海南島東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險評價

海南島東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險評價目錄TOC\o"1-3"\h\u1緒論 [19]。2.3.3景觀生態(tài)風(fēng)險評價模型構(gòu)建基于上述指標(biāo)構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險評價模型，具體計算公式如下： ERIk=i=1式中，ERIk為第k個生態(tài)風(fēng)險評價單元的景觀生態(tài)風(fēng)險指數(shù)，Aki為第k個評價單元中第i類景觀的面積，Ak為第k個評價單元的總面積，Rki為第k個評價單元中第i類景觀的損失度指數(shù)REF_Ref27651\r\h2.3.4空間自相關(guān)分析①全局空間自相關(guān)全局自相關(guān)是一種用于探究空間變量間的相互聯(lián)系的一種分析方法，并評估這些變量在整體區(qū)域分布中是否表現(xiàn)出空間上的關(guān)聯(lián)性。全局自相關(guān)性用Moran'sI指數(shù)表示，Moran'sI指數(shù)取值為（-1，1）。在一定顯著水平下，當(dāng)Moran'sI>0時，表明存在正向空間相關(guān)，研究單元屬性值趨同集聚；當(dāng)Moran'sI=0時，表明不存在空間自相關(guān)性，空間單元觀測值呈隨機(jī)分布；當(dāng)Moran'sI<0時，表明存在負(fù)向空間相關(guān)，研究單元屬性值呈離散分布。本研究利用GeoDa軟件計算東寨港紅樹林各個風(fēng)險單元中景觀生態(tài)風(fēng)險值的Moran'sI指數(shù)，分析研究區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險在空間上的關(guān)聯(lián)性。計算公式如下： Moran'sI=ni②局部空間自相關(guān)當(dāng)空間要素在整體尺度上表現(xiàn)為全局自相關(guān)時，其內(nèi)部也可能存在差異較大的相關(guān)性情況。全局自相關(guān)僅用于判斷整體上空間要素的分布是否隨機(jī)，即是否具有空間上的聚集性，而不能反映空間上具體是如何分布與聚集的。局部自相關(guān)則關(guān)注單個要素與其周圍要素的關(guān)系，進(jìn)一步明確要素聚集性的空間特點。本研究采用GeoDa軟件和ArcGIS10.8來計算局部莫蘭指數(shù)和制作空間聚類圖（LISA圖）。計算公式如下： LocalMoran'sI=Zij=1式中：n為空間單元數(shù)量；wij為空間權(quán)重矩陣；xi和xj分別表示風(fēng)險評價單元i和j的景觀生態(tài)風(fēng)險值；x為景觀生態(tài)風(fēng)險均值；Zi和zj分別表示風(fēng)險評價單元i和j的標(biāo)準(zhǔn)化景觀生態(tài)風(fēng)險值3海南島東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險評價3.1景觀生態(tài)風(fēng)險等級劃分在對風(fēng)險評價單元的景觀生態(tài)風(fēng)險數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理后，采用克里金插值法對其進(jìn)行空間分布分析，旨在揭示景觀生態(tài)風(fēng)險隨時間變化的地理特征。由于目前對于景觀生態(tài)風(fēng)險等級劃分并未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，為了比較各時期的景觀生態(tài)風(fēng)險變化情況，利用自然斷點法將景觀生態(tài)風(fēng)險劃分為5個等級：低風(fēng)險區(qū)(0≤ERI≤0.1023)、中低風(fēng)險區(qū)(0.1023＜ERI≤0.1053)、中風(fēng)險區(qū)(0.1053＜ERI≤0.1086)、中高風(fēng)險區(qū)(0.1086＜ERI≤0.1121)和高風(fēng)險區(qū)(0.1121＜ERI≤1)。3.2景觀生態(tài)風(fēng)險時空分異根據(jù)計算得出的風(fēng)險小區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險指數(shù)，運用ArcGIS10.8軟件進(jìn)行克里金插值，得到東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險時空變化情況如表2和圖4所示。1990—2018年紅樹林面積占比最大的景觀生態(tài)風(fēng)險等級為低風(fēng)險，分別為:44.14%、42.95%、40.82%和40.98%；而面積變化較小的為中風(fēng)險區(qū)和中高風(fēng)險區(qū)。整體上看,高風(fēng)險區(qū)面積增加最多，為63.39hm2，呈現(xiàn)出逐漸增加的變化規(guī)律，主要分布在紅樹林自然保護(hù)區(qū)的中部和西南和東南區(qū)域；其次是中高風(fēng)險區(qū)39.97hm2，呈現(xiàn)出逐漸增加的變化規(guī)律，在紅樹林的西北、西南和東南區(qū)域均有分布；最后是中低風(fēng)險區(qū)面積增加了4.23hm2，呈現(xiàn)出先增加后減少的變化規(guī)律，分布特征不明顯；而低風(fēng)險區(qū)面積減少最多，為18.60hm2，在紅樹林的西北、西南和東南區(qū)域均有分布，其中東南地區(qū)低風(fēng)險區(qū)域分布較為集中；其次為中風(fēng)險，減少了9.83hm2，分布較為均勻零散?？傮w上，28年來，東寨港紅樹林的景觀生態(tài)風(fēng)險逐漸增高，1990、2000、2013和2018年東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險均值分別為0.10844、0.10852、0.10899和0.10903，高風(fēng)險區(qū)域面積逐漸增加，受人類活動的干擾較大；生物資源和水資源豐富的區(qū)域景觀生態(tài)風(fēng)險較低，受人類活動干擾較小，這符合景觀生態(tài)風(fēng)險值與人類活動的正相關(guān)關(guān)系。圖SEQ圖\*ARABIC3景觀生態(tài)風(fēng)險等級面積占比表SEQ表\*ARABIC21990-2018年東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險等級面積及占比風(fēng)險等級1990200020132018面積（hm2）占比（%）面積（hm2）占比（%）面積（hm2）占比（%）面積（hm2）占比（%）低風(fēng)險715.1144.14%694.7142.95%682.3440.82%696.5240.98%中低風(fēng)險232.4514.35%237.8014.70%237.6414.22%236.6813.93%中風(fēng)險218.4613.48%224.4913.88%210.0312.57%208.6312.28%中高風(fēng)險196.0012.10%197.6612.22%231.3713.84%235.9713.88%高風(fēng)險258.1515.93%262.8216.25%309.9218.54%321.5518.92%圖4東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險等級分布圖3.3景觀生態(tài)風(fēng)險等級時空轉(zhuǎn)移特征1990-2018年海南島東寨港紅樹林不同生態(tài)風(fēng)險等級轉(zhuǎn)移情況如表3所示，景觀生態(tài)風(fēng)險區(qū)域的轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在較低、中低、中、中高生態(tài)風(fēng)險區(qū)域，且主要表現(xiàn)為生態(tài)風(fēng)險等級的升高。低、中低生態(tài)風(fēng)險區(qū)域主要向中高生態(tài)風(fēng)險區(qū)域發(fā)生轉(zhuǎn)移，共計轉(zhuǎn)入27.63hm2；中、中高生態(tài)風(fēng)險區(qū)域主要轉(zhuǎn)入高生態(tài)風(fēng)險區(qū)域，共計轉(zhuǎn)入24.88hm2；主要表現(xiàn)為景觀生態(tài)風(fēng)險等級的升高。表SEQ表\*ARABIC3東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險等級轉(zhuǎn)移矩陣（單位hm2）風(fēng)險等級20181990低風(fēng)險中低風(fēng)險中風(fēng)險中高風(fēng)險高風(fēng)險總計低風(fēng)險660.9513.382.3816.249.59702.54中低風(fēng)險0208.815.1911.392.91228.30中風(fēng)險5.713.05180.039.5112.10210.40中高風(fēng)險1.730.141.89172.6212.78189.160高風(fēng)險0.040.232.952.26249.77255.24總計668.42225.61192.44212.01287.151585.643.4景觀生態(tài)風(fēng)險的空間自相關(guān)分析3.4.1東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險全局空間自相關(guān)東寨港紅樹林1990、2000、2013和2018年的全局Moran'sI指數(shù)分別為0.063、0.091、0.098和0.094，均通過P<0.01的顯著性檢驗，說明研究區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險的空間分布呈正相關(guān)關(guān)系。散點大多集中在第三象限，相似值呈現(xiàn)聚集狀態(tài)，大多數(shù)的風(fēng)險單元在空間上的分布屬于“低-低”聚集模式，低生態(tài)風(fēng)險地區(qū)分布著相應(yīng)的低生態(tài)風(fēng)險區(qū)。但2013-2018年的“低-高”和“高-低”聚集模式相對于1990-2000年有所增加，表明其風(fēng)險值轉(zhuǎn)化可能存在多級變化，鄰近區(qū)域風(fēng)險值隨著景觀生態(tài)風(fēng)險值高低變化的情況減弱。全局自相關(guān)Moran'sI指數(shù)在1990-2013年呈現(xiàn)上升的趨勢，表明東寨港紅樹林生態(tài)風(fēng)險的空間自相關(guān)程度逐漸增加，空間趨同性逐漸增加；2018年呈現(xiàn)下降趨勢，表明該時相上東寨港紅樹林生態(tài)風(fēng)險空間自相關(guān)程度減弱，空間趨同性降低，總體上來說，東寨港紅樹林地區(qū)風(fēng)險聚集性呈上升趨勢。（a）（b）（c）（d）圖5東寨港紅樹林1990-2018年景觀生態(tài)風(fēng)險Moran'sI散點圖3.4.2東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險局部空間自相關(guān)為進(jìn)一步揭示東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險空間分布異質(zhì)性，利用GeoDa對劃分的生態(tài)風(fēng)險小區(qū)作局部自相關(guān)分析，得出東寨港紅樹林1990至2018年景觀生態(tài)風(fēng)險空間自相關(guān)分布圖，見圖6。空間分布上看四個時期的“高-高”生態(tài)風(fēng)險地區(qū)分布數(shù)量較少且北部中部和南部均有分布，但總體來說，2013-2018年的“高-高”生態(tài)風(fēng)險地區(qū)相較于1990-2013年來說有所增加；“低-低”生態(tài)風(fēng)險地區(qū)在北部中部和南部均有分布，但南部地區(qū)分布較多且集中，呈現(xiàn)該聚集模式的地區(qū)在1990-2013年逐年增加，原因可能是進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，東寨港紅樹林人工退塘還林項目的實施，使得紅樹林面積有所增加，但在2018年有所減少，部分由“低-低”生態(tài)風(fēng)險地區(qū)轉(zhuǎn)為了“不顯著”地區(qū)；“高-低”生態(tài)風(fēng)險地區(qū)數(shù)量較少且分布零散，28年間變化較為穩(wěn)定；只有極少數(shù)的“低-高”生態(tài)風(fēng)險區(qū)主要分布在“高-高”生態(tài)風(fēng)險聚集區(qū)周圍，說明研究區(qū)的生態(tài)風(fēng)險比較穩(wěn)定，出現(xiàn)劇烈變化的可能性較低。圖6東寨港紅樹林1990-2018年景觀生態(tài)風(fēng)險LISA指數(shù)圖表41990-2018年景觀生態(tài)風(fēng)險空間自相關(guān)類型統(tǒng)計（評價單元個數(shù)）類型1990年2000年2013年2018年不顯著569565582602高-高18182221低-低97103121115低-高8599高-低191819204結(jié)論與不足4.1結(jié)論本文選取海南島東寨港的紅樹林作為研究對象，利用1990年、2000年、2013年和2018年四期的紅樹林分布數(shù)據(jù)，通過建立景觀生態(tài)風(fēng)險評價模型，探討了東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險在時間和空間上的變化及其轉(zhuǎn)移模式，并進(jìn)一步進(jìn)行了景觀生態(tài)風(fēng)險的空間自相關(guān)性分析，結(jié)論如下：（1）1990年、2000年、2013年和2018年海南島東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險平均值分別為0.10844、0.10852、0.10899和0.10903整體上呈上升趨勢。高風(fēng)險、中高風(fēng)險和中低風(fēng)險區(qū)域有所增加，其中，高風(fēng)險和中高風(fēng)險區(qū)域增加較為明顯，在紅樹林的西北西南和東南區(qū)域均有分布；而低風(fēng)險和中風(fēng)險區(qū)域有所減少，其中低風(fēng)險區(qū)域減少最多?？傮w上，1990-2018年東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險逐漸增高。（2）1990-2018年東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險等級轉(zhuǎn)移以低生態(tài)風(fēng)險等級和中低生態(tài)風(fēng)險等級轉(zhuǎn)為中高生態(tài)風(fēng)險等級、中生態(tài)風(fēng)險等級和中高生態(tài)風(fēng)險等級轉(zhuǎn)為高生態(tài)風(fēng)險等級為主，主要表現(xiàn)為景觀生態(tài)風(fēng)險等級的升高。（3）東寨港紅樹林1990、2000、2013和2018年的全局Moran'sI指數(shù)分別為0.063、0.091、0.098和0.094，說明生態(tài)風(fēng)險的空間分布呈正相關(guān)關(guān)系，大多數(shù)的風(fēng)險單元呈現(xiàn)“低-低”分布，28年來，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢；而“高-高”和“高-低”數(shù)量分布相當(dāng)，變化較為穩(wěn)定；“低-高”數(shù)量較少且分布零散。4.2不足與展望盡管各個數(shù)據(jù)點之間的相關(guān)性是顯著的，但全局Moran'sI指數(shù)的數(shù)值較小，這種相關(guān)性可能僅在很小的范圍內(nèi)或局部區(qū)域存在。換句話說，空間數(shù)據(jù)的分布可能沒有很強(qiáng)的聚集趨勢，可能是由于存在正相關(guān)和負(fù)相關(guān)區(qū)域混合的情況，使得全局Moran'sI受兩者的影響相互抵消，導(dǎo)致數(shù)值較小。在這種情況下，更適合對局部自相關(guān)分析做進(jìn)一步的探討，以了解特定區(qū)域的空間相關(guān)性強(qiáng)度，這有助于識別是否存在局部區(qū)域內(nèi)的聚集或分散模式。對于景觀生態(tài)風(fēng)險評價來說，未來可以進(jìn)一步去探究關(guān)于東寨港紅樹林景觀生態(tài)風(fēng)險的驅(qū)動因素方面，例如人類活動或氣候變化等對景觀生態(tài)風(fēng)險變化的一些影響，從而深化對景觀生態(tài)風(fēng)險評價的理解。參考文獻(xiàn)：喬斌,顏玉倩,張婷華,等.基于土地利用變化的西寧市景觀生態(tài)風(fēng)險識別及優(yōu)化策略[J].生態(tài)學(xué)雜志,2023,42(08):2020-2031.DOI:10.13292/j.1000-4890.202307.013.周汝佳,張永戰(zhàn),何華春.基于土地利用變化的鹽城海岸帶生態(tài)風(fēng)險評價[J].地理研究,2016,35(06):1017-1028.王錫貞.區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價與管理[D].南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.陳春麗,呂永龍,王鐵宇,等.區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價的關(guān)鍵問題與展望[J].生態(tài)學(xué)報,2010,30(03):808-816.張思鋒,劉晗夢.生態(tài)風(fēng)險評價方法述評[J].生態(tài)學(xué)報,2010,30(10):2735-2744.李謝輝,李景宜.我國生態(tài)風(fēng)險評價研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2008,(03):70-74.彭建,黨威雄,劉焱序,等.景觀生態(tài)風(fēng)險評價研究進(jìn)展與展望[J].地理學(xué)報,2015,70(04):664-677.胡和兵,劉紅玉,郝敬鋒,等.流域景觀結(jié)構(gòu)的城市化影響與生態(tài)風(fēng)險評價[J].生態(tài)學(xué)報,2011,31(12):3432-3440.于航.基于景觀結(jié)構(gòu)的祁連山國家公園景觀生態(tài)風(fēng)險評價[D].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2021.張學(xué)林,王金達(dá),張博,等.區(qū)域農(nóng)業(yè)景觀生態(tài)風(fēng)險評價初步構(gòu)想[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2000,(06):712-716.曹祺文,張曦文,馬洪坤,等.景觀生態(tài)風(fēng)險研究進(jìn)展及基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評價框架:ESRISK[J].地理學(xué)報,2018,73(05):843-855.金夢婷,徐麗萍,徐權(quán).基于FLUS-Markov模型的多情景景觀生態(tài)風(fēng)險評價與預(yù)測——以南疆克州為例[J].干旱區(qū)研究,2021,38(06):1793-1804.DOI:10.13866/j.azr.2021.06.31.張雪茂,董廷旭,杜華明,等.涪江流域景觀生態(tài)風(fēng)險空間異質(zhì)性特征分析[J].水土保持研究,2022,29(03):156-163.DOI:10.13869/ki.rswc.2022.03.012.景培清,張東海,艾澤民,等.基于格局-過程生態(tài)適應(yīng)性循環(huán)三維框架的自然景觀生態(tài)風(fēng)險評價——以黃土高原為例[J].生態(tài)學(xué)報,2021,41(17):7026-7036.熊鷹,汪敏,袁海平,等.洞庭湖區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險評價及其時空演化[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2020,29(07):1292-1301.DOI:10.16258/ki.1674-5906.2020.07.002.韓淑梅.海南東寨港紅樹林景觀格局動態(tài)及其驅(qū)動力研究[D].北京林業(yè)大學(xué),2012.鄭可君,李琛,吳映梅,等.云南邊境山區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險時空演變及其影響因素[J].生態(tài)學(xué)報,2022,42(18):7458-7469.魏偉,趙軍,王旭峰.石羊河流域土地利用類型景觀異質(zhì)性[J].生態(tài)學(xué)雜志,2010,29(04):760-765.DOI:10.13292/j.1000-4890.2010.0129.唐道斌,辛存林,陳寧,等.2000—2018年湛江通明海紅樹林破碎化及生態(tài)服務(wù)價值[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2023,34(02):415-422.DOI:10.13287/j.1001-9332.202302.022.王陽,樊祖洪,鄧影.貴陽市主城區(qū)土地利用變化下景觀生態(tài)風(fēng)險評價研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2023,43(24):88-93.DOI:10.19754/j.nyyjs.20231230022.HayesHE,