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基于土地利用变化的山东省生境质量时空演变特征

孙汇颖 宫巧巧 刘庆果 孙丕苓

孙汇颖, 宫巧巧, 刘庆果, 孙丕苓. 基于土地利用变化的山东省生境质量时空演变特征[J]. 土壤通报, 2022, 53(5): 1019 − 1028 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021082301
引用本文: 孙汇颖, 宫巧巧, 刘庆果, 孙丕苓. 基于土地利用变化的山东省生境质量时空演变特征[J]. 土壤通报, 2022, 53(5): 1019 − 1028 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021082301
SUN Hui-ying, GONG Qiao-qiao, LIU Qing-guo, SUN Pi-ling. Spatio-temporal Evolution of Habitat Quality Based on the Land-use Changes in Shandong Province[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(5): 1019 − 1028 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021082301
Citation: SUN Hui-ying, GONG Qiao-qiao, LIU Qing-guo, SUN Pi-ling. Spatio-temporal Evolution of Habitat Quality Based on the Land-use Changes in Shandong Province[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(5): 1019 − 1028 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021082301

基于土地利用变化的山东省生境质量时空演变特征

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021082301
基金项目: 山东省自然科学基金项目(ZR2019QD006)和曲阜师范大学校级大学生创新创业训练计划项目(XJ20200007)资助
详细信息
    作者简介:

    孙汇颖(2000−),女,在读本科,研究方向为自然地理过程与生态环境效应。E-mail: sunhy2911@163.com

    通讯作者:

    E-mail: lqguo23@qfnu.edu.cn

  • 中图分类号: X826

Spatio-temporal Evolution of Habitat Quality Based on the Land-use Changes in Shandong Province

  • 摘要:   目的  厘清近20年山东省生境质量演变特征,明确土地利用变化对生境质量的影响。  方法  运用InVEST模型、GIS空间分析方法分析了2000 ~ 2018年山东省生境质量的时空演变特征。  结果  研究表明:(1)2000 ~ 2018年山东省生境质量整体处于中级水平且空间差异显著,总体呈现中东部高、西部低的空间格局;较低及以下等级生境质量区趋于沿湖、沿海地区及城市市区集中分布,较高及以上等级生境质量区呈现山地、丘陵集聚特征。(2)生境质量指数从0.558下降到0.538,生境质量级差化特征明显,生境质量提升区趋于济南、淄博、潍坊、青岛、临沂等城市边缘区集中分布,生境质量退化区集聚于滨州、东营、潍坊市沿海地区。  结论  山东省生境质量时空变化受土地利用变化影响显著,生境质量提升区主要发生在耕地向林地、草地转化以及未利用地向林地、水域、草地转化地区。
  • 图  1  山东省行政区划及海拔高程图

    Figure  1.  Administrative division of Shandong Province and its altitude elevation

    图  2  2000 ~ 2018年山东省土地利用类型的转换变化

    Figure  2.  Transitions of land use types in Shandong Province during 2000 ~ 2018

    图  3  2000 ~ 2018 年山东省生境质量空间分布

    Figure  3.  Spatial distribution of habitat quality in Shandong Province during 2000 ~ 2018

    图  4  2000 ~ 2018年山东省生境质量变化

    Figure  4.  Changes of habitat quality in Shandong Province during 2000-2018

    表  1  威胁因子影响范围及权重

    Table  1.   Range and weight of the threats affecting habitat quality

    威胁因子
    Threat factor
    最大胁迫距离 (km)
    Maximum influence distance
    权重
    Weight
    衰退类型
    Attenuation
    耕地 4 0.70 指数
    建设用地 8 1.00 指数
    高速公路 2 0.80 线性
    国道 6 1.00 线性
    省道 4 0.85 线性
    铁路 2 0.80 线性
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    表  2  生境类型对威胁因子的敏感度

    Table  2.   Sensitivity of habitat types to each threat factor

    土地利用类型
    Land use type
    生境适宜度
    Habitat suitability
    耕地
    Farmland
    建设用地
    Construction land
    高速公路
    Highway
    国道
    National road
    省道
    Provincial road
    铁路
    Railway
    耕地 0.40 0.25 0.40 0.40 0.40 0.40 0.30
    林地 1.00 0.70 0.80 0.80 0.80 0.80 0.75
    草地 1.00 0.70 0.75 0.80 0.80 0.80 0.75
    水域 0.80 0.65 0.70 0.65 0.65 0.65 0.60
    未利用地 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
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    表  3  2000 ~ 2018年山东省土地利用转移概率

    Table  3.   Land use transfer probability in Shandong Province during 2000 ~ 2018

    年份
    Year
    土地利用类型
    Land use type
    2010年土地利用类型转移概率(%)
    Land use transfer probability in 2010
    耕地
    Farmland
    林地
    Forestland
    草地
    Grassland
    水域
    Water area
    建设用地
    Construction land
    未利用地
    Unused land
    2000年 耕地 97.42 0.02 0 0.38 2.16 0.02
    林地 0.07 99.42 0 0.13 0.38 0
    草地 3.44 0.12 94.22 1.04 0.91 0.28
    水域 1.04 0.02 0.81 94.47 3.22 0.43
    建设用地 0.10 0 0 0.14 99.75 0.01
    未利用地 8.86 0.01 0.17 3.39 15.08 72.49
    年份
    Year
    土地利用类型
    Land use type
    2018年土地利用类型转移概率(%)
    Land use transfer probability in 2018
    耕地
    Farmland
    林地
    Forestland
    草地
    Grassland
    水域
    Water area
    建设用地
    Construction land
    未利用地
    Unused land
    2010年 耕地 88.63 0.23 0.28 1.39 9.18 0.30
    林地 9.27 86.33 0.87 0.60 2.67 0.26
    草地 27.44 1.38 61.23 2.65 5.74 1.56
    水域 9.94 0.30 0.98 75.74 10.26 2.78
    建设用地 5.86 0.14 0.42 1.45 91.87 0.26
    未利用地 43.19 0.52 2.58 22.49 14.64 16.57
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    表  4  2000 ~ 2018年山东省生境质量变化

    Table  4.   Changes of habitat quality in Shandong Province during 2000-2018

    等级
    Grade
    2000年
    In 2000
    2018年
    In 2018
    2000 ~ 2018年变化
    Changes during 2000-2018
    面积(km2)
    Area
    比例(%)
    Proportion
    面积(km2)
    Area
    比例(%)
    Proportion
    面积(km2)
    Area
    比例(%)
    Proportion
    19983.00 13.67 25781.25 17.64 5798.25 29.02
    1904.75 1.30 1210.00 0.83 −694.75 −36.47
    101274.00 69.28 97290.75 66.58 −3983.25 −3.93
    10042.50 6.87 6700.50 4.59 −3342.00 −33.28
    12980.50 8.88 15148.75 10.37 2168.25 16.70
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    表  5  土地利用变化对生境质量的影响

    Table  5.   Impact of land use change on habitat quality

    土地利用类型
    Land use type
    生境质量等级
    Grade of habitat quality
    耕地 1962.50 −660.25 −3925.50 −1038.75 489.50
    林地 79.00 −10.00 −418.25 −110.00 −440.50
    草地 −103.75 −22.50 −2177.00 −2235.75 −144.50
    水域 194.75 −10.50 208.00 −43.25 1989.25
    建设用地 4711.75 −40.25 2407.25 −9.25 368.00
    未利用地 −827.50 −11.75 −166.50 −48.00 29.00
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-23
  • 录用日期:  2022-02-11
  • 修回日期:  2022-01-19
  • 刊出日期:  2022-09-30

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