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景觀是一個由不同土地單元鑲嵌組成、具有明顯視覺特征的地理實體［1］。在人類活動起主導作用的景觀里，土地利用是景觀空間格局的主要決定因素。景觀生態質量是景觀生態系統在維持結構和功能穩定性、抵抗外界干擾和景觀產出等方面表現出來的狀態。隨著人口增長和社會經濟發展，土地利用模式不斷變化，而土地利用的變化又引起景觀生態系統的結構和功能發生改變。不合理的土地開發利用導致景觀破碎化程度加大，斑塊形狀趨于單一，生物多樣性降低，同時，水質污染加重，土地逐漸退化［2－4］，從而造成景觀生態質量下降，使區域人類生存環境和經濟可持續發展受到影響。為了使區域內部景觀要素之間高度協調，達到景觀合理布局，充分發揮景觀生態系統的功能，有必要對區域景觀生態質量進行評價。目前，國內在景觀生態質量評價方面的研究并不多見，一些學者從景觀格局、植被類型等角度對內陸城市和風景區進行了評價研究，單獨對海島進行的研究尚未見報道。本文考慮到海島相對于大陸的特殊性，結合海壇島實際情況，從土地利用角度出發，分析其土地利用景觀生態質量現狀和變化情況，以期為平潭綜合實驗區提高區域景觀生態規劃和管理水平，加強海岸帶環境保護，強化資源綜合利用，建設現代化、生態型海島城市提供理論基礎。
1研究區概況與數據
1．1平潭縣海壇島概況海壇島地處福建省沿海中部，位于北緯25°16′－25°44′，東經119°32′－120°10′之間，面積267．13km2，是福建省第一大島，著名漁業基地。屬南亞熱帶海洋性季風氣候，年均溫19．45℃，年降水量在900～1200mm，屬福建省少雨區之一。歷年平均相對濕度為81％，年平均蒸發量為1917．4mm。年平均風速8．4m／s，受臺風影響，常出現極大風速，濱海地區全年平均大風（7級以上）日數為125d，是全國強風區之一。海壇島屬于陸連島性質，地勢南北高、中部低，地形以花崗巖丘陵為主。土壤嚴重侵蝕，主要土壤類型有風積新成土、礫土和紅壤。島上現有植被均呈現明顯旱中生特征，森林群落均為人工林，最主要的有濱海沙地和臺地上的木麻黃林（Casuarinaeq－uisetifolia）、黑松林（Pinusthunbengii）、臺灣相思樹林（AcaciaconfusaMerr）等；荒山荒坡上主要分布著較為耐旱的旱中生灌叢和草本植物群落，如仙人掌（Opuntiadillenii）、龍舌蘭（Agaveamericana）等；海壇島隸屬于福建省平潭縣，縣轄7個鎮、8個鄉、11個社區居委會、192個村委會，人口39．2萬，距臺灣僅126km，是祖國大陸距臺灣最近的縣份，現在已被批準成為建設海峽西岸經濟區綜合實驗區。
1．2數據來源與處理為了反映研究區當前景觀生態質量現狀及其動態變化情況，既能保證研究時段具有足夠的跨度，又能使得數據易于準確獲取，本研究采用海壇島2003年和2009年Landsat7ETM＋5，4，3波段合成影像和常規社會經濟統計數據作為研究的信息源。研究區景觀生態類型劃分是以土地利用類型為基礎，依據“國土資源部2007年土地分類標準”，并結合海壇島景觀生態實際狀況，本文將海壇島景觀生態系統劃分為7個一級類別（耕地、林地、灌草地、居民點及工礦用地、交通用地、水域、未利用地）和10個二級類別。在此基礎上利用1∶15萬地形圖校正影像圖，通過野外調查采集的GPS定點、照片等資料與遙感影像對照，建立解譯標志。運用軟件ArcviewGIS3．3對影像進行目視解譯，得到研究區2期的土地利用矢量圖，并對解譯結果進行隨機選點，通過野外踏查進行數據校正。進一步將矢量圖轉換成像元大小為5m的柵格圖像，使用Fragstats3．3從中提取該區2003年和2009年的類型水平景觀格局指數（包括斑塊結合度指數、斑塊聚合度指數）和景觀水平的景觀格局指數（包括Shannon－weaver多樣性指數、景觀分維數、景觀變異系數和景觀破碎度）。
2景觀生態質量評價方法
2．1評價指標選取原則
2．1．1綜合性原則所建立的指標體系應該能夠從不同角度反映景觀生態質量的基本內涵和特征，指標體系內容要劃分清晰合理，涵蓋全面無重復，既包括景觀生態系統在自身結構，穩定性和產出功能方面的指標，又包括自然因素和人為因素造成的生態學干擾方面的指標，以求綜合反映影響區域景觀生態質量的各種內在和外在因素。
2．1．2主導因素原則在全面分析各因素的基礎上，找出影響區域景觀生態質量的主導因素，因地制宜地選取能夠反映景觀生態質量優劣狀況及突出特征，具有區域代表性的評價指標，從而提高評價結果的準確性，減少評價的工作量。
2．1．3動態差異性原則景觀生態質量變化具有過程性，這就決定了評價應該具有動態變化性，選取的評價指標要能反映景觀生態質量的狀況和變化趨勢。并且要選擇那些在評價區域有明顯變化的，又不相互重復的評價指標。
2．1．4可操作性原則在評價中應該盡量考慮評價方法是否可以操作，理論研究是否現實可行，數據資料是否可以準確獲取，計算過程是否簡便不繁雜，指標是否易于量化并且不受主觀影響，所以應該盡量利用現有資料，選擇有代表性的指標。
2．2景觀生態質量評價指標體系關于景觀生態質量評價的指標選擇問題，國內一些學者從植被景觀類型、景觀格局、土地利用等方面做了一定的研究［5－7］。根據以上指標選擇原則，本文對海壇島進行景觀生態質量評價擬從景觀穩定性、景觀受干擾度和景觀產出功能等方面出發，所構建的評價指標體系由目標層、準則層、指標層組成（如表1所示）。
2．2．1景觀穩定性景觀穩定性是生態系統的重要特征，有兩方面含義：一是指系統保持現狀的能力，即抗干擾能力；二是系統受到干擾后回到原狀態的能力，即擾動后的恢復能力［8］。自然景觀的分布狀況和景觀格局的空間異質性都對景觀穩定性產生重要影響，所以本文選擇植被覆蓋度指數、水域面積比率、景觀多樣性指數、景觀分維數和景觀變異系數等指標來評價。（1）植被覆蓋度指數。不同的植被類型具有不同的結構和功能，因而它們對改善景觀生態質量的貢獻程度也不盡相同。為了明顯區分貢獻程度的差異，由大到小規定以下3種植被類型的重要值為：有林地取3、疏林地取2、灌草地取1。各植被類型得分為其面積比例與其重要值的乘積。以下式來反映植被覆蓋程度：S1＝（X1／A）×3＋（X2／A）×2＋（X3／A）×1（1）式中：S1———植被覆蓋度指數；X1———有林地面積；X2———疏林地面積；X3———灌草地面積；A———景觀總面積（下同）。（2）水域面積比率。S2＝Xi／A（2）式中：S2———水域面積比率；Xi———景觀中河流、水體的面積總和。（3）景觀多樣性指數。景觀多樣性指數是基于信息論用來度量系統結構組成復雜程度的一些指數［9］，本文選取的是Shannon－Weaver多樣性指數S3＝∑mi＝1（PilnPi）（3）式中：S3———景觀多樣性指數；i———斑塊類型；Pi———斑塊類型在景觀中出現的概率；m———景觀中斑塊類型的總數。（4）景觀分維數。在用分維數來描述景觀斑塊鑲嵌體的幾何形狀復雜性時，通常采用線性回歸方法，即S4＝2s，式中：s———對景觀中所有斑塊的周長和面積的對數回歸而產生的斜率［9］。（5）景觀變異系數S5＝Ds／Dm（4）式中：S5———景觀變異系數；Ds———景觀面積標準差；Dm———整個區域景觀面積平均值［8］。#p#分頁標題#e#
2．2．2景觀受干擾度人類進行土地利用活動對于景觀生態系統來說屬于一種生態學干擾，會導致景觀異質性結構的變化，并且會進一步造成對群落和生態系統結構和功能的影響［10］。人類對土地利用越頻繁，土地利用壓力越大，景觀受干擾度就越大，景觀也變得更加破碎。因此，景觀受干擾度可以用景觀破碎度指數、居住用地干擾指數、交通用地面積比率、沙地干擾指數和農業用地分布指數來衡量。（1）景觀破碎度指數。景觀破碎度指景觀被分割的破碎程度，反映景觀斑塊的面積異質性，斑塊面積越小，景觀破碎度越大，景觀異質性越高［11］。I1＝（Np－1）／A（5）式中：I1———景觀破碎化程度；Np———景觀中各類斑塊總數。（2）居住用地干擾指數I2＝（α／A）＋（N1／Np）（6）式中：I2———居住用地干擾指數；α———景觀中居住用地總面積（hm2）；N1———居住用地斑塊總數；Np———景觀中各類斑塊總數。（3）交通用地面積比率I3＝β／A（7）式中：I3———交通用地在景觀中的面積比率；β———交通用地面積（hm2）。（4）沙地干擾指數I4＝（γ／A）×C（8）式中：I4———沙地干擾指數；γ———景觀中沙地總面積（hm2）；C———沙地斑塊結合度指數（Cohesion）。（5）農業用地分布指數I5＝（δ／A）×AI（9）式中：I5———農業用地在景觀中的分布情況；δ———農業用地面積；AI———農業用地斑塊聚合度指數。
2．2．3景觀產出功能景觀產出功能反映了景觀的經濟利用可行性與生產力目標，景觀產出功能越好，景觀為人類提供物質產品的能力越強，景觀生態狀況越良好［12］。由此可以看出，景觀產出功能是影響景觀生態質量的主要因素之一，本文選擇以下3個指標來反映景觀的產出功能。（1）地均工農業總產值（P1）：景觀內單位面積的工農業總產值，反映該區域土地的直接產出能力。（2）糧食作物單位產量（P2）：景觀內主要糧食作物的單位面積產量。（3）水產養殖指數P3＝（ε／A）＋（N2／Np）（10）式中：P3———水產養殖指數；ε———景觀中水產養殖用地總面積（hm2）；N2———水產養殖用地斑塊總數；Np———景觀中各類斑塊總數。
2．3評價指標標準化
本文采用均值法［13］對景觀生態質量評價所篩選的指標進行標準化處理。yij＝xijx珚j（11）式中：yij———第j個指標第i年的標準化值；xij———第j個指標第i個年份的指標值；x珚j———第j個指標的平均值。由于所選取的評價指標有正逆之分，逆指標數值大小與景觀生態質量的高低成反比，如本文選取的景觀變異系數和景觀受干擾度準則下屬的5個指標，數值越小越好。所以，在綜合評價時，首先必須將指標同趨勢化，本文采用取倒數的方式把逆向指標正向化。
2．4指標權重
由于區域景觀生態質量評價所選取的指標具有較強的綜合性，本文采用熵權法［14］，根據各評價指標提供的信息，客觀確定其權重。首先，假設景觀生態質量評價中有n個指標，m個評價年份，建立一個評價的原始矩陣R＝（rij）m×n，（i＝1，…，m，j＝1，…，n），式中：rij———第j個指標第i個年份的統計值。然后，對標準化后的評價指標值計算其信息熵，第j個指標的信息熵Hj可定義為Hj＝－k∑mi＝1fijlnfij（12）式中：fij＝rij∑mi＝1rij，k＝1lnm（假定：當fij＝0時，fijlnfij＝0）。最后，根據下式來確定第j個指標的熵權wjwj＝1－Hjn－∑nj＝1Hj（13）2．5評價方法本文應用綜合評價法，建立研究區景觀生態質量評價模型如下：LEQ＝∑njwj×Cj（14）式中：LEQ———景觀生態質量評價指數；wj———第j個指標的權重；Cj———第j個指標的標準化值，n為評價指標個數。
3基于土地利用的景觀生態質量綜合評價
根據上面所述的原則和方法，本文構建了研究區景觀生態質量評價指標體系，根據公式（1）對2003年和2009年該區域各項評價指標的實際值進行標準化處理，然后將標準化值代入公式（2）進行各個評價指標信息熵Hj的計算，再將各指標的Hj代入公式（3）得到各指標的熵權ωj，如表1所示，最后由屬于同一準則的指標權重進行加和得到該準則相對于景觀生態質量的權重，如表2所示。表1中，從海壇島景觀生態質量評價指標權重的分布上看，對景觀生態質量有重要影響的指標主要有地均工農業總產值、水產養殖指數等，這些指標可以反映出區域景觀產出功能的大小。另外還有一些主要影響指標，如沙地干擾指數、居住用地干擾指數和景觀破碎度指數，可以反映出區域景觀受外界干擾的程度。而植被覆蓋度指數、景觀多樣性指數和景觀分維數等指標對該區景觀生態質量的變化影響最小。由表2可以看出，景觀受干擾度和景觀產出功能兩大評價準則對于區域景觀生態質量的高低起到主要影響作用，這與表1的結果能夠很好的吻合。將評價指標的標準化值和其相應的權重值代入到本文所建立的景觀生態質量評價模型當中，可以得到福建省海壇島2003年和2009年的景觀生態質量各個評價準則得分值及綜合評價值，具體結果如表3。由上述評價結果可知，在近6a時間里，海壇島景觀生態質量總體情況不但沒有變差，還有了明顯改善。在景觀生態質量評價體系中，景觀穩定性、景觀受干擾度和景觀產出功能這3個評價準則對于該地區景觀生態質量的提高貢獻度大小各不相同，由此我們可以做出以下分析：
（1）從以上反映景觀生態質量的3個準則來看，在同一年中，景觀生態穩定性的評價值最低，而且與其他準則差別也較明顯，其相應的權重（0．0616）也是3個準則中最低的，這說明該準則在研究區景觀生態質量變化過程中的作用不顯著。景觀受干擾度的評價值在2003年高于景觀產出功能，到了2009年，景觀產出功能的評價值超過了前者，這一現象可以反映出景觀產出功能對景觀生態質量的影響力逐漸提高。2003－2009年3個準則層的評價值均有所提高，增加最多的是景觀產出功能準則，評價值提高了0．2288；相反，評價值最低的景觀生態穩定性準則提高量也是最少，只增加了0．0068，這可以進一步說明景觀產出功能準則是對于這段時間內海壇島景觀生態質量的提高起到關鍵作用。#p#分頁標題#e#
（2）在景觀穩定性準則中，植被覆蓋度指數和景觀變異系數評價值有所增加，表明海壇島景觀生態系統自身穩定性不斷增強，抵抗外界干擾和受干擾后恢復的能力也得到提高，這與福建省沿海防護林體系建設工程的順利實施，平潭縣繼續加強森林監管和大力開展植樹造林工程緊密相關。景觀多樣性指數和景觀分維數基本保持不變并略有增加，說明該區景觀生態系統的空間異質性沒有因為社會經濟建設的發展和人為干擾而降低，反而有向良性發展的態勢。水域面積比率能夠反映出該地區地表水資源的基本情況，作為一個海島縣，水資源貧乏將成為社會經濟發展的瓶頸，所以水域面積的減少必須引起有關部門的重視。
（3）景觀受干擾度的評價值成增加趨勢，主要是由于沙地干擾指數和農業用地干擾指數的得分有了明顯提高。從20世紀50年代以來，平潭縣不斷加強沿海防護林體系建設，積極退耕還林還草，加強對沿海沙地的治理，有效減少風沙危害。農業用地的面積和聚集度均減小，土地利用單一化趨勢得到改善，這使研究區景觀空間異質性得到增強，有利于生物多樣性的提高，景觀生態質量轉好。居住用地干擾指數和交通用地面積比率得分值稍有降低，景觀破碎程度成增加趨勢，說明人類活動對景觀的干擾有所加強，不合理的土地利用模式導致區域景觀更加破碎，景觀維持自身結構和功能的能力受到影響。
（4）景觀產出功能反映了景觀的經濟利用可行性和生產力目標，研究區工農業總產值、糧食作物總產量和水產品產量都有大幅提高，表明該區景觀產出功能有了顯著提高，景觀為人類提供物質產品的能力進一步增強，景觀生態質量狀況得到改善。這是海壇島沿海防護林對當地生態環境狀況改善的直接結果，并且與平潭縣人民利用對臺有利區位，加強兩岸交流與合作，快速發展地區經濟有著密切聯系，同時也為加快海峽西岸經濟區的建設提供了物質基礎。
4結論與建議
福建省海壇島作為一個海島縣，其景觀生態系統既具有自身相對獨立性，又會受到人類活動的影響，土地利用活動在海島開發建設當中表現尤為突出。本文根據海壇島地理位置的特殊性，從土地利用的視角構建該區景觀生態質量評價指標體系，采用熵權法為評價指標賦予權重，并建立了景觀生態質量評價模型，研究結果表明：海壇島從2003－2009年景觀生態質量狀況有了明顯改善，植被覆蓋度逐漸增加，風沙威脅進一步降低，農業用地單一化的土地利用狀況有所改善，景觀總體產出功能有了很大提高，整個景觀有向良性發展的趨勢。但是，由于當地建設用地沒有合理布局，導致整個景觀破碎化程度有所加重，并且水資源缺乏也成為該地發展過程中的重要阻力。景觀生態質量的高低受到多方面因素的影響，評價時需要建立極其復雜的評價指標體系，目前單獨對區域景觀生態質量評價的研究并不多見，本文嘗試性地從土地利用視角出發，選擇一些可操作性強的指標進行評價，還不能全面反映當地的景觀生態質量狀況，需要進一步加強評價指標體系構建研究，不斷改進評價模型，以求景觀生態質量研究能夠更好地為區域景觀生態建設服務。平潭縣作為建設海峽西岸經濟區先行先試綜合實驗區，具有獨特的對臺區位優勢和后發優勢，為了進一步改善海壇島的景觀生態質量狀況，實現海壇島景觀生態系統的可持續發展，基于評價結果，本文建議如下：
4．1采取適合海島縣市開發的景觀生態管理規劃和措施海壇島處于我國強風區－臺灣海峽的北口西側，又是與臺灣距離最近的縣份，其地理位置和生態環境特點具有相對特殊性，主導風向東北風與地形北北東－南南西走向的合力作用，增加了風沙威脅；海壇島與臺灣新竹市直線距離僅有68nmile，為兩岸直航創造了便利條件，同時也會增加對當地景觀生態系統的人為干擾。因此，要根據海壇島自身的特點，重新制定合理的景觀生態建設與管理規劃，實現景觀生態系統的健康發展。
4．2改善影響景觀生態質量提高的因素（1）繼續因地制宜地加強沿海防護林體系建設，增強其防風固沙、水土保持、調節區域小氣候等生態功能，同時要注重防護林的景觀美學建設，與周圍環境相結合，開發其休閑游憩旅游功能；（2）要保護當地現有水資源不受破壞，維護水域的自然狀態，繼續增加水資源蓄積量，在可能的條件下把石塘、礦坑等改造成山塘或小水庫；（3）繼續維持景觀生態系統的生物多樣性，不斷提高其物質產出能力和生態服務價值。
4．3創造合理的景觀空間格局在平潭縣未來城市建設擴張過程中，要防止對現有自然環境的破壞，避開易發生自然災害的地段；協調好城市用地與農業和生態用地的關系，盡量避免土地質量退化和城鄉交接帶景觀破碎化現象加重；合理規劃各類用地規模，防止土地利用單一化現象產生和加重。
