摘""" 要：探究土地利用及生境質(zhì)量變化，對(duì)促進(jìn)區(qū)域土地資源可持續(xù)利用，維護(hù)生態(tài)安全具有重大意義。以滁州市為研究區(qū)，基于2000—2020年土地利用數(shù)據(jù)，利用PLUS模型、IM模型和InVEST模型分析土地利用及生境質(zhì)量時(shí)空演變，并預(yù)測(cè)2030年滁州市不同情景下的土地利用和生境質(zhì)量狀況。結(jié)果表明：2000—2020年，滁州市建設(shè)用地持續(xù)擴(kuò)張，耕地面積逐漸減少，土地利用強(qiáng)度變化傾向性特征明顯;2030年滁州市生態(tài)保護(hù)情景下的林草地增長(zhǎng)較明顯，建設(shè)用地?cái)U(kuò)張速度減緩，其他3種情景下的生態(tài)用地呈減少趨勢(shì)，城市藍(lán)綠空間萎縮;2000—2020年，滁州市生境質(zhì)量整體呈下降趨勢(shì)，建設(shè)用地?cái)U(kuò)張引發(fā)瑯琊區(qū)及周邊生境質(zhì)量顯著下降;2030年滁州市4種情景下的生境質(zhì)量水平由高到低排序?yàn)樯鷳B(tài)保護(hù)情景gt;耕地保護(hù)情景gt;自然發(fā)展情景gt;經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景。綜上，本研究可為滁州市生態(tài)格局優(yōu)化及高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)參考。

關(guān)鍵詞：土地利用變化;生境質(zhì)量;PLUS模型;InVEST模型;滁州市

中圖分類號(hào)：X826;X171.1"""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"""""""""" DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2024.08.006

Spatio-temporal Evolution and Prediction of Land Use and Habitat Quality in Chuzhou City Based on PlUS-InVEST Model

REN Chaoqun，LIU Pinghui

（School of Earth Sciences， East China University of Technology， Nanchang， Jiangxi 330000， China）

Abstract：Exploring land use patterns and habitat quality under different scenarios is of great significance to promote the sustainable use of regional land resources and maintain ecological security. Based on the land use data of Chuzhou City from 2000 to 2020， the PLUS model， IM model and InVEST model were used to analyze the spatial-temporal evolution characteristics of land use change and habitat quality and to simulate the land use pattern and habitat quality of Chuzhou City under different scenarios in 2030. The results showed that from 2000 to 2020， the construction land of Chuzhou City continued to expand， the cultivated land area gradually decreased， and the change tendency of land use intensity was obvious. In 2030， under the ecological protection scenario of Chuzhou City， forest and grassland land increased significantly， and the expansion rate of construction land slowed down. In the other three scenarios， ecological land use decreased， and the urban blue-green spaces shrank.From 2000 to 2020， the overall habitat quality of Chuzhou City showed a downward trend， and the expansion of construction land led to a significant decline in habitat quality in Langya District and its surrounding areas. In 2030， the habitat quality of Chuzhou City was ranked from high to low in four scenariosecological protection scenariogt;cultivated land protection scenariogt;natural development scenariogt;economic development scenario. The results can provide scientific references for the optimization of ecological patterns and the high-quality development in Chuzhou City.

Key words： land use change; habitat quality; PLUS model; InVEST model; Chuzhou City

天津農(nóng)業(yè)科學(xué)" Tianjin Agricultural Sciences

2024，30（8）：39-47

收稿日期：2024-07-03

作者簡(jiǎn)介：任超群（1997—），女，安徽滁州人，在讀碩士生，主要從事土地資源管理研究。

通訊作者簡(jiǎn)介：劉平輝（1969—），男，江西撫州人，教授，博士，主要從事土地資源管理研究。

土地利用變化是連接自然與人類社會(huì)的重要紐帶，也可以直接反映人類活動(dòng)在地表環(huán)境上的轉(zhuǎn)化過程[1]。生境質(zhì)量是指生態(tài)系統(tǒng)在特定時(shí)空條件下，提供給物種生存和可持續(xù)發(fā)展的能力[2]，在一定程度上反映區(qū)域生物多樣性狀況，是衡量生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)。然而，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人類活動(dòng)強(qiáng)度的提高，建設(shè)用地?cái)U(kuò)張不斷，土地利用結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生巨大改變[3-4]，區(qū)域生境質(zhì)量下降，生境斑塊破碎化現(xiàn)象日益凸顯[5]。因此，深入分析區(qū)域土地利用變化及生境質(zhì)量時(shí)空演變，能夠?yàn)樯鷳B(tài)文明建設(shè)提供科學(xué)借鑒。

LUCC研究中，模擬并預(yù)測(cè)未來(lái)LUCC演變過程成為普遍研究方法。在CA模型的基礎(chǔ)上，研究人員開發(fā)出FLUS、CLUS-S、PLUS等模型[6-7]。PLUS模型能夠有效模擬多地類綜合演變，被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外研究。周侗等[8]基于PLUS模型分析不同情景下的南京市土地利用的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化，比較不同情景下的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)占比和土地類型的空間分布。徐海斌等[9]利用PLUS模型模擬各類用地未來(lái)空間布局，劃分各類用地彈性空間。目前，常見的生境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究方法主要有RSEI、HIS、SoLVES、InVEST等模型[10-11]，而InVEST模型具有操作簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)易獲取的優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)研究多集中在城市群、流域、市域等尺度。常玉旸等[12]基于InVEST模型和Fragstats軟件評(píng)估京津冀地區(qū)景觀格局和生境質(zhì)量演變特征。楊伶等[13]基于InVEST模型模擬2030年洞庭湖流域不同情景下的生境質(zhì)量格局。蘇敬等[14]利用InVEST模型評(píng)估1985—2020年忻州市生境質(zhì)量并分析其地形梯度效應(yīng)。

PLUS模型和InVEST模型在預(yù)測(cè)土地利用和評(píng)估生境質(zhì)量等方面各有優(yōu)勢(shì)并得到了廣泛運(yùn)用。鑒于此，耦合2種模型并深入探究未來(lái)城市土地利用變化和生境質(zhì)量演變特征，可為制定區(qū)域生物多樣性保護(hù)和土地開發(fā)政策提供了重要的理論支撐。

近年來(lái)，滁州市憑借南京都市圈和合肥都市圈的地緣優(yōu)勢(shì)，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，土地利用格局發(fā)生改變，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間矛盾突出。因此，利用相關(guān)軟件定量探究滁州市生境質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文基于滁州市2000年、2010年、2020年3期土地利用數(shù)據(jù)，運(yùn)用InVEST模型定量評(píng)估研究區(qū)生境質(zhì)量時(shí)空演變特征，借助PLUS模型預(yù)測(cè)2030年滁州市不同發(fā)展情景下的土地利用格局并分析生境質(zhì)量，對(duì)未來(lái)滁州市管理生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)具有借鑒意義。

1 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)域概況

滁州市（31°51'～33°13'N，117°09'～119°13'E）位于安徽省東部，是長(zhǎng)三角一體化發(fā)展核心城市之一。滁州屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，雨熱同期。地勢(shì)西高東低，地貌以丘陵、平原為主。土地利用類型總體上以耕地、林地為主，建設(shè)用地總量不斷擴(kuò)張。截至2023年底，滁州市地區(qū)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值3 782.01億元，常住人口405萬(wàn)人。隨著人口增長(zhǎng)和城鎮(zhèn)化水平提高，滁州市土地利用與覆被發(fā)生變化，生物多樣性減少，威脅到區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所用數(shù)據(jù)包括土地利用數(shù)據(jù)[15]和PLUS模型驅(qū)動(dòng)因子數(shù)據(jù)[16]，數(shù)據(jù)來(lái)源見表1。所有柵格數(shù)據(jù)精度統(tǒng)一為30 m×30 m，坐標(biāo)統(tǒng)一為WGS_1984_UTM_Zone_50N。

2 研究方法

2.1" PLUS模型

2.1.1 模型介紹 PLUS模型是基于柵格數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)未來(lái)土地利用空間格局的模型[6]。該模型通過挖掘各類土地利用變化的誘因，利用隨機(jī)森林算法提取土地?cái)U(kuò)張部分，計(jì)算各地類發(fā)展的可能性，分析土地利用變化綜合概率，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地利用模式的優(yōu)化[17]。PLUS模型具有模擬精度高、數(shù)據(jù)處理速度快的優(yōu)點(diǎn)。

LEAS模塊采用隨機(jī)森林算法對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)抽樣，探索土地利用類型擴(kuò)張的驅(qū)動(dòng)因素，獲得各地類發(fā)展概率[17]。CARS模塊負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)各地類的發(fā)展演變趨勢(shì)模擬，聯(lián)合土地利用轉(zhuǎn)換規(guī)則、領(lǐng)域權(quán)重和各地類未來(lái)需求像元數(shù)等模擬不同斑塊的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)換過程。模型運(yùn)行各參數(shù)設(shè)置參照陳竹安等[18]研究和滁州市實(shí)際情況。公式如下[17]：

Pi， k" （X） =（1）

式中，Pi， k" （X） 為空間單元i處輸出的地類k的增長(zhǎng)概率;X表示多個(gè)驅(qū)動(dòng)力因素組成的向量;函數(shù)I為決策樹集成的指數(shù)函數(shù);函數(shù)hn（X）為預(yù)測(cè)的土地利用類型;M為決策樹的總數(shù);d取值1或0。若d=1，表示存在其他地類可以轉(zhuǎn)為地類k;若d=0，則表示其他地類可以向地類k以外的地類轉(zhuǎn)移。

（2）

式中，Dk t 表t時(shí)地類k的慣性系數(shù);Gk t -1和Gk t -2分別表示t-1時(shí)和t-2時(shí)土地需求和實(shí)際數(shù)量的差值。

2.1.2 精度驗(yàn)證 本文以2000—2010年土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，預(yù)測(cè)2020年土地利用空間分布，并與2020年實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行空間疊加分析。結(jié)果顯示，Kappa系數(shù)為0.85，F(xiàn)OM值為0.23。Kappa系數(shù)大于0.8，表明模擬精度較高[13]，PLUS模型對(duì)滁州市土地利用變化模擬效果較好。

2.1.3 多情景設(shè)置 根據(jù)滁州市保護(hù)與發(fā)展的需求，結(jié)合已有研究經(jīng)驗(yàn)[7]，參考?xì)v史滁州市土地利用轉(zhuǎn)移變化規(guī)律和《滁州市國(guó)土空間總體規(guī)劃（2021—2035年）》，本文設(shè)定自然發(fā)展、耕地保護(hù)、生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展4種情景。

自然發(fā)展情景：2030年土地需求基于2010—2020年演化趨勢(shì)利用Markov chain模塊預(yù)測(cè)確定，將水域設(shè)為限制轉(zhuǎn)化區(qū)。

耕地保護(hù)情景：在自然發(fā)展情景基礎(chǔ)上，通過限制像元數(shù)降低轉(zhuǎn)移概率限制。建設(shè)用地向耕地轉(zhuǎn)移的概率增加50%，耕地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)移的概率減少50%。

生態(tài)保護(hù)情景：建設(shè)用地轉(zhuǎn)為林地的概率增加50%，林地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)移的概率減少50%，草地和水域等生態(tài)用地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地的概率均減少20%。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景：耕地、草地、林地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地的概率均增加20%，建設(shè)用地向其他地類轉(zhuǎn)移的概率減少20%。

2.2 IM模型

IM模型是由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）李帥呈在深入研究土地利用轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)上[19]提出的強(qiáng)度分析框架。該模型依據(jù)絕對(duì)數(shù)量和相對(duì)比例2個(gè)維度，通過構(gòu)建土地利用變化強(qiáng)度圖譜直觀地展示地類間的轉(zhuǎn)換特征，從而對(duì)LUCC的轉(zhuǎn)移趨勢(shì)展開深入探究。相較于單一的土地利用分析方法，IM模型能夠更深層次地挖掘土地利用類型演變趨勢(shì)和轉(zhuǎn)移規(guī)律[20]，分析該趨勢(shì)對(duì)土地利用/覆被結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，為土地利用管理提供了有效的科學(xué)依據(jù)。

2.3 InVEST模型

InVEST模型中，生境質(zhì)量模塊被廣泛應(yīng)用于評(píng)估生境質(zhì)量和人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。該模型基于威脅因子權(quán)重、影響距離、土地利用類型對(duì)威脅因子的敏感度計(jì)算研究區(qū)的生境質(zhì)量，具有良好的適用性和易操作性[21]。生境質(zhì)量取值范圍為0～1。值越接近1，表明生境質(zhì)量越好;值越接近0，表明生境質(zhì)量越差。計(jì)算公式如下[22-23]：

Qik=Hk1-

（3）

式中，Hk為生境適宜度;Dik為生境退化度;K為半飽和參數(shù)，軟件默認(rèn)取值0.5;Z為常量，一般取值為2.5;Qik為生境質(zhì)量指數(shù)，取值范圍0～1。值越大，表明生境質(zhì)量越好。

通過參考現(xiàn)有研究成果[24-25]，結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況，本研究將耕地、建設(shè)用地和未利用地作為威脅因子，設(shè)置InVEST模型相關(guān)參數(shù)（表2、表3）。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用變化

3.1.1 土地利用結(jié)構(gòu) 2000—2020年，滁州市土地利用類型以耕地和林地為主（表4）。區(qū)內(nèi)耕地分布范圍連續(xù)且廣泛。林地主要分布在江淮分水嶺地區(qū)，水域主要集中分布在天長(zhǎng)市和明光市地區(qū)。

建設(shè)用地主要分布在東部中心城市及城鎮(zhèn)地區(qū)和西北部平原地區(qū)。草地和未利用地面積較少，不足總面積的2%，呈零星斑狀分布（圖1）。

圖2顯示不同土地利用類型在20年間的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系。2000—2010年，滁州市林地面積變化最大，減少9 354.87 hm2，主要轉(zhuǎn)為耕地和建設(shè)用地。此階段人口增長(zhǎng)，糧食需求量增加，人造地表擴(kuò)張。2010—2020年，滁州市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張幅度最大，增加50 411.25 hm2，大量耕地、林地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地。隨著退耕還林（草）和長(zhǎng)江防護(hù)林工程的實(shí)施，林地面積的變化幅度呈下降趨勢(shì)。此階段城市化進(jìn)程加快，對(duì)住宅用地和工業(yè)用地需求增加，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷完善，侵占農(nóng)業(yè)和生態(tài)空間?？傮w而言，20年間滁州市耕地面積呈減少趨勢(shì)，建設(shè)用地以瑯琊區(qū)為中心面積逐步擴(kuò)大，生態(tài)土地覆蓋流失嚴(yán)重，耕地、林地和建設(shè)用地之間相互轉(zhuǎn)換劇烈。

3.1.2 土地利用強(qiáng)度 由圖3可知，耕地和林地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)化、林地向耕地轉(zhuǎn)化呈現(xiàn)出系統(tǒng)傾向性的轉(zhuǎn)換特征;耕地向林地轉(zhuǎn)化、建設(shè)用地向水域轉(zhuǎn)化呈現(xiàn)出絕對(duì)傾向性特征;未利用地向建設(shè)用地、林地轉(zhuǎn)化等呈現(xiàn)出相對(duì)傾向性特征;草地、水域向建設(shè)用地轉(zhuǎn)化等呈現(xiàn)出系統(tǒng)抑制性特征。

強(qiáng)度圖譜體現(xiàn)土地利用類型的區(qū)域共性規(guī)律，有助于判斷各地類之間的轉(zhuǎn)換趨勢(shì)[19]。2000—2020年，滁州市地類轉(zhuǎn)入面積較多的有建設(shè)用地、耕地、林地，這與強(qiáng)度圖譜中的傾向性特征一致。這進(jìn)一步說明了其他地類更傾向于轉(zhuǎn)入這3種地類，符合中國(guó)土地系統(tǒng)變化的一般性規(guī)律。

3.2 土地利用預(yù)測(cè)

在自然發(fā)展情景下，相較于2020年，2030年滁州市建設(shè)用地面積變化幅度較大，增加38 056.41 hm2;耕地和林地面積呈減少趨勢(shì)，林地、耕地面積分別減少16 066.26、23 869.08 hm2。在耕地保護(hù)情景下，耕地?cái)U(kuò)張顯著，增加28 884.96 hm2;林地和建設(shè)用地面積減少明顯，分別減少15 737.76、5 463.00 hm2。在生態(tài)保護(hù)情景下，建設(shè)用地?cái)U(kuò)張幅度較小;林地和草地面積分別增加3 335.31、1 147.50 hm2。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景下，建設(shè)用地較自然發(fā)展情景進(jìn)一步擴(kuò)張，耕地和林地規(guī)模大幅減小，面積分別減少30 967.20、17 626.05 hm2（表5、圖4）。

總體而言，在自然發(fā)展情景下，各土地利用類型主要流向建設(shè)用地，生態(tài)面積減少。在耕地保護(hù)情景下，實(shí)現(xiàn)了耕地的有效保護(hù)，但較少考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況，參考性較低。在生態(tài)保護(hù)情景下，受生態(tài)保護(hù)修復(fù)政策的影響，具有高生態(tài)效益的林地和草地得到有效保護(hù)，建設(shè)用地規(guī)模增長(zhǎng)幅度較小，對(duì)滁州市土地利用變化有較強(qiáng)的指導(dǎo)作用。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景下，耕地和林地規(guī)?？s小，建設(shè)用地快速擴(kuò)張，嚴(yán)重威脅滁州市耕地保護(hù)和生態(tài)建設(shè)。

3.3 生境質(zhì)量變化

為了呈現(xiàn)生境質(zhì)量在不同年份的演變過程，本文基于“自然斷點(diǎn)法”將生境質(zhì)量結(jié)果依次劃分0～0.3、0.3～0.6、0.6～0.8、0.8～1，分別對(duì)應(yīng)差、中、良、優(yōu)4個(gè)等級(jí)[25]，得出各時(shí)期滁州市不同等級(jí)的生境質(zhì)量面積占比（表6）。滁州市2000年、2010年、2020年生境質(zhì)量均值分別為0.366 8、0.365 3、0.354 7，具有潛在的生境退化風(fēng)險(xiǎn)。

從時(shí)間尺度上看，2000年以來(lái)，滁州市生境質(zhì)量呈逐年下降趨勢(shì)，各等級(jí)生境質(zhì)量面積變化顯著。2000—2020年，中等級(jí)生境質(zhì)量面積占比最大，但呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)，面積減少48 535.38 hm2;良和優(yōu)等級(jí)生境質(zhì)量面積較2000年分別減少1 044.36、1 065.69 hm2;差等級(jí)生境質(zhì)量區(qū)域分布范圍擴(kuò)張，面積增加50 645.43 hm2。

從空間尺度上看，滁州市生境質(zhì)量空間差異顯著，沿江淮嶺脊線和西北部呈高分布格局，其余區(qū)域呈低分布格局（圖5）。生境質(zhì)量為優(yōu)等的區(qū)域主要集中于中部林地，植被覆蓋度較高且受人類活動(dòng)影響較小。中和良等級(jí)生境質(zhì)量區(qū)域主要位于中部和西北部，集中在鳳陽(yáng)縣、南譙區(qū)、來(lái)安縣西北部等地，該區(qū)域土地類型主要為林地、草地和水域。差等級(jí)生境質(zhì)量區(qū)域主要位于東南部和西南部地區(qū)，集中于天長(zhǎng)市、定遠(yuǎn)縣、瑯琊區(qū)等地，該區(qū)域以耕地與建設(shè)用地為主，地勢(shì)平緩，人類活動(dòng)密集。滁州市在南京經(jīng)濟(jì)區(qū)的輻射帶動(dòng)下，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化對(duì)周邊生境的威脅較為強(qiáng)烈。

結(jié)合土地利用及轉(zhuǎn)移變化可知，2000—2020年，作為生境威脅源的建設(shè)用地快速擴(kuò)張，林地、草地等生態(tài)用地面積減少，導(dǎo)致區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化，差等級(jí)生境質(zhì)量面積持續(xù)增加?，樼饏^(qū)、來(lái)安縣、天長(zhǎng)市等區(qū)域生境質(zhì)量變差，這與工業(yè)園區(qū)建設(shè)和人造地表擴(kuò)張有關(guān)。耕地向林地、草地轉(zhuǎn)移區(qū)域主要集中在南譙區(qū)、明光市，該區(qū)域生境質(zhì)量相對(duì)較高。這說明退耕還林等生態(tài)保護(hù)措施的實(shí)施有利于恢復(fù)生態(tài)土地，提高區(qū)域生態(tài)服務(wù)功能。

3.4 生境質(zhì)量模擬

本研究基于PLUS模型獲得的2030年滁州市多情景土地利用預(yù)測(cè)結(jié)果，提取各情景下的威脅因子數(shù)據(jù)導(dǎo)入InVEST模型（圖6）。自然發(fā)展情景、耕地保護(hù)情景、生態(tài)保護(hù)情景和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景下的生境質(zhì)量均值分別為0.344 0、0.351 5、0.354 9、0.338 3。與2020年相比，2030年滁州市不同情景下的各等級(jí)生境質(zhì)量面積存在差異（表7）。

在自然發(fā)展情景下，中等級(jí)生境質(zhì)量面積減少45 830.16 hm2;差等級(jí)生境質(zhì)量區(qū)域擴(kuò)張，面積增加39 654.72 hm2，主要集中在瑯琊區(qū)、鳳陽(yáng)縣西部;良和優(yōu)等級(jí)生境質(zhì)量面積無(wú)明顯變化。綜合來(lái)看，在自然發(fā)展情景下，滁州市生境質(zhì)量進(jìn)一步下降，生態(tài)環(huán)境脆弱。

在耕地保護(hù)情景下，中和優(yōu)等級(jí)生境質(zhì)量面積分別減少7 894.17、2 991.78 hm2，主要集中在江淮分水嶺地區(qū);差等級(jí)生境質(zhì)量面積增加10 847.07 hm2;良等級(jí)生境質(zhì)量面積變化不明顯。與自然發(fā)展情景相比，耕地保護(hù)情景下的生境質(zhì)量有所提升。

在生態(tài)保護(hù)情景下，差等級(jí)生境質(zhì)量面積減少7 420.32 hm2;中等級(jí)生境質(zhì)量面積增加11 067.75 hm2，主要集中在江淮分水嶺地區(qū)和天長(zhǎng)市東部;良和優(yōu)等級(jí)生境質(zhì)量面積減少幅度較小。滁州市生境質(zhì)量指數(shù)提高，草地和林地面積增多，區(qū)域景觀連通性提高，生境破碎化程度降低。

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景下，優(yōu)等級(jí)生境質(zhì)量面積減少3 873.06 hm2;差等級(jí)生境質(zhì)量面積增加53 756.64 hm2，主要集中在瑯琊區(qū)和來(lái)安縣南部;中和良等級(jí)生境質(zhì)量面積均減少。滁州市建設(shè)用地的擴(kuò)張影響城市總體生境質(zhì)量。

通過多情景預(yù)測(cè)和生境質(zhì)量對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，在生態(tài)保護(hù)情景下，生境質(zhì)量得到較大程度的恢復(fù)和改善。原因主要是建設(shè)用地面積縮減、林地等生態(tài)用地面積增多。因此，在滁州市土地利用發(fā)展過程中，應(yīng)將空間規(guī)劃與生境質(zhì)量相結(jié)合，發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，加大生態(tài)保護(hù)的力度，構(gòu)建城市綠色發(fā)展空間，加強(qiáng)對(duì)土地資源的合理利用。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

結(jié)合土地利用和生境質(zhì)量變化情況看，生境質(zhì)量空間格局演變與土地利用變化基本一致。2000—2020年，滁州市生境質(zhì)量存在退化趨勢(shì)，這與滁州市城市建設(shè)用地急劇擴(kuò)張導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定有關(guān)。在所有土地利用類型中，建設(shè)用地?cái)U(kuò)張對(duì)生境質(zhì)量的影響最為明顯。江淮嶺脊線地區(qū)植被覆蓋度較高，并且近年來(lái)該地區(qū)積極開展生態(tài)保護(hù)，總體生境質(zhì)量較高。滁州市東南部等平原地區(qū)，人口眾多，耕地面積廣闊，生境質(zhì)量相對(duì)較差。

不同的發(fā)展情景會(huì)直接影響區(qū)域土地利用變化而土地利用變化是導(dǎo)致區(qū)域生境質(zhì)量變化的重要因素。在自然發(fā)展情景、經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景和耕地保護(hù)情景下，滁州市未來(lái)生境質(zhì)量不容樂觀。只有在生態(tài)保護(hù)情景下，區(qū)域生境質(zhì)量才能得到有效恢復(fù)。因此，應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)和穩(wěn)定好生態(tài)用地平衡問題，降低建設(shè)用地?cái)U(kuò)張和農(nóng)田開墾對(duì)生態(tài)廊道的破壞，實(shí)現(xiàn)生態(tài)安全格局優(yōu)化，引導(dǎo)土地可持續(xù)發(fā)展。

本研究仍然存在不足，如涉及宏觀政策性的要素因種種原因未能加入模型、各情景下的像元需求數(shù)預(yù)測(cè)精度存在誤差等，未來(lái)將進(jìn)一步優(yōu)化。

4.2 結(jié)論

（1）滁州市土地利用類型以耕地為主，2000—2020年，建設(shè)用地大幅增長(zhǎng)，建設(shè)用地增長(zhǎng)主要由耕地、林地轉(zhuǎn)入。受人類開發(fā)活動(dòng)的影響，耕地流出面積較多。耕地、林地和建設(shè)用地之間轉(zhuǎn)化較為明顯，土地利用強(qiáng)度變化傾向性特征明顯。

（2）2030年滁州市生態(tài)保護(hù)情景下的林草地面積增長(zhǎng)較為明顯，建設(shè)用地?cái)U(kuò)張速度減緩;在自然發(fā)展情景和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景下，建設(shè)用地增幅較大，城市藍(lán)綠空間萎縮;在耕地保護(hù)情景下，耕地面積明顯提升，林草地面積下降。

（3）2000—2020年，滁州市生境質(zhì)量呈下降趨勢(shì)，高生境質(zhì)量區(qū)域主要集中在江淮嶺脊線和西部林地。建設(shè)用地侵占耕地，生態(tài)用地急劇減少，引發(fā)瑯琊區(qū)及周邊生境質(zhì)量的顯著下降。

（4）對(duì)比分析2030年滁州市4種情景下的生境質(zhì)量可知，僅在生態(tài)保護(hù)情景下，差等級(jí)生境質(zhì)量面積減少，生境質(zhì)量整體呈改善趨勢(shì)，生態(tài)環(huán)境得到改善;在其他3種情景下，生境質(zhì)量均呈現(xiàn)輕微下降趨勢(shì)。因此，滁州市政府需進(jìn)一步管制生態(tài)用地用途，優(yōu)化生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，控制建設(shè)用地，避免盲目擴(kuò)張，保護(hù)生態(tài)用地完整性，提高滁州市整體生境質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 何春陽(yáng)， 張金茜， 劉志鋒， 等. 1990-2018年土地利用/覆蓋變化研究的特征和進(jìn)展[J]. 地理學(xué)報(bào)， 2021， 76（11）： 2730-2748.

[2] 岳文澤， 夏皓軒， 吳桐， 等. 浙江省生境質(zhì)量時(shí)空演變與生態(tài)紅線評(píng)估[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2022， 42（15）： 6406-6417.

[3] 勾蒙蒙， 劉常富， 李樂， 等. 三峽庫(kù)區(qū)典型流域生境質(zhì)量時(shí)空演變特征與情景模擬[J]. 生態(tài)學(xué)雜志， 2023， 42（1）： 180-189.

[4] 鄭賤成， 謝炳庚， 游細(xì)斌. 基于土地利用變化的廣東省生境質(zhì)量時(shí)空演變特征[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2022， 42（17）： 6997-7010.

[5] 喬治， 賀曈， 盧應(yīng)爽， 等. 全球氣候變化背景下基于土地利用的人類活動(dòng)對(duì)城市熱環(huán)境變化歸因分析——以京津冀城市群為例[J]. 地理研究， 2022， 41（7）： 1932-1947.

[6] LIANG X， GUAN Q F， CLARKE K C， et al. Understanding the drivers of sustainable land expansion using a patch-generating land use simulation （PLUS） model： A case study in Wuhan， China[J]. Computers， Environment and Urban Systems， 2021， 85： 101569.

[7] 牛統(tǒng)莉， 熊立華， 陳杰， 等. 基于PLUS模型的長(zhǎng)江流域土地利用變化模擬與多情景預(yù)測(cè)[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版）， 2024， 57（2）： 129-141， 151.

[8] GAO L N， TAO F， LIU R R， et al. Multi-scenario simulation and ecological risk analysis of land use based on the PLUS model： A case study of Nanjing[J]. Sustainable Cities and Society， 2022， 85： 104055.

[9] 徐海斌， 肖長(zhǎng)江， 劉雅雯， 等. 基于PLUS模型的徐州市土地利用布局彈性空間模擬[J]. 資源科學(xué)， 2024， 46（1）： 175-186.

[10] 汪東川， 陳星， 孫志超， 等. 格爾木長(zhǎng)時(shí)間序列遙感生態(tài)指數(shù)變化監(jiān)測(cè)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2022， 42（14）： 5922-5933.

[11] 趙慶建， 吳曉珍. 基于InVEST模型的岷江流域土地利用變化對(duì)生境質(zhì)量的影響研究[J]. 生態(tài)科學(xué)， 2022， 41（6）： 1-10.

[12] 常玉旸， 高陽(yáng)， 謝臻， 等. 京津冀地區(qū)生境質(zhì)量與景觀格局演變及關(guān)聯(lián)性[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)， 2021， 41（2）： 848-859.

[13] 楊伶， 王金龍， 周文強(qiáng). 基于多情景模擬的洞庭湖流域LUCC與生境質(zhì)量耦合演變分析[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)， 2023， 43（2）： 863-873.

[14] 蘇敬， 芮菡藝， 朱沁園， 等. 基于InVEST模型的1985-2020年忻州市生境質(zhì)量演變及地形效應(yīng)[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)， 2023， 39（12）： 1525-1533.

[15] YANG J， HUANG X. The 30m annual land cover dataset and its dynamics in China from 1990 to 2019[J]. Earth System Science Data， 2021， 13（8）： 3907-3925.

[16] 雒舒琪， 胡曉萌， 孫媛， 等. 耦合PLUS-InVEST模型的多情景土地利用變化及其對(duì)碳儲(chǔ)量影響[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)（中英文）， 2023， 31（2）： 300-314.

[17] 胡豐， 張艷， 郭宇， 等. 基于PLUS和InVEST模型的渭河流域土地利用與生境質(zhì)量時(shí)空變化及預(yù)測(cè)[J]. 干旱區(qū)地理， 2022， 45（4）： 1125-1136.

[18] 陳竹安， 劉子強(qiáng)， 張立亭， 等. 南昌市LUCC多情景模擬和生境質(zhì)量時(shí)空演變與預(yù)測(cè)[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)， 2023， 54（5）： 170-180.

[19] 李帥呈， 龔健， 楊建新， 等. 蘭西城市群土地利用/覆被變化模式特征——基于強(qiáng)度分析框架[J]. 資源科學(xué)， 2023， 45（3）： 480-493.

[20] 阮俞理， 劉翠善， 王國(guó)慶， 等. 瀏陽(yáng)河流域土地利用變化特征及其與關(guān)鍵水文要素的關(guān)系[J]. 節(jié)水灌溉， 2024（1）： 53-59， 68.

[21] 張學(xué)儒， 周杰， 李夢(mèng)梅. 基于土地利用格局重建的區(qū)域生境質(zhì)量時(shí)空變化分析[J]. 地理學(xué)報(bào)， 2020， 75（1）： 160-178.

[22] 劉永婷， 楊釗， 徐光來(lái)， 等. 基于MGWR模型的皖江城市帶生境質(zhì)量對(duì)城鎮(zhèn)化的響應(yīng)研究[J]. 地理科學(xué)， 2023， 43（2）： 280-290.

[23] WANG Z Y， LI X， MAO Y T， et al. Dynamic simulation of land use change and assessment of carbon storage based on climate change scenarios at the city level： A case study of Bortala， China[J]. Ecological Indicators， 2022， 134： 108499.

[24] 張徐， 李云霞， 呂春娟， 等. 基于InVEST模型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)科學(xué)， 2022， 41（1）： 237-242.

[25] 鄭亞平， 張俊華， 田惠文， 等. 大別山區(qū)生境質(zhì)量時(shí)空特征及自然-人為因素驅(qū)動(dòng)機(jī)制[J]. 環(huán)境科學(xué)， 2024， 45（4）： 2268-2279.