黔中喀斯特山地城市土地利用/覆被變化及其生態效應評價——以貴陽市花溪區為例

王志杰,代 磊

貴州大學生命科學學院, 貴陽 550025

生態環境是人類生存的基本保障和社會發展的物質基礎,隨著社會的發展,人類活動與生態環境的關系日益密切,由此也給全球生態系統造成了很大破壞,生態環境問題日趨嚴重[1]。特別是近年來快速城市化發展,加速了人類活動對地表環境造成的破壞程度,導致城市生態環境問題日益凸顯,嚴重威脅城市生態安全[2- 3]。因此,科學監測和評價人類活動對城市生態環境狀況的影響及其時空變化,并針對其關鍵驅動因素,優化國土空間格局,已成為保護生態環境的重要手段和熱點研究內容,對于協調人類活動與生態環境的關系,促進人與自然和諧,推動社會經濟可持續發展具有重要的理論和現實意義[4]。

近年來,利用遙感技術對生態系統進行監測和評價以成為生態遙感領域的重要組成部分[4]。如利用歸一化植被指數進行植被覆蓋度變化的監測[5]、利用水體指數進行水環境評估[6]、以及利用熱紅外遙感地表溫度反演評價城市熱環境問題[7-8]等等,也有學者基于壓力-狀態-響應模型[9]、綜合指數法[10]、模糊評價法[11]、生態環境狀況指數[12]等眾多方法進行生態環境質量的評價。但單一的遙感指數往往不能完全反應區域生態環境質量狀況[4,13],而綜合評價方法也存在指標選取和權重分配的主觀性和隨意性,或部分指標代表性不強、適用范圍受限、評價結果難以實現空間可視化等問題[14]。2013年,徐涵秋[4,13]利用主成分分析技術集成了反映生態環境最直觀的、以自然因子為主的綠度、濕度、熱度和干度4個因子所建立的遙感生態指數(Remote Sensing Ecological Index,RSEI),因具有指標獲取的便利性、評價過程的快捷性、評價結果的客觀可靠性、以及生態質量時空分析的可視化等優點,已被廣泛應用于城市[15]、濕地[16]、礦區[17]、自然保護區[14,18]等的生態環境質量狀況評價,但運用遙感和GIS技術開展喀斯特地區生態環境狀況評價的研究報道鮮見。

黔中地區的貴陽市花溪區地處我國西南喀斯特山區腹地,屬國家級生態示范區和首批國家全域旅游示范區,具有自然生態環境優良和生態脆弱的雙重特征。長期以來,城市發展水平與國內發達城市相比較為落后,城市擴張和經濟發展一度成為縮小差距的主要途徑[19]。有研究表明,21世紀以來,花溪區成為貴陽市城市化及經濟快速發展的典型區,并隨著城市化進程不斷加快,導致城市土地利用景觀格局發生劇烈變化,城市建設用地面積激增,原有的喀斯特自然景觀被不斷蠶食、割裂或包圍,城市化快速發展給生態環境帶來的促進作用有限,并且脆弱的喀斯特生態環境與有限的資源也難以承受城市化快速發展帶來的壓力[20- 21]。因此,如何協調好生態環境保護建設和城市發展的關系成為當前喀斯特山地城市生態學和景觀生態學亟待解決的科學問題。近年來,在貴州省大生態戰略行動的指導下,花溪區通過裸地綜合整治和林地建設等一系列生態環境保護與建設工程先后實施,植被覆蓋得到顯著提高,林地面積也得到極大提高[22]。當前,運用遙感和GIS技術開展土地利用變化對生態環境的影響及生態效應評價已引起了學者們的廣泛關注,如張文強等[23]運用RSEI指數對晉西南黃土高原區生態恢復導致的植被覆蓋變化的生態效應進行了評價；施婷婷等[24]對福建省敖江流域貴安開發區項目開發建設引發的生態環境質量變化進行了系統評價,得出建設用地的增長造成區域生態環境質量顯著下降,并且建筑用地面積比例每增加10%,其RSEI值將下降0.041的研究成果。然而,在喀斯特地區的研究主要體現在喀斯特山地城市擴張過程與驅動機制[25-26],以及由此導致的城市土地利用變化及其對生態風險[27]、生態系統服務價值的影響[28]等方面,蔡振饒等[19]運用協調發展度模型揭示了黔中喀斯特城市化與生態環境耦合協調的演化軌跡,關于科學客觀地評價城市土地利用變化對生態環境質量的影響,揭示土地利用變化的生態效應依然是喀斯特山地城市相關研究的薄弱點。尤其是,在當前生態文明示范城市建設和快速城市化發展的雙重驅動下,喀斯特山地城市土地利用格局發生什么樣的變化？對生態環境狀況產生什么樣的影響？這些科學問題的解析對于優化黔中喀斯特山地城市國土空間格局,推動生態文明城市建設具有重要的科學和現實意義。

本文以黔中喀斯特山地貴陽市城市化快速發展和生態環境優勢突出且二者矛盾突出的典型區——花溪區為研究對象,以2013年和2018年Landsat遙感影像為主要數據源,運用遙感和GIS技術,在系統分析2013—2018年花溪區土地利用/覆被格局時空變化特征的基礎上,利用RSEI模型,評價生態環境質量的時空特征與變化規律,剖析土地利用/覆被變化對生態環境質量的影響,揭示土地利用/覆被變化的生態效應,以期為喀斯特山地城市生態環境保護與改善、城市國土空間格局優化和生態文明城市建設提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

圖1 研究區示意圖Fig.1 Schematic diagram of study area

貴陽市花溪區(東經106°27′—106°52′,北緯26°11′—26°34′),地處黔中腹地,位于貴陽市南部,國土面積825.26 km2,屬云貴高原苗嶺山脈中段,貴州高原的第二臺階上,長江流域和珠江流域的分水嶺帶,地勢呈明顯的東西高、中間低特征。東南部最高,海拔1400 m以上,中部海拔在1100 m左右。全區地貌以山地和丘陵為主,剝蝕丘陵與盆地、谷地、洼地相間,地貌破碎。氣候類型屬于亞熱帶濕潤溫和型氣候,冬無嚴寒,夏無酷熱,無霜期長,雨量充沛,濕度較大,年平均氣溫為14.9℃,無霜期平均246 d,年降雨量1178.3 mm,空氣優良天數341 d。花溪區也是貴陽市重要的水源保護區,區內有大小河流51條、總長390 km,松柏山水庫、花溪水庫兩座中型水庫總庫容達7140萬m3。2000年貴州省全面啟動天然林保護工程,加之貴陽環城林帶生態防護林建設的需要,花溪區成為天然林保護工程實施的重點地區,森林覆蓋率達41.53%。

1.2 數據源與數據預處理

采用Landsat遙感影像為主要數據源,分別為2013年4月14日Landsat 7 ETM+影像和2018年3月3日Landsat 8 OLI影像,影像行列號為127/42,空間分辨率為30 m×30 m,影像時相基本一致,含云量均小于1%,圖像質量好,避免了因影像時相差異對處理結果造成的影響,保證了數據的一致性和結果的可比性,兩期影像均來源于地理空間數據云網站(http://www.gscloud.cn/)。基于ENVI 5.3軟件平臺對獲取的原始遙感影像進行幾何校正、輻射定標、大氣校正、裁剪等預處理操作。其中:幾何校正以研究區1 ∶1萬地形圖為參照,運用二次多項式校正法進行校正,校正中誤差(RMS)小于1個像元；通過輻射定標將像元灰度值(DN)轉換為輻射亮度值；采用FLAASH大氣校正模塊進行大氣校正,以消除因大氣、光照等引起的輻射畸變。

1.3 研究方法

1.3.1土地利用/覆被類型解譯

依據全國土地利用現狀分類標準(GB/T21010—2017),結合研究區土地利用現狀特征,基于ENVI 5.3軟件平臺,采用支持向量機法(Support Vector Machine,SVM)監督分類方法,將研究區土地利用/覆被類型劃分為林地、灌木地、草地、建設用地、水體、耕地和未利用地7類,得到研究區2013年和2018年土地利用/覆被類型空間分布圖(圖2),并對分類結果依據野外實地驗證點進行分類精度評價,兩期影像監督分類結果的各類型分類精度和總體精度均達到90%以上,kappa系數在0.85以上,分類結果精度滿足研究需求。

1.3.2遙感生態指數計算

遙感生態指數(RSEI)集成了綠度、濕度、干度和熱度4個指標因子來衡量生態環境質量,分別對應歸一化植被指數、遙感影像濕度分量、干度指數和地表溫度,并且具有指標獲取的便利性、評價過程的快捷性、評價結果的客觀可靠性、以及生態質量時空分析的可視化等特點[4,13],本研究采用遙感生態指數進行研究區生態質量動態評價。各指標的計算方法如下:

(1)綠度指標

遙感生態指數選用歸一化植被指數(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)來代表綠度指標,計算公式為:

(1)

式中,ρNIR為近紅外波段地表反射率,ρred為紅光波段地表反射率。

(2)濕度指標

濕度指標采用生態監測中廣泛應用的纓帽變換濕度分量來衡量,其與植被和土壤的濕度緊密相關。Landsat 7 ETM和Landsat 8 OLI遙感影像的表達式分別為:

WETETM=0.1509ρblue+0.1973ρgreen+0.3279ρred+0.3406ρNIR-0.7112ρSWIR1-0.4272ρSWIR2

(2)

WETOLI=0.1511ρblue+0.1972ρgreen+0.3283ρred+0.3407ρNIR-0.7117ρSWIR1-0.4559ρSWIR2

(3)

式中,ρblue、ρgreen、ρred、ρNIR、ρSWIR1和ρSWIR2分別為ETM遙感影像第1、2、3、4、5、7波段的反射率和OLI數據第2、3、4、5、6、7波段的反射率,WETETM表示Landsat 7 ETM遙感影像的濕度分量,WETOLI表示Landsat 8 OLI遙感影像的濕度分量。

(3)干度指標

干度指標利用土壤指數和建筑指數合成干度指標(Normalized Difference Built-up and Soil Index,NDBSI)來代表研究區土壤干化程度,計算公式為:

(4)

(5)

NDBSI=(SI+IBI)/2

(6)

式中,ρblue、ρgreen、ρred、ρNIR、ρSWIR1和ρSWIR2分別為ETM遙感影像第1、2、3、4、5、7波段的反射率和OLI數據第2、3、4、5、6、7波段的反射率,SI表示土壤指數,IBI表示建筑指數,NDBSI為干度指標

(4)熱度指標

熱度指標由經過比輻射率校正的遙感影像熱紅外波段反演的地表溫度來代替。計算公式如下:

L6/10=gain×DN+bias

(7)

(8)

(9)

式中,L6/10為Landsat 7 ETM遙感影像熱紅外6波段或Landsat 8 OLI遙感影像熱紅外10波段的輻射值,DN為像元灰度值；gain和bias分別為6波段或10波段的增益值和偏置值,K1和K2分別為輻射定標參數,λ為熱紅外6波段或熱紅外10波段的中心波長,這些參數可從影像頭文件獲得；T6/10為傳感器處的溫度值,LST6/10為地表溫度；ρ=1.438×10-2mK,ε為地表比輻射率。ε根據Valor等提出的植被指數混合模型提取,計算公式如下:

(10)

(11)

式中,Pv為植被覆蓋度,dε為地表幾何形狀系數,對于粗糙表面,其可取值為0.015。

(5)遙感生態指數構建

遙感生態指數的構建通過對上述4個指標通過空間主成分分析耦合變化后的第一主成分因子生成。然而,由于遙感數據提取的4個指標量綱不同,需對各指標進行歸一化處理,同時,為了避免大量水域分布影響主成分分析的載荷分布,采用水體指數(Normalized Difference Water Index,NDWI)將各指標中的水體掩膜處理后,再進行指標歸一化處理和主成分分析。指標歸一化方法如下:

(12)

式中,NIi為第i種指標歸一化后的值,取值范圍為[0,1],Imin為該指標的最小值,Imax為該指標的最大值。

對歸一化后的4個指標基于ArcGIS 10.5軟件的空間主成分分析工具進行主成分分析,提取第一主成分因子(PC1),并通過1減去PC1獲得初始的生態質量指數RSEI0,以保證數值越大,生態質量越好；進而對RSEI0進行歸一化處理,以方便指標之間的對比和生態質量的比較。最后,運用等間距分級方法,對生態質量指數(RSEI)劃分為5個等級,即0.0—0.2、0.2—0.4、0.4—0.6、0.6—0.8和0.8—1.0等5個等級,分別對應生態質量差、較差、中等、良和優。

RSEI0=1-PC1(NDVI,WET,LST,NDBSI)

(13)

(14)

1.3.3土地利用/覆被變化對生態質量的影響分析

為揭示土地利用/覆被變化對喀斯特山地城市生態質量變化的影響,定量分析土地利用/覆被變化的生態效應,利用2013年和2018年兩期土地利用/覆被類型空間分布數據和遙感生態質量等級空間分布數據,基于ArcGIS 10.5軟件的疊加分析工具,得到研究區2013—2018年土地利用/覆被類型變化圖和生態質量等級變化圖,并根據不同等級生態質量的變化特征將生態質量等級分布圖劃分為好轉區、惡化區和不變區3個區；然后,采用Fishnet工具,將研究區按1km×1km的大小劃分網格(剔除研究區邊緣的碎小網格),共716個網格,分別統計各網格內土地利用/覆被類型的主要變化(轉移)方式及其占網格的面積比例(NIij)、好轉面積比例(AEIj)和惡化面積比例(AEDj)。

(15)

(16)

(17)

式中,NIij為第j個格網內第i種土地利用/覆被類型轉移方式占格網面積的比例,ALUij為第j個格網內第i種土地利用/覆被類型轉移方式面積,AEIj為第j個格網內生態質量好轉面積占格網面積的比例,ArEIj為第j個格網內生態質量好轉面積,AEDj為第j個格網內生態質量惡化面積占格網面積的比例,ArEDj為第j個格網內生態質量惡化面積,SNj為第j個格網的面積。

進而,運用相關與回歸分析方法,分析顯著影響生態質量好轉(惡化)的土地利用/覆被變化(轉移)方式,進而擬合二者之間的關系,揭示土地利用/覆被變化的生態質量響應與生態效應。

YAEI=f(NIm) 或YAED=f(NIn)

(18)

此外,本研究運用土地利用動態度和土地利用程度變化量、變化率指數來分析研究區各類和整體土地利用/覆被類型變化速度與特征。計算公式如下:

單一土地利用動態度:

(19)

土地利用程度變化量:

(20)

土地利用程度變化率:

(21)

式中,K2為研究時段內某一具體土地利用類型的土地利用動態度；Ua、Ub分別為研究初期及研究末期該土地利用類型的數量。T為研究時段長。ΔLi為土地利用程度變化量,R為土地利用程度變化率,Ai為第i級土地利用程度分級指數,Cia和Cib分別為研究期始末第i級土地利用/覆被類型面積百分比,Lia和Lib分別為研究期始末土地利用程度綜合指數,n為土地利用程度分級數。各土地利用程度分級指數取值見表1。

表1 花溪區不同土地利用/覆被類型分級指數表[29]

2 結果與分析

2.1 土地利用/覆被結構時空變化特征

統計分析2013—2018年花溪區不同土地利用/覆被類型面積特征可以看出(表2,圖2):5年間花溪區土地利用結構發生明顯變化,傳統的農業用地占主導的土地利用格局被打破,優勢土地利用/覆被類型由耕地轉為林地、耕地和建設用地的“三足鼎立”之勢。具體而言,2013年花溪區土地利用/覆被類型以耕地為主,約占研究區總面積的44.29%,其次為林地,約占38.02%。到2018年,耕地面積減少到約22429.53 hm2,僅占27.19%；而林地、灌木和草地面積得到快速增加,三者約占55%,成為花溪區的主導土地利用/覆被類型,與此同時,建設用地面積也有快速增加,占研究區總面積的約15%。從土地利用/覆被類型的變化速度來看,5年間增速最快的是未利用地,單一動態度(年增速)達44.48%,其次為灌木地和建設用地,單一動態度分別為17.20%和10.63%,土地利用程度的變化量和變化率分別為-8.38和-3.19%,研究區土地利用格局進入調整期。

圖2 花溪區2013年和2018年土地利用/覆被類型空間分布圖Fig.2 Spatial distribution map of land use/cover types of Huaxi District in 2013 and 2018

表2 花溪區2013—2018年土地利用/覆被類型面積比例及變化

疊加分析花溪區2013—2018年土地利用的空間變化特征,可以看出(圖3):2013—2018年間,花溪區土地利用空間變化面積達24379.92 hm2,占研究區總面積的29.56%,表現出耕地的大量轉出(轉出面積15353.37 hm2)和林地、灌木地與建設用地的大量轉入(轉入面積分別為8725.59 hm2、7229.79 hm2和5006.61 hm2)的特征。其中:耕地主要轉出為林地、建設用地和灌木地,分別占耕地總轉出面積的37.50%、28.19%和25.07%。林地主要由耕地和灌木地轉入,分別轉入5757.30 hm2和2466.99 hm2；灌木地主要由耕地和林地轉入,分別占灌木地總轉入面積的59.86%和37.12%,林地向灌木地的大面積轉入在一定程度上反映出研究區在林地面積總體增大的同時,存在林地的局部退化現象；建設用地主要由耕地轉入,轉入面積約3849.30 hm2,占建設用地總轉入面積的76.88%。其他土地利用類型之間也有不同程度的轉入轉出,但轉換率均相對較低。

圖3 花溪區2013—2018年土地利用/覆被類型轉移圖譜Fig.3 Transfer map of land use/cover types in Huaxi District from 2013 to 2018

2.2 生態環境質量時空變化特征

從遙感生態指數的4個指標主成分分析結果可以看出(表4):2013年和2018年第一主成分因子(PC1)對RSEI的貢獻率分別為87.15%和73.83%,表明第一主成分因子已集成了4個指標的主要特征信息。并且,對生態質量具有正效應的濕度指標和綠度指標均為正值,對生態質量具有負效應的干度指標和熱度指標均為負值,這與實際情況吻合。同時,兩個時期各指標對PC1的貢獻度均表現出綠度指標大于濕度指標,干度指標大于熱度指標的特征,說明綠度指標和干度指標對研究區生態質量的優劣具有較大的影響。此外,2013—2018年第一主成分因子中濕度指標和綠度指標均值均表現為下降,而干度指標和熱 度指標均表現為上升；并且,RSEI均值從2013年的0.622下降到2018年的0.499,下降了約19.77%,說明5年間花溪區生態質量總體有所下降。

表4 花溪區2013年和2018年遙感生態指數主成分分析結果及各指標與RSEI均值統計

進一步分析不同生態質量等級的變化情況可以發現(圖4,表5):2013年生態質量以良為主,約占48%；而2018年以中等為主,約占45.58%。2013—2018年間,生態質量中等及以下等級面積明顯增加,其中差、較差和中等分別增加466.65 hm2、14482.80 hm2和11749.41 hm2,而優、良等級面積大幅減少,減幅分別達80.83%和50.10%。結合研究區土地利用/覆被類型空間分布圖(圖2),可以直觀地看出生態質量好的區域主要以林地、灌木地和草地為主,而生態質量差的區域則以建設用地和未利用地為主,表現出生態質量的優劣與土地利用/覆被類型的格局基本符合的特征。

圖4 花溪區2013年和2018年生態質量等級分布及其變化分布Fig.4 Grade distribution and change distribution of eco-environmental quality of Huaxi District in 2013 and 2018

表5 花溪區2013年和2018年生態質量等級面積和比例

通過對2013年和2018年花溪區RSEI指數進行差值變化檢測,可以發現(圖4,表6):2013—2018年間,花溪區生態質量等級下降(惡化)區域面積達44929.71 hm2,占總面積的54.95%,而生態質量等級上升(好轉)的區域面積僅4922.01 hm2,僅占到6.02%,表明花溪區生態質量發生明顯的惡化或下降。但生態質量等級好轉或惡化的級差主要以±1級的變化為主,面積分別為4692.96 hm2和35506.35 hm2,均占好轉或惡化總面積的80%以上,說明花溪區生態質量變化尚以輕微變動為主。并且,生態質量惡化的區域主要分布在研究區周邊鄉鎮,與研究期間建設用地的擴張區域和林地轉為灌木地或草地的退化區域在空間分布上基本吻合,而生態質量有所好轉的區域則主要零星分布與研究區中南部和西北部的部分鄉鎮內,與這些區域林地面積的增長有明顯的對應關系。

表6 花溪區2013—2018年生態質量(RSEI)變化檢測

2.3 土地利用/覆被變化對生態環境質量的影響

2.3.1生態質量好轉區土地利用/覆被變化的生態效應

2013—2018年花溪區生態質量好轉區土地利用/覆被類型發生的轉移面積約786.15 hm2,其中以耕地轉為建設用地、林地、灌木地,以及建設用地轉為耕地為主要轉移方式,轉移面積約635.13 hm2,占好轉區土地利用/覆被類型總轉移面積的80.79%。因此,選取發生主要變化的耕地轉建設用地、耕地轉林地、耕地轉灌木地和建設用地轉耕地4種土地利用/覆被類型變化方式,分析好轉區生態質量好轉面積比例與4種主要土地利用轉移方式的相關性,可以發現(表7):好轉區生態質量好轉面積比例(AEI)與林地凈增加面積比(NIw)呈極顯著正相關關系(R=0.300,P<0.01),與林灌用地凈增加面積比例(NIws)呈極顯著正相關關系(R=0.260,P<0.01),與建設用地凈增加面積比例(NIc)和灌木地凈增加面積比例(NIs)分別呈負相關和正相關關系,但相關性不顯著(P>0.05)。回歸方程顯示出在當前水平和1 km空間尺度下,林地面積增加10%,生態環境質量的好轉面積約增加21%；而林灌復合的生態用地面積增加10%時,生態環境質量好轉面積可增加約15%。

表7 好轉區生態質量好轉面積比例與主要土地利用/覆被類型轉移方式相關分析結果

yAEI=2.089xNIw+5.259(R=0.300,P=0.000) (22)

yAEI=1.489xNIws+5.414(R=0.260,P=0.000) (23)

2.3.2生態質量惡化區土地利用/覆被變化的生態效應

2013—2018年花溪區生態質量惡化區發生轉移變化的面積達16820.64 hm2,其中以耕地轉為林地、灌木地、建設用地或未利用地、以及林地與灌木地之間的互轉為主(占總轉移面積的82.58%),并存在明顯的林地退化特征(即林地轉為灌木地,轉移面積約2466.09 hm2)。因此,分析5種主要土地利用/覆被類型空間轉移方式和惡化面積比例的關系,可以發現(表8):惡化區生態質量惡化面積比例(AED)與林地退化面積比例(ADw)呈極顯著正相關關系(R=0.462,P<0.01),與林地凈增加面積比例(NIw)呈極顯著負相關關系(R=-0.180,P<0.01),而與林灌綜合凈增加面積比例(NIws)呈負相關關系、與建設用地凈增加面積比例(NIc)和未利用地凈增加面積比例(NIu)呈正相關關系,但均未達到顯著性水平(P>0.05)。從回歸方程來看,林地是影響生態質量惡化與否的關鍵因子,林地退化面積每增加10%,生態質量惡化面積可增大約14%,而林地的凈增加面積增大10%,只能減少生態質量惡化面積比例約4%。

表8 惡化區生態質量惡化面積比例與主要土地利用/覆被類型轉移方式相關分析結果

yAED=1.403xADw+49.967(R=0.462,P=0.000)

(24)

yAED=-0.424xNIw+55.150(R=-0.180,P=0.000)

(25)

3 結論

(1)花溪區2013—2018年間土地利用/覆被格局發生明顯變化,表現為耕地的大量減少,林灌地與建設用地的大量增加,并伴有林地局部退化的特征,土地利用格局變化進入調整期,傳統的以耕地為主導地位的土地利用空間格局被打破,形成以林地、建設用地和耕地3類用地占優的基本態勢。土地利用時空格局的變化體現出生態保護與城市化發展雙重驅動的結果,以耕地轉為林地、耕地轉為建設用地為主要特征。

(2)2013—2108年花溪區生態環境狀況呈明顯退化趨勢,RSEI均值由2013年的0.622下降到2018年的0.499,總體下降了約20%,在空間上呈“總體惡化、局部好轉”的特征。綠度和干度對花溪區生態環境質量變化的貢獻最大,這與花溪區地處喀斯特地區,區內山地分布廣泛、植被覆蓋度相對較高,加之近年來城市化快速發展導致城市建設用地不斷增加有關,同時,一定程度上說明研究區生態環境狀況的優劣與植被覆蓋度和建設用地等不透水面的變化有密切關系[15]。

(3)生態環境狀況空間分布及其變化與土地利用/覆被類型的分布變化在空間上基本吻合。生態質量較好區域主要分布在研究區林地、灌木地和草地等生態用地的分布區,生態質量的惡化與林地面積的退化減小和建設用地的增加在空間上有直觀的對應關系。建設用地的增加在一定程度上促進了生態環境狀況的惡化,但不及林地面積的變化對生態質量的影響顯著,林地或林地與灌木地面積增加10%,可使生態質量好轉面積增加約15%—20%,可減少生態質量惡化面積約4%；而林地的退化面積增加10%,可導致生態質量惡化面積增加約14%。這說明對于喀斯特山地城市而言,生態環境保護與建設是保障生態環境狀況的關鍵因素,植被的恢復與建設對于生態質量的好轉具有積極的促進作用,而林地的破壞也導致生態質量的快速惡化。因此,在今后的生態保護與城市發展過程中,還需最大限度的減少對原有植被為主的自然生態的破壞,繼續大力加強植被恢復與建設,并在城市發展過程中,合理控制建筑用地面積,有效保護綠水青山,合理優化國土空間格局。