［提要］　以2010年、2015年、2020年土地利用数据为基础，利用InVEST模型与MCR模型等方法对甘肃流域黄河段九地市的土地利用情况、生境质量、生态格局进行定量分析与定性判断，为黄河流域高质量发展与生态文明导向下黄河流域规划实践提供判断依据，分析结果表明：2010年、2020年，研究区域内部生境质量呈现出“南高北低，中部均等，东优西弱”的特点。

关键词：生境质量；InVEST模型；黄河流域甘肃段

基金项目：甘肃省科技厅技术创新引导计划软科学项目：“甘南州黄河流域人地关系时空演化及地域系统耦合研究”（项目编号：20CX9ZA043）；甘肃省教育厅高等学校创新基金项目：“基于共生理论的甘肃沿黄城镇群空间形态演化及协同规划研究”（项目编号：2021A-047）。通讯作者：连华

中图分类号：F127 文献标识码：A

收录日期：2022年8月2日

生境指的是生物生活繁衍的场所，由生物与非生物环境构成生境的破碎、演变会对包含其中的生物种群多样性产生深刻的影响。生境质量是指环境为生物提供的适宜的持续生存的能力，范围从低到中到高，分别具有生存、繁殖到持续生存的三个等级的资源。黄河流域甘肃段九地市是黄河流域上游生态保护的重要战略节点，对于黄河流域高质量发展有着举足轻重的影响，对于该地区生境质量的研究测算具有现实意义。

一、研究区概况

黄河流域甘肃段由兰州市、定西市、庆阳市、甘南州、临夏州、天水市、平凉市、武威市、白银市等9个地市级行政单位组成，共占地182，556.1km2，黄河在此绵延913km，占了其总长度的16.7%。整体地形呈现出西南高、东北低的基本特征，在生态文明建设与黄河流域高质量发展战略的大背景下，黄河流域甘肃段在生态保护发展方面大有可为。

二、数据及研究方法

（一）数据来源。本文中2010年、2015年、2020 年土地利用数据来源于GlobeLand30（http：//www.gl oballandcover.com），DEM数据源于ASTER CDEM数据集，水体数据、道路数据、边界数据来源于国家基础地理信息中心，市级行政边界数据来自中科院资源环境科学数据中心。数据精度均满足研究需求。

（二）生境质量模型。本文所采用的InVEST模型全称为生态系统服务评估与权衡模型，其计算逻辑是通过确定权重、影响距离、影响方式建立不同种类用地和胁迫因子之间的内在联系，进而计算出生境质量的具体数值。其生境质量计算公式为：

Qxj=Hj1-■　（1）

式中：Qxj为在地类景观j栅格x的生境质量；Hj为地理景观j生境适宜度；■Dxj是栅格x的生境退化度；z为模型默认参数，值为2.5；K为半饱和系数，通常取生境退化程度最大值的1/2，本文中为0.5。

根据胁迫源作用类型不同，可以分为线性衰减和指数衰减两种类型，其公式表达如式（2）、式（3）所示。

irxy=1-■（线性衰减）　（2）

irxy=exp（-2.99dxy/drmax）（指数衰减）　（3）

式中，dxy、drmax分别表示与胁迫源之间的距离、胁迫源最大影响距离。

本文将耕地、城市、工业用地、居住用地定为胁迫因子，通过参考已有研究与InVEST手册指导，确定不同胁迫因子最大影响距离、权重与空间衰减系数，如表1所示。不同种类的用地对不同类型的胁迫因子具有不同类型的敏感度，本文依据相关研究，将不同类型用地的生境适宜性与对胁迫因子的敏感度设置成如表2所示。（表1、表2）

三、结果与分析

（一）总体生境质量变化分析。生境质量是基于土地利用情况与胁迫因子种类、权重、影响方式之间内在联系模拟计算得出的区域生态基底质量，是区域生态发展与生态文明建设的基础，根据已有数据和以上公式判断，我们得到2010年、2015年、2020年黄河流域甘肃段生境质量如图1所示。黄河流域甘肃段九地市不同时期生境质量均值如表3所示。（图1、表3）

从图1、表3中可以看出，黄河流域甘肃段九地市的生境质量在空间上呈现出南高北低、中部均等、东优西弱的特点，从生境质量的数值来看，位于研究区域南部的甘南藏族自治州以无可争议的近乎0.8的高分稳居首位，并且统领其附近的临夏回族自治州、定西市、庆阳市、天水市构建起一道延绵千里的生态屏障；而处于研究区西北方向的武威则以0.36左右的成绩居于末位，说明生境破碎程度大，耕地、城镇建设用地等胁迫因子对自然用地威胁较强的现实困扰，反映了城镇发展建设用地与区域生境质量之间的矛盾；处于研究区中部的兰州市、白银市则处于研究区域内的平均水准，反映出研究区域内生境质量极化差异显著，极优极差均有出现，且具有显著的方向性特征，这是区域中心城市生境质量的典型特征。这一研究结论与甘肃省自然地貌丰富、气候类型多样、人地关系复杂的自然背景相符合。

（二）生境质量空间变化特征。从生境质量的时间变化顺序上来看，各地市都保持稳定态势，各有升降，幅度较小，但是其变化特征在时间一致性上较为统一。变化幅度最大的是兰州市，2010～2020年生境质量降低了0.0107，波动幅度为1.84%，其余各地市都在0.6%以内，这一结果体现了生境质量稳定性、系统性特征。其中，生境质量稳步上升的有庆阳市、平凉市、定西市、临夏回族自治州、天水市、武威市等六个地市；生境质量下降的有白银市、甘南藏族自治州、兰州市。从结果上分析，黄河流域甘肃段九地市整体生境质量稳定，局部有升有降，总体均衡化发展。兰州、白银作为研究区域内人为活动强度最高的两座城市，其生境质量的下降在预期之内，临夏回族自治州2010年以来经历了多次的旅游开发，其生境质量也略有降低；其他六座城市生境质量在同期总体上均有不同程度的增长，因此其生境质量总体呈现出稳中向好的态势。

四、总结及建议

本文利用InVEST模型、MCR模型对黄河流域甘肃段沿岸九地市土地利用、生境质量、生态格局做出了定性定量的研究，并得出以下结论：2010～2020年间，区域内部生境质量呈现出“南高北低、中部均等、东优西弱”的特点，计算出不同地市不同年份具体的生境质量均值，其南部以甘南州为首，高生境质量地区具有“带状蔓延”的特点，研究区域内总体呈现出稳中向好、均衡发展的时空演变发展规律。

（作者单位：兰州交通大学建筑与城乡规划学院）

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