關(guān)鍵詞： 景觀連通性；土地利用；形態(tài)學(xué)空間格局分析（MSPA）；重要性評(píng)價(jià)；撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶

中圖分類號(hào)： S718.551.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)： 1004–390X （2024） 06?0177?12

景觀連通性是評(píng)估景觀在支持或限制棲息地斑塊間生物遷移和生態(tài)流動(dòng)的重要指標(biāo)[1-2]。研究景觀連通性有助于揭示區(qū)域景觀破碎化的現(xiàn)狀，為生物多樣性保護(hù)、景觀規(guī)劃及生態(tài)恢復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。在流域尺度上，自然生態(tài)系統(tǒng)受人口激增、土地開(kāi)發(fā)等人類活動(dòng)的影響，整體性遭到破壞，導(dǎo)致景觀連通性降低。這種變化進(jìn)一步引發(fā)了水質(zhì)下降、生態(tài)廊道功能脆弱等一系列生態(tài)問(wèn)題[3]。作為湖泊與陸地之間的重要緩沖區(qū)域，環(huán)湖生態(tài)帶在維持湖泊生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和保護(hù)生物多樣性方面具有不可替代的作用。因此，提升景觀連通性研究對(duì)環(huán)湖生態(tài)帶的生態(tài)保護(hù)具有重要意義[4]。近年來(lái)，學(xué)者們提出了多種景觀連通性的研究方法，如形態(tài)學(xué)空間格局分析（morphologicalspatial pattern analysis，MSPA）、電路理論、圖論法、最小累積阻力模型等[5-6]。其中，基于圖論的景觀網(wǎng)絡(luò)模型通過(guò)節(jié)點(diǎn)和連接簡(jiǎn)化復(fù)雜的景觀結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于景觀連通性分析[7-8]。VOGT等[9]和唐文魁等[10]改進(jìn)了可能連通性指數(shù)（probability of connectivity，PC），提出等效連通面積（equivalent connected area，ECA） 和網(wǎng)絡(luò)連接度（degree of network connectivity，DOC） 2 個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，用以量化景觀連通性的動(dòng)態(tài)變化和生態(tài)用地的有效性。ECA 指數(shù)用于衡量最大單個(gè)生態(tài)斑塊的連接性，而DOC 指數(shù)則反映網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的連接密集程度[11]。

撫仙湖是典型的高原深水貧營(yíng)養(yǎng)湖泊，形成于地質(zhì)斷陷盆地，是西南地區(qū)及珠江流域的重要生態(tài)屏障，具有突出的生態(tài)戰(zhàn)略地位[12-13]。然而，自20 世紀(jì)后期以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，高原湖泊流域的生態(tài)用地受到侵占，土地利用結(jié)構(gòu)和景觀連通性發(fā)生顯著變化[14]。目前，撫仙湖流域受到嚴(yán)重的人為干擾，其林地面積大幅減少，水文連通性下降，土地生態(tài)安全及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能削弱，景觀格局破碎化嚴(yán)重，生物多樣性持續(xù)下降，生態(tài)環(huán)境面臨惡化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[15-17]。針對(duì)這一問(wèn)題，開(kāi)展撫仙湖流域的景觀連通性研究，對(duì)于科學(xué)管理湖泊資源、優(yōu)化區(qū)域自然資源配置、提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力具有重要意義[18]。MSPA方法以形態(tài)學(xué)空間格局為基礎(chǔ)，適用于具有“島嶼”特征的多斑塊研究區(qū)域，可有效揭示斑塊空間特征與連通性。本研究以撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶為研究對(duì)象， 基于2000 —2020 年的土地利用數(shù)據(jù)，結(jié)合景觀連通性網(wǎng)絡(luò)模型，使用ECA 和DOC指數(shù)量化土地結(jié)構(gòu)變化及景觀連通性，并通過(guò)斑塊重要性指數(shù)評(píng)估生態(tài)斑塊的重要性等級(jí)，探討不同土地利用類型對(duì)斑塊重要性的影響及其變化規(guī)律，以期為環(huán)湖生態(tài)帶的生態(tài)保護(hù)與優(yōu)化管理提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)為改善區(qū)域景觀格局及提升生態(tài)網(wǎng)絡(luò)連通性提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶位于云南省低緯度高原中部（102?39'～103?06'E，24?13'N～24?47'N），涵蓋澄江市、江川區(qū)和華寧縣，總流域面積約687.70 km²，其中環(huán)湖生態(tài)帶陸地面積約470.14 km²，水面面積約215.83 km2 （圖1）。該區(qū)域位于澄江盆地，四周群山環(huán)抱，岸線平直，北端為沖積平原和高山林地，東西兩岸則以峭壁為主（圖2）[13]。本地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫17 ℃，四季分明，降水量充沛，雨季為5—10月，旱季為11月—翌年4 月[19]。環(huán)湖生態(tài)帶的植被以亞熱帶常綠闊葉林為主，同時(shí)分布有多個(gè)農(nóng)業(yè)村莊。由于人類活動(dòng)（如農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)和旅游業(yè)） 的長(zhǎng)期干擾，該區(qū)域自然植被遭到破壞，大部分山地巖石裸露，水土流失嚴(yán)重[20]。為保護(hù)和治理?yè)嵯珊?，近年?lái)，政府實(shí)施了“三退三還”等生態(tài)政策（退田、退塘、退房；還林、還湖、還濕），并頒布《云南省撫仙湖保護(hù)條例》，重點(diǎn)推進(jìn)林地修復(fù)與湖泊綜合治理，減少污染物輸入，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境[21]。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

（1） 邊界矢量數(shù)據(jù)：2021年撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶研究區(qū)邊界數(shù)據(jù)，來(lái)自全國(guó)地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)（https：//www.webmap.cn/main.do？method=index）；（2） 遙感影像與數(shù)字高程數(shù)據(jù)：2000 年、2005 年、2010年、2015年和2020年的Landsat5 TM、Landsat 7 ETM+和Landsat 8 OLI影像數(shù)據(jù)，獲取自地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)（http：//www.gscloud.cn/）；ASTER GDEM 數(shù)字高程數(shù)據(jù)亦來(lái)源于該平臺(tái)。上述影像均采集于旱季（1 月、2 月和11月），云量低于3%，有利于減少降水對(duì)地物反射率的干擾。將5 期遙感影像數(shù)據(jù)通過(guò)ENVI 5.3軟件進(jìn)行目視解譯與監(jiān)督分類，基礎(chǔ)處理包括輻射校正和幾何校正。根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)，將土地利用劃分為水體、林地、草地、耕地、建設(shè)用地和裸地6種類型。結(jié)合實(shí)地調(diào)研對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行校對(duì)與精度評(píng)估，分類精度平均達(dá)到99.78%，Kappa系數(shù)為0.994，表明數(shù)據(jù)分類具有較高的可信度。

1.3 研究方法

1.3.1 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

土地利用轉(zhuǎn)移矩陣用于量化研究區(qū)內(nèi)不同土地利用類型之間在特定時(shí)間段的轉(zhuǎn)換關(guān)系，可直觀展示土地利用的時(shí)空變化特征[22]。本研究利用ArcGIS 10.7軟件對(duì)撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶2000 —2020年的土地利用柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出各土地利用類型之間的轉(zhuǎn)出和轉(zhuǎn)入信息。具體公式為：

通過(guò)轉(zhuǎn)移矩陣，可量化研究區(qū)各土地利用類型的空間動(dòng)態(tài)變化，揭示環(huán)湖生態(tài)帶用地結(jié)構(gòu)調(diào)整的過(guò)程及趨勢(shì)。

1.3.2 基于MSPA的環(huán)湖生態(tài)帶形態(tài)學(xué)空間格局分析

生態(tài)功能是實(shí)現(xiàn)土地利用生產(chǎn)和生活功能的前提。本研究基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，將土地類型劃分為生態(tài)用地和非生態(tài)用地兩類。生態(tài)用地包括水體、林地和草地，這些土地類型具有較高的生態(tài)敏感性和脆弱性；非生態(tài)用地則包括耕地、建設(shè)用地和裸地，主要用于生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)[23-24]。

MSPA 基于形態(tài)學(xué)原理，能有效反映研究區(qū)的空間連通性和景觀分布格局[25]。參考相關(guān)研究[26]，將本研究的分析邊緣寬度設(shè)置為60 m。首先，將生態(tài)用地設(shè)置為前景（賦值2），非生態(tài)用地設(shè)置為背景（賦值1），采用八鄰域分析方法將景觀分為核心類、橋接類、邊緣類、支線類、環(huán)線類、孤島類和孔隙類共7 種不重疊且具有不同生態(tài)學(xué)意義的斑塊類型[27]。核心類斑塊為面積較大的棲息地斑塊，是區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵生態(tài)源地，起到維持生物多樣性的重要作用；橋接類斑塊為狹長(zhǎng)型斑塊，連接不同核心斑塊，是生態(tài)廊道的重要組成部分，維持斑塊間的生態(tài)流動(dòng)；環(huán)線類斑塊類似于橋接類，但作用范圍局限于核心區(qū)內(nèi)部，主要連接核心區(qū)的局部生態(tài)功能單元；孔隙類斑塊位于核心區(qū)內(nèi)部邊緣，存在顯著的邊緣效應(yīng)；孤島類斑塊為破碎且孤立的生態(tài)單元，如小型公園、廣場(chǎng)等，雖然面積較小，但具有獨(dú)特的生態(tài)功能；支線類斑塊為小型狹長(zhǎng)線狀斑塊，與其他斑塊（如邊緣類或橋接類） 相連，體現(xiàn)了人類活動(dòng)對(duì)景觀的干擾；邊緣類斑塊分布在核心區(qū)外圍，顯著受邊緣效應(yīng)影響，易受到人類活動(dòng)干擾和發(fā)生生態(tài)退化。為了評(píng)估斑塊的空間格局特征及其變化趨勢(shì)，采用斯皮爾曼相關(guān)性分析方法計(jì)算斑塊面積占比與數(shù)量之間的相關(guān)系數(shù)（R） 及顯著性水平（P）。R 值范圍為[?1， 1]，為1 表示完全正相關(guān)，為?1 表示完全負(fù)相關(guān)，0 表示無(wú)相關(guān)性；P 值小于0.05 表示相關(guān)關(guān)系具有統(tǒng)計(jì)顯著性[10]。

1.3.3景觀連通性分析

核心類斑塊在景觀連通性分析中對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，而橋接類斑塊則表示連接不同節(jié)點(diǎn)間的生態(tài)廊道，反映了景觀中節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)結(jié)關(guān)系[7]。組分?jǐn)?shù)（number of components，NC） 是結(jié)構(gòu)上相互關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)及其連接形成的整體，不同組分在空間上相對(duì)孤立且不連通，NC 值越小，表示景觀中斑塊間的連接越緊密[28]。本研究以組分為景觀結(jié)構(gòu)的基本單位，利用ArcGIS 10.7 中的Conefor插件生成節(jié)點(diǎn)和連接文件，并導(dǎo)入Conefor 2.6 軟件計(jì)算NC 值，以確定不同景觀組分?jǐn)?shù)。隨后，通過(guò)以下公式分別計(jì)算ECA 和DOC，以分析環(huán)湖生態(tài)帶用地結(jié)構(gòu)與景觀連通性之間的關(guān)系：

1.3.5 環(huán)湖生態(tài)帶土地類型在斑塊重要性中的占比分析

撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶的土地利用類型主要包括林地、草地、耕地、建設(shè)用地和裸地5 類。其中，生境斑塊重要性分析基于生態(tài)用地（林地和草地） 進(jìn)行MSPA 分類，提取核心類斑塊后進(jìn)行重要性評(píng)價(jià)。林地和草地作為主要分析對(duì)象的原因在于：一方面，它們占據(jù)生態(tài)用地的絕大部分，具有顯著的生態(tài)功能；另一方面，其變化對(duì)景觀連通性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有關(guān)鍵影響。本研究利用ArcGIS 10.7中的相交工具計(jì)算不同重要性斑塊中林地與草地的面積占比， 具體步驟為：（1） 提取不同重要性等級(jí)的核心類斑塊；（2） 將斑塊與土地利用數(shù)據(jù)疊加分析，獲取每種土地類型在各斑塊中的面積數(shù)據(jù)；（3） 計(jì)算林地和草地在不同重要性斑塊中的面積占比，分析二者在維持生態(tài)系統(tǒng)功能中的作用與影響。通過(guò)分析結(jié)果可以明確林地和草地在不同生境斑塊中的比例分布，進(jìn)一步探討其對(duì)景觀連通性和生態(tài)網(wǎng)絡(luò)功能的貢獻(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶的土地利用變化

由圖3 和圖4 可知：撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶的土地利用類型包括林地、草地、耕地、建設(shè)用地和裸地。其中，生態(tài)用地（林地與草地） 的面積約為非生態(tài)用地（耕地、建設(shè)用地和裸地） 的2倍，占總面積的66%。生態(tài)用地主要分布于北部、西部和東南部的山林地區(qū)；非生態(tài)用地則集中于湖泊南、北岸的低地和建成區(qū)周邊。土地利用的動(dòng)態(tài)變化呈現(xiàn)顯著的時(shí)空分異特征。2000—2020年，林地面積總體增加45.39 km²，占比達(dá)86.70%，主要分布在地勢(shì)陡峭的西北部和東南部；草地面積減少41.87 km²，主要分布在東北部和西南部的相對(duì)平緩區(qū)域。非生態(tài)用地中，耕地面積占比近80%，主要圍繞湖泊分布，并以南、北岸為主；建設(shè)用地呈零星分布，以中北部為建成區(qū)，年均增長(zhǎng)0.36%；裸地面積占比最小，基本無(wú)顯著變化。

根據(jù)面積和占比的動(dòng)態(tài)變化，可將2000—2020年的土地利用分為3個(gè)階段。（1） 生態(tài)平穩(wěn)時(shí)期（2000—2005 年）：這一階段林地和耕地面積略有增加，而草地面積有所減少，表明農(nóng)業(yè)活動(dòng)與生態(tài)保護(hù)整體相對(duì)平衡；（2） 農(nóng)業(yè)發(fā)展時(shí)期（2005—2010年）：由于農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)和沿湖耕地?cái)U(kuò)張，林地面積大幅減少，耕地和草地面積顯著增加。湖泊沿岸及東部地區(qū)的生態(tài)用地轉(zhuǎn)化為非生態(tài)用地，這一現(xiàn)象較為集中，表明人類活動(dòng)對(duì)環(huán)湖生態(tài)帶產(chǎn)生了明顯干擾；（3） 生態(tài)恢復(fù)時(shí)期（2010—2020年）：林地面積顯著增加，草地和耕地面積則大幅減少。用地結(jié)構(gòu)調(diào)整趨于合理，生態(tài)帶整體呈恢復(fù)趨勢(shì)。

2000—2020年撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶各土地利用類型的轉(zhuǎn)移矩陣（表1） 反映了生態(tài)用地與非生態(tài)用地之間的動(dòng)態(tài)變化。20年間，總計(jì)轉(zhuǎn)移面積達(dá)139.44 km²，其中，耕地轉(zhuǎn)出面積最大，為54.28 km²，主要轉(zhuǎn)為林地和草地；草地和林地的轉(zhuǎn)出面積分別為50.20 和24.21 km²。林地轉(zhuǎn)入量最大，為69.60 km²；其次為耕地（38.68 km²）、建設(shè)用地（22.76 km²） 和草地（8.33 km²）；裸地轉(zhuǎn)入量最少，僅為0.07 km²。土地利用變化的主要特征為：（1） 林地動(dòng)態(tài)變化：林地在2005—2010年間因耕地?cái)U(kuò)張而減少，但在2010—2020年因生態(tài)保護(hù)政策（如退耕還林） 而顯著恢復(fù)，總體增加45.39 km²，這一趨勢(shì)反映了林地對(duì)改善環(huán)湖生態(tài)系統(tǒng)的重要作用。（2） 草地動(dòng)態(tài)變化：草地面積減少最多，20年間共減少41.87 km²，主要轉(zhuǎn)為林地或耕地，表明草地作為過(guò)渡地帶受農(nóng)業(yè)活動(dòng)影響較大。（3） 耕地動(dòng)態(tài)變化：耕地面積在2000—2010年快速增加，但2010年后逐年減少，凈增15.6 km²，表明生態(tài)恢復(fù)措施在一定程度上遏制了耕地?cái)U(kuò)張。（4） 建設(shè)用地動(dòng)態(tài)變化：建設(shè)用地面積持續(xù)擴(kuò)張，20年內(nèi)增加12.3 km²，主要分布于水體周邊及中北部建成區(qū)，反映了城市化對(duì)環(huán)湖區(qū)域的影響。以上分析表明：撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶的土地利用類型在生態(tài)保護(hù)政策和人類活動(dòng)的雙重作用下發(fā)生顯著變化。林地的恢復(fù)對(duì)提升景觀連通性起到了積極作用，而草地減少和耕地?cái)U(kuò)張則進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了生態(tài)保護(hù)與農(nóng)業(yè)發(fā)展之間的矛盾。

2.2基于MSPA 的環(huán)湖生態(tài)帶景觀格局

由圖5可知：核心類斑塊是研究區(qū)內(nèi)的主要生境類型，面積占比超過(guò)40%，其數(shù)量較少但面積較大，對(duì)維持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有關(guān)鍵作用；孤島類斑塊的面積占比最低，數(shù)量在600～900個(gè)之間，雖然占比小但分布廣泛，具有獨(dú)特的生態(tài)價(jià)值；支線類和邊緣類斑塊數(shù)量最多，但單個(gè)斑塊的面積較小，邊緣效應(yīng)顯著，反映了景觀破碎化和生態(tài)連通性降低的問(wèn)題；橋接類斑塊數(shù)量較少，表明生態(tài)廊道缺失，過(guò)渡區(qū)功能較為脆弱，導(dǎo)致連通性下降和生態(tài)功能受限。從時(shí)間維度看，核心類、孔隙類和環(huán)線類斑塊的面積均在2010 年達(dá)到最小值，占比分別為33.39%、2.03%和2.49%；孤島類斑塊的變化趨勢(shì)與核心類相反，其面積占比在2010 年達(dá)到峰值；其他類型斑塊則呈現(xiàn)不同的變化軌跡，反映了景觀格局在不同時(shí)期的復(fù)雜動(dòng)態(tài)變化。

通過(guò)斑塊面積占比與數(shù)量的相關(guān)性分析（R值） 及顯著性水平（P 值），可揭示斑塊類型在不同時(shí)期的變化特征及其生態(tài)影響（圖5）。核心類與橋接類斑塊的R 值為0，面積占比與斑塊數(shù)量之間無(wú)顯著關(guān)系，這可能是由于其生態(tài)功能和空間分布受生態(tài)過(guò)程、人類活動(dòng)、自然干擾等多因素影響，導(dǎo)致兩者之間未表現(xiàn)出單調(diào)變化關(guān)系。2000—2005年和2015—2020年，核心類斑塊的面積和數(shù)量呈一致的增長(zhǎng)趨勢(shì)，說(shuō)明該時(shí)期環(huán)湖生態(tài)帶受自然因素或生態(tài)保護(hù)政策影響較大；2005—2015年兩者的變化趨勢(shì)相反，表明城市建設(shè)、耕地?cái)U(kuò)張等活動(dòng)加劇了生態(tài)破碎化。2000—2010年，橋接類斑塊的面積與數(shù)量呈正相關(guān)，但2010—2020年呈負(fù)相關(guān)。2010—2015年生態(tài)保護(hù)措施（如退耕還林、濕地恢復(fù)、廊道建設(shè)） 的實(shí)施減少了橋接類斑塊的數(shù)量，但增加了其面積；2015—2020年，農(nóng)業(yè)用地的轉(zhuǎn)化及城市建設(shè)等人類活動(dòng)再次對(duì)橋接類斑塊造成破壞，其面積占比下降，數(shù)量增加，表明生態(tài)廊道結(jié)構(gòu)仍然較為脆弱。環(huán)線類斑塊的R 值為1.000，面積與數(shù)量完全正相關(guān)，該斑塊的變化主要受城市擴(kuò)張、土地利用變化和自然干擾的影響?？紫额惡椭Ь€類斑塊的數(shù)量與面積呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明在一定時(shí)期內(nèi)斑塊面積隨數(shù)量的增加而擴(kuò)大，這對(duì)提高景觀連通性具有積極作用，有利于生態(tài)規(guī)劃與管理。邊緣類斑塊的R 值為負(fù)值，表明隨著數(shù)量增加，單個(gè)斑塊的平均面積減小，總面積占比下降，這可能與人類活動(dòng)干擾及邊緣效應(yīng)有關(guān)，生態(tài)系統(tǒng)邊緣區(qū)域存在退化風(fēng)險(xiǎn)。

2.3環(huán)湖生態(tài)帶景觀連通性變化

由圖6可知： 2000—2020年，環(huán)湖生態(tài)帶內(nèi)景觀組分的空間分布總體呈“集中—分散—集中”的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。（1） 2000—2005年：生態(tài)用地組分分布相對(duì)集中，組分較少，表明地塊類型較少，組分分布緊湊，網(wǎng)絡(luò)連通性較強(qiáng)。該時(shí)期受人類活動(dòng)影響較小，景觀格局較為穩(wěn)定。（2） 2005—2010年：景觀組分分布逐漸分散，尤其在生態(tài)帶的東北部和西南部，組分顯著增多，北部和東南部區(qū)域的較大組分被破壞或分割。這一階段受到土地開(kāi)發(fā)和農(nóng)業(yè)擴(kuò)張的顯著影響，生態(tài)破碎化加劇，景觀連通性下降。（3） 2010—2020年：景觀組分重新組合成較為緊湊的網(wǎng)絡(luò)，組分減少，生態(tài)用地連通性得到顯著改善，表明生態(tài)修復(fù)措施初見(jiàn)成效。

由表2可知：2000—2010年間，NC 值增加23個(gè)，表明生態(tài)用地斑塊破碎化加劇，斑塊之間可能的連接減少，景觀連通性降低；2010年后，NC 值減少20 個(gè)，說(shuō)明生態(tài)保護(hù)政策的實(shí)施在一定程度上提升了景觀連通性。20年間，ECA 值總體減少4.56 km²，表明生態(tài)用地中大斑塊的連通性有所下降；DOC值下降2.14%，表明景觀內(nèi)斑塊間的連接度下降，部分區(qū)域的生態(tài)流動(dòng)受阻。此外，相關(guān)性分析結(jié)果表明：生態(tài)用地連通性與林地連通性之間具有較強(qiáng)的相關(guān)性（R=0.784，P=0.008），說(shuō)明林地面積的減少及破碎化是導(dǎo)致生態(tài)用地連通性下降的主要因素，而耕地的擴(kuò)張則進(jìn)一步加劇了生態(tài)系統(tǒng)的分割。

2.4 生境斑塊重要性評(píng)價(jià)

根據(jù)dPC 值對(duì)撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶的生境斑塊進(jìn)行重要性評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)圖7。（1） 高重要性等級(jí)（4 級(jí)和5 級(jí)） 斑塊面積占比相對(duì)較大，主要分布于北部和中西部。這些區(qū)域地勢(shì)較高、山林密布，林地和草地覆蓋率較高，生態(tài)環(huán)境較為優(yōu)越，是環(huán)湖生態(tài)系統(tǒng)的重要生態(tài)源地，對(duì)維持區(qū)域生物多樣性、促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定具有不可替代的作用。（2） 中重要性等級(jí)（3 級(jí)） 斑塊主要分布于東北部和東南部區(qū)域。盡管其生態(tài)功能較低，但在緩沖人類活動(dòng)對(duì)高重要性斑塊的干擾方面具有重要作用。這些斑塊可以作為生態(tài)過(guò)渡區(qū)或緩沖區(qū)，調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)壓力。（3） 低重要性等級(jí)（2級(jí)和1級(jí)） 斑塊分布于西南部和中東部區(qū)域，主要受農(nóng)業(yè)活動(dòng)、建設(shè)用地?cái)U(kuò)張等人為干擾的影響。這些斑塊的生態(tài)服務(wù)功能較弱，對(duì)景觀連通性貢獻(xiàn)較小，但其生態(tài)潛力仍需重視。2000—2020年，高重要性和較高重要性等級(jí)斑塊的面積總體呈先減少后增加的變化趨勢(shì)。其中，2010年西北部和東南部地區(qū)的高重要性斑塊面積顯著減少；2010年后，隨著生態(tài)保護(hù)政策的實(shí)施和公眾生態(tài)意識(shí)的提升，斑塊重要性整體上升，東部和南部地區(qū)的斑塊保護(hù)水平得到恢復(fù)。中重要性等級(jí)斑塊的面積呈下降趨勢(shì)，2010年與2020年均達(dá)到最低值，反映出人類活動(dòng)對(duì)其影響較大。低重要性等級(jí)斑塊分布較為零散，其對(duì)景觀連通性的影響較小，但未來(lái)仍有一定的修復(fù)潛力。

由表3可知：生境斑塊以林地為主，占比始終超過(guò)74%。在高重要性等級(jí)斑塊中，林地占比最大，草地占比最小，表明林地對(duì)高重要性斑塊的形成具有決定性作用；在低重要性等級(jí)斑塊中，草地和耕地的比例相對(duì)較高，表明人類活動(dòng)對(duì)這些斑塊的影響較大。高重要性等級(jí)斑塊分布于西北側(cè)地勢(shì)較高的林地和草地區(qū)域，是環(huán)湖生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)，必須加強(qiáng)保護(hù)；中重要性等級(jí)斑塊可通過(guò)生態(tài)緩沖帶建設(shè)和適度修復(fù)提升其生態(tài)功能；低重要性等級(jí)斑塊則應(yīng)重點(diǎn)防范人類活動(dòng)對(duì)其進(jìn)一步破壞，適當(dāng)推進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)或生態(tài)旅游以改善其生態(tài)潛力。因此，應(yīng)優(yōu)先保護(hù)高重要性斑塊，逐步修復(fù)中低重要性區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)環(huán)湖生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。

3討論

3.1環(huán)湖生態(tài)帶土地利用變化分析

2000—2020 年間，撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶耕地轉(zhuǎn)出面積為54.28 km²，林地轉(zhuǎn)入面積為69.60 km²，耕地、草地與林地之間的相互轉(zhuǎn)化最為顯著，而建設(shè)用地和裸地與其他土地類型之間的轉(zhuǎn)化較少。環(huán)湖生態(tài)帶內(nèi)土地利用類型的轉(zhuǎn)變與景觀連通性之間具有顯著相關(guān)性，其中林地面積變化對(duì)景觀連通性、斑塊破碎化程度及斑塊重要性產(chǎn)生了較大影響[29]。當(dāng)大面積林地被轉(zhuǎn)化為耕地、建設(shè)用地或裸地時(shí)，林地斑塊的分散程度顯著增加，生態(tài)連通性下降，生物多樣性受到威脅[30]。雖然林地面積在2010年期間有所減少，但總體上增加了45.39 km²，這一趨勢(shì)有助于改善環(huán)湖區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，減少污染物進(jìn)入湖泊的風(fēng)險(xiǎn)。然而，草地面積的持續(xù)減少（共減少41.87 km²） 可能會(huì)導(dǎo)致土壤暴露，增加土壤侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步引發(fā)水土流失和湖泊水質(zhì)惡化的問(wèn)題。

政府的相關(guān)政策在土地利用變化中起到了關(guān)鍵作用，對(duì)林地和耕地的面積動(dòng)態(tài)具有顯著的調(diào)節(jié)效果。在生態(tài)平穩(wěn)時(shí)期（2000—2005年），耕地和建設(shè)用地面積略有增加，但生態(tài)保護(hù)措施的實(shí)施限制了無(wú)序開(kāi)發(fā)，使生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)平衡[31]。在農(nóng)業(yè)發(fā)展時(shí)期（2005—2010年），水體周邊的大面積林地被耕地侵占，人地矛盾加劇，導(dǎo)致生態(tài)破碎化程度加深，景觀連通性顯著下降，湖泊水文狀況及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性受損[32]。在生態(tài)恢復(fù)時(shí)期（2010—2020年），得益于生態(tài)修復(fù)與保護(hù)政策的實(shí)施，林地和建設(shè)用地面積有所增加，濕地公園和旅游設(shè)施的發(fā)展也推動(dòng)了公眾參與和社會(huì)監(jiān)督力度的提升。退耕還林、生態(tài)移民以及綜合治理措施的落實(shí)顯著改善了環(huán)湖生態(tài)環(huán)境，景觀連通性顯著恢復(fù)[20， 33-34]。在未來(lái)的政策規(guī)劃中，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)以林地為核心的生態(tài)用地保護(hù)，減少耕地對(duì)林地的侵占。同時(shí)，繼續(xù)推進(jìn)“退田還湖”“還濕”“還林”等生態(tài)修復(fù)工作，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.2基于MSPA的景觀格局及景觀連通性變化分析

2000—2020年間，撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶的景觀格局發(fā)生了顯著變化，景觀組分呈現(xiàn)“集中—分散—集中”的動(dòng)態(tài)變化特征。在生態(tài)平穩(wěn)時(shí)期（2000—2005 年），生態(tài)用地的NC 值略有增加，但分布仍然相對(duì)集中，ECA值下降9.04 km²，DOC值略有上升，表明該時(shí)期的景觀連通性受到的破壞較小，生態(tài)系統(tǒng)總體穩(wěn)定。在農(nóng)業(yè)發(fā)展時(shí)期（2005—2010年），生態(tài)用地結(jié)構(gòu)和景觀連通性發(fā)生顯著改變，ECA和DOC值驟降，分別達(dá)到最低值（118.71 km²和47.04%），核心類斑塊受到壓縮和破碎，生態(tài)系統(tǒng)連通性下降，景觀組分分布分散，南部、西部和東北部的生態(tài)組分由于耕地?cái)U(kuò)張和農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)而破碎化程度加劇，核心類斑塊被分割成孤島類、橋接類、支線類等小型破碎斑塊，生態(tài)廊道功能受到嚴(yán)重影響，景觀的整體連通性下降[35]。在生態(tài)恢復(fù)時(shí)期（2010—2020年），受生態(tài)修復(fù)政策（如退耕還林和濕地恢復(fù)） 的影響，環(huán)湖生態(tài)帶的景觀連通性開(kāi)始恢復(fù)，ECA 值增加至222.38km²，DOC值回升至71.57%，NC值減少，生態(tài)用地的緊湊性提高，景觀格局逐步趨于穩(wěn)定。景觀連通性指數(shù)的變化與土地利用類型密切相關(guān)。本研究表明：林地連通性與生態(tài)用地連通性呈顯著正相關(guān)（R=0.784，P=0.008），林地的減少會(huì)導(dǎo)致景觀連通性下降。此外，耕地的擴(kuò)張對(duì)景觀破碎化的負(fù)面影響尤為明顯，進(jìn)一步加劇了生態(tài)系統(tǒng)的退化。林地作為景觀連通性的重要基礎(chǔ)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有林地的保護(hù)，防止因耕地?cái)U(kuò)張或建設(shè)用地開(kāi)發(fā)造成的生態(tài)破碎化。應(yīng)重點(diǎn)修復(fù)橋接類斑塊和生態(tài)廊道，增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的連通性，為物種遷移和基因交流提供必要的生態(tài)通道[30， 36-39]。通過(guò)土地利用調(diào)整和生態(tài)工程建設(shè)（如濕地公園、綠色屏障等），進(jìn)一步提高環(huán)湖生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。

3.3 環(huán)湖生態(tài)帶內(nèi)不同重要性生境斑塊的保護(hù)建議

本研究發(fā)現(xiàn)：2000—2020年間，高重要性等級(jí)（4級(jí)和5級(jí)） 斑塊主要分布于北西部與東南部地勢(shì)較高、山林密布的地區(qū)。已有研究表明：斑塊重要性等級(jí)越高，林地占比越大，這些區(qū)域通常具有深厚的土層和良好的排水條件，有利于樹(shù)木和草本植物的生長(zhǎng)和生態(tài)位分化，從而形成核心類斑塊[40]。林地的廣泛分布在維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和景觀連通性方面起到了關(guān)鍵作用。同時(shí)，生態(tài)保護(hù)政策（如退耕還林、退耕還草等） 的實(shí)施有效減少了人類活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾，進(jìn)一步增強(qiáng)了斑塊的生態(tài)功能。此外，草地雖然在不同重要性等級(jí)斑塊中的占比低于林地，但在維持區(qū)域生物多樣性和防止水土流失方面同樣不可或缺[33]。

基于撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶生境斑塊重要性評(píng)價(jià)的結(jié)果及實(shí)際情況，應(yīng)按不同重要性等級(jí)采取差異化的保護(hù)與恢復(fù)措施，以實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)功能的最大化。高重要性等級(jí)（4 級(jí)和5 級(jí)） 斑塊是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的核心部分，主要分布于北部和中西部地區(qū)，這些斑塊生態(tài)環(huán)境優(yōu)越，對(duì)維持生物多樣性和促進(jìn)生態(tài)連通性具有不可替代的作用，因此，建議在這些區(qū)域設(shè)立核心保護(hù)區(qū)，并開(kāi)展?jié)竦厣鷳B(tài)補(bǔ)水、森林撫育等工程，通過(guò)間伐優(yōu)化森林結(jié)構(gòu)，促進(jìn)自然更新；同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)周邊企業(yè)和居民點(diǎn)的環(huán)境監(jiān)管，以降低人類活動(dòng)對(duì)高重要性斑塊的干擾。中重要性等級(jí)（3級(jí)） 斑塊主要分布于東北部和東南部地區(qū)，生態(tài)功能低于高等級(jí)斑塊，但在生態(tài)緩沖和壓力緩解方面具有重要意義，應(yīng)通過(guò)限制開(kāi)發(fā)強(qiáng)度、推廣生態(tài)友好型開(kāi)發(fā)模式、構(gòu)建河岸生態(tài)緩沖帶等措施，減少水土流失和污染物入湖，并通過(guò)濕地植物和微生物的協(xié)同作用凈化水體[41]；此外，推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)，減少化肥和農(nóng)藥使用，能夠有效降低農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的破壞；建議建立生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對(duì)潛在的生態(tài)退化問(wèn)題。低重要性等級(jí)（2級(jí)和1級(jí)） 斑塊主要分布于西南部和中東部地區(qū)，其生態(tài)功能較為薄弱，但具有一定的生態(tài)修復(fù)潛力，建議適度開(kāi)展生態(tài)旅游和休閑農(nóng)業(yè)等活動(dòng)，在保持生態(tài)系統(tǒng)基本功能不受損的前提下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益；通過(guò)日常的植被恢復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)維護(hù)工作，減少進(jìn)一步退化的可能性。為此，需鼓勵(lì)當(dāng)?shù)鼐用窈陀慰头e極參與生態(tài)保護(hù)活動(dòng)，通過(guò)普及生態(tài)保護(hù)知識(shí)，提高公眾的生態(tài)保護(hù)意識(shí)，增強(qiáng)對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的支持[34]。

目前，針對(duì)撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶的研究較為有限，多數(shù)研究集中于流域整體保護(hù)或農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，而對(duì)生態(tài)帶不同重要性斑塊的具體保護(hù)策略探討較少[42]。此外，林地作為景觀連通性的關(guān)鍵要素，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，包括林地、疏林地、灌木林地等地表覆蓋類型，但本研究未對(duì)其生態(tài)功能差異展開(kāi)深入分析。未來(lái)研究應(yīng)進(jìn)一步聚焦于林地生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部差異及其對(duì)景觀連通性的影響機(jī)制，同時(shí)探索草地資源在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中的具體貢獻(xiàn)，從而為環(huán)湖生態(tài)帶的保護(hù)和管理提供更全面的科學(xué)依據(jù)。

4結(jié)論

2000—2020年間，撫仙湖環(huán)湖生態(tài)帶生態(tài)用地主要分布于環(huán)湖生態(tài)帶邊界及北部群山，非生態(tài)用地則集中于水體周圍。土地利用變化顯著，耕地轉(zhuǎn)出面積為54.28 km²， 林地轉(zhuǎn)入面積為69.60 km²，反映出耕地、草地與林地之間的相互轉(zhuǎn)化最為頻繁。核心類斑塊面積占比最大，是景觀連通性的關(guān)鍵區(qū)域，而支線類和邊緣類斑塊數(shù)量最多，表明人類活動(dòng)對(duì)景觀格局的影響顯著。2010年生態(tài)用地結(jié)構(gòu)及景觀連通性發(fā)生較大改變，ECA和DOC值驟降，生態(tài)組分分布趨于分散，特別是在南部、西部及東北部區(qū)域，其主要驅(qū)動(dòng)因素為農(nóng)業(yè)擴(kuò)張及人類活動(dòng)干擾。林地轉(zhuǎn)化為耕地是景觀連通性驟降的主要原因，應(yīng)針對(duì)不同重要性斑塊等級(jí)采取差異化保護(hù)措施：對(duì)高重要性斑塊加強(qiáng)核心保護(hù)區(qū)建設(shè)，對(duì)中等重要性斑塊實(shí)施生態(tài)緩沖功能優(yōu)化，對(duì)低重要性斑塊探索生態(tài)經(jīng)濟(jì)融合路徑。通過(guò)科學(xué)的用地結(jié)構(gòu)與連通性優(yōu)化分析，可有效識(shí)別關(guān)鍵區(qū)域及薄弱環(huán)節(jié)，為生態(tài)廊道的恢復(fù)與管理提供科學(xué)依據(jù)，有助于保護(hù)撫仙湖湖泊生態(tài)系統(tǒng)并改善環(huán)湖生態(tài)帶的景觀格局，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可持續(xù)發(fā)展。

責(zé)任編輯：何承剛