基于景观指数和生态足迹的平潭岛生态承载力研究(2)

631 9 hm 2 ·人－1 增长到 2009 年的 0。 811 0 hm 2 ·人 －1 ，再到 2013 年的 1。 356 8 hm 2 ·人 －1 ，总体上升幅度为 114。 72%，最大的生态足迹来自化石能源用地，2013 年高达 0。 793 1 hm 2 ·人－1 ，占到总生态足迹的 58。 23%，因此减少对化石能源用地的占用是平潭岛地区首要考虑的问题． 增长幅度最大的为建筑用地，由 2005 年的 0。 033 6 hm 2 ·人－1 上升到 0。 147 3 hm 2 ·人 －1 ，其次为林地和化石能源用地． 这是由于 2009 年平潭岛成立国家级综合试验区，在大开发政策的影响下ecognition 建筑物指数,土壤指数，城镇化的快速增长使得城市规模不断往外围扩张，同时占用了大量的土地所致．表 12005 －2013 年平潭岛生态足迹变化Tab。 1 Pingtan Island ecological footprint in 2005 －2013资源类型人均生态足迹/ (hm 2 ·人－1 )2005 年 2009 年2013 年人均生态承载力/ (hm 2 ·人－1 )2005 年 2009 年2013 年耕地 0。

063 6 0。 060 8 0。 049 8 0。 138 0 0。 101 1 0。 090 4林地 0。 038 5 0。 048 4 0。 113 1 0。 019 2 0。 022 5 0。 020 1草地 0。 154 2 0。 130 2 0。 223 6 0。 000 1 0。 000 2 0。 000 2水域 0。 005 9 0。 006 0 0。 006 8 0。 002 8 0。 003 9 0。 003 5建筑用地 0。 033 6 0。 067 8 0。 147 3 0。 039 7 0。 064 4 0。 070 7化石能源用地 0。 331 4 0。 489 5 0。 790 1 0。 000 0 0。 000 0 0。 000 0进出口贸易 0。 004 7 0。 008 5 0。 026 112%生物保护面积－0。 024 0 －0。 023 1 －0。 022 5合计 0。 631 9 0。 811 0 1。 356 8 0。 175 8 0。 169 0 0。 162 4人均生态承载力则呈现逐年小幅度下降的趋势，由 2005 年的 0。 175 8 hm 2 ·人－1 减少到 2009 年的 0。

169 0 hm 2·人－1 ，再减少到 2013 年的 0。 162 4 hm 2 ·人 －1 ，下降幅度为 7。 62%． 最大的生态供给来自耕地，2013 年生态承载力为 0。 090 4 hm 2 ·人－1 ，占到总生态供给的 55。 67%，但在研究期间总体呈下降趋势． 其次是建筑用地和林地，建筑用地承载力有小幅的上升，其他用地类型的均衡面积基本保持在一定的范围内． 平潭岛生态承载力的下降意味着生态系统对于人类活动强度的承受能力在逐渐地弱化，不利于维持其自身健康地发展．3。 1。 2 生态赤字/生态盈余基于上述研究，根据公式3 可得区域生态状况，计算结果见表2 和图1． 平潭岛在2005 年就已经出现生态赤字，人均生态赤字为 0。 456 0 hm 2 ·人－1 ，2009 年增至 0。 642 1 hm 2 ·人 －1 ，到 2013 年快速上升至 1。 194 3 hm 2 ·人－1 ，上升幅度为 161。 91%． 最大的生态赤字来自化石能源用地，2013 年生态赤字达到 0。 790 1 hm 2 ·人－1 ，占总生态赤字的 66。

16%，其次是草地和林地，分别为 0。 223 4hm 2 ·人－1 和 0。 093 0 hm 2 ·人 －1 ． 除耕地生态略有盈余外，其他所有的生物生产性土地类型都呈现生态赤字．表 22005 －2013 年平潭岛生态赤字变化Tab。 2 Changes of Pingtan Island ecological deficit in 2005 －2013类型生态赤字/ (hm 2·人－1 )2005 年2009 年2013 年耕地 0。 074 4 0。 040 4 0。 040 6林地 －0。 019 3 －0。 025 9 －0。 093 0草地 －0。 154 1 －0。 130 0 －0。 223 4水域 －0。 003 0 －0。 002 1 －0。 003 3建筑用地 0。 006 1 －0。 003 3 －0。 076 5化石能源用地 －0。 331 4 －0。 489 5 －0。 790 1合计 －0。 456 0 －0。 642 1 －1。 194 3由上述结果可得，平潭岛在经济快速增长的背景下，人类的生产生活对自然资源的利用程度在不断的加剧，已经超出了平潭岛生态系统可承载的范围，生产需求远远超过生态系统的供给能力，已经8 7第 1 期 黄剑彬，等:基于景观指数和生态足迹的平潭岛生态承载力研究超出了平潭岛生态系统可承载的范围，人与自然资源之间的矛盾显得较为突出，生态赤字的存在意味着该地区生态系统处于不安全的状态． 另一方面，平潭岛工业的快速发展和人民生活水平的提高导致对能源资源的消耗在不断增加，也正是由于产业的快速发展，大量地占用原有的未利用地，未预留出足够的用地用以吸收能源消耗所释放出的大量 CO 2 ，因此化石能源用地的生态赤字不断地上升． 同时，随着海岛居民生活水平不断提高，由原本对传统谷物粮食的依赖转向对肉类、禽蛋等的高需求，导致提供这些生物资源的生产性土地利用类型的生态足迹不断扩大，生态赤字也随之逐年的上升．3。

2 平潭岛景观格局变化分析图 12005 －2013 年平潭岛生态赤字变化Fig。 1 Pingtan Island ecologicaldeficit in 2005 －20133。 2。 1 斑块类型上景观格局变化斑块类型水平能够反映各类景观的空间组合特征，在景观格局指数中，斑块密度 (PD)、最大斑块指数 (LPI)、平均斑块面积 (MPS)和斑块聚合度 (AI)能较好地反映景观的破碎化程度． 结果与分析如下 (见图 2):在 2005 －2013 年间，林地斑块密度下降，平均斑块面积有小幅增加，林地的景观破碎度有所降低，政府开始重视林业的保护与建设;建筑用地各类景观指数除斑块密度外其他均有所上升，表明城市化进程在不断推进，景观的空间分布趋于集中;耕地的平均斑块面积大幅下降ecognition 建筑物指数,土壤指数，斑块密度上升，表明该时期耕地景观的破碎度有所上升，这是由人类活动对耕地的开发力度在不断增加而导致的;水域聚合度和平均斑块面积则略有下降，水域景观破碎度有所增加，这是由于政府大力组织围海造田而导致的． 化石能源用地的斑块密度下降，平均斑块面积和聚合度指数均有所上升，表明景观的破碎化程度在不断加强，人类活动对未利用地的开发力度在不断的增加．图 2 景观格局指数计算结果Fig。

2 Landscape pattern index calculation results最大斑块指数 (LPI)是用来表征某一类型的最大斑块在整个景观中所占的比例，也是度量区域9 7福 建 师 范 大 学 学 报 (自 然 科 学 版) 2017 年景观优势度最主要的依据 ［13］ ． 根据计算结果可以看出，在研究期间，耕地和水域一直是平潭岛的优势景观，但两者其最大斑块指数的比例在逐年的下降，耕地由 11。 302 8 减少到 7。 654 5，水域由10。 391 7 略降到 9。 080 2，即景观的优势度在不断地下降，而建筑用地的比例在不断地上升，由 2005年的 4。 34 增长到 2013 年的 9。 753 2，增长幅度达 124。 73%，说明建筑用地是人类活动对斑块景观影响最大的区域，这也是平潭岛在城市化进程中所体现的特征，城市规划建设占用了大量的耕地，同时政府提出围海造地的政策，使得耕地和水域的景观优势度在逐年不断地下降．3。 2。 2 景观尺度上景观格局变化景观水平能够反映各类景观的时空变化特征，蔓延度 (CONTAG)可描述景观里斑块类型的团聚程度或延展趋势，景观多样性指数 (SHDI)用以表征景观组分的多少和各景观组分所占比例的差异，能反映景观的异质性，其值高低与破碎化程度呈正相关．由图 2 所示，2005 －2013 年间，平潭岛蔓延度指数下降了 0。

827 3，景观多样性指数略微上升0。 027 7，表明该地区景观类型的整体连通性降低，景观的破碎化程度增加，空间分布趋于分散，而随着景观多样性指数的增加景观优势度总体上呈下降趋势． 随着经济的不断发展，海岛的居民用地、交通用地以及建设用地面积大量增加，而林地、耕地、草地、水域面积均相应地减少，这是对区域景观格局变化最直接的反映． 在近 10 a 的发展期间，平潭岛景观指数的变化也体现了土地利用的变化状况，景观格局受到人类活动和城市化的深刻影响．3。 3 生态承载力与景观格局指数的相关性分析通过 SPSS 软件，选取生态承载力和各景观指数作为相关变量，选择 Pearson 作为研究的相关系数，计算结果表明 (见表 3):生态承载力 (EC)与景观多样性指数 (SHDI)呈显著负相关，与景观蔓延度 (CONTAG)、最大斑块指数 (LPI)呈显著正相关． 景观多样性指数、蔓延度指数和最大斑块指数反映的是景观系统被分割的破碎程度和景观的异质性，其值的高低在一定程度上也反映了人类活动对景观的干扰程度，因此景观的破碎化程度与生态承载力之间存在显著的相关性． 平均斑块面积 (MPS)反映的是不同空间尺度斑块的复杂性，聚集度表示的是不同斑块间的聚集程度，在本研究结果中与生态承载力的相关性较不显著，即对生态承载力变化的影响较低 ［14］ ．从相关性的计算结果来看，生态承载力与景观格局指数的结合研究可以较好地体现区域生态环境与景观格局之间的关系． 人类活动对区域景观的破碎程度影响深刻，景观的破碎度则是影响区域生态承载力的重要因素． 因此对城市化进程高速发展的区域而言，如何科学合理地调整景观格局结构，对提高区域生态环境质量和生态承载力具有重大的影响．表 3 景观指数与生态承载力相关分析Tab。

3 Landscape index related to the ecological carrying capacity analysis指数 PD LPI MPS CONTAG SHDI AI ECPD 1 0。 563 －1 0。 824 －0。 899 －0。 808 0。 727LPI 1 －0。 552 0。 933 －0。 868 0。 032 0。 977 ＊＊MPS 1 －0。 868 0。 893 0。 816 －0。 717CONTAG 1 －0。 989 －0。 331 0。 988 ＊＊SHDI 1 0。 468 －0。 954 ＊＊AI 1 －0。 183EC 1注:＊＊示显著性水平 a =0。 014 结论通过对平潭岛生态足迹、生态承载力和景观格局的研究分析，可以得到以下结论:(1)2005 －2013 年期间，平潭岛的生态足迹与生态承载力呈相反的发展趋势，人均生态足迹呈现先缓后快的上升趋势，生态承载力呈小幅度的下降趋势，两者供需关系处于不平衡状态． 最大的生0 8第 1 期 黄剑彬，等:基于景观指数和生态足迹的平潭岛生态承载力研究态足迹来自化石能源用地，最大的生态供给来自耕地．(2)平潭岛在 2005 年就已出现生态赤字，呈先缓后快并不断上升的发展趋势，上升幅度高达161。

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