第３２卷 第１１期２０１９年１１月环 境 科 学 研 究Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ＳｃｉｅｎｃｅｓＶｏｌ.３２ꎬＮｏ.１１Ｎｏｖ.ꎬ２０１９收稿日期 ２０１８￣１２￣２３ 修订日期 ２０１９￣０５￣３１作者简介史娜娜１９８３￣ꎬ女ꎬ山东潍坊人ꎬ工程师ꎬ硕士ꎬ主要从事生物多样性评估与生态修复研究ꎬｓｈｉｎｎ１２３＠ １６３.ｃｏｍ.∗责任作者ꎬ全占军１９７９￣ꎬ男ꎬ河北张家口人ꎬ副研究员ꎬ博士ꎬ主要从事生物多样性评估与生态修复研究ꎬｑｕａｎｚｊ＠ ｃｒａｅｓ.ｏｒｇ.ｃｎ基金项目生态环境部生物多样性调查与评估项目Ｎｏ.２０１９ＨＪ２０９６００１００６ꎻ国家重点研发计划项目Ｎｏ.２０１６ＹＦＣ０５０１１０８￣５ꎬ ２０１６ＹＦＣ０５０１１０１￣３Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ Ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｕｒｒｅｙ ａｎｄ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ Ｃｈｉｎａ Ｎｏ.２０１９ＨＪ２０９６００１００６ꎻ Ｎａｔｉｏｎａｌ ＫｅｙＲｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｎｏ.２０１６ＹＦＣ０５０１１０８￣５ꎬ ２０１６ＹＦＣ０５０１１０１￣３长江经济带生态系统格局特征及其驱动力分析史娜娜ꎬ肖能文ꎬ王 琦ꎬ韩 煜ꎬ冯 瑾ꎬ全占军∗中国环境科学研究院ꎬ国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室ꎬ北京 １０００１２摘要为了分析长江经济带生态系统的变化及其驱动力ꎬ采用生态系统年变化率、动态度、景观格局指数研究２０００ ２０１５年长江经济带生态系统格局特征ꎬ并分析城镇化、生态保护与修复等驱动力的贡献.结果表明①长江经济带生态系统以林地、农田和草地为主ꎬ三者共占９２􀆰 ６３％ꎻ上、中游以林地为主ꎻ下游城镇化率最高ꎬ分布着全区６０􀆰 ４７％的城镇用地、３９􀆰 ８５％的湿地和２８􀆰 ６２％的农田. ②长江经济带生态系统年变化以江苏省、上海市和浙江省为代表ꎬ快速城镇化特征显著ꎻ贵州省、江西省、云南省林地和草地的年变化较显著. ③长江经济带生态系统生境破碎化和景观多样性指数均上升. ④长江经济带上中下游均表现为建设用地增幅最大ꎬ农田减幅最多. ⑤快速城镇化是长江经济带生态系统格局变化的首要驱动力ꎬ贡献率为６５􀆰 ４９％ꎬ表现出“下游为重心ꎬ向中上游蔓延”的特征ꎬ下游贡献率为７７􀆰 ５１％ꎬ但上游在２０１０ ２０１５年的扩张速率远超过中游和下游ꎻ生态保护与恢复政策为第二大驱动力ꎬ贡献率为１７􀆰 ６４％ꎬ上游贡献为２５􀆰 ９０％.研究显示ꎬ保障长江经济带生态可持续发展需要优化国土空间结构、控制开发强度、加强生态环境保护联防联治.关键词生态系统变化率ꎻ动态度ꎻ驱动力ꎻ贡献率ꎻ长江经济带中图分类号 Ｘ８２６ꎻ ＴＰ７９ 文章编号 １００１￣６９２９２０１９１１￣１７７９￣１１文献标志码 Ａ ＤＯＩ １０􀆰 １３１９８∕ｊ􀆰 ｉｓｓｎ􀆰 １００１￣６９２９􀆰 ２０１９􀆰 ０７􀆰 １４Ｓｐａｔｉａｌ Ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｔｈｅ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｆｏｒｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ ＲｉｖｅｒＥｃｏｎｏｍｉｃ ＺｏｎｅＳＨＩ Ｎａｎａꎬ ＸＩＡＯ Ｎｅｎｇｗｅｎꎬ ＷＡＮＧ Ｑｉꎬ ＨＡＮ Ｙｕꎬ ＦＥＮＧ Ｊｉｎꎬ ＱＵＡＮ Ｚｈａｎｊｕｎ∗Ｓｔａｔｅ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ｅｃｏ￣Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔꎬ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１２ꎬ ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅꎬ ｔｈｅ ａｎｎｕａｌ ｃｈａｎｇｅｒａｔｅꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｄｅｇｒｅｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｃｈａｎｇｅｓ ｄｒｉｖｅｎ ｂｙｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎꎬ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ２０００￣２０１５. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ １ Ｆｏｒｅｓｔｌａｎｄꎬ ｆａｒｍｌａｎｄ ａｎｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄｗｅｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｌａｎｄ ｔｙｐｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅ. Ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ａｎｄ ｍｉｄｄｌｅ ｒｅａｃｈｅｓ ｗｅｒｅ ｄｏｍｉｎａｔｅｄ ｂｙ ｗｏｏｄｌａｎｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅꎬ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｕｒｂａｎ ａｒｅａ ａｃｃｏｕｎｔｓ ｆｏｒ ６０􀆰 ４７％ꎬ ｔｈｅ ｗｅｔｌａｎｄ ａｃｃｏｕｎｔｓ ｆｏｒ ３９􀆰 ８５％ꎬ ａｎｄ ｔｈｅｆａｒｍｌａｎｄ ａｃｃｏｕｎｔｓ ｆｏｒ ２８􀆰 ６２％. ２ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｉｔｙ ａｎｄ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｔｈｅ ａｎｎｕａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍꎬｗｉｔｈ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ. Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ Ｊｉａｎｇｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ａｎｄ Ｙｕｎｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｈａｖｅ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ａｎｎｕａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｆｏｒｅｓｔ ａｎｄｇｒａｓｓｌａｎｄ. ３ Ｂｏｔｈ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｒｅａ. ４ Ｔｈｅ ｕｐｐｅｒꎬ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄｌｏｗｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｇｒｅａｔｅｓｔ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｌａｎｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｒｅａｔｅｓｔ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｆａｒｍｌａｎｄ. ５ Ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｆｏｒｔｈｅ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｒａｐｉｄ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ６５􀆰 ４９％ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄ ７７􀆰 ５１％. Ｉｔ ｓｈｏｗｅｄａ ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ‘ｔｈｅ ｇｒｅａｔｅｓｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ ｗａｓ ｅｘｅｒｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｒｅａｃｈｅｓꎬ ｒａｄｉａｔｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｕｐｐｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ’ꎬ ａｎｄ ｔｈｅｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ２０１０￣２０１５ ｉｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｗａｓ ｍｕｃｈ ｆａｓｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ. Ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｗａｓ ｔｈｅ ｐｏｌｉｃｉｅｓ ｏｆ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ １７􀆰 ６４％ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｔｅꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｒｅａｃｈｅｓｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄ ｔｏ ２５􀆰 ９０％ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅꎬ ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｔｅｒｒｉｔｏｒｉａｌ ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙꎬ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ ｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｅｆｆｏｒｔｓ ｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｂｅｔｔｅｒ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ.环 境 科 学 研 究第３２卷Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｃｈａｎｇｅ ｒａｔｅꎻ ｄｙｎａｍｉｃ ｄｅｇｒｅｅꎻ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅꎻ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｔｅꎻ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅ生态系统格局是指生态系统的构成、组分、数量及其空间分布和配置[１]ꎬ反映了各类生态系统的空间分布规律和不同生态系统之间的空间结构关系ꎬ直接影响着生态系统服务和功能ꎬ关乎人类福祉.因此ꎬ研究生态系统格局演变特征及其驱动力是剖析区域生态问题、制定生态保护政策和措施、提升生态功能的重要途径.长江经济带是我国生态安全战略格局的重要组成ꎬ横跨我国东中西三大区域ꎬ覆盖１１省市ꎬ其上、中、下游的地形地貌、植被类型、气候等的自然分异性ꎬ形成生态系统的区域差异[２￣４].近年来ꎬ促使生态系统格局发生变化的驱动力主要有社会经济因素、政策因素及自然因素等.自然资源的分布差异引起地区经济发展不平衡ꎬ而对自然资源的过度开发和无序利用ꎬ迫使部分区域生境退化严重[５￣７].城镇化进程的加快ꎬ使得长江经济带土地开发利用强度远超全国平均水平ꎬ而生态保护与恢复工程防护林体系建设工程、天然林保护工程、退耕还林工程的实施促进了生态系统恢复[７].此外ꎬ地震等自然灾害及气候变暖等也影响着生态系统变化.因此ꎬ分析各个驱动因子变化态势及其对生态系统格局的影响ꎬ将有助于厘清驱动机制ꎬ为区域生态保护与可持续发展提供支撑.关于生态系统格局演变特征及驱动力ꎬ国际上的研究多集中于土地利用遥感分析[８￣９]、土地利用变化对生态系统服务功能的影响[１０￣１３]、生态风险[１４￣１５]、土地利用变化对社会经济的影响[１６￣１７]、土地利用变化情景模拟及其可能影响[１８￣２２]等方面.国内关于长江经济带生态系统评估的研究成果不断涌现ꎬ在研究尺度上ꎬ主要于中小尺度探讨生态系统格局变化或单一生态系统演变ꎬ如长江源区[２３]、太湖流域[２４]、鄱阳湖流域[２５]、长江上游地区[２６]、三峡库区[１ꎬ２７]、巢湖流域[２８]、长三角地区[１１ꎬ２９￣３０]ꎻ在评价方法上ꎬ回归分析和相关性分析等方法虽得到了较多应用ꎬ但却忽略了要素之间的关联性和耦合性ꎬ且缺乏客观的空间化、定量化方法ꎻ此外ꎬ容易忽略驱动因子作用的空间差异性ꎻ而气候、城市化等驱动因子对区域生态系统格局的影响却是多时相、动态变化的ꎬ且表现出不同的空间分异特征ꎬ模型结果往往不能有效地揭示生态系统的动态演化ꎬ并难以预测其发展趋势.该研究以长江经济带为研究对象ꎬ在１０ ｋｍ１０ ｋｍ栅格尺度上ꎬ分析２０００ ２０１５年生态系统时空动态演变特征ꎬ揭示导致其变化的各驱动力作用大小及方向ꎬ以期为长江经济带生态保护对策建议提供科学依据.１ 数据来源与研究方法１􀆰 １ 数据来源生态系统数据来源于中国科学院资源环境科学数据中心 ｈｔｔｐ∕∕ｗｗｗ. ｒｅｓｄｃ. ｃｎꎬ该数据是基于Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ、ＧＦ￣２等遥感卫星数据ꎬ采用基于地学知识的人机交互解译方法ꎬ经过分类精度和总精度评价后生成ꎬ数据精度在９３％以上[３１].参考全国生态环境十年２０００ ２０１０年变化遥感调查与评估项目对生态系统的分类方法ꎬ该研究将其分为７个一级类型ꎬ分别为农田、林地、草地、建设用地、水域、裸地、冰川∕永久积雪.１􀆰 ２ 研究方法１􀆰 ２􀆰 １ 生态系统变化度量为更好地分析生态系统变化特征ꎬ揭示其变化速率和强度ꎬ计算了每类生态系统的年变化率和动态度.第ｉ类生态系统的年变化率Ｋｉ计算公式[３１]Ｋｉ ＝ ∑ｎｊ ＝ １ΔＳｉꎬｊＳｉ １ｔ １００％ １式中Ｓｉ为起始年第ｉ类生态系统的面积ꎬｋｍ２ꎻΔＳｉꎬｊ为２０００ ２０１５年第ｉ类生态系统与其他生态系统ｊ相互转换后的净变化面积ꎬｋｍ２ꎻｔ为时间段.第ｉ类生态系统的动态度Ｄｉ计算公式Ｄｉ ＝ ∑ｎｊ ＝ １｜ ΔＳｉꎬｊ ｜Ｓａ １ｔ １００％ ２式中ꎬＳａ为研究区总面积ꎬｋｍ２.１􀆰 ２􀆰 ２ 景观格局指数计算为评估区域景观破碎化及景观多样性ꎬ利用Ｆｒａｇｓｔａｔｓ ４􀆰 ２分别计算２０００年、２００５年、２０１０和２０１５年的景观格局指数.在类水平上ꎬ选取了边缘密度ＥＤ、斑块密度ＰＤ、斑块数量ＮＰ、最大斑块指数ＬＰＩꎻ在景观水平上ꎬ选取了斑块密度ＰＤ、斑块数量ＮＰ、最大斑块指数ＬＰＩ、斑块集合指数ＣＯＨＥＳＩＯＮ、景观形状指数ＬＳＩ、Ｓｈａｎｎｏｎ￣Ｗｉｅｎｅｒ指数ＳＨＤＩ.各指数的含义见表１.１􀆰 ２􀆰 ３ 生态系统空间转换分析首先ꎬ利用ＡｒｃＧＩＳ的ｒａｓｔｅｒ ｃａｌｃｕｌａｔｏｒ模块分析生态系统空间转换ꎻ然后ꎬ利用ｆｉｓｈｎｅｔ功能将研究区划分为１０ ｋｍ１０ ｋｍ的网格ꎬ统计每个网格内生态系统发生转换的面积ꎬ计算１５ ａ的变化速率ꎻ最后ꎬ利用Ｎａｔｕｒａｌ ｂｒｅａｋ进行分级展示ꎬ以此表征生态系统空间变化特征.０８７１第１１期史娜娜等长江经济带生态系统格局特征及其驱动力分析 表１ 景观格局指数含义Ｔａｂｌｅ １ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｉｎｄｅｘｅｓ ａｎｄ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｓ层次指数含义类水平边缘密度ＥＤ景观范围内单位面积上异质景观要素斑块间的边缘长度斑块密度ＰＤ反映景观破碎程度ꎬＰＤ越大ꎬ破碎程度越高类水平和景观水平斑块数量ＮＰ衡量某一特定类型斑块的破碎程度最大斑块指数ＬＰＩ最大斑块面积占总景观面积的百分比ꎬ是斑块水平上优势度的度量斑块集合指数ＣＯＨＥＳＩＯＮＣＯＨＥＳＩＯＮ越小ꎬ斑块离散程度越高ꎬ反映不同斑块类型的聚集程度景观水平景观形状指数ＬＳＩ是景观聚散程度的度量ꎬＬＳＩ越大ꎬ斑块越离散Ｓｈａｎｎｏｎ￣Ｗｉｅｎｅｒ指数ＳＨＤＩ是景观多样性的度量１􀆰 ２􀆰 ４ 驱动力贡献率计算第一步ꎬ利用１􀆰 ２􀆰 ３节获得的空间转换分析结果ꎬ计算生态系统变化总量.第二步ꎬ提取各个驱动因子数据ꎬ其中ꎬ城镇化扩张提取农田、林地、草地、湿地和裸地转换为建设用地的面积ꎻ生态保护与修复提取退耕还林还草和退田还湖的面积ꎻ水资源开发提取农田、林地、草地等转换为水域的面积ꎻ农田扩张提取林地、草地、湿地、裸地转换为农田的面积ꎻ气候变化提取冰川∕永久积雪变化面积ꎻ自然灾害是参考文献[３２]提取了受损生态系统变化面积.第三步ꎬ各驱动因子变化量与生态系统变化总量的比值即为驱动因子贡献率.２ 结果与分析２􀆰 １ 生态系统格局特征２􀆰 １􀆰 １ 空间分布特征２０１５年长江经济带生态系统空间分布见图１.上游以林地和草地为主ꎬ中游以林地和农田为主ꎬ下游以农田、林地和建设用地为主.农田主要分布在上游四川盆地ꎬ中游湖北省和湖南省交界的洞庭湖流域、江西省鄱阳湖流域ꎬ下游的安徽省、江苏省和上海市ꎻ林地主要分布在上游的云南省、贵州省ꎬ中游的湖北省、湖南省、江西省ꎬ下游的浙江省、安徽省西南部ꎻ草地主要分布在四川省西部高山高原及西南山地、云南省黎山、高黎贡山及元江流域ꎻ湿地主要分布在中游和下游ꎬ包含长江水系及其支流、湖泊、沼泽等ꎻ城镇主要沿水系分布ꎬ在中游和下游分布相对集中ꎻ裸地主要分布在上游川西高山高原区ꎬ面积较小ꎻ冰川∕永久积雪只分布在上游ꎬ主要包括云南省玉龙雪山ꎬ四川省贡嘎山、四姑娘山、格聂神山、仙乃日等.图１ ２０１５年长江经济带生态系统空间分布Ｆｉｇ.１ Ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅ ｉｎ ２０１５２􀆰 １􀆰 ２ 生态系统构成长江经济带林地面积最大ꎬ占总面积的４５􀆰 ７９％ꎬ农田占３０􀆰 ２５％ꎬ草地占１６􀆰 ５７％ꎬ三者共占９２􀆰 ６３％.在生态系统构成上ꎬ林地包括有林地、灌木林地、疏林地和其他林地ꎬ有林地面积最大ꎬ占林地面积的５０􀆰 ３１％ꎬ灌木林和疏林地分别占２７􀆰 １７％和２１􀆰 ０８％ꎻ农田包括水田和旱地ꎬ二者占比相当ꎬ分别占农田面积的４９􀆰 ８０％和５０􀆰 ２１％ꎻ草地由高覆盖草地、中覆盖草地和低覆盖草地构成ꎬ且以中覆盖草地５２􀆰 ０２％为主ꎻ湿地以河渠、湖泊、水库坑塘为主ꎬ占１８７１环 境 科 学 研 究第３２卷湿地面积的７７􀆰 ４３％ꎻ城镇包括城镇用地、农村居民点和其他建设用地交通用地和工矿用地ꎬ分别占建设用地面积的２５􀆰 ９５％、５５􀆰 ０４％和１９􀆰 ０１％.长江经济带上、中、下游生态系统构成各具特色.上游以林地为主ꎬ占４５􀆰 １４％ꎻ全区的冰川∕永久积雪和９８􀆰 ７６％的裸地分布于此ꎻ城镇仅占全区的１６􀆰 ０８％.中游分布着长江经济带４０􀆰 ７９％的河渠、４０􀆰 ７８％的湖泊、４５％的水库坑塘、４７􀆰 １７％的沼泽地ꎻ水田占长江经济带水田总面积的３６􀆰 ８９％.下游仅占全区总面积的１７􀆰 ３２％ꎬ却分布着全区６０􀆰 ４７％的城镇用地、３９􀆰 ８５％的湿地和２８􀆰 ６２％的农田ꎻ其中ꎬ城镇和农村用地占建设用地面积的８８􀆰 ２９％ꎬ湖泊和水库坑塘占湿地面积的６１􀆰 ２２％ꎬ水田占农田面积的６２􀆰 ７１％.２􀆰 ２ 生态系统格局变化特征２􀆰 ２􀆰 １ 空间变化特征２０００ ２０１５年长江经济带以农田转换为建设用地为主见图２.生态系统年变化率与生态类型空间转换表现出高度一致性见图３ꎬ年变化率最大的区域主要集中在下游ꎬ以江苏省、上海市和浙江省最为典型ꎬ中游的武汉市、长沙市、南昌市和上游的成都市、重庆市、昆明市、贵阳市等大城市及城镇聚集区也较为突出ꎻ贵州省、江西省、云南省等的林地和草地增加较显著ꎬ这主要受益于国家生态保护与修复政策的实施[２ꎬ８].图２ ２０００ ２０１５年长江经济带生态系统类型空间转换Ｆｉｇ.２ Ｓｐａｔｉａｌ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅ ｄｕｒｉｎｇ ２０００￣２０１５图３ ２０００ ２０１５年长江经济带生态系统年变化率空间分布Ｆｉｇ.３ Ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ａｎｎｕａｌ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ ＲｉｖｅｒＥｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅ ｄｕｒｉｎｇ ２０００￣２０１５２８７１第１１期史娜娜等长江经济带生态系统格局特征及其驱动力分析 图４ ２０００ ２０１５年长江经济带主要生态系统类型构成变化Ｆｉｇ.４ Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｍａｊｏｒ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅ ｄｕｒｉｎｇ ２０００￣２０１５２􀆰 ２􀆰 ２ 生态系统构成变化２０００ ２０１５年长江经济带湿地和城镇面积增加ꎬ农田、林地、草地面积减少见图４.其中ꎬ城镇增幅４３􀆰 ４３％最大ꎻ农田减幅３􀆰 ０８％最大.在生态系统构成上ꎬ城镇用地和其他建设用地交通用地、工矿用地等增幅分别达１５􀆰 ０４％和２０􀆰 ３３％ꎬ且以２０１０ ２０１５年变化最大ꎻ水田和旱地减幅分别为４􀆰 ２３％和１􀆰 ９２％ꎬ３个时段变化均较大ꎻ河渠、水库增幅分别为２􀆰 ０１％和１６􀆰 ８８％ꎬ并且以２０１０ ２０１５年最为显著.在区域分布上ꎬ上、中、下游均表现为建设用地增幅最大、农田减幅最多的特征.就建设用地而言ꎬ上游增幅高达７８􀆰 ６９％ꎬ表现为城镇和交通用地快速增加ꎬ但总体城镇化程度不高[９ꎬ１２]ꎻ中游城镇用地和其他建设用地交通用地和工矿用地增幅分别为１０􀆰 ６１％和３７􀆰 １６％ꎻ下游城镇用地增幅为８２􀆰 ０８％ꎬ与上游相反ꎬ该区城镇化很高.就农田而言ꎬ上、中、下游分别较少１􀆰 ９３％、１􀆰 ７２％和５􀆰 ２２％ꎬ且下游减幅最大.此外ꎬ湿地虽整体增加ꎬ但河渠、湖泊等均减少ꎬ以水库坑塘增加为主.２􀆰 ３ 生态系统景观格局特征２０００ ２０１５年类水平生态系统景观格局指数变化见表２.农田、林地、草地、湿地、裸地的斑块数量、斑块密度和边缘密度增加ꎬ表明其破碎化程度增加ꎻ城镇斑块数量减少ꎬ最大斑块指数增加ꎬ边缘密度减小ꎬ表明城镇化程度不断提高且城镇趋于集聚.表２ ２０００ ２０１５年类水平生态系统景观格局指数变化Ｔａｂｌｅ ２ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ａｔ ｃｌａｓｓ ｌｅｖｅｌ ｄｕｒｉｎｇ ２０００￣２０１５生态系统类型２０１５年２０１０年斑块数量斑块密度最大斑块指数边缘密度斑块数量斑块密度最大斑块指数边缘密度农田４８ ５００ ０􀆰 ０２３ ７ １１􀆰 １０７ ３ ４􀆰 ６７１ ９ ４７ ９１２ ０􀆰 ０２３ ４ １１􀆰 ３６９ ０ ４􀆰 ６４９ ０林地１９ ４０８ ０􀆰 ００９ ５ ３６􀆰 ２９１ ９ ５􀆰 ０７２ ３ １９ ３２２ ０􀆰 ００９ ５ ３６􀆰 ４３３ ８ ５􀆰 ０６２ ７草地３３ １９７ ０􀆰 ０１６ ２ ６􀆰 ４１９ ６ ２􀆰 ８５８ １ ３２ ７７４ ０􀆰 ０１６ ０ ６􀆰 ４２２ ３ ２􀆰 ８５１ ４湿地１４ ５９２ ０􀆰 ００７ １ ０􀆰 ２５９ １ ０􀆰 ６１３ ７ １４ ３１２ ０􀆰 ００７ ０ ０􀆰 ２７８ ４ ０􀆰 ５９９ １城镇２４ ６１２ ０􀆰 ０１２ ０ ０􀆰 ０７７ ７ ０􀆰 ９０７ ０ ２２ ２２５ ０􀆰 ０１０ ９ ０􀆰 ０６３ ６ ０􀆰 ７８５ １裸地２ ３５３ ０􀆰 ００１ ２ ０􀆰 ０３４ ５ ０􀆰 １６６ ５ ２ ３４０ ０􀆰 ００１ １ ０􀆰 ０３４ ５ ０􀆰 １６６ １冰川∕永久积雪５８ ０ ０􀆰 ００９ ７ ０􀆰 ００６ ４ ５８ ０ ０􀆰 ００９ ７ ０􀆰 ００６ ４生态系统类型２００５年２０００年斑块数量斑块密度最大斑块指数边缘密度斑块数量斑块密度最大斑块指数边缘密度农田４７ ６８４ ０􀆰 ０２３ ３ １１􀆰 ５４９ ０ ４􀆰 ６４３ ３ ４７ ６０２ ０􀆰 ０２３ ３ １１􀆰 ０３３ ７ ４􀆰 ６３４ １林地１９ ２８５ ０􀆰 ００９ ４ ３６􀆰 ４２０ ８ ５􀆰 ０６４ ４ １９ １９５ ０􀆰 ００９ ４ ３６􀆰 ３７９ ９ ５􀆰 ０６３ ４草地３２ ７９７ ０􀆰 ０１６ ０ ６􀆰 ４２７ ８ ２􀆰 ８５６ ４ ３２ ９３２ ０􀆰 ０１６ １ ６􀆰 ３９２ ９ ２􀆰 ８６９ ９湿地１４ ２３９ ０􀆰 ００７ ０ ０􀆰 ２７５ ３ ０􀆰 ５９４ ３ １３ ９８３ ０􀆰 ００６ ８ ０􀆰 ２６５ ０ ０􀆰 ５７８ ８城镇２１ ９９５ ０􀆰 ０１０ ８ ０􀆰 ０５３ ３ ０􀆰 ７４７ ４ ２１ ８１９ ０􀆰 ０１０ ７ ０􀆰 ０３６ ９ ０􀆰 ７０１ ２裸地２ ２８７ ０􀆰 ００１ １ ０􀆰 ０３４ ５ ０􀆰 １６４ ８ ２ ２６３ ０􀆰 ００１ １ ０􀆰 ０３４ ５ ０􀆰 １６４ ３冰川∕永久积雪５８ ０ ０􀆰 ００９ ７ ０􀆰 ００６ ４ ４７ ６０２ ０􀆰 ０２３ ３ １１􀆰 ０３３ ７ ４􀆰 ６３４ １３８７１环 境 科 学 研 究第３２卷２０００ ２０１５年景观水平上生态系统格局指数变化见表３.斑块数量、斑块密度、斑块形状指数和Ｓｈａｎｎｏｎ￣Ｗｉｅｎｅｒ指数上升ꎬ最大斑块指数、斑块结合指数下降ꎬ表明研究区生境破碎化程度增加ꎬ优势斑块面积略有减少ꎬ不同斑块类型的离散程度有所增加ꎬ这也在一定程度上增加了生态系统多样性.表３ ２０００ ２０１５年景观水平生态系统格局指数变化Ｔａｂｌｅ ３ Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｉｎｄｅｘｅｓ ａｔ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｌｅｖｅｌ ｄｕｒｉｎｇ ２０００￣２０１５年份斑块数量斑块密度最大斑块指数斑块形状指数斑块结合指数Ｓｈａｎｎｏｎ￣Ｗｉｅｎｅｒ指数２０００ １３７ ８５２ ０􀆰 ０３７ ４ ３６􀆰 ３７９ ９ ２５４􀆰 ６０１ ６ ９９􀆰 ７１６ ４ １􀆰 ２５４ ６２００５ １３８ ３４５ ０􀆰 ０６７ ７ ３６􀆰 ４２０ ８ ２５５􀆰 ６６４ ２ ９９􀆰 ７１８ ４ １􀆰 ２６２ ５２０１０ １３８ ９４３ ０􀆰 ０６８ ０ ３６􀆰 ４３３ ８ ２５６􀆰 ４３９ ５ ９９􀆰 ７１６ ８ １􀆰 ２６８ ３２０１５ １４２ ７２０ ０􀆰 ０６９ ８ ３６􀆰 ２９１ ９ ２５９􀆰 ６２８ ７ ９９􀆰 ７１１ ９ １􀆰 ２８１ ５图５ ２０００ ２０１５年长江经济带建设用地变化空间分布Ｆｉｇ.５ Ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｂｕｉｌｔ￣ｕｐ ｌａｎｄ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ ＥｃｏｎｏｍｉｃＺｏｎｅ ｄｕｒｉｎｇ ２０００￣２０１５２􀆰 ４ 生态系统格局变化驱动力分析快速城镇化、生态保护与修复、水资源开发、农业开发、自然灾害和气候变暖等因素均会影响生态系统格局变化.长江经济带各驱动力对生态系统格局变化的贡献率统计见表４.２􀆰 ４􀆰 １ 快速城镇化快速城镇化导致２０ ７７１ ｋｍ２的生态系统发生变化ꎬ贡献率为６５􀆰 ４９％ꎬ是引发长江经济带生态系统变化的首要驱动力.城镇化过程侵占了部分农田、林地、草地和湿地ꎬ与孔令桥等[３２]的研究结论一致.其中ꎬ１６ ０７９ ｋｍ２农田转换为城镇ꎬ是转换面积最大的生态系统类型.新增建设用地约有７８􀆰 ３６％、１５􀆰 ４８％、４􀆰 ０２％分别侵占了农田、林地和草地.上、中、下游建设用地分别增加了５１􀆰 ３７％、２３􀆰 ４１％和２５􀆰 ２２％.在空间上ꎬ建设用地扩张主要集中于上游四川盆地、川渝城市群ꎬ中游武汉城市群ꎬ下游长江三角洲见图５ꎬ尤以长三角为最ꎬ这与ＳＨＵ等[９]的研究结论一致.２０００ ２０１５年建设用地空间格局表现出“下游表４ ２０００ ２０１５年驱动力作用下长江经济带生态系统面积变化统计Ｔａｂｌｅ ４ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｃｈａｎｇｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ｉｎｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅ ｄｕｒｉｎｇ ２０００￣２０１５项目城镇化生态保护水资源开发农田扩张自然灾害和气候变化生态系统面积变化∕ｋｍ２农田－１６ ０７９ －５ ５４０ －２ ６３７ ２ ０９２ －３林地－３ １７７ ２ １１２ －６５０ －６５２ －１９３草地－８２７ ７９１ －６２５ －７０４ －７１湿地－６３７ ２ ６３７ ２ ７２８ －６２０ ２２０城镇２０ ７７１ ０ －１０６ －１１５ －３８裸地－５２ －５５ －１８ －１ －４冰川∕永久积雪０ ０ ０ ０ －１合计２０ ７７１ ５ ５９５ ２ ７２８ ２ ０９２ ５３０贡献率∕％ ６５􀆰 ４９ １７􀆰 ６４ ８􀆰 ６０ ６􀆰 ６０ １􀆰 ６７为重心ꎬ向中、上游蔓延”的特征ꎬ但建设用地的变化面积和变化率在不同时段差异显著见图６. ２０１０４８７１第１１期史娜娜等长江经济带生态系统格局特征及其驱动力分析 图６ 长江经济带不同分区不同时段建设用地变化统计Ｆｉｇ.６ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｈｉｓｔｏｇｒａｍ ｏｆ ｂｕｉｌｔ￣ｕｐ ｌａｎｄ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｅｒｉｏｄｓ ｉｎｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅ２０１５年上、中游变化总面积大幅增加ꎬ与下游基本持平ꎻ上、中游的年均变化率明显高于下游.从４个指标变化来看ꎬ２００５ ２０１０年变化相对缓慢ꎬ而２０００２００５年和２０１０ ２０１５年ꎬ除下游略有下降外ꎬ上、中游４个指标变化均大幅高于２０００ ２００５年.综上ꎬ建设用地以下游为重心ꎬ向中、上游大幅蔓延ꎻ下游扩张速率放缓ꎬ而上、中游扩张加速ꎬ特别是上游在２０１０ ２０１５年的扩张速率远远超过中、下游.图７ ２０００ ２０１５年长江经济带林草地变化的空间分布Ｆｉｇ.７ Ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔ ａｎｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ ＥｃｏｎｏｍｉｃＺｏｎｅ ｄｕｒｉｎｇ ２０００￣２０１５２􀆰 ４􀆰 ２ 生态保护与修复生态保护与恢复工程如退耕还林还草、退田还湖、天保工程的实施促进了长江经济带林草地和湿地的恢复ꎬ总变化面积为５ ５９５ ｋｍ２ꎬ贡献率为１７􀆰 ６４％ꎬ是引发生态系统变化的第二位驱动力.２０００ ２０１５年长江经济带林地和草地共计减少０􀆰 ３６１０４ ｋｍ２ꎬ上、中游减少最多ꎬ集中在四川省、贵州省、重庆市、湖南省和江西省见图７.快速城镇化导致四川盆地大量林地和草地被侵占ꎬ而天保工程的实施又促使其得以一定程度的恢复.不同区域不同时段林地和草地变化的速率呈现明显差异见图８ꎬ从变化总面积来看ꎬ２０１０ ２０１５年上、中游的林地和草地用地减少面积均有增加ꎬ且变化速率加快ꎻ中游变化最剧烈ꎬ减少面积最大ꎻ下游变化幅度减缓ꎻ而中、下游减少速率持平.２􀆰 ４􀆰 ３ 农田扩张农田扩张尽管大幅降低ꎬ但仍然侵占了部分自然生境ꎬ引发２ ０９２ ｋｍ２的生态系统变化ꎬ贡献率为５８７１环 境 科 学 研 究第３２卷图８ 长江经济带不同分区不同时段林草地变化统计Ｆｉｇ.８ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｈｉｓｔｏｇｒａｍ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔ ａｎｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｅｒｉｏｄｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅ６􀆰 ６０％见图９. ２０００ ２０１５年长江经济带农田减少１􀆰 ９６１０４ ｋｍ２ꎬ且下游减少最多ꎬ表现为２０００ ２００５年变化最剧烈ꎬ２０１０ ２０１５年有所缓和ꎻ上、中游持续减少.农田减少主要用于建设用地扩张ꎬ占农田总减少面积的８２􀆰 ０３％ꎻ农田增加主要来源于林地、草地和湿地转换ꎬ分别占农田增加面积的３１􀆰 ０２％、３３􀆰 ４９％和２９􀆰 ５０％.究其原因ꎬ下游农田减少主要受快速城镇化影响[１４ꎬ２６]ꎻ上、中游虽然农田数量减少ꎬ但国家生态保护工程实施却促使林地和草地的面积增加[８]ꎻ此外ꎬ中游“中部崛起”战略的实施在一定程度上促进了建设用地扩张.农田减少与建设用地增加具有一致性ꎬ这也表明建设用地扩张主要来源于农田转换见图１０.图９ ２０００ ２０１５年长江经济带农田变化的空间分布Ｆｉｇ.９ Ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｆａｒｍｌａｎｄ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅ ｄｕｒｉｎｇ ２０００￣２０１５２􀆰 ４􀆰 ４ 水资源开发水资源开发促使湖泊、河流表面积增大ꎬ中、下游洪水多发ꎬ水库淹没大片农田. ２０００ ２０１５年湿地面积增加为２ ７２８ ｋｍ２ꎬ贡献率为８􀆰 ６０％ꎬ是引发生态系统变化的第三大驱动力.农田被水库淹没约０􀆰 ２６１０４ ｋｍ２ꎬ是受水资源开发影响最大的生态系统类型.２􀆰 ４􀆰 ５ 自然灾害和气候变化自然灾害和气候变化也在一定程度上引起长江经济带生态系统变化.自然灾害造成生态系统破坏约３０９ ｋｍ２ꎬ湿地增加２２０ ｋｍ２[３３].气候变化主要是气候变暖导致上游冰川∕永久积雪融化.在分析全区驱动力的基础上ꎬ统计了上、中、下游驱动力对生态系统变化的贡献率ꎬ结果见图１１.城镇６８７１第１１期史娜娜等长江经济带生态系统格局特征及其驱动力分析 图１０ 长江经济带不同分区不同时段农田变化统计Ｆｉｇ.１０ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｈｉｓｔｏｇｒａｍ ｏｆ ｆａｒｍｌａｎｄ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｅｒｉｏｄｓ ｉｎｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅ图１１ ２０００ ２０１５年长江经济带上、中、下游驱动力贡献率Ｆｉｇ.１１ Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ｉｎｔｈｅ ｕｐｐｅｒꎬ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ２０００￣２０１５化是首要驱动力ꎬ在上、中、下游的贡献率分别为４７􀆰 ８２％、５８􀆰 １１％和７７􀆰 ５１％ꎬ下游占比最大.生态保护与修复工程在上游的贡献率最大ꎬ为２５􀆰 ９０％ꎬ中游为１８􀆰 ９９％ꎬ而下游仅为８􀆰 ８１％.水资源开发在中游表现最为突出ꎬ贡献率为１６􀆰 ６４％ꎻ上游农业开发贡献率最大ꎬ为８􀆰 １２％.可见ꎬ上游开发与保护并重ꎬ且生态保护与恢复效果较好ꎻ中游城镇化水平较高ꎬ生态保护还需要加强ꎻ下游开发建设强度最大ꎬ侵占了大量农田ꎬ而保护程度相对较低.综上ꎬ人为因素在２０００ ２０１５年生态系统格局变化中占据优势地位ꎬ这与近年来的高强度开发建设活动密切相关[２６].而生态保护与修复工程的实施在一定程度上遏制了城市的过快发展ꎬ对维护长江经济带生态平衡起到重要作用.３ 讨论林地是长江经济带面积最大的生态系统类型.２０００ ２０１５年湿地和城镇面积增加ꎬ农田、林地、草地面积减少ꎬ上、中游林地、草地和湿地等自然生态系统变化剧烈ꎬ下游城镇和农田等人工生态系统变化更为剧烈.整体而言ꎬ下游变化最剧烈ꎬ上海市、江苏省、浙江省尤为突出.２０００ ２０１５年长江经济带生境破碎化程度增加ꎬ景观多样性提高ꎬ自然生态系统的优势斑块面积下降ꎬ而城镇化水平不断提高且城镇趋于集聚ꎬ这在一定程度上表明人类干扰不断增强.长江经济带生态系统类型多样ꎬ包含１２个生物多样性保护优先区、１５１个国家级自然保护区、全国４０％的重点生态功能区等ꎬ具有重要的水源涵养、水土保持和生物多样性维持功能.因此ꎬ应明确生态生产生活的空间控制边界ꎬ优化空间布局ꎬ提高城市用地利用效率ꎬ严控土地资源需求ꎻ同时引入生态廊道的理念ꎬ将基质、斑块、物种等通过生态廊道连接成连续的、完整的、可扩展的空间结构ꎬ维护生态系统的稳定[２０].快速城镇化是长江经济带生态系统变化的首要驱动力.虽然长江经济带城市群迅速集聚发展ꎬ但城镇化率并不高ꎬ农业地区贫困化趋势明显.由图１２可见ꎬ城镇化水平较高的是下游的上海市、浙江省、江苏省ꎬ上游的重庆市和中游的湖北省ꎬ其余省市均低于全国平均水平.长江经济带作为大宗农产品的主要生产基地ꎬ农业在三次产业结构中占比下降ꎬ农业地位下降引起农民收入不稳定ꎬ这种现象在以农业为主导产业的省份表现尤为显著[８].因此ꎬ长江经济带要在保护中发展ꎬ执行生态保护红线规定ꎬ开展空间管控ꎬ优先保障高质量农田的质量和数量ꎬ促进二者７８７１环 境 科 学 研 究第３２卷图１２ 长江经济带各省市城镇人口占比及其与全国平均