文僅對延河流域整體的時空演變特征進(jìn)行了分析，尚未從行政單元或分區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步研究，而不同時期、不同區(qū)域的生態(tài)敏感性特征及主要影響因素都可能有所差異，因此可以進(jìn)一步在更小尺度單元上進(jìn)行研究，使評價結(jié)果可以更加方便地應(yīng)用到具體實踐中。