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自然资源遥感  2024, Vol. 36 Issue (3): 187-195    DOI: 10.6046/zrzyyg.2023136
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基于InVEST模型的长三角生态绿色一体化示范区生境质量时空演变特征分析
赵强1(), 王天鸠2(), 王涛3, 程素丹4
1.宿州学院环境与测绘工程学院,宿州 234000
2.烟台市昆嵛山林场,烟台 264112
3.绍兴市自然资源和规划局上虞分局,绍兴 312300
4.杭州市勘测设计研究院有限公司,杭州 310012
InVEST model-based analysis of spatiotemporal evolution characteristics of habitat quality in the ecological green integrated demonstration area, Yangtze River Delta
ZHAO Qiang1(), WANG Tianjiu2(), WANG Tao3, CHENG Sudan4
1. Faculty of Environmental and Surveying Engineering, Suzhou University, Suzhou 234000, China
2. Kunyu Mountain Forest Farm, Yantai 264112, China
3. Shaoxing Natural Resources and Planning Bureau Shangyu Branch, Shaoxing 312300, China
4. Hangzhou Geotechnical Engineering & Surveying Research Institute Limited Company, Hangzhou 310012,China
全文: PDF(4881 KB)   HTML  
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摘要 

评估区域生境质量对维护区域生物多样性、提升人类福祉、促进区域可持续发展具有重要意义。为此,该文基于2000年、2010年、2020年3期土地利用数据,运用InVEST模型和生境质量指数法对长三角生态绿色一体化示范区的生境质量进行分析,并探讨了区域生境质量与土地利用之间的关系,结果表明: ①2000—2020年间,研究区生境质量等级为中等,生境质量指数呈现降低的趋势,生境退化程度逐渐减小; 就区县而言,2000—2010年,两区一县均呈退化趋势; 2010—2020年,青浦区、嘉善县生境质量得到改善,而吴江区生境仍然处于退化的状态; ②2000—2020年间,研究区生境中等级的主要地类为耕地和草地,生境质量优的地类主要为分布在北部和中部的水域和湿地,差、较差等级主要分布在研究区建设用地; ③研究区生境质量与土地利用结构存在较强的关联性,土地利用变化剧烈的地区,生境质量变化越显著。研究结果可为研究区域的生物多样性保护以及土地利用管理提供参考。
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赵强
王天鸠
王涛
程素丹
关键词 ： 生境质量,  土地利用,  转移矩阵,  InVEST模型,  生物多样性,  时空特征    
Abstract：

Assessing regional habitat quality holds great significance for maintaining regional biodiversity, enhancing human well-being, and achieving regional sustainable development. Based on the land use data of 2000, 2010, and 2020, this study analyzed the spatiotemporal characteristics of the habitat quality in the ecological green integrated demonstration area in the Yangtze River Delta using the InVEST model and the habitat quality index method. Furthermore, this study explored the relationship between regional habitat quality and land use. Key findings are as follows: ① From 2000 to 2020, the study area exhibited moderate habitat quality, with the habitat quality index trending downward and the habitat degradation gradually mitigating. Regarding the districts and counties in this area, Qingpu District of Shanghai, Wujiang District of Suzhou, Jiangsu, and Jiashan County of Jiaxing, Zhejiang (the two districts and one county) showed a downward trend in the habitat quality from 2000 to 2010. In contrast, from 2010 to 2020, Qingpu District and Jiashan County exhibited improved habitat quality, while Wujiang District still maintained a downward trend in the habitat quality; ② From 2000 to 2020, the study area primarily featured moderate habitat, with major land types including cultivated land and grassland. During this period, the water and wetland areas in the north and center, respectively exhibited the highest habitat quality, while the construction land in the study area displayed poor and inferior habitat; ③ There is a strong correlation between the habitat quality and land use structure in the study area. Specifically, areas with more intense changes in land use feature more significant variations in habitat quality. The results of this study will provide a reference for biodiversity conservation and land use management in the study area.
Key words： habitat quality    land use    transition matrix    InVEST model    biodiversity    spatiotemporal characteristic
收稿日期: 2023-05-16      出版日期: 2024-09-03
ZTFLH:  P237  
  TP79  
基金资助:宿州学院科研发展基金项目(2021fzjj23);安徽省教学团队项目(2020jxtd285);宿州学院专业带头人项目(2019XJZY06);皖北3S技术应用研究中心项目(2021XJPT12);宿州学院校企合作实践教育基地项目(szxy2022xqhz01)
通讯作者: 王天鸠(1982-),女,研究生,高级工程师,主要研究方向为土地信息技术和自然资源监测。Email:165216229@qq.com。
作者简介: 赵 强(1982-),男,硕士,讲师,主要研究方向为3S理论与应用等。Email: 52490618@qq.com。
引用本文:   
赵强, 王天鸠, 王涛, 程素丹. 基于InVEST模型的长三角生态绿色一体化示范区生境质量时空演变特征分析[J]. 自然资源遥感, 2024, 36(3): 187-195.
ZHAO Qiang, WANG Tianjiu, WANG Tao, CHENG Sudan. InVEST model-based analysis of spatiotemporal evolution characteristics of habitat quality in the ecological green integrated demonstration area, Yangtze River Delta. Remote Sensing for Natural Resources, 2024, 36(3): 187-195.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/zrzyyg.2023136      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2024/V36/I3/187
Fig.1  长三角生态绿色一体化示范区位置
威胁因子 最大影响距离/km 权重 衰退类型
耕地 0.5 0.2 线性
建设用地 5.0 0.5 指数
Tab.1  研究区威胁因子及权重
土地利用类型 生境适宜度 敏感度
耕地 建设用地
耕地 0.3 0.0 0.5
林地 1.0 0.4 0.6
草地 0.7 0.3 0.4
湿地 1.0 0.4 0.5
水域 0.9 0.6 0.7
建设用地 0.0 0.0 0.0
Tab.2  生境适宜度及其对不同威胁因子的敏感度
乡级行政区 2000年 2010年 2020年 乡级行政区 2000年 2010年 2020年
白鹤镇 0.540 0.512 0.505 天凝镇 0.560 0.579 0.606
华新镇 0.460 0.405 0.336 干窑镇 0.572 0.558 0.598
重固镇 0.553 0.522 0.518 魏塘街道 0.517 0.454 0.491
香花桥街道 0.548 0.426 0.384 惠民街道 0.542 0.467 0.475
徐泾镇 0.449 0.340 0.286 罗星街道 0.543 0.459 0.420
赵巷镇 0.534 0.482 0.418 大云镇 0.553 0.517 0.514
夏阳街道 0.515 0.526 0.523 黎里镇 0.906 0.876 0.876
盈浦街道 0.532 0.484 0.374 同里镇 0.838 0.795 0.665
太湖新城镇 0.947 0.953 0.818 朱家角镇 0.866 0.865 0.956
金泽镇 0.840 0.806 0.855 平望镇 0.796 0.786 0.774
练塘镇 0.577 0.632 0.693 盛泽镇 0.610 0.547 0.517
西塘镇 0.606 0.625 0.600 震泽镇 0.687 0.599 0.639
姚庄镇 0.640 0.677 0.651 七都镇 0.733 0.695 0.925
陶庄镇 0.722 0.786 0.841 桃源镇 0.543 0.512 0.545
Tab.3  2000—2020年长三角生态绿色一体化示范区各乡级行政区生境质量指数平均值
Fig.2  长三角生态绿色一体化示范区生境质量空间分布
Fig.3  长三角生态绿色一体化示范区各乡级行政区2000年、2010年和2020年生境质量的等级示意图
Fig.4  长三角生态绿色一体化示范区2000年、2010年和2020年土地利用变化
年份 指标 耕地 林地 草地 湿地 水域 建设用地
2000年 面积/km2 1 589.75 0.00 0.05 0.26 542.75 267.78
2010年 面积/km2 1 407.73 0.05 0.74 0.72 541.71 449.61
2020年 面积/km2 1 147.12 29.40 13.27 0.10 555.72 654.96
2000—2010年 面积变化量/km2 -182.02 0.05 0.69 0.45 -1.04 181.83
动态度/% -1.14 — 138.00 17.30 -0.02 6.79
2010—2020年 面积变化量/km2 -260.61 29.36 12.53 -0.62 14.01 205.35
动态度/% -1.85 — 169.00 -8.61 0.25 7.66
2000—2020年 面积变化量/km2 - 442.63 29.40 13.22 -0.16 12.97 387.18
动态度/% -1.39 — 1 322.00 -3.07 0.12 7.22
Tab.4  2000—2020年长三角生态绿色一体化示范区土地利用变化情况
Fig.5  2000年、2010年、2020年各区县土地利用类型变化图
乡级
行政区		 2000—
2010年		 2010—
2020年		 乡级
行政区		 2000—
2010年		 2010—
2020年
白鹤镇 2.50 0.17 天凝镇 0.42 3.78
华新镇 3.27 3.94 干窑镇 2.76 2.48
重固镇 3.32 0.22 魏塘街道 3.70 2.28
香花桥街道 6.39 2.27 惠民街道 4.30 3.12
徐泾镇 5.25 5.67 罗星街道 4.78 3.48
赵巷镇 5.22 4.14 大云镇 2.08 2.76
夏阳街道 3.77 1.13 黎里镇 0.62 2.14
盈浦街道 3.46 3.97 同里镇 2.09 3.07
太湖新城镇 1.36 2.79 朱家角镇 0.49 2.53
金泽镇 0.13 1.19 平望镇 0.25 2.07
练塘镇 2.67 1.36 盛泽镇 1.80 4.44
西塘镇 0.39 0.76 震泽镇 1.70 4.42
姚庄镇 2.61 0.67 七都镇 0.79 6.79
陶庄镇 1.14 1.58 桃源镇 0.64 1.87
Tab.5  各乡级行政区综合土地利用动态度
时间段 2000—2010年 2010—2020年
Pearson相关系数 0.750**① 0.461*
Tab.6  土地利用变化与生境质量变化的相关性
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