竇世卿， 張楠， 靖娟利， 徐勇， 張寒博， 侯清林

(桂林理工大學(xué)測繪地理信息學(xué)院， 桂林 541006)

在發(fā)展建設(shè)生態(tài)文明的大背景下，生態(tài)系統(tǒng)健康問題已經(jīng)引起了全社會的廣泛關(guān)注，對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況進行合理評價，及時掌握區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況，為各地區(qū)實現(xiàn)社會經(jīng)濟與生態(tài)系統(tǒng)健康和諧共存和持續(xù)發(fā)展提供決策支持具有十分重要的意義[1-2]。

目前，應(yīng)用廣泛且較成熟的生態(tài)系統(tǒng)健康評價方法[3]往往是通過某一固定模型結(jié)合相關(guān)評價指標(biāo)及權(quán)重計算方法[4-5]對特定區(qū)域進行評價分析。例如，活力-組織力-恢復(fù)力(vigour-organization-resilience, VOR)模型和壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(pressure-state-response, PSR)模型等[6-7]。然而，VOR模型往往只從自然景觀角度入手選取評價指標(biāo)，PSR模型則以統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為計算研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康的基礎(chǔ)，都不能全面準(zhǔn)確地評價生態(tài)系統(tǒng)健康狀況[8]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是連接生態(tài)系統(tǒng)和人類社會的紐帶，在區(qū)域生態(tài)健康評價中應(yīng)該從人類社會的角度將其與自然生態(tài)變化過程相結(jié)合進行評價，這樣就能夠很大程度地提高生態(tài)健康評價的準(zhǔn)確性和時效性[9-10]。另外，在現(xiàn)行的評價方法中權(quán)重指標(biāo)的計算多采用的是層次分析法或者熵權(quán)法，這兩種權(quán)重計算方法都有一定的缺陷，前者主要依賴專家經(jīng)驗知識對評價指標(biāo)之間的相對關(guān)系進行打分過于主觀，后者主要依賴指標(biāo)統(tǒng)計值通過經(jīng)驗公式計算權(quán)重過于客觀。指標(biāo)權(quán)重的準(zhǔn)確計算是全面準(zhǔn)確地對生態(tài)系統(tǒng)健康進行評價和分析的基礎(chǔ)。鑒于此，在相關(guān)研究基礎(chǔ)上從評價體系與權(quán)重計算兩個方面進行創(chuàng)新。評價體系方面：在VOR模型的基礎(chǔ)上加入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值指標(biāo)從自然景觀和人類社會兩個方面構(gòu)建多指標(biāo)評價體系，進一步完善理論模型。權(quán)重計算方面：構(gòu)建最小二乘法優(yōu)化組合賦權(quán)模型將層次分析法和熵權(quán)法相結(jié)合使權(quán)重結(jié)果更加科學(xué)、準(zhǔn)確、合理。

廣東省作為中國第一經(jīng)濟大省，其綜合發(fā)展模式具有很強的引領(lǐng)作用，而其經(jīng)濟以及城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展對生態(tài)系統(tǒng)健康的脅迫作用日益明顯，利用科學(xué)有效的方法對廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康進行長時間序列的動態(tài)變化監(jiān)測，及時了解生態(tài)系統(tǒng)健康狀況，對制定相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)保護政策來實現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。因此，現(xiàn)嘗試?yán)肰OR模型耦合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值建立新的評價指標(biāo)體系，并結(jié)合最小二乘法優(yōu)化組合賦權(quán)模型，借助遙感和 地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS)手段對廣東省2009—2019年長時間序列生態(tài)系統(tǒng)健康進行動態(tài)評價和分析，探究其生態(tài)系統(tǒng)健康時空變化特征，以期為合理開發(fā)利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源，保護地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康提供理論參考和科學(xué)依據(jù)[11]。

1 研究區(qū)概況

廣東省地處中國大陸最南部，位于東經(jīng)109°39′～117°19′，北緯20°13′～25°31′，全省陸地面積17.98萬平方前千米，屬于東亞季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫暖，雨水充沛，年平均氣溫為19～24 ℃，年均降雨量1 777 mm[12]。廣東省海岸線長，港口資源豐富，是中國國內(nèi)外交通和貿(mào)易的重要渠道[13]。廣東省的經(jīng)濟總量連續(xù)多年位居全國第一，是經(jīng)濟綜合競爭力最強省份，其中廣東珠三角地區(qū)的粵港澳大灣區(qū)是世界四大灣區(qū)之一，在國家社會發(fā)展經(jīng)濟建設(shè)中具有重要的戰(zhàn)略地位[14]。同時，廣東省也是中國人多地少且“人才吸虹”能力最強的省份之一，由于人口日增，人均資源減少，其總體的生態(tài)健康狀況面臨著更大的挑戰(zhàn)。

2 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理

所用的數(shù)據(jù)包括MOD13A3歸一化植被指數(shù)(normalized differential vegetation index, NDVI)、MOD17A3HGF植被凈初級生產(chǎn)力(net primary productivity, NPP)、MOD11A2地表溫度(land surface temperature, LST)和MCD12Q1土地覆蓋類型數(shù)據(jù)，時間跨度為2009—2019年，均來源于NASA (National Aeronautics and Space Administration)的數(shù)據(jù)共享網(wǎng)站(https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/)。利用MODIS重投影工具(MODIS reprojection tool，MRT)分別對NDVI、NPP和LST遙感影像進行鑲嵌、投影、重采樣和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等預(yù)處理，并結(jié)合廣東省行政矢量邊界圖對預(yù)處理后的影像進行裁剪。土地覆蓋類型數(shù)據(jù)[15]選用數(shù)據(jù)集1，將17類土地覆蓋類型重分類為耕地、林地、草地、水體、灌木叢、建設(shè)用地和裸地7種類型，經(jīng)過拼接、鑲嵌及裁剪處理后基于Fragstats4.2提取景觀格局指數(shù)，并利用ArcGIS10.6進行空間分析和制圖[16]。

社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)用于計算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，主要包括廣東省2009—2019年糧食總產(chǎn)量、單位面積平均糧食產(chǎn)量以及廣東省糧食種植面積和全國年平均單位面積糧食產(chǎn)量等，該數(shù)據(jù)來源于《廣東省統(tǒng)計年鑒》和《中國統(tǒng)計年鑒》，各數(shù)據(jù)集的詳細說明如表1所示。

表1 研究采用的數(shù)據(jù)集及說明Table 1 Dataset and description used in the study

3 研究方法

3.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

基于VOR模型的活力、組織力和恢復(fù)力3個子系統(tǒng)耦合反映人類活動的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)子系統(tǒng)構(gòu)建新的多指標(biāo)評價體系。

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，因此，選取NDVI[17]、NPP[18]和LST[19]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，選用蔓延度指數(shù)[20]、香農(nóng)均勻度[21]、香農(nóng)多樣性[22]、散布與并列指數(shù)[23]來表征生態(tài)系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性；恢復(fù)力是系統(tǒng)受外來干擾后逐步恢復(fù)的能力是系統(tǒng)彈性的相對程度，主要受景觀要素的影響較大，所以，選擇生態(tài)彈性度[24]表征系統(tǒng)恢復(fù)力；人類的活動導(dǎo)致了土地覆蓋類型的變化，一方面改變了地表的生態(tài)格局，另一方面引起了生態(tài)系統(tǒng)功能發(fā)生變化，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)所能提供的服務(wù)種類和價值大小發(fā)生了變化，因此，選用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值[25]來表征人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響。從資源環(huán)境、景觀生態(tài)、人類活動3個角度選擇了4個子系統(tǒng)的9類指標(biāo)共同構(gòu)成新的多指標(biāo)評價體系，具體介紹及計算方法詳見表2。

針對表2中的對不同景觀類型的生態(tài)彈性度的具體分值，參考有關(guān)學(xué)者研究并結(jié)合研究區(qū)實際情況[26]，詳見表3。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值指標(biāo)的計算，采用以農(nóng)田為基準(zhǔn)的地區(qū)修正方法[27-28]計算研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)，然后計算出研究區(qū)2009—2019年不同土地覆蓋類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。

表2 生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)體系及指標(biāo)類型與說明Table 2 Ecosystem health evaluation index system and index types and description in Guangdong Province

表3 不同景觀類型生態(tài)彈性度分值Table 3 Ecological elasticity score of different landscape types

3.2 最小二乘法的優(yōu)化組合賦權(quán)模型

為了避免層次分析法依靠專家經(jīng)驗知識計算權(quán)重過于主觀和熵權(quán)法只利用評價指標(biāo)權(quán)重過于客觀的不足，采用最小二乘法將層次分析法與熵權(quán)法相結(jié)合的最小二乘法優(yōu)化組合賦權(quán)模型[29]使指標(biāo)權(quán)重的計算更加科學(xué)、合理、準(zhǔn)確。具體模型介紹如下，假設(shè)評價指標(biāo)綜合權(quán)重為

R=(r1,r2,…,rn)T

(1)

建立最小二乘法組合賦權(quán)模型為

(2)

式(2)中：Wj1為層次分析法計算后的各指標(biāo)權(quán)重；Wj2為熵權(quán)法計算后的各指標(biāo)權(quán)重；rj為各指標(biāo)綜合權(quán)重；pij為標(biāo)準(zhǔn)化后的評價矩陣。

依據(jù)式(2)計算得到研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系中的指標(biāo)權(quán)重如表4所示。

表4 研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)及其權(quán)重Table 4 Ecological health evaluation index system and weight in Guangdong Province

3.3 評價指標(biāo)歸一化及健康等級劃分

3.3.1 評價指標(biāo)歸一化

為避免不同指標(biāo)數(shù)據(jù)來源和類型等不同造成的各個指標(biāo)間不能進行綜合計算與相互比較的問題，采用極差法[30]將表2中的各個指標(biāo)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計算公式如下。

(1)正向健康意義指標(biāo)：

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

(3)

(2)負向健康意義指標(biāo)：

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

(4)

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

3.3.2 生態(tài)系統(tǒng)健康等級劃分

根據(jù)新構(gòu)建的指標(biāo)體系及權(quán)重構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)健康多指標(biāo)評價模型[式(5)]，計算生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)，并將研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康水平按照等間斷法劃分為5個級別[31-32]，如表5所示。

生態(tài)系統(tǒng)健康多指標(biāo)評價模型為

(5)

式(5)中：E為生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)；Yi為i項指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值；Ri為i項指標(biāo)權(quán)重；n為評價指標(biāo)數(shù)量。

表5 生態(tài)系統(tǒng)健康等級劃分Table 5 Classification of ecosystem health

4 結(jié)果分析

通過構(gòu)建的多指標(biāo)評價模型計算得出廣東省生態(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)域進行等級劃分，繪制了研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康等級空間分布圖，如圖1所示，各等級面積占比如圖2所示。

4.1 生態(tài)系統(tǒng)健康狀況時間變化特征

從圖1和圖2可以看出，廣東省2009—2019年來生態(tài)系統(tǒng)健康等級沒有一級區(qū)域且三級以上的區(qū)域約占研究區(qū)總面積的90%，整體生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)均處于二級亞健康及以下。處于二級區(qū)域的面積占比波動起伏較大，但三級以上的區(qū)域面積占比變化較為穩(wěn)定；其中2012—2018年二級區(qū)域面積占比在40%以上，研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較好；而2009—2011年以及2019年處于二級區(qū)域的面積占比不到30%，生態(tài)系統(tǒng)健康狀況出現(xiàn)較大波動；2019年相較于2018年生態(tài)系統(tǒng)健康等級為二級的區(qū)域面積占比出現(xiàn)大幅度下降，生態(tài)系統(tǒng)健康狀況呈現(xiàn)下降趨勢。

圖1 2009—2019年廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康等級空間分布Fig.1 The spatial distribution of ecosystem health levels from 2009 to 2019 in Guangdong Province

圖2 2009—2019年廣東省生態(tài)健康等級面積占比Fig.2 The proportion of ecological health grade area from 2009 to 2019 in Guangdong Province

廣東省近11年間生態(tài)系統(tǒng)健康等級為二級的區(qū)域面積占比呈現(xiàn)波動狀態(tài)，其中2009—2011年，生態(tài)系統(tǒng)健康等級為二級的區(qū)域面積占比呈階梯狀上升，年均上升1.39%；四級與五級區(qū)域面積占比起伏程度較??；三級區(qū)域面積占比呈現(xiàn)階梯狀下降，年均下降1.25%。2012—2016年研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康等級為二級的區(qū)域面積占比呈現(xiàn)“V”形起伏；2014年生態(tài)系統(tǒng)健康等級為二級的區(qū)域面積占比達到最小值，年均下降1.15%；2016年又增長到最大面積占比56.33%，年均增長4.24%；生態(tài)系統(tǒng)健康狀況有明顯向好趨勢。但2017—2019年生態(tài)系統(tǒng)健康等級為二級的區(qū)域面積占比又出現(xiàn)較大起伏，在2017—2018年二級區(qū)域面積占比有較大提升，從41.09%上升到56.44%，年增長近15.35%；然而到2019年又大幅度下降至29.43%，年下降近27.01%，生態(tài)系統(tǒng)健康狀況出現(xiàn)驟降變差趨勢。

4.2 生態(tài)系統(tǒng)健康狀況空間分布特征

圖3 廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康等級變化空間分布Fig.3 The spatial distribution of changes in ecosystem health levels in Guangdong Province

從圖1和圖2可以看出，廣東省2009—2019年來生態(tài)系統(tǒng)健康等級為三級以上的區(qū)域面積占比起伏較小，生態(tài)系統(tǒng)健康狀況處于穩(wěn)定且相對較好的狀態(tài)。廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康狀況總體上呈現(xiàn)北部內(nèi)陸地區(qū)優(yōu)于南部沿海地區(qū)的空間分布差異，主要是因為地勢分布影響，北部地區(qū)(清遠、河源、潮州、梅州、韶關(guān)、肇慶、云浮等市)多高山，人類干擾程度較小，土地利用類型主要由林地、草地、灌木叢等植被構(gòu)成，自然環(huán)境得到較好保存，NPP、NDVI和生態(tài)彈性度以及蔓延度指數(shù)、香農(nóng)均勻度等正向意義的指標(biāo)值較高導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)活力、組織力和恢復(fù)力相對較高。而位于廣東省東部地區(qū)的汕頭、揭陽和“珠江三角洲”的佛山、東莞、中山、深圳以及西南部地區(qū)的湛江、茂名等8個沿海城市在11年的發(fā)展歷程中，生態(tài)系統(tǒng)健康狀況一直處于不健康狀態(tài)，是由于經(jīng)濟發(fā)展較為迅速，人類聚集度較高，干擾程度較大，2009—2019年建設(shè)用地增加19.65萬hm2，灌木叢和草地等景觀面積占比分別減少0.88和71.51萬hm2，導(dǎo)致LST值增高，NPP值和NDVI值相對降低，景觀破碎度增大，景觀斑塊之間聯(lián)系程度降低，生態(tài)系統(tǒng)活力、組織力和恢復(fù)力降低。

2012—2018年生態(tài)系統(tǒng)健康等級為二級的區(qū)域主要分布于清遠、韶關(guān)、廣州、惠州、河源等市，且面積占比大幅度上升近10%，占總面積的近50%，帶動廣東省整體生態(tài)系統(tǒng)健康狀況由三級一般健康向二級亞健康狀態(tài)轉(zhuǎn)化。但其中2017年梅州、河源、韶關(guān)等市生態(tài)系統(tǒng)健康等級為二級的區(qū)域相比2016年和2018年面積占比明顯下降，茂名市生態(tài)系統(tǒng)健康等級為四級的區(qū)域面積占比上升，局部生態(tài)系統(tǒng)健康狀況在該年份有一定程度惡化。

2009—2011以及2019年生態(tài)系統(tǒng)健康等級為三級的區(qū)域主要分布于云浮、肇慶、梅州、汕尾等市，占廣東省區(qū)域面積的55%以上，生態(tài)系統(tǒng)健康等級為二級的區(qū)域面積占比不到30%，廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康總體處于三級一般健康狀態(tài)。其中尤以2019年生態(tài)系統(tǒng)健康等級變化最為劇烈，相比2018年二級區(qū)域面積占比下降27.01%，三級區(qū)域面積占比上升21.83%，主要分布在茂名、陽江、云浮、梅州、肇慶等市；而四級、五級區(qū)域主要在東莞、湛江、茂名、陽江等市發(fā)生面積占比變化，面積占比分別上升4.74%和0.44%，其他市都有不同程度的生態(tài)系統(tǒng)健康變差情況，生態(tài)系統(tǒng)健康有惡化趨勢。對比人類活動和經(jīng)濟發(fā)展，2018—2019年相比2017—2018年廣東省GDP上升2994.76億元，受經(jīng)濟區(qū)建設(shè)以及大力發(fā)展經(jīng)濟的影響，研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康在2019年出現(xiàn)一定程度的惡化。

4.3 生態(tài)系統(tǒng)健康空間變化特征

為進一步研究2009—2019年間廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康的空間變化特征，對其生態(tài)系統(tǒng)健康等級空間變化進行分析，并按照2009—2014和2014—2019年兩個時間段將變化狀態(tài)分為改善二級(五級→三級和四級→二級)、改善一級(五級→四級、四級→三級和三級→二級)、穩(wěn)定、退化一級(二級→三級、三級→四級和四級→五級)和退化二級(二級→四級和三級→五級)5種類型，繪制生態(tài)系統(tǒng)健康等級變化空間分布圖(圖3)，生成等級轉(zhuǎn)移矩陣(表6)，統(tǒng)計等級轉(zhuǎn)移面積占比(表7)。

表6 廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康等級轉(zhuǎn)移矩陣Table 6 Ecosystem health level transfer matrixin Guangdong Province

表7 廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康等級轉(zhuǎn)移面積占比Table 7 Proportion of grade transfer area in Guangdong Province

由圖3、表6以及表7中可以看出，2009—2019年廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康呈現(xiàn)以穩(wěn)定變化為主，呈改善趨勢的面積大于呈退化趨勢面積的空間變化特征，且改善型和退化型相間分布在全省各個地區(qū)。生態(tài)系統(tǒng)健康等級轉(zhuǎn)移處于穩(wěn)定不變的區(qū)域面積為110 698.24 km2，占總面積的64.45%，主要分布于云浮、佛山、梅州以及汕尾等市；生態(tài)系統(tǒng)健康等級改善的部分主要由改善一級構(gòu)成，面積為35 158.32 km2，占總面積的20.05%；而改善二級的區(qū)域主要分布在珠海市，僅占研究區(qū)總面積的0.06%；生態(tài)系統(tǒng)健康等級退化的部分主要由退化一級構(gòu)成，面積為26 814.39 km2，占總面積的15.26%；退化二級的區(qū)域主要分布在清遠市和廣州市的交界處以及汕頭市的西部地區(qū)。占研究區(qū)總面積的0.18%。2009—2019年廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康等級處于改善型的區(qū)域比退化型的區(qū)域面積占比高4.79%，11年間廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康狀況有較小程度的改善。

2009—2014年研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康等級穩(wěn)定區(qū)域的面積為119 586.21 km2，占總面積的68.57%。等級轉(zhuǎn)化的部分主要由改善一級構(gòu)成，面積為48 265.50 km2，占總面積的27.69%；其中退化型區(qū)域面積占比為3.73%，主要由退化一級構(gòu)成，主要分布在湛江市的中西部地區(qū)以及汕頭市；2014—2019年研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康等級穩(wěn)定的區(qū)域面積為112 175.30 km2，占總面積的65.41%，處于穩(wěn)定型的生態(tài)系統(tǒng)健康等級面積相比2009—2014年時間段出現(xiàn)小幅度下降。生態(tài)系統(tǒng)健康等級為改善型的面積為14 084.76 km2，占總面積7.80%，主要分布在河源、梅州以及揭陽等市。其中陽江、茂名、肇慶、清遠、廣州、惠州、江門、河源以及東莞市等市相較于2009—2014年等級轉(zhuǎn)化由改善型向退化型的變化最為明顯，該地區(qū)人類活動強度增加，土地利用開墾程度增大導(dǎo)致研究時段地表溫度以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值等負向健康意義指標(biāo)變化起伏較大致使生態(tài)系統(tǒng)健康等級退化幅度較大。

綜上可知，2009—2019年廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康狀況有較小程度的改善，總體上呈改善趨勢的面積大于呈退化趨勢的面積。其中2009—2014年時間段，呈改善趨勢的面積遠遠大于呈退化趨勢的面積，研究區(qū)整體生態(tài)系統(tǒng)健康狀況明顯改善。但在2014—2019年時間段，呈退化趨勢的面積占比大幅度上升，呈改善趨勢的面積減少，研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況有惡化趨勢。

5 討論

人類活動是導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)健康空間分布異化的主要原因，廣東省2009—2019年來生態(tài)系統(tǒng)健康狀況處于較穩(wěn)定、較好的狀態(tài)，在時間上，呈現(xiàn)健康等級二級區(qū)域的面積占比波動起伏較大，三級以上的區(qū)域面積占比較為穩(wěn)定的特征。可以想見的是，與廣東省飛速發(fā)展的經(jīng)濟及地位相比，廣東省在生態(tài)系統(tǒng)健康方面是付出了極大的努力的。面對發(fā)展過程中對生態(tài)系統(tǒng)健康的破壞，省政府在2011年末2012年初推出印發(fā)了《廣東省環(huán)境保護廳關(guān)于省級生態(tài)建設(shè)示范區(qū)的申報和管理辦法》以及進一步推薦建設(shè)項目環(huán)境監(jiān)試點工作的通知，在廣東省北部建立生態(tài)示范區(qū)，廣東省地區(qū)林地面積占比從18.23%增長到23.66%，面積占比增長5.43%，導(dǎo)致NPP以及NDVI值明顯增高，生態(tài)系統(tǒng)活力和恢復(fù)力值明顯增高，生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)整體得以提升。但在2017年隨著粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃的提出，提速粵東西北振興發(fā)展，廣東省生態(tài)建設(shè)受到了一定的影響，但在2018年廣東省出臺《廣東省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)廣東省控制污染物排放許可制實施計劃的通知》以及《廣東省自然保護區(qū)建立和調(diào)整管理規(guī)定》等一系列生態(tài)建設(shè)的政策導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)又有所改善。

廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康狀況在空間上呈現(xiàn)北部內(nèi)陸地區(qū)優(yōu)于南部沿海地區(qū)的空間分布差異。北部地區(qū)在近11年的發(fā)展歷程中生態(tài)系統(tǒng)健康一直處于較好水平，主要得益于優(yōu)越的自然地理環(huán)境以及政府部門在生態(tài)建設(shè)中的投入。在今后的發(fā)展中應(yīng)當(dāng)以維持目前生態(tài)健康狀態(tài)為前提，繼續(xù)踐行《廣東省環(huán)境保護廳關(guān)于省級生態(tài)建設(shè)示范區(qū)的申報和管理辦法》、進一步推薦建設(shè)項目環(huán)境監(jiān)試點工作的通知以及《廣東省自然保護區(qū)建立和調(diào)整管理規(guī)定》等生態(tài)建設(shè)政策，在保護北部地區(qū)當(dāng)前資源環(huán)境與自然景觀生態(tài)的基礎(chǔ)上，減小人類活動影響，通過政府立法等手段進一步推進北部生態(tài)示范區(qū)建設(shè)，加大生態(tài)文明建設(shè)，優(yōu)化北部生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)。

處于廣東省南部沿海地區(qū)的珠三角城市群和東部的湛江市以及西部的汕潮揭城市群是生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較差的地區(qū)，這三部分地區(qū)的經(jīng)濟總量占全省的95%左右，由于南部沿海地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展，人員大量聚集，為滿足人口增長需求，大量自然景觀向人為社會景觀改造，耕地和建設(shè)用地面積分別增多3.89萬hm2和30.40萬hm2，生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)較差。珠三角核心區(qū)地區(qū)是廣東省經(jīng)濟發(fā)展最快的地區(qū)，生產(chǎn)總值占全省比重為80.7%，人類活動對該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康影響尤為嚴(yán)重，該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況一直處于不健康狀態(tài)。因此管理的重點應(yīng)是在保持經(jīng)濟快速發(fā)展的同時緩解生態(tài)系統(tǒng)壓力，在今后的發(fā)展中優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及植被覆蓋率問題，在人口集聚度高的地區(qū)提高建設(shè)用地利用率，減小人類活動對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響，加大節(jié)能減排力度，通過城市規(guī)劃修復(fù)、集約利用土地和生態(tài)系修復(fù)等措施進一步推進生態(tài)文明建設(shè)，優(yōu)化自然景觀生態(tài)，改善生態(tài)系統(tǒng)健康狀況。

6 結(jié)論

依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)健康理論，通過耦合VOR模型與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)子系統(tǒng)并基于最小二乘法優(yōu)化組合賦權(quán)構(gòu)建新的多指標(biāo)評價模型，以遙感數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對廣東省的生態(tài)系統(tǒng)健康進行評價，得出以下結(jié)論。

(1)從時間變化來看，研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康在近11年間整體生態(tài)系統(tǒng)健康狀況處于二級亞健康及以下水平；生態(tài)系統(tǒng)健康等級變化主要在二級和三級之間相互轉(zhuǎn)化，生態(tài)系統(tǒng)健康等級為二級的區(qū)域面積占比呈現(xiàn)起伏狀態(tài)。

(2)從空間分布來看，研究區(qū)近11年來生態(tài)系統(tǒng)健康狀況總體呈現(xiàn)北部內(nèi)陸地區(qū)優(yōu)于南部沿海地區(qū)。生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較好區(qū)域主要分布于清遠市以及與其相鄰的北部內(nèi)陸地區(qū)；生態(tài)系統(tǒng)健康狀況較差區(qū)域主要分布于以東莞市為主的珠江三角洲地區(qū)以及沿海部分城市。

(3)從空間變化來看，研究區(qū)2009—2019年生態(tài)系統(tǒng)健康等級變化呈改善型的區(qū)域比退化型的區(qū)域面積占比高4.79%，生態(tài)系統(tǒng)健康狀況有一定程度的改善；但2014—2019年相對于2009—2014年生態(tài)系統(tǒng)健康等級處于穩(wěn)定的區(qū)域面積占比下降3.16%，生態(tài)系統(tǒng)健康等級呈改善型的區(qū)域面積占比下降19.89%，生態(tài)系統(tǒng)健康等級呈退化型的部分面積占比上升23.05%，生態(tài)系統(tǒng)健康狀況在2019年出現(xiàn)明顯惡化趨勢。

本文中建立的耦合模型對廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康時空動態(tài)變化狀況的評價方法具有以下優(yōu)勢：①通過開展連續(xù)長時間序列的廣東省生態(tài)系統(tǒng)健康監(jiān)測，研究生態(tài)系統(tǒng)健康的動態(tài)變化更有助于發(fā)現(xiàn)廣東省在社會經(jīng)濟高速發(fā)展中出現(xiàn)的生態(tài)及環(huán)境問題；②采用反映人類活動的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值耦合VOR模型構(gòu)建的新的多指標(biāo)評價模型能更加準(zhǔn)確的反映研究區(qū)實際生態(tài)系統(tǒng)健康狀況；③通過最小二乘法優(yōu)化組合賦權(quán)模型結(jié)合層次分析法與熵權(quán)法，使指標(biāo)權(quán)重值更加科學(xué)、合理、準(zhǔn)確；④從地方頒布的政策入手，分析政策的變化與生態(tài)環(huán)境健康變化之間的關(guān)系并提供相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)健康管理建議，能夠為該地區(qū)推動生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)系統(tǒng)健康管理與修復(fù)提供參考依據(jù)。