时间：2023-09-07 09:19:24
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇区域生态质量评价，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
【关键词】乡村生态旅游；旅游资源；指标体系
一、 引言
自2009年被确定为“中国生态旅游年”之后，乡村生态旅游已成为旅游的一种新型业态，成为中国旅游的成长点。从社会经济发展来看，乡村生态旅游作为中国发展农村经济，有效促进农村社会发展的方式，已经引起了各个层面的重视。
为了更好发展旅游业、让旅游业为经济发展做出更大贡献，同时为了科学、合理利用旅游资源及适时、适地的保护资源，就必须要对可利用资源全面、系统、正确、深层次的了解。旅游资源评价作为其中一个环节已经成为改善乡村生态旅游品质、规范乡村生态旅游发展的重要一环，引起了理论界和实践界的重视。本文重点介绍的便是乡村生态旅游资源评价指标体系构建的过程。
二、乡村生态旅游资源评价指标体系构建及应用
（一） 指标构建依据
经过调研和专家研讨，认为现代乡村生态旅游评价指标构建应该在强调的是一种人与自然的和谐美，包含了“乡村”、“生态”、“绿色”、“和谐”等内容基础上，要考虑现代社会发展特点，因此需要借鉴经济学和营销学分析视阈。故在传统的旅游资源平评价指标中，做了以下调整：
1.要素层中增加了对资源乡村性的评价，所包含的指标因子有：农业覆盖率、资源的奇特性、偏远性、乡村居住条件、乡村就业率。
2.生态环境制约层中增加了环境保护条件要素，所包含的指标因子有：景观保护程度、污染治理状况和生态工程建设。
3.在旅游开发条件及发展潜力制约层中增加了旅游地的可进入性要素层。这是对乡村旅游地评价的重要要素，其包含的指标因子有：交通便利度、客源地距离、资源聚集度、地形组合结构。
（二） 乡村生态旅游资源定量评价指标体系构建
参照上构建依据，本文构建的乡村生态旅游资源综合评价指标体系可概括为乡村旅游资源价值、生态环境、旅游开发条件与发展潜力3个部分：
1.乡村旅游资源评价，是旅游资源评价体系中最基础部分，从资源乡村性和资源价值特征两方面去考察，主要包括农业覆盖率、资源的奇特性、偏远性、乡村居住条件、乡村就业率、资源美学观赏价值、历史文化价值、科考教育价值和康娱游憩价值等9项指标；
2.生态环境评价，着重从生态环境质量与保护条件两大方面考量旅游资源所在地的生态环境是否符合开发生乡村态旅游的要求，包括大气质量、水体质量、土地污染指数、生物多样性指数、旅游容量、环境稳定性、适游期长度、景观保护程度、污染治理状况和生态工程建设等10项指标；
3.旅游开发条件与发展潜力评价，主要从可进入性、社会经济条件与客源市场的发展潜力去进行分析、评估，目的在于评价影响、制约乡村生态旅游资源开发、利用的各种外界支持因素和未来持续发展的可能性与机会，包括交通便利度、客源地距离、资源聚集度、地形组合结构，客源市场条件、经济基础、服务设施、高等教育普及率、市场潜力、产品开发潜力、环境优化潜力和品牌创造潜力12项指标。
（三）研究方法及指标设置
对旅游学、生态学、农业学、地理学、经济学、社会学和园林学等不同领域的多位专家进行了问卷调查，问卷采用模糊打分准则，将各级指标重要性非常重要、重要、一般重要、不重要和很不重要5个等级。借鉴层次分析法常用的等级标度进行赋值，可获得评判集：V={9（非常重要），7（重要），5（一般重要），3（不重要），1（很不重要）}。本文采用主成分分析法来确定各指标权重。
主成分分析（ PCA）可将多项评价指标综合成少数几个主成分，有效地消除多重共线性，并可以各自的贡献率为权重构造综合指标。孟生旺（1992）根据理论分析，建议用第一主成分作为综合评价指标[13]，对专家打分结果进行主成分分析，得到第一主成分的因子。
根据公式g （ i） =wi ×xi对不同层次指标f （ i）进行归一化处理。其中，wi为因子得分系数，xi为各专家对同一指标的打分值fi=gi/∑mi-1gi从而得到权重数集F = （f1 ，f2，...，fm）r ，并且满足∑mi-1=1。从而得到生态旅游指标体系各层的要素权重子集。见表1。
表1乡村生态资源综合评价指标体系
目标层A制约层B要素层C指标层D生态旅游资源综合评价指标指数A乡村旅游
资源价值
（B1）0.349资源存在
价值
（C1）0.508资源种类与规模0.309资源特殊性 0.292资源组合条件 0.221资源聚集度 0.178资源价值特征
（C2）0.492 美学观赏价值 0.230历史文化价值 0.251科考教育价值 0.207康娱休憩价值 0.312 生态环境
（B2）0.361生态环境质量
（C3）0.525大气质量 0.168水体质量0.171土地污染指数 0.128生物多样性指数0.166旅游容量0.124环境稳定性 0.137适游期长度 0.106保护条件
（C4）0.475景观保护程度 0.410污染治理状况 0.318生态工程建设 0.272旅游开发
条件及
发展潜力
（B3）0.290社会经济条件
（C5）0.497区位交通条件 0.277客源市场条件 0.148经济基础 0.131服务设施 0.225高等教育普及率0.219发展潜力
（C6）0.503市场潜力 0.253产品开发潜力 0.276环境优化潜力 0.275品牌创造潜力 0.196三、基于皖南皖北不同旅游县评价
（一） 皖南皖北地区乡村旅游资源综合评价分析
根据所构建指标体系各层次的权重结果分析，基于皖南皖北地区8个县的乡村旅游资源的调查成果、运用模糊综合法对各县的乡村生态旅游资源进行打分，获得皖南、皖北地区各4个县乡村生态旅游资的评价结果如下。
表2乡村旅游资源模糊综合评价
旅游区所属
城市结构优良
度（V1+V2）很好
（V1）较好
（V2）一般（
V3）差
（V4）很差
（V5）黟县黄山市0.9070.4010.5060.0910.0010.001青阳县池州市0.7510.4230.3280.1070.1390.003绩溪县宣城市0.6330.1140.5190.2490.1020.016铜陵县铜陵市0.5990.1050.4940.2270.1460.028颍上县阜阳市0.6070.2780.3290.1040.1540.135涡阳县亳州市0.5780.1890.3890.2050.0960.121五河县蚌埠市0.5430.1520.3910.1330.1230.201萧县宿州市0.4790.1120.3910.2530.1250.143（二） 结果分析
根据表3的评价结果，结构优良度较高的乡村旅游地黟县、青阳县均属于皖南地区，而皖南地区的绩溪县以及其他所研究的皖北地区的结构优良度偏低。这一部分原因是由于黄山市黟县具有世界文化遗产西递—宏村，具有莲花佛国美誉的佛教名山九华山则坐落于池州青阳县，这两个具有较大影响力的旅游地导致了黟县和青阳县的评分较高，其他旅游地区则均缺乏影响力较大的旅游景区。另一重要原因是由于皖南地区旅游资源的生态质量较皖北要高。鉴于评价结果和地区实际旅游状况基本符合，我们可以认为本文所构建的评价体系对实际情况有较好的解释性。
四、结论与讨论
皖南、皖北地区乡村旅游资源丰富，如何对资源进行全面系统的评价、合理开发、利用以及恰当的保护对安徽省旅游业的发展具有重要意义。但现有资源评价指标体系在评价乡村生态旅游资源时存在诸多不足。本文构建了一套较为科学的评价指标体系，并运用所构建评价方法对安徽省的皖南以及皖北共8个县区的乡村生态旅游资源进行了模糊综合评价，所得结果基本符合各地的现实旅游状况。
本文吸取了乡村旅游评价指标体系和生态旅游资源评价指标体系的优点，但是因为专家个人因素，在指标权重赋值时还存在一定缺陷；在相关指标构建设方面，还需要样本数据支撑来进一步帮助验证和完善指标。
参考文献：
[1]高峻.旅游资源规划与开发[M].北京：清华大学出版社，2007 ：95-96
关键词：鄱阳湖生态经济区；生态；解译
中图分类号：TP：文献标识码： A：文章编号：1673-9671-(2012)022-0197-01
国务院于2009年12月12日正式批复《鄱阳湖生态经济区规划》，标志着建设鄱阳湖生态经济区正式上升为国家战略。鄱阳湖生态经济区位于江西省北部，覆盖全省38个县（市、区）和鄱阳湖全部湖体。该区域是我国重要的生态功能保护区，是世界自然基金会划定的全球重要生态区，承担着调洪蓄水、调节气候、降解污染等多种生态功能。
当前，土地利用和覆盖变化为全球变化研究中关键而迫切的研究课题。由于卫星遥感技术可以在较短时间内连续获取大范围的空间信息，具有空间宏观性，成为最为有效的对地观测技术和信息获取手段。联合国环境署（UNEP）曾启动“土地覆被评价和模拟（LACM）”项目，旨在采用高分辨率影像探测亚全球尺度的土地利用与变化。
因此，本文旨在利用卫星遥感技术获得鄱阳湖生态经济区土地利用信息，并根据《生态环境状况评价技术规范（试行）》（HJ/T192－2006）对鄱阳湖生态经济区生态环境质量进行评价。这将为推进全省生态环境监测、土地利用覆盖\变化信息监测提供有力的技术支撑。
1研究区和卫星影像概况
1.1TM影像概况
TM影像是指美国陆地卫星4～5号专题制图仪（thematic mapper）所获取的多波段扫描影像。有7个波段。影像空间分辨率除热红外波段为120米外，其余均为30米。因TM影像具较高空间分辨率、波谱分辨率、极为丰富的信息量和较高定位精度，成为20世纪80年代中后期得到世界各国广泛应用的重要的地球资源与环境遥感数据源。能满足有关农、林、水、土、地质、地理、测绘、区域规划、环境监测等专题分析和编制1∶10万或更大比例尺专题图，修测中小比例尺地图的要求。本文研究区生态解译采用了14景Landsat TM影像，时相为秋季，波段合成采用432RGB彩色合成。
1.2研究区概况
本文研究区范围为鄱阳湖生态经济区，主要包括南昌、景德镇、鹰潭，以及九江、新余、抚州、宜春、上饶、吉安市的部分县（市、区），共38个县（市、区）和鄱阳湖全部湖体在内，面积为5.12万平方公里，占江西省国土面积的30%，人口占江西省50%，经济总量占江西省60%。鄱阳湖生态经济区范围见图2。
1.3技术方法
通过ARCGIS平台，根据地物影像特征，如色调、大小、阴影、纹理、位置和其他标志，以及技术人员先知经验，采用人机交互方式解译Landsat-TM卫星影像，绘出地物的闭合边界，并赋予属性编号，提取土地利用信息。
1.4生态解译结果
本次遥感解译涉及土地利用/土地覆盖分类体系（2000年）一级分类中6个类型，三级分类中13个类型。
Li Yongyan
（He'nan Academy of Environmental Protection Sciences，Zhengzhou 450004，China）
摘要： 评价了河南中部地区城市化进程尤其是中原城市群建设和工业发展引发的生态环境问题，如耕地锐减、水域减少、绿化面积减少和生态环境污染等问题及该地区城市化和工业化进程对水资源、土地资源开发利用的影响，同时简要分析了引起这些问题原因，并据此提出了一些优化城镇产业结构和改善该地区生态环境，最终实现可持续发展战略的建议。
Abstract: Influence of urbanization on ecological environment of the midland of He'nan Province was investigated in this paper, such as arable land dropping, water area disappearing, green spaces reducing, and pollution of ecological environment. We briefly analyzed the reasons that cause these problems and proposed measures to optimize urban industrial structure and improve the ecological environment for sustainable development.
关键词： 河南中部 生态环境 城市化 可持续发展 环境保护
Key words: midland of He'nan Province; ecological environment; urbanization; sustainable development; environmental protection
中图分类号：TU98文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）21-0306-01
0引言
河南省既是传统的农业大省和人口大省，又是新兴的经济大省和工业大省。包括省会郑州在内的豫中地区是河南省的经济和交通重心，全国铁路大动脉京广线陇海线在这里交汇，连霍、京珠、京港澳等重要高速公路经过此处，我国中部地区的航空枢纽郑州新郑国际机场也位于此地，进入二十一世纪以来，豫中地区经济增长速度超过全国平均速度20%以上，成为我国中部经济发展最活跃的地区之一，引起全国瞩目。
1豫中地区城市化现状
豫中地区近年来城市化是建立在经济的高速发展尤其是基础工业快速增长之上的。以郑州为中心的中原城市群包括23个城市和县级市，2008年实现地区生产总值10568亿元，位居中西部地区第一位。在省委省政府提出的《中原城市群发展战略构想》中，到2020年，中原城市群非农产业产值要占到区域总产值的95%以上；城镇人口要占到区域总人口60%以上；要把该地区打造成全国重要的制造业基地、能源基地、物流中心和区域金融中心。
以郑州市及其所辖县市为例，近几年该地区的城市化现状主要表现在：①城镇常住人口占总人口的比重逐步增大，1995年其城镇常住人口为316.1万人，占全市总人口的42.9%，2010年城镇常住人口达到463.5万，占全市总人口的63.1%，比全省的平均水平高出21.6%，比全国平均水平高出17.5%；②城镇数量增多，分布密度增大，郑州市所辖县级市已经增加至5个，大部分乡已经升级为镇，有些城镇已经呈现首尾相连；③城镇的经济实力增强，2010年仅郑州市国内生产总值4002.9亿元，综合经济实力位居中部六省第3位；④工业与服务业产业产值增加，非农业劳动者比重增高，2010年郑州市第二、三产业产值占当地生产总值的比重超过90%，非农业劳动者比例已超过60%，城镇公共服务基础设施水平居我国中部地区前列。伴随豫中地区城市化的高速发展，生态破坏和环境污染是不可避免的，只有正确认识这些问题，才能及早采取措施，这将是豫中地区可持续发展的关键。
2城市化对豫中地区生态环境质量的影响
豫中地区经过数千万年以来黄河冲积泥沙缓慢的自然淤积和几百代人长期不懈的开发，才逐渐演变成今天我国中部最具活力的平原地区之一。近十年来，由于城市化、工业化的持续高速增长，人类活动对自然生态环境的冲击是巨大的。目前郑州市内水域占市区面积已经减至千分之五以下，大多数湖水面严重退缩，尤以西流湖的水面减少最为严重。该地区人口密集，城镇众多，并且以平原为主，旅游资源有较大的开发价值，城市绿化具较大的生态意义和社会意义。近年由于大搞开发建设，不但城市地表水面积减少，而且城市绿化用地被挤占，树林也大面积被砍伐。水体和绿地面积的减少，首先是引起城市生态气候的变异，导致了城市热岛的出现，冬季郑州市区郊区的平均温差超过5℃。
城市化发展也导致了豫中地区用水量急剧增长，近三年地下水开采量平均以每年将近0.5亿立方米的速度增加，郑州、许昌等市地下水严重超采。由于城镇工业和城市生活污水排放量增加，地下水污染问题日益突出，污染最严重地区主要分布在城镇及其郊区、排污河道两侧等。地表污染水体分布区呈现由点向面扩展的趋势。化工业的发展导致地表水与浅层地下水污染严重，监测结果表明地下水中有机污染物种类多，分布广。在郑州市周围21个点共检出236种重要有毒有害有机物，致癌物质如多环芳烃和酞酸醋等污染非常突出。在该地区监控河段总长度中，V类以下水质达到50%以上。
城市化发展导致该地区人居环境矛盾日趋尖锐，局部地区生态环境仍的继续恶化已在一定程度上制约了当地的经济发展并对居民身体健康造成了巨大的威胁。该地区主要污染物排放总量在省内处于较高水平，城镇废水年排放量为11.97亿吨，工业废气排放量为3991.6亿立方米，烟尘与粉尘排放量为63.21万吨，工业废渣与生活垃圾年产生量2367.2万吨。
豫中地区高速城市化需要进行大量的非农建设，部分城市规划过大导致土地资源压力增大，土地资源的供需矛盾日益突出。豫中地区生态承载力90%以上依赖于耕地，其次为建筑用地、水域和绿化用地。由于河南中部草地资源十分缺乏，实际上大部分畜牧产品只能是由耕地提供的农作物和饲料等转化而来，导致该区域耕地需求压力更大，对耕地过度的开发利用是造成豫中地区生态环境压力的主要原因。
3豫中地区城市化进程中生态环境持续发展的对策
1研究区概况与数据
1．1平潭县海坛岛概况海坛岛地处福建省沿海中部，位于北纬25°16′－25°44′，东经119°32′－120°10′之间，面积267．13km2，是福建省第一大岛，著名渔业基地。属南亚热带海洋性季风气候，年均温19．45℃，年降水量在900～1200mm，属福建省少雨区之一。历年平均相对湿度为81％，年平均蒸发量为1917．4mm。年平均风速8．4m／s，受台风影响，常出现极大风速，滨海地区全年平均大风（7级以上）日数为125d，是全国强风区之一。海坛岛属于陆连岛性质，地势南北高、中部低，地形以花岗岩丘陵为主。土壤严重侵蚀，主要土壤类型有风积新成土、砾土和红壤。岛上现有植被均呈现明显旱中生特征，森林群落均为人工林，最主要的有滨海沙地和台地上的木麻黄林（Casuarinaeq－uisetifolia）、黑松林（Pinusthunbengii）、台湾相思树林（AcaciaconfusaMerr）等；荒山荒坡上主要分布着较为耐旱的旱中生灌丛和草本植物群落，如仙人掌（Opuntiadillenii）、龙舌兰（Agaveamericana）等；海坛岛隶属于福建省平潭县，县辖7个镇、8个乡、11个社区居委会、192个村委会，人口39．2万，距台湾仅126km，是祖国大陆距台湾最近的县份，现在已被批准成为建设海峡西岸经济区综合实验区。
1．2数据来源与处理为了反映研究区当前景观生态质量现状及其动态变化情况，既能保证研究时段具有足够的跨度，又能使得数据易于准确获取，本研究采用海坛岛2003年和2009年Landsat7ETM＋5，4，3波段合成影像和常规社会经济统计数据作为研究的信息源。研究区景观生态类型划分是以土地利用类型为基础，依据“国土资源部2007年土地分类标准”，并结合海坛岛景观生态实际状况，本文将海坛岛景观生态系统划分为7个一级类别（耕地、林地、灌草地、居民点及工矿用地、交通用地、水域、未利用地）和10个二级类别。在此基础上利用1∶15万地形图校正影像图，通过野外调查采集的GPS定点、照片等资料与遥感影像对照，建立解译标志。运用软件ArcviewGIS3．3对影像进行目视解译，得到研究区2期的土地利用矢量图，并对解译结果进行随机选点，通过野外踏查进行数据校正。进一步将矢量图转换成像元大小为5m的栅格图像，使用Fragstats3．3从中提取该区2003年和2009年的类型水平景观格局指数（包括斑块结合度指数、斑块聚合度指数）和景观水平的景观格局指数（包括Shannon－weaver多样性指数、景观分维数、景观变异系数和景观破碎度）。
2景观生态质量评价方法
2．1评价指标选取原则
2．1．1综合性原则所建立的指标体系应该能够从不同角度反映景观生态质量的基本内涵和特征，指标体系内容要划分清晰合理，涵盖全面无重复，既包括景观生态系统在自身结构，稳定性和产出功能方面的指标，又包括自然因素和人为因素造成的生态学干扰方面的指标，以求综合反映影响区域景观生态质量的各种内在和外在因素。
2．1．2主导因素原则在全面分析各因素的基础上，找出影响区域景观生态质量的主导因素，因地制宜地选取能够反映景观生态质量优劣状况及突出特征，具有区域代表性的评价指标，从而提高评价结果的准确性，减少评价的工作量。
2．1．3动态差异性原则景观生态质量变化具有过程性，这就决定了评价应该具有动态变化性，选取的评价指标要能反映景观生态质量的状况和变化趋势。并且要选择那些在评价区域有明显变化的，又不相互重复的评价指标。
2．1．4可操作性原则在评价中应该尽量考虑评价方法是否可以操作，理论研究是否现实可行，数据资料是否可以准确获取，计算过程是否简便不繁杂，指标是否易于量化并且不受主观影响，所以应该尽量利用现有资料，选择有代表性的指标。
2．2景观生态质量评价指标体系关于景观生态质量评价的指标选择问题，国内一些学者从植被景观类型、景观格局、土地利用等方面做了一定的研究［5－7］。根据以上指标选择原则，本文对海坛岛进行景观生态质量评价拟从景观稳定性、景观受干扰度和景观产出功能等方面出发，所构建的评价指标体系由目标层、准则层、指标层组成（如表1所示）。
2．2．1景观稳定性景观稳定性是生态系统的重要特征，有两方面含义：一是指系统保持现状的能力，即抗干扰能力；二是系统受到干扰后回到原状态的能力，即扰动后的恢复能力［8］。自然景观的分布状况和景观格局的空间异质性都对景观稳定性产生重要影响，所以本文选择植被覆盖度指数、水域面积比率、景观多样性指数、景观分维数和景观变异系数等指标来评价。（1）植被覆盖度指数。不同的植被类型具有不同的结构和功能，因而它们对改善景观生态质量的贡献程度也不尽相同。为了明显区分贡献程度的差异，由大到小规定以下3种植被类型的重要值为：有林地取3、疏林地取2、灌草地取1。各植被类型得分为其面积比例与其重要值的乘积。以下式来反映植被覆盖程度：S1＝（X1／A）×3＋（X2／A）×2＋（X3／A）×1（1）式中：S1———植被覆盖度指数；X1———有林地面积；X2———疏林地面积；X3———灌草地面积；A———景观总面积（下同）。（2）水域面积比率。S2＝Xi／A（2）式中：S2———水域面积比率；Xi———景观中河流、水体的面积总和。（3）景观多样性指数。景观多样性指数是基于信息论用来度量系统结构组成复杂程度的一些指数［9］，本文选取的是Shannon－Weaver多样性指数S3＝∑mi＝1（PilnPi）（3）式中：S3———景观多样性指数；i———斑块类型；Pi———斑块类型在景观中出现的概率；m———景观中斑块类型的总数。（4）景观分维数。在用分维数来描述景观斑块镶嵌体的几何形状复杂性时，通常采用线性回归方法，即S4＝2s，式中：s———对景观中所有斑块的周长和面积的对数回归而产生的斜率［9］。（5）景观变异系数S5＝Ds／Dm（4）式中：S5———景观变异系数；Ds———景观面积标准差；Dm———整个区域景观面积平均值［8］。#p#分页标题#e#
2．2．2景观受干扰度人类进行土地利用活动对于景观生态系统来说属于一种生态学干扰，会导致景观异质性结构的变化，并且会进一步造成对群落和生态系统结构和功能的影响［10］。人类对土地利用越频繁，土地利用压力越大，景观受干扰度就越大，景观也变得更加破碎。因此，景观受干扰度可以用景观破碎度指数、居住用地干扰指数、交通用地面积比率、沙地干扰指数和农业用地分布指数来衡量。（1）景观破碎度指数。景观破碎度指景观被分割的破碎程度，反映景观斑块的面积异质性，斑块面积越小，景观破碎度越大，景观异质性越高［11］。I1＝（Np－1）／A（5）式中：I1———景观破碎化程度；Np———景观中各类斑块总数。（2）居住用地干扰指数I2＝（α／A）＋（N1／Np）（6）式中：I2———居住用地干扰指数；α———景观中居住用地总面积（hm2）；N1———居住用地斑块总数；Np———景观中各类斑块总数。（3）交通用地面积比率I3＝β／A（7）式中：I3———交通用地在景观中的面积比率；β———交通用地面积（hm2）。（4）沙地干扰指数I4＝（γ／A）×C（8）式中：I4———沙地干扰指数；γ———景观中沙地总面积（hm2）；C———沙地斑块结合度指数（Cohesion）。（5）农业用地分布指数I5＝（δ／A）×AI（9）式中：I5———农业用地在景观中的分布情况；δ———农业用地面积；AI———农业用地斑块聚合度指数。
2．2．3景观产出功能景观产出功能反映了景观的经济利用可行性与生产力目标，景观产出功能越好，景观为人类提供物质产品的能力越强，景观生态状况越良好［12］。由此可以看出，景观产出功能是影响景观生态质量的主要因素之一，本文选择以下3个指标来反映景观的产出功能。（1）地均工农业总产值（P1）：景观内单位面积的工农业总产值，反映该区域土地的直接产出能力。（2）粮食作物单位产量（P2）：景观内主要粮食作物的单位面积产量。（3）水产养殖指数P3＝（ε／A）＋（N2／Np）（10）式中：P3———水产养殖指数；ε———景观中水产养殖用地总面积（hm2）；N2———水产养殖用地斑块总数；Np———景观中各类斑块总数。
2．3评价指标标准化
本文采用均值法［13］对景观生态质量评价所筛选的指标进行标准化处理。yij＝xijx珚j（11）式中：yij———第j个指标第i年的标准化值；xij———第j个指标第i个年份的指标值；x珚j———第j个指标的平均值。由于所选取的评价指标有正逆之分，逆指标数值大小与景观生态质量的高低成反比，如本文选取的景观变异系数和景观受干扰度准则下属的5个指标，数值越小越好。所以，在综合评价时，首先必须将指标同趋势化，本文采用取倒数的方式把逆向指标正向化。
2．4指标权重
由于区域景观生态质量评价所选取的指标具有较强的综合性，本文采用熵权法［14］，根据各评价指标提供的信息，客观确定其权重。首先，假设景观生态质量评价中有n个指标，m个评价年份，建立一个评价的原始矩阵R＝（rij）m×n，（i＝1，…，m，j＝1，…，n），式中：rij———第j个指标第i个年份的统计值。然后，对标准化后的评价指标值计算其信息熵，第j个指标的信息熵Hj可定义为Hj＝－k∑mi＝1fijlnfij（12）式中：fij＝rij∑mi＝1rij，k＝1lnm（假定：当fij＝0时，fijlnfij＝0）。最后，根据下式来确定第j个指标的熵权wjwj＝1－Hjn－∑nj＝1Hj（13）2．5评价方法本文应用综合评价法，建立研究区景观生态质量评价模型如下：LEQ＝∑njwj×Cj（14）式中：LEQ———景观生态质量评价指数；wj———第j个指标的权重；Cj———第j个指标的标准化值，n为评价指标个数。
3基于土地利用的景观生态质量综合评价
根据上面所述的原则和方法，本文构建了研究区景观生态质量评价指标体系，根据公式（1）对2003年和2009年该区域各项评价指标的实际值进行标准化处理，然后将标准化值代入公式（2）进行各个评价指标信息熵Hj的计算，再将各指标的Hj代入公式（3）得到各指标的熵权ωj，如表1所示，最后由属于同一准则的指标权重进行加和得到该准则相对于景观生态质量的权重，如表2所示。表1中，从海坛岛景观生态质量评价指标权重的分布上看，对景观生态质量有重要影响的指标主要有地均工农业总产值、水产养殖指数等，这些指标可以反映出区域景观产出功能的大小。另外还有一些主要影响指标，如沙地干扰指数、居住用地干扰指数和景观破碎度指数，可以反映出区域景观受外界干扰的程度。而植被覆盖度指数、景观多样性指数和景观分维数等指标对该区景观生态质量的变化影响最小。由表2可以看出，景观受干扰度和景观产出功能两大评价准则对于区域景观生态质量的高低起到主要影响作用，这与表1的结果能够很好的吻合。将评价指标的标准化值和其相应的权重值代入到本文所建立的景观生态质量评价模型当中，可以得到福建省海坛岛2003年和2009年的景观生态质量各个评价准则得分值及综合评价值，具体结果如表3。由上述评价结果可知，在近6a时间里，海坛岛景观生态质量总体情况不但没有变差，还有了明显改善。在景观生态质量评价体系中，景观稳定性、景观受干扰度和景观产出功能这3个评价准则对于该地区景观生态质量的提高贡献度大小各不相同，由此我们可以做出以下分析：
（1）从以上反映景观生态质量的3个准则来看，在同一年中，景观生态稳定性的评价值最低，而且与其他准则差别也较明显，其相应的权重（0．0616）也是3个准则中最低的，这说明该准则在研究区景观生态质量变化过程中的作用不显著。景观受干扰度的评价值在2003年高于景观产出功能，到了2009年，景观产出功能的评价值超过了前者，这一现象可以反映出景观产出功能对景观生态质量的影响力逐渐提高。2003－2009年3个准则层的评价值均有所提高，增加最多的是景观产出功能准则，评价值提高了0．2288；相反，评价值最低的景观生态稳定性准则提高量也是最少，只增加了0．0068，这可以进一步说明景观产出功能准则是对于这段时间内海坛岛景观生态质量的提高起到关键作用。#p#分页标题#e#
（2）在景观稳定性准则中，植被覆盖度指数和景观变异系数评价值有所增加，表明海坛岛景观生态系统自身稳定性不断增强，抵抗外界干扰和受干扰后恢复的能力也得到提高，这与福建省沿海防护林体系建设工程的顺利实施，平潭县继续加强森林监管和大力开展植树造林工程紧密相关。景观多样性指数和景观分维数基本保持不变并略有增加，说明该区景观生态系统的空间异质性没有因为社会经济建设的发展和人为干扰而降低，反而有向良性发展的态势。水域面积比率能够反映出该地区地表水资源的基本情况，作为一个海岛县，水资源贫乏将成为社会经济发展的瓶颈，所以水域面积的减少必须引起有关部门的重视。
（3）景观受干扰度的评价值成增加趋势，主要是由于沙地干扰指数和农业用地干扰指数的得分有了明显提高。从20世纪50年代以来，平潭县不断加强沿海防护林体系建设，积极退耕还林还草，加强对沿海沙地的治理，有效减少风沙危害。农业用地的面积和聚集度均减小，土地利用单一化趋势得到改善，这使研究区景观空间异质性得到增强，有利于生物多样性的提高，景观生态质量转好。居住用地干扰指数和交通用地面积比率得分值稍有降低，景观破碎程度成增加趋势，说明人类活动对景观的干扰有所加强，不合理的土地利用模式导致区域景观更加破碎，景观维持自身结构和功能的能力受到影响。
（4）景观产出功能反映了景观的经济利用可行性和生产力目标，研究区工农业总产值、粮食作物总产量和水产品产量都有大幅提高，表明该区景观产出功能有了显著提高，景观为人类提供物质产品的能力进一步增强，景观生态质量状况得到改善。这是海坛岛沿海防护林对当地生态环境状况改善的直接结果，并且与平潭县人民利用对台有利区位，加强两岸交流与合作，快速发展地区经济有着密切联系，同时也为加快海峡西岸经济区的建设提供了物质基础。
4结论与建议
福建省海坛岛作为一个海岛县，其景观生态系统既具有自身相对独立性，又会受到人类活动的影响，土地利用活动在海岛开发建设当中表现尤为突出。本文根据海坛岛地理位置的特殊性，从土地利用的视角构建该区景观生态质量评价指标体系，采用熵权法为评价指标赋予权重，并建立了景观生态质量评价模型，研究结果表明：海坛岛从2003－2009年景观生态质量状况有了明显改善，植被覆盖度逐渐增加，风沙威胁进一步降低，农业用地单一化的土地利用状况有所改善，景观总体产出功能有了很大提高，整个景观有向良性发展的趋势。但是，由于当地建设用地没有合理布局，导致整个景观破碎化程度有所加重，并且水资源缺乏也成为该地发展过程中的重要阻力。景观生态质量的高低受到多方面因素的影响，评价时需要建立极其复杂的评价指标体系，目前单独对区域景观生态质量评价的研究并不多见，本文尝试性地从土地利用视角出发，选择一些可操作性强的指标进行评价，还不能全面反映当地的景观生态质量状况，需要进一步加强评价指标体系构建研究，不断改进评价模型，以求景观生态质量研究能够更好地为区域景观生态建设服务。平潭县作为建设海峡西岸经济区先行先试综合实验区，具有独特的对台区位优势和后发优势，为了进一步改善海坛岛的景观生态质量状况，实现海坛岛景观生态系统的可持续发展，基于评价结果，本文建议如下：
4．1采取适合海岛县市开发的景观生态管理规划和措施海坛岛处于我国强风区－台湾海峡的北口西侧，又是与台湾距离最近的县份，其地理位置和生态环境特点具有相对特殊性，主导风向东北风与地形北北东－南南西走向的合力作用，增加了风沙威胁；海坛岛与台湾新竹市直线距离仅有68nmile，为两岸直航创造了便利条件，同时也会增加对当地景观生态系统的人为干扰。因此，要根据海坛岛自身的特点，重新制定合理的景观生态建设与管理规划，实现景观生态系统的健康发展。
1资料与方法
1•1自然概况
福建省位于东南沿海(115°50′-120°43′E,23°32′-28°19′N),东西宽约540km,南北长约550km,土地面积1•214×104km2,其中山地丘陵占80%以上。福建属亚热带海洋性季风气候,年平均气温15•2~21•8℃,各地年平均降雨量基本在1000mm以上,年日照时数1754~2482h,气候资源得天独厚。福建省背山临海,其陆域基本由海拔1000m以上的山地与浙江、广东隔开,因而地貌上和水系上成为相对独立的地理单元。相对独立的地貌、水系及相应的气候、土壤和植被使得生态环境也表现出很强的相对独立性。福建海域处于东海和南海的交界处,全区多为台湾海峡所占据,由于陆域丘陵山地与台湾山地的制约使海域本身的气候、地貌和生物生态环境特征都具有一定的独立性。由于缺乏金门县的相关数据,在进行生态评价时未将金门县考虑进去。
1•2资料及其来源
采用福建省2006年7-9月全省67个台站的地面气象观测资料计算各地湿润指数和灾害指数,数据包括月平均气温(℃)、月降水量(mm)、月平均10m风速(m/s)、月平均相对湿度(%)、月平均气压(mb)、饱和水汽压(mb)、灾害面积(hm2),由福建省气象台提供。水体密度指数、植被覆盖指数、土地退化指数各评价因子的面积、类别数据来源于福建省各地土地利用数据,由福建省农业资源综合数据库提供。
1•3评价模型的建立
采用模糊综合评价法,通过建立隶属函数,经模糊变换,给每个评价因子赋予一个非负实数,得到评价结果,再与评语集相对照,最终确定评价区域的优劣等级[11]。
1•3•1评价因子集遵循代表性、全面性、综合性、简明性、方便性、适应性原则,选择5个因子为评价因子,则评价因子集V={湿润指数,植被覆盖指数,水体密度指数,土地退化指数,灾害指数},然后采用文献[12]中的数据处理方法对各评价因子进行标准化。各评价因子定义如下:(1)湿润指数为降水量与潜在蒸散量的比值,是判断某一地区气候干、湿程度的指标。湿润指数K=R/ET,该指数能够客观地反映一地的水热平衡状况。按季度进行评价时,季度湿润指数K=Rs/(∑ETi),Rs为季度降水量,∑ETi为该季度三个月潜在蒸散量之和。根据文献[13],月平均潜在蒸散量ETi=22di(1•6+U1/2i)Woi(1-hi)P1/2i(273•2+ti)1/4其中,i是月份编号,Pi为月平均气压(mb),ti为月平均气温(℃),di是月天数,Ui是10m高度观测的月平均风速(m/s),Woi是温度为ti时的饱和水汽压(mb),hi是月平均相对湿度(%)。计算区域生态质量等级时,当K>1时,取K=1。(2)植被覆盖指数指被评价区域内林地、草地及农田三种土地类型面积占被评价区域面积的比重,用于反映被评价区域植被覆盖的程度。(3)水体密度指数指被评价区域内水域面积占被评价区域面积的比重,水域包括河流、湖泊、水库等。(4)土地退化指数指被评价区域内风蚀、水蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀和工程侵蚀的面积占被评价区域面积的比重,是反映生态系统功能退化程度的一个重要指数。(5)灾害指数指单位面积上担负的灾害强度、频率等灾害总量,即评价区域内农田、森林等生态系统遭受气象灾害的面积占被评价区域面积的比重。
1•3•2评价因子权重由于不同的综合评价因子对农业资源可持续利用的影响是不一样的,因此需要对参评因子进行权重系数测定。各层次因子权重参照《生态质量气象评价规范(试行)》[13]、采用专家打分法取得,结果见表1。
1•3•3属性同一化根据不同属性因子对总体生态质量的影响方向不同,对全部因子属性进行正相化处理[14]。5项因子中有2项为负相因子(土地退化指数和灾害指数),其正相化指标=1-负相指标。
1•3•4生态综合评价指数根据权重集Q={0•25,0•3,0•2,0•15,0•1}和评价因子隶属函数值集合R={K,V,W,L,D},可计算得到生态综合评价指数其中,O为算子;i为各区域编号,本文i=1,2,3,…,67,Ai表示福建省各县(市)生态质量的综合评价值。#p#分页标题#e#
1•3•5评语集评价区域的生态质量分为5个等级,评语集Z={优,良,一般,较差,差},各等级评语见表2,等级划分参照《评价规范》[13]。
2结果与分析
2•1湿润指数
福建省2006年7-9月湿润指数分布如图1所示。由图中可见:此时段内福建省湿润指数普遍较高,各地湿润指数均在1•0以上;东部地区湿润指数明显高于西部山区,其中东部如平和、诏安、寿宁、永春、云霄、霞浦、宁德、南靖、长泰等地湿润指数较高,均在4•00以上。湿润指数等级较低的地区基本集中在西部如建阳、顺昌、将乐、长汀、永安等,主要是由于7-9月福建省受台风影响比较多,导致东部降水多于西部。根据《评价规范》[13],当K>1时表示大气降水总体上大于植被生理过程需水量,降水条件一般不成为当地植被生理需水的限制因子,说明福建省该季度降水满足作物生长的需水量,有利于作物及其它植物的生长发育。
2•2水体密度指数
福建省2006年7-9月水体密度指数分布如图2所示。由图中可见,福建省各地水体密度指数因地理位置、海拔差异和人类生产活动强度的差异而有所不同。东部沿海地区水体密度指数较高,如漳州的诏安县、龙海市、福州管辖下的平潭县、福清市和厦门市等地,最高可达0•15,主要是因为沿海天然水体面积大,同时由于加上养殖业的开展,人工沟渠、围塘数量大,使得沿海水体密度明显高于中西部;中部地区作为三溪汇合点的南平市延平区和古田水库所在古田县水体密度指数也比较高,介于0•037~0•05;西北部作为粮食生产基地的光泽县、武夷山市、建阳市等地水体密度指数稍低,其指数范围为0•016~0•025;中部地区的长汀县、连城县、永安市、大田县等地因海拔较高,人工水库、水塘等较少,因而水体密度指数明显偏低,指数介于0•008~0•016。
2•3植被覆盖指数
福建省2006年7-9月植被覆盖指数分布如图3所示。从图3可见,福建植被覆盖度整体较高,多数县(市)植被覆盖指数可达0•40以上,植被覆盖指数最高的县达到0•56。从图3中还可看出,沿海经济发达地区植被指数相对较低,如厦门、晋江、石狮、莆田、长乐等地,内陆植被覆盖指数则明显较高,指数在0•4以上的县(市)有49个,占行政区总数的73•1%,指数值大于0•5的行政区有6个,为武夷山市、松溪县、政和县、大田县、永泰县、华安县。植被指数最高的为武夷山市,原因是其界内包括了武夷山国家级自然保护区。武夷山自然保护区位于福建省西北部的武夷山脉脊部,拥有世界上同纬度带现存面积最大、保存最完整的中亚热带森林生态系统,典型的地带性森林类型为常绿阔叶林群落,植被覆盖度很高。图32006年7-9月福建省植被覆盖指数分布
2•4土地退化指数
土地退化是自然侵蚀和人文因子相互作用的结果,是生态系统退化的重要表征之一。福建省坡地多、雨量大,特别是多陡坡、多暴雨的自然环境为水土流失提供了客观的基础。福建省2006年7-9月土地退化指数分布如图4所示,从图中可见,各县(市)土地退化指数在0•002~0•030,泉州地区的南安市土地退化相对严重,其土地退化指数为0•030,寿宁县、安溪县、华安县、平和县土地退化指数较高,介于0•024~0•030,而武夷山、邵武、建阳、漳平、上杭、龙海、漳浦等地退化指数较低,指数值均在0•009以下。
2•5灾害指数
7-9月福建的主要灾害性天气为台风,分析期影响的台风有:7月14日在霞浦县北壁镇登陆的“碧利斯”,7月25日在晋江市围头镇登陆的“格美”,8月10日在闽浙交界处的浙江省苍南县马站镇沿海(距离边界约10km)登陆的第8号超强台风“桑美”。据灾情统计:“碧利斯”对宁德、福州、莆田、龙岩、泉州、漳州等六个地区造成了严重影响,造成10933•5hm2农作物受灾,4240•0hm2成灾,762•5hm2绝收。“格美”也对6个地区造成严重影响,其中农作物受灾面积29975•2hm2,成灾面积13056•6hm2,绝收面积1288•7hm2。“桑美”持续时间短,主要影响到南平和宁德,受灾面积4921•4hm2,成灾3259•7hm2,绝收819•3hm2。8月中旬-9月天气转好,未出现重大气象灾害。福建省2006年7-9月灾害指数分布如图5所示。由图中可见,各地区灾害指数介于0•000~0•094,灾害指数地区差异明显,漳州地区灾害指数较高,宁德次之,厦门、南平、三明等地灾害指数值较小。
2•6生态综合评价指数
最终计算得到福建省2006年7-9月生态综合评价指数分布结果(见表3)。对照生态质量评价分级标准(表2)可见,此季节内福建省各地生态质量等级差异不明显,生态质量综合评价指数介于0•54~0•67,其中有66个地区的生态质量气象评价等级为良好,多数县(市)综合评价值达到0•60以上,区域生态质量等级接近优。
3结论与讨论
这些研究均通过指标选取－权重－建立评价模型，实现对研究对象的质量评价。对福建全省各地生态质量环境现状的气象评价，目前公开报道仅见于李丽纯等于2006年对福建省2006年7－9月生态环境现状的气象评价［5］。本文拟根据福建省具体的生态监测数据，选择湿润指数、植被覆盖指数、水体密度指数、土地退化指数、灾害指数5个因子，从气象方面、以年为单位对福建省2007－2010年的年度生态质量进行气象评价，并采用GIS和SPSS分别对其时空变化特征进行分析，总结福建全省近几年的生态环境空间分布状况和时间变化特征，为本省生态环境保护提供理论依据。
1资料与方法
1.1研究区概况
福建地处低纬亚欧大陆东南岸，地理位置23°33'－28°20'N、115°50'－120°40'E，陆域面积1.214×105km2，东濒东海与南海，面临台湾海峡与台湾省隔海相望，海岸线长度位居全国第二。福建属亚热带海洋性季风气候，年平均气温15.2～21.8℃，各地年平均降雨量基本都在1000mm以上，年日照时数1754～2482h［5］，主要气象灾害有干旱、洪涝、台(大)风、寒(冻)害和强对流天气。福建素有“八山一水一分田”之称，山地丘陵占了全省土地面积80%以上。耕地类型比较复杂，有水田与旱地之分，大部分以水田为主，占80.8%，旱地仅占19.2%。福建是中国4大林区之一，森林覆盖率达62.96%，居全国第一，素有南方“绿色宝库”之称。全省林地面积9.08×106hm2，占土地总面积的74.74%，主要包括林地、灌木林地、疏林地、未成林造林地和宜于造林的无林地［6］。福建河流众多，水资源蕴藏量丰富，全省较大的河流有闽江、九龙江、汀江、晋江、赛江和木兰溪，即“五江一溪”。其中闽江长541km2，流域面积6.09×104km2，是东南沿海地区流域面积最大的河流。
1.2资料及来源
利用2007－2010年福建全省67个台站的地面气象观测数据计算各县(市)湿润指数和灾害指数。数据包括月平均气温(℃)、月降水量(mm)、月平均10m风速(m/s)、月平均相对湿度(%)、月平均气压(mb)、饱和水汽压(mb)、各类气象灾害受灾面积(hm2)，资料分别由福建省气象台和福建省气候中心提供。水体面积(hm2):每年每季度选取一张EOS/MO-DIS晴天影像资料，通过遥感解译获取全省水体分布的shapfile文件，然后通过GIS空间分析插件计算各县(市)的水体面积。分县(市)分类土地利用面积，包括水田、旱地、林地、灌木林地、草地、土地退化面积等，由福建省农业资源综合数据库提供。
1.3方法
1.3.1评价模型
采用李丽纯等［5］的模糊综合评价法对福建省年度生态质量进行气象评价，其中，生态质量气象评价指数由各单项评价指数加权计算所得，单项评价指数包括湿润指数、水体密度指数、植被覆盖指数、土地退化指数和灾害指数。其中，年度湿润指数K=Ra/(∑ETi)，Ra为年度降水量，∑ETi为年度12个月潜在蒸散量之和。根据《生态质量气象评价规范(试行)》［7］，ETi为ETi=22di(1.6+U1/2i)Woi(1－hi)P1/2i(273.2+ti)1/4(1)其中，i是月份编号，Pi是月平均气压(mb)，ti是月平均气温(℃)，di是月的天数，Ui是10m高度观测的月平均风速(m/s)，Woi是在温度为ti时的饱和水汽压(mb)，hi是月平均相对湿度(%)。计算区域生态质量等级时，当K＞1时，取K=1。其它单项指数均通过加权计算得到，具体算法详见文献［5］。
1.3.2空间分布图制作
采用GIS制作福建全省生态质量空间分布图，分析全省生态质量的空间分布状况。
1.3.3时间分布特征分析
采用统计学中的数理推断方法分析生态质量的时间分布特征，分析软件采用SPSS11.5［8-9］。
2结果与分析
2.1生态质量气象评价指数
根据李丽纯等［5］的模糊综合评价法，利用福建省地面观测数据、土地利用数据和遥感数据，计算福建省各县市年度生态质量气象评价指数值，得到2007年各县市生态质量气象评价指数值介于0.54～0.67，2008年为0.53～0.67，2009年为0.47～0.67，2010年为0.53～0.67。对照生态质量评价分级标准(表1)［7］，福建省大部分县(市)生态质量良好，即生态质量气象评价值介于0.55～0.70。其中，2007年福建省生态质量为良好的县(市)有65个，占全省行政区数(67)的97.0%，2008年有63个，占94.0%，2009年有60个，占89.6%，2010年有64个，占95.5%，其余县(市)生态质量评价等级为一般，均未出现评价等级为优、较差或差的区域;2007年生态质量气象评价等级为一般的县(市)为漳州市区、石狮市，2008年为漳州市区、晋江市、石狮市，2009年为漳州市、龙海市、厦门市、东山县、泉州市、晋江市、石狮市，2010年为漳州市、晋江市和石狮市。这些生态质量气象评价等级曾为一般的县(市)，除龙海市植被覆盖指数(0.33)较高外，其余县(市)的植被覆盖指数均较低，均在0.22以下，说明植被覆盖是影响福建省生态质量的关键因子，植被覆盖的好坏对生态质量的优劣具有决定性的作用。因此，通过保护自然植被和增加人工植被来加强绿化，提高区域植被覆盖指数，对生态质量的改善具有重要意义。
2.2空间分布
根据模型计算结果制作全省年度生态质量评价指数空间分布图(图1)，由图中可见:(1)福建省大部县(市)生态质量较好，生态质量气象评价指数值达到0.63以上，靠近生态质量优的等级;(2)2007－2010年福建省年度生态质量空间分布具有明显的区域性，沿海县(市)稍差，西北部县(市)普遍较好，生态质量气象评价指数基本都在0.63以上。(3)2007－2010年福建省生态质量空间分布基本维持不变，延续沿海环境质量稍差、内陆较好的分布状态。内陆地区植被保存较好，尤其是武夷山市因其界内包括了武夷山国家级自然保护区，该保护区拥有同纬度带现存面积最大、保存最为完整的中亚热带森林生态系统，植被覆盖度非常好，而植被覆盖对区域环境生态质量的贡献最大，因此内陆地区生态质量气象评价指数普遍较高。#p#分页标题#e#
2.3时间分布
采用SPSS11.5中的配对样本t检验(Paired-sam-plesTtest)对2007－2010年福建省各县(市)的生态质量年度气象评价指数进行统计分析，结果如表2。从表2可见，2008年与2010年各县(市)生态质量环境评价指数显著性差异不明显［sig.(2-tailed)=0.748，P＞0.05］，而2007年与2008年、2007年与2009年、2007年与2010年、2008年与2009年、2009年与2010年间均存在显著性差异(P＜0.05)，说明尽管全省生态质量空间分布趋势大体稳定，但不同年份的生态质量大多数存在显著性差异，生态环境质量处于动态变化中。
3结论与讨论
(1)2007－2010年福建省生态质量年度气象评价指数为0.47～0.67，大部生态质量气象评价等级为良好，个别县(市)为一般，未出现等级为优、较差或差的区域，说明福建省各县(市)生态环境质量普遍较好，表明植被覆盖度较好，降水充足，生物多样，适合人类生存。
(2)福建省生态空间分布呈沿海稍差、内陆较好的分布格局，生态质量评价等级为一般的区域均分布在沿海县(市)。据单项指数计算结果分析，植被覆盖指数具有明显的区域性，而植被覆盖指数是在所有单项评价指标中权重最大，对综合气象评价指数的贡献也最大。这与文献［5］的研究结果相一致。沿海县(市)植被覆盖指数较小，因此综合气象评价值也相对较小。
1景观生态质量的衡量标准
景观生态质量(LsEQ,LandscapeEcologicalQuality)是指景观生态系统维持自身结构与功能稳定性的能力,其衡量标准就是景观生态系统的稳定性。景观生态系统的稳定性取决于景观生态系统稳定程度和系统干扰程度两大方面。若干扰程度大于稳定程度,景观生态系统趋于非稳定态,景观生态质量较低;若干扰程度小于稳定程度,景观生态系统趋于稳定态,景观生态质量较高。生态学干扰是土地利用活动对景观生态系统的破坏程度(图1),这些干扰都是人为的,主要有土地利用活动导致的土地破碎化、城镇与农村居民点以及交通线建设活动对土地生态系统的干扰、土地利用过于单一化等。景观生态系统稳定程度是指景观生态系统自身的一些自然生态特征所决定的系统稳定性。总体来说,这些特征适宜于生态学过程的进行,对景观生态系统的持续发展演化起到积极作用,主要有土地的植被覆盖度、自然景观面积大小和形状、土地利用形成的有利于生态学过程的土地结构、河流廊道等。
2景观生态系统的干扰程度和稳定程度
2.1景观生态系统的干扰程度下列有关景观格局事件对景观生态系统造成明显干扰,可做景观生态系统受干扰程度的表征。1)景观破碎化:人们对土地的利用使得土地形成形状不同、大小各异的斑块。景观破碎化主要表现为斑块数量增加而面积缩小,斑块形状趋于不规则,内部生境面积缩小,廊道被截断以及斑块彼此隔离[11]。景观破碎化对一些物种带来一系列的影响,如影响种群的大小和灭绝速率、扩散和迁入、种群遗传和变异、种群存活力等;改变生态系统中的一系列重要关系,捕食者-食物、寄生物-寄主、传粉者-植物以及共生关系等[12,13],对土地生态系统中的生物流产生阻碍作用。因此,景观破碎化是生物多样性丧失的重要原因之一[14~17]。但也有人认为,中等程度的干扰水平能维持较高的多样性,并不是完全不受干扰的景观具有最大的生物多样性。2)建设用地干扰度:人类对土地的建设活动包括城镇建设、农村居民点建设和交通用地建设等,它们是外部的人类活动对景观生态系统的干扰,阻隔了生物的迁移和物质能量的移动,影响了景观生态系统的自然纯度。从空间尺度来说,当干扰面积与景观总面积之比较小时,景观一般表现出稳定态;当干扰面积与景观总面积之比增大时,景观稳定性趋于下降;从时间尺度来说,景观稳定性也表现出相似的趋势[18,19]。交通线路主要是公路和铁路,公路包括农村道路、一般公路和高级公路三个不同的等级;铁路可分为单轨铁路与双轨铁路。交通线对景观的影响有:(1)公路的存在方便于人类活动对田块的干扰(田块),所以可用行政村公路密度表示人类活动的干扰度,如公路上行驶汽车尾气的排放、噪声的污染、飞扬尘土的污染以及公路上杂物冲刷到两侧农田中等等。(2)交通线成为两侧斑块生态学过程的障碍,阻隔了物种交流和物质循环等。所以,交通线密度越大,其影响越大,景观生态质量稳定性越差。3)单一化土地利用度:在景观生态系统中,土地利用过于单一化,景观生态质量将降低。因为单一化的土地利用会导致生物多样性减少,既包括生境多样性降低,也包括物种多样性的下降。这一点在Odum的生态系统发展战略中早已论述过[20],关键在于确定单一土地利用面积的适度大小问题,论文采用Haber测算的结果。在分异土地利用战略中[21],单一的土地利用类型不能超过8~10hm2[22],特别强调在人口密集地区。
2.2景观生态系统的稳定程度1)土地利用结构:土地利用结构是指一定景观单元中各土地利用类型及其面积的对比关系。不同土地利用类型对景观生态质量的作用是不同的,其中,林地最好、草地和园地其次、耕地与水域再次、建设用地最差。同时,土地利用结构也包含景观连接度,在景观单元中,动植物生境彼此连通,将促进动植物迁移或运动,增加景观单元中的生物多样性。如果主要土地利用类型的面积超过一定的比例,构成景观中相互连通的景观斑块(连通斑块),则使景观破碎化对种群动态的影响大大降低。所以,景观连接度与生物多样性呈正相关关系[23]。本文取值为60%[24],即景观基质面积达到60%,就构成连通斑块。2)自然景观多度:自然景观多度代表了野生动植物与人类和谐相处的程度,自然景观面积越大分布越均匀,则野生动植物与人相处的和谐程度越好。自然景观主要是指自然植被覆盖的土地或受保护的土地,如林地、草地、苇地和滩涂等用地。3)农业土地利用多样性:农业土地利用多样性表示景观中生产系统的多样化程度,包括畜牧业和农区林地系统等。多样性化的农业用地有利于生物的迁移,而且农业土地利用多样化通常是农民抵抗风险的管理策略的一部分(防止作物欠收和经济崩溃),但它也是衡量区域农业系统灵活性和恢复力以及农业系统抵抗波动和抓住机遇的能力的有用指标[25]。在具体研究中,农业土地利用类型主要包括耕地、园地、林地、牧草地和其它农用地。4)河流密度:单位面积河流长度越长,对耕作业和其它行业所释放的污染物的吸纳能力和稀释能力将增大,而且有利于水生生物生长发育繁衍和生物扩散,满足动植物对水的需求,提高了生物多样性,保护了生态环境。5)植被覆盖度:植被覆盖度的提高,有利于生物的迁移和生存环境的改善,也有利于防止水土流失。所以,植被覆盖度是影响景观生态系统稳定程度的重要因素之一。
3景观生态质量评价
3.1评价单元景观生态质量评价考虑的是景观的生态学特征,而生态土地分类是一个描述和划分地球表面具有不同生态学特征区域的过程[26],所以景观生态质量评价单元的确定应从生态土地分类的角度来确定。参照加拿大和美国的生态土地分类分级方法,选取生态组(生态土地类型集)作为景观生态质量评价单元。为资料收集方便,评价单元采用与生态组相对应的村级行政单位。
3.2评价指标
3.2.1指标选取原则(1)系统性原则。选取的指标应反映景观生态质量的主要内涵,既包括生态学干扰方面的指标,也包括稳定程度方面指标;(2)主导因素原则。选取影响景观生态质量的主导因素,这既可减少评价的工作量,同时也可保证评价精度;(3)差异性原则。景观生态质量的每一方面都可以用多个指标衡量,但这些指标往往相互重复,且有些指标在评价区域变化不大。因此,指标选取时应选择那些在评价区域有明显变化且能代表景观生态质量变化的指标;(4)可量度原则。有些指标可能对景观生态质量影响比较大,但无法获取准确的数据,在评价中很难发挥其作用,且容易受到主观影响,因此在具体评价中应尽量避免选取这些指标。#p#分页标题#e#
3.2.2景观生态质量的评价指标关于景观生态质量的评价指标研究较少,中国部分学者做出了积极的探索[27,32]。作者依据影响景观生态系统受干扰程度和稳定程度的相关因素,选取了下列指标(表1)。
3.3评价方法
3.3.1单项指标评价方法(1)景观破碎度指数:x1=(Np-1)/Nc式中,x1为景观破碎度指数,Nc为景观单元的数据矩阵方格网中格子总数,Np是景观单元各类斑块总数。为方便起见,用研究区最小的斑块面积去除总面积的值代替Nc。(2)建设用地干扰度:x2=β2/A式中,x2为建设用地干扰度,βi为景观单元中建设用地总面积(km),A为景观评价单元总面积(km)(下同)。(3)单一化土地利用优势度指数:x3=δi/A式中,x3为单一土地利用优势度,δi为景观单元中≥10hm2的土地利用斑块总面积(除去水域、林地和草地类型)。(4)交通线密度:x4=φi/A式中,x4为交通线密度,φi为交通线长度(km)。在特定研究区,以农村道路为基准,一般公路(如乡道、县道)对景观生态干扰能力是农村道路的3倍,高级公路(省道、国道、高速公路等)是农村道路的5倍,单轨铁路是农村道路的2倍,双轨铁路是农村道路的4倍。(5)土地利用结构指数:先根据对景观生态质量贡献程度,把土地利用类型定性指标定量化:林地取值为3、草地和园地取值为2、耕地和水域取值为1、建设用地取值为0。然后,各土地利用类型得分为其面积比例与景观生态质量贡献标准的乘积。如,林地在景观单元中面积比例20%,贡献标准为3,则林地得分为20%乘以3,即0.6。如果景观基质(一定是面积最大的土地利用类型)面积比例≥60%,则土地利用类型得分为100%与贡献标准的乘积。最后,选取前4位主要土地利用类型,采用加权求和法计算土地利用类型指数:z1=∑4i=1xi•wi=0.4x1+0.3x2+0.2x3+0.1x4式中,z1为土地利用结构指数,xi代表各土地利用类型得分,wi为1~4位土地利用类型权重(∑wi=1),为4种主要土地利用类型。(6)自然景观多度:采用两方面的数据,一是自然景观面积占景观总面积的比例;二是各自然景观斑块分布在景观单元中的均匀度,本文采用观察估计并划分成5个级别:1紧密、2较紧密、3稍均匀、4较均匀、5均匀。计算公式为z2=E(xi/A),式中,z2为自然景观度,E为自然景观斑块在景观单元中分布均匀度,xi为自然景观斑块总面积。(7)农业土地利用多样性:z3=-∑nk=1pkln(pk)式中,z3为农业土地利用多样性指数,Pk=ni/N,其中,ni为景观单元中各农业土地利用类型的面积,N为景观单元中农业土地利用类型的总面积。(8)植被覆盖度:z4=xi/A式中,z4为植被覆盖度,xi为景观单元中被植被覆盖的面积。(9)河流密度:z5=xi/A式中,z5为河流密度,xi为景观单元中河流的长度。
3.3.2单项指标的标准化由于指标都有具体的计算值,所以借鉴模糊数学的思想,在上述指标等级划分的基础上,引入评价因子对景观生态质量的隶属度概念,用(0,3]上的数Y来表示单因子质量指数的大小[33]。
3.3.3综合评价方法
4实证研究
4.1吴江市概况吴江市(原吴江县)地处120°21′4″~120°53′59″E和30°45′36″~31°13′41″N之间,地处中国经济最发达的长江三角洲地区中心位置,交通便利,受上海和苏州经济辐射,社会经济基础较好,是江苏乃至全国经济发展最有活力地区之一(图2)。吴江市全境无山,地势低平,自东北向西南缓慢倾斜,南北高差2.0m左右。属亚热带北缘季风区,年总辐射量为480406.9J/cm2,年平均温度15.7℃,年平均降水量1015.6mm,平均无霜期226天。境内河流纵横,湖荡棋布,大运河贯穿南北,太浦河横贯东西,小河小渠纵横交错。经解放后大力兴修水利,形成典型的江南鱼米之乡。
4.2景观生态质量评价数据及景观评价单元确定吴江市有10个镇和1个农场,共有584个行政村,吴江市景观生态质量评价单元共584个。吴江市国土资源局提供的吴江市土地利用现状图及属性数据库(2004)是本次评价主要数据来源。
4.3景观生态质量评价结果1)总体情况。根据第3节的评价方法,计算吴江市584个行政村的景观生态质量指数,划分为4个等级(图2)。结果表明:YLsEQ变化在0.0973~10.7267之间,其中有300个行政村YLsEQ<1,表明景观呈现不稳定态,景观生态质量较低,大部分布在吴江市的东北;其余284个行政村YLsEQ>1,表明景观呈现出稳定态,景观生态质量较高,大部分布在吴江市的西南。2)乡镇差异。统计各镇不同级别景观生态质量行政村数与全镇总行政村数的比值,并加以合并(表2)。结果表明,吴江市各镇景观生态质量差别较大,5个镇(黎里镇、芦墟镇、盛泽镇、松陵镇和平望镇)的大部分行政村YLsEQ<1;而其它6个镇(军垦农场、桃源镇、震泽镇、横扇镇、七都镇和同里镇)的大部分行政村YLsEQ>1。3)典型评价单元景观生态质量的特征。选取不同等级景观生态质量的典型评价单元(表3),对比发现,在等级较高的单元,干扰程度一般较低(建设用地和公路较少、地块面积较小和景观破碎程度不大等),稳定程度较大(农业土地利用多样性较大、自然景观面积较多、林地和园地等有利于生物流的土地利用类型较多等)。等级较低的单元,景观生态质量表现出相反的特征。
景观生态质量（LEQ，LandscapeEcologicalQuality）是指景观尺度生态系统维持自身结构与功能稳定性的能力，其衡量标准主要是景观生态系统的稳定性［4］。近年来，随着城市化对区域景观结构影响的日益增加，城市景观生态质量研究越来越受到重视，成为当前景观生态研究的一个热点［5－7］。如胡忠行和李锋等对城市绿地景观系统进行质量评估［8－9］；孟伟等从城市多种土地利用角度、对景观质量进行综合评估等［10］，研究内容向综合化方向发展。与此同时，景观生态质量的评估方法也呈多样性，并且处于积极探讨过程中。本文基于对区域景观结构特征的理解与认识，通过建立景观生态评估模型，并且利用GIS技术实现其空间化研究，为城市景观规划、建设提供科学参考。
1研究区概况与研究方法
1．1研究区概况南京仙林新市区（32．059°—32．147°N，118．867°—119．013°E）位于南京东北部，紫金山东麓，北抵312国道，南达沪宁高速公路，东西分别以七乡河和绕城公路为界，面积为84．59km2。近年来，受到南京市中心经济的辐射作用，该区自2003年开始建设大学城。短短几年，快速城市化发展得到迅速蔓延。目前，该区景观已经从农村景观逐渐转变为城市景观。土地利用类型发生巨大变化。道路网络十分发达，居民用地、商业用地以及高校建设用地占据优势地位，林地、草地和湿地等原有类型面积不断减少。据南京市政府的统计，目前该区人口高达24万，并且不断增大，预计到2050年人口将达到50万。区域土地利用类型的改变必然使其景观结构发生变化，从而对景观生态质量产生影响。
1．2研究方法
1．2．1基础数据来源和处理采用2003年和2009年两期QuickBird（分辨率为0．61m）影像为基础信息源，经过几何校正、图像处理后，建立遥感解译标志并对遥感信息资料进行判译。图像解译在ArcGIS9．2中完成。由于对研究区自然环境和土地利用现状比较熟悉，大大提高了解译精度，使得各种景观类型野外验证精度达到91％以上。参照建设部1991年颁布的《国家标准GBJ137－905城市用地与规划建设用地标准》中的城市用地分类体系，再根据研究区的具体特征，将研究区景观分为10个类型：自然林地、水塘、草地、河流、耕地、绿地、建筑用地、道路、养殖塘和未利用地。
1．2．2景观生态质量评价指标选取景观生态质量变化主要取决于两方面因素，一是人类对景观结构的干扰；二是景观维持稳定性的程度［11］。根据研究区域特征，选择能够反映人类对景观干扰的指标包括三个：景观破碎度指数、建筑用地干扰指数和道路密度指数。这三个指数的生态意义在于自然景观破碎成形状不同、大小各异的斑块，导致了生态系统内部生境面积变小、阻碍能量流动和物质循环，造成物种丧失［11－13］；建筑用地兴起导致了原始土地结构破坏，以及释放出的“三废”也对环境造成破坏；道路的存在，阻隔了原有的物种交流，阻碍了物种迁移和能量流动，而且道路上汽车尾气的排放也污染了环境。另外，构建能够反映景观稳定性的指标三个：高功能景观多度指数、湿地密度指数和土地利用结构指数。它们的生态意义为：高功能组分指的是对生态环境有积极作用的景观类型，本文包括自然林地、河流、水塘、绿地、草地5种。研究区湿地数量众多，生态功能不能忽视，其对调节气候、沉积净化和丰富物种有重要作用；区域景观是由各种土地利用类型根据一定的结构配置而得，结构合理可以使得区域景观生态质量提高。本文根据前人的研究［4］，利用公式得到各指标的计算方法，并利用层次分析法（AHP）确定各指标权重，详见表1。
1．2．3各指标数据处理由于各指标系数量纲、性质不同［14］。因此，所有的数据都需先经过无量纲化预处理过程，采用以下方法：对于越大越安全的指标（包括高功能景观多度指数、湿地密度指数、土地利用结构指数）通过公式（1）来计算；对于越小越安全的指标（包括景观破碎度指数、建设用地干扰度指数、道路密度指数）通过公式（2）来计算。式中：xij———实测值；rij———标准化后的数值；ximax，ximin———最大值、最小值。
1．2．4景观生态质量评价模型的建立城市景观生态质量的评价主要从两个方面来看，即受到外界环境的干扰程度以及自身的稳定程度。确定景观生态质量的评价模型如下：LEQ＝0．5Di＋0．5Si（3）式中：LEQ———景观生态质量评价模型；Di———受干扰程度的评价子模型；Si———景观稳定程度的评价子模型；i———空间采样单元。1．2．5空间数据的处理和量化将两期遥感影像进行网格化（1km×1km）处理，并计算出每个小栅格的各指标数值，再进行插值运算，将干扰程度和稳定程度的各自三个指标根据所设置的权重进行GIS空间叠加，根据等间距空间分级方法对景观生态质量进行分级（见表2），此方法作为一个简单便于理解的分类方法，被众多学者广泛应用于生态安全评价、景观生态健康评价的研究中［15－16］，适用于同类研究比较，同样适合景观生态质量评价。分别得到受干扰程度和稳定程度的空间分异图（见图1—2）。根据景观生态质量模型，将受干扰程度评价子模型和稳定程度评价子模型进行空间叠加，根据等距离空间分级方法，得到景观生态质量空间分异图（图3）。
2结果与分析
2．1景观干扰及其变化
城市景观所受到的干扰比较复杂，自然和人为因素均可以对城市发展行为特别是组分变化情况产生显著影响，但是人为因素对于城市景观变化显然具有支配性作用［11］。本文选取景观破碎度指数、建筑用地干扰度指数、道路密度三个指标来诠释研究区所受到的干扰状况，通过GIS空间插值分析以及空间叠加得到干扰指标空间分异图（见图1），图中颜色越深表示外界环境对景观生态影响的程度越大。从图1中可以明显看出，2003年仙鹤片区相对于其他三个区域受干扰程度最深，表明城市化从该区开始，白象和青龙片区大部分区域受干扰程度都在2级（较弱）以下水平；由于城市化影响，到了2009年仙鹤片区作为大学城的集中地变化最为明显，城市化作用最强，建筑用地和道路面积增加破坏了原有的土地利用方式，区域受干扰程度处于4级（较强）以上水平，白象片区和麒麟片区也由以耕地为主导作用的景观变成以建设用地为主导的区域，受干扰程度处于3级（一般）以下水平。青龙区域依然以耕地为主导景观，受干扰程度属于2级（较弱）以下水平。对景观干扰程度评价结果进一步统计分析发现（表2），2003年整个区域受干扰程度达到5级（强）的面积比例为4．2％，受干扰程度达到1级（弱）的区域面积比例为45．2％，整个区域受到干扰程度不强。然而到了2009年，受干扰程度达到5（强）的区域面积比例为9．9％，而集中在1（弱）、2（较弱）、3（一般）、4（较强）的面积比例较均匀。2003—2009年期间，受干扰程度处于3（一般）及以上的面积比例增加96．9％。总的来说，研究区受干扰程度增大，各个区域受干扰程度变化不均衡。#p#分页标题#e#
2．2景观稳定性及其变化
生态系统稳定性是生态评价中最重要的指标之一。本文从研究区特征出发，选取了高功能组分景观多度指数、湿地密度指数、土地利用结构指数三个指标来体现研究区景观生态系统的稳定性特征。由于城市化过程影响，2003—2009年期间景观生态系统的稳定性明显下降。从图2中可以看出，2003年各个片区稳定性都较高，尤其是以白象片区中的自然林地景观稳定性最高，大部分区域稳定性程度处于3级（一般）以上水平；仙鹤片区相对其它三个片区稳定性较弱；2009年各个片区的稳定性较2003年明显减弱，其中稳定性最低的是仙鹤片区和青龙片区，基本处于2级（较弱）以下水平，也是变化相对明显的区域。根据统计数据可以看出，稳定性程度达到1级（弱）的区域面积比例增幅巨大，从2003年的1％增加到2009年的43．7％，稳定程度达到3级（一般）以上的区域面积比例减少了74．0％。总的来说，整个景观的稳定性减弱，并且各个区域变化不均衡。高功能组分景观多度减少、湿地密度由于湿地的个数急剧减少而减小，以及基于高功能组分面积减少而导致了土地利用结构指数的减少，这些原因都造成了稳定性的减弱。
2．3景观生态质量及其变化
景观生态质量的综合评价不应仅仅局限于现状的描述，还要反映出区域生态环境的可持续性，即能对未来环境的演变趋势有一定的预测作用［8］。通过对研究区两期影像干扰程度以及稳定程度的分析，以及所得到的景观空间分异图，利用GIS空间分析得到最终的景观生态质量空间分异图（见图3）。根据图3从各片区的发展特征来看，2003年几个片区交界的林地覆盖区景观生态质量最好，相比而言仙鹤片区景观生态质量较差，其他三个区域都处于3级（一般）以上水平。到了2009年，仙鹤片区景观生态质量明显降低，仙鹤片区大部分区域处于2级（较弱）以下水平，其它三个区域景观生态质量也有所降低，大部分面积都处于3级（一般）以下水平。2003—2009年，景观生态质量水平达到1级（弱）的区域面积比例增加7．3倍，景观生态质量水平达到5级（强）的区域面积比例减少95％左右。达到3级（一般）及以上水平的面积比例从84．9％减少到47．9％。总的来说，景观生态质量随着城市化进程而变差。城市化发展越是迅速的地区景观生态质量变化就越明显，如研究区中的仙鹤片区。景观生态质量变化的不均衡在某种程度上是由于城市化发展的不均衡造成的。
3结论
（1）城市化发展使得区域景观受到严重的干扰，其程度增加趋势明显。2003—2009年，干扰较强和强的级别面积增加了89．34％；干扰弱和较弱的级别面积减少了40．24％。各个片区受到的干扰程度不同，变化程度也不同，城市化发展快的地区表现出干扰程度较大。
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