中亞阿姆河跨境流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空演變特征分析

莫貴芬，馮建中，王中美，白林燕，李華林

(1.貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院/數(shù)字地球重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100094；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所，北京 100081)

中亞地區(qū)是全球典型且最大的非地帶性干旱區(qū)[1]，該地區(qū)常年干旱少雨，水資源極其缺乏，以荒漠和稀疏綠洲為主，生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱，受人為干擾破壞后恢復(fù)難度較大，是生態(tài)環(huán)境最為敏感和脆弱的地帶[2]。自1991年蘇聯(lián)解體后，中亞各國(guó)的獨(dú)立使得原有的經(jīng)濟(jì)和政治體制瓦解，資源開(kāi)發(fā)與管理缺乏統(tǒng)一，以耕地?cái)U(kuò)張為主導(dǎo)的人類活動(dòng)引起了中亞地區(qū)土地利用的巨大變化，進(jìn)而導(dǎo)致該區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題極為嚴(yán)重[3]。阿姆河流域位于中亞地區(qū)，是中亞干旱內(nèi)陸區(qū)最大的跨境流域，跨越塔吉克斯坦、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、土庫(kù)曼斯坦和阿富汗等多個(gè)國(guó)家，同時(shí)也是中亞的綠洲農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)政治中心，控制著中亞的經(jīng)濟(jì)命脈[4]。近幾十年來(lái)，由于人類活動(dòng)的增強(qiáng)，水土資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)，景觀格局發(fā)生了巨大變化[5]，各國(guó)對(duì)于流域內(nèi)的水土資源缺乏統(tǒng)一管理且開(kāi)發(fā)存在較大差異，生態(tài)環(huán)境變得更加脆弱，生態(tài)危機(jī)加劇[6]。因此準(zhǔn)確掌握阿姆河流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空演變對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的管理與保護(hù)及“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略的順利實(shí)施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

流域是集生物多樣性、水源涵養(yǎng)、水土保持和人類發(fā)展為一體的綜合生態(tài)地理區(qū)域[7]。作為人類與自然交互影響最為強(qiáng)烈的地帶，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，其面臨的生態(tài)壓力和風(fēng)險(xiǎn)與日俱增[8]，研究流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)成為流域生態(tài)環(huán)境管理與保護(hù)工作的重點(diǎn)內(nèi)容之一[9]。眾多學(xué)者對(duì)流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行大量探索并取得了較好的成果。如Ayre等[10]提出一種基于生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估框架的Bayes網(wǎng)絡(luò)模型，評(píng)估了俄勒岡州格蘭德朗德上游流域生態(tài)影響的可能性；Obery等[11]應(yīng)用相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)模型對(duì)美國(guó) Codorus Creek 流域進(jìn)行了區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和模型的適用性研究；Tian等[12]以浙江省甬江流域?yàn)檠芯繉?duì)象，采用景觀生態(tài)學(xué)和空間統(tǒng)計(jì)分析方法揭示了流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空變化特征；康紫薇等[13]利用遙感影像解譯數(shù)據(jù)，分析新疆瑪納斯河流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空分異規(guī)律。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究已形成較為完整的體系，但研究多基于中小尺度的非跨境流域，缺乏大型跨境流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)格局研究。已往關(guān)于阿姆河流域的研究大多涉及跨界水資源[14]、水管理[15]、水生態(tài)[16]等方面，而本文以土地利用遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)理論和空間統(tǒng)計(jì)分析方法，構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)模型，揭示阿姆河流域土地利用變化狀況及景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空演變規(guī)律，以期為類似干旱跨境流域土地利用合理規(guī)劃及生態(tài)健康提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

阿姆河流域位于中亞地區(qū)，地理位置34°30′～43°45′N，58°15′～75°07′E，流域面積465 000 km2。阿姆河是中亞最大的河流，全長(zhǎng)2 540 km，發(fā)源于東南部帕米爾高原的冰川地帶。河流流經(jīng)塔吉克斯坦、阿富汗、土庫(kù)曼斯坦、烏茲別克斯坦，最后在烏茲別克斯坦注入咸海。阿姆河流域整體地勢(shì)南高北低，上游山脈起伏不平，冰川資源豐富，下游地勢(shì)較為平坦，沙漠廣布(圖1)。整體氣候類型屬溫帶大陸性氣候，冬冷夏熱，蒸發(fā)量大。夏季氣溫在26℃～30℃，冬季氣溫最低可達(dá)-30℃[14]。上下游降水差異較大，上游降水在500 mm左右，下游降水則不足100 mm。

圖1 研究區(qū)域位置Fig.1 Study area location

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

土地利用數(shù)據(jù)來(lái)自歐洲太空局CCI全球土地覆蓋數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)是基于AVHRR、SPOT-VGT和PROBA-V多衛(wèi)星傳感器數(shù)據(jù)，采用與IPCC土地分類相匹配的分類系統(tǒng)，在1 km尺度上監(jiān)測(cè)土地覆蓋分類變化，之后重采樣為300 m分辨率數(shù)據(jù)集。土地類型分為37個(gè)類別，時(shí)間跨度為1992—2018年(https://www.esalandcovercci.org/)。本文選取1995、2000、2005、2010、2015、2018年共6期土地利用數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)合并分為耕地、林地、草地、裸地、水體、城鎮(zhèn)6大類。

2 研究方法

2.1 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)單元?jiǎng)澐?/h3>

基于景觀生態(tài)學(xué)理論，按照景觀斑塊平均面積的2～5倍[17]，并結(jié)合阿姆河流域面積和采樣工作量，采用等間距采樣將研究區(qū)劃分為30 km×30 km的網(wǎng)格，共劃分出900個(gè)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)單元。

2.2 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)

本研究以6期土地利用分類數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)土地利用類型的面積占比與景觀干擾度指數(shù)和脆弱度指數(shù)的乘積構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)模型，利用Fragstats4.2景觀分析軟件和Excel統(tǒng)計(jì)分析軟件計(jì)算景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，計(jì)算公式[18]：

(1)

式中，ERI為景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，Aki為第k個(gè)樣區(qū)第i種土地利用類型的面積，Ak為第k個(gè)樣區(qū)的總面積，Ei為景觀干擾度指數(shù)，F(xiàn)i為景觀脆弱度指數(shù)，m為土地利用類型數(shù)，詳細(xì)計(jì)算公式及描述見(jiàn)表1[19-21]。

表1 景觀格局指數(shù)及計(jì)算方法Table 1 Landscape pattern index and calculation method

2.3 空間統(tǒng)計(jì)方法

2.3.1 地統(tǒng)計(jì)分析 基于半變異函數(shù)模型，利用ArcGIS10.3地統(tǒng)計(jì)分析模塊，將900個(gè)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)賦值于生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)單元中心點(diǎn)，采用普通克里金插值法對(duì)研究區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)單元進(jìn)行空間插值，利用自然斷點(diǎn)法將插值結(jié)果劃分出5個(gè)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)：高風(fēng)險(xiǎn)(>0.871)、較高風(fēng)險(xiǎn)(0.871～0.703)、中等風(fēng)險(xiǎn)(0.703～0.568)、較低風(fēng)險(xiǎn)(0.568～0.403)、低風(fēng)險(xiǎn)(<0.403)，實(shí)現(xiàn)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)空間化。半方差分析計(jì)算公式[12]：

(2)

式中，γ(h)為變異函數(shù)，h為樣本空間間距，n(h)為樣本間距為h時(shí)的樣點(diǎn)對(duì)數(shù)，Z(xi)和Z(xi+h)分別為生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)在xi和xi+h的觀測(cè)值。

2.3.2 空間自相關(guān)分析 空間自相關(guān)分析用于描述某一屬性值與其相鄰位置的屬性值之間的相關(guān)性，可用于觀察景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的空間異質(zhì)性[22]。空間自相關(guān)包括全局自相關(guān)和局部自相關(guān)，本文用全局和局部Moran’sI指數(shù)來(lái)分析區(qū)域整體和局部的空間相關(guān)性和差異程度，計(jì)算公式[23]：

(3)

(4)

式中，xi、xj分別表示空間單元i、j在空間位置的觀測(cè)值，x為空間單元觀測(cè)的平均值，wij為空間權(quán)重矩陣，n為空間單元總數(shù)。Moran’sI指數(shù)值域在[-1,1]之間，Moran’sI值越接近1，表明正相關(guān)性越高，空間上呈現(xiàn)聚集特征，Moran’sI值越接近-1，表明空間上呈現(xiàn)離散特征，接近0表明無(wú)明顯相關(guān)性。

3 結(jié)果與分析

3.1 中亞阿姆河跨境流域土地利用變化分析

3.1.1 土地利用結(jié)構(gòu)變化 阿姆河流域1995—2018年土地利用結(jié)構(gòu)變化如表2所示。裸地是該區(qū)域的主要土地利用類型，面積占比平均值達(dá)42.32%。1995—2018年間，林地、裸地和城鎮(zhèn)面積呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，而耕地、草地、水體面積呈減少趨勢(shì)。其中裸地面積增加最多，增加了22 704.66 km2，面積占比由40.56%增加到43.38%；水體面積減少最多，相比1995年減少了26 085.51 km2，面積占比由6.36%下降到3.12%，水域面積迅速下降；林地面積占比由18.64%增加到19.18%；城鎮(zhèn)面積占比極少，但增長(zhǎng)速率快，城鎮(zhèn)化明顯；耕地和草地面積占比分別由16.27%和18.12%下降到16.13%和17.93%。

表2 阿姆河流域1995—2018年土地利用結(jié)構(gòu)變化Table 2 Change of land use structure in Amu Darya basin from 1995-2018

3.1.2 土地利用轉(zhuǎn)移變化 1995—2018年阿姆河流域土地利用類型轉(zhuǎn)移矩陣如表3所示。林地、裸地、城鎮(zhèn)面積以轉(zhuǎn)入為主，而耕地、草地、水體面積以轉(zhuǎn)出為主。其中裸地轉(zhuǎn)入量最多，總的轉(zhuǎn)入55 969.65 km2，主要以侵占林地、草地、水體為主；林地轉(zhuǎn)入量次之，其面積的增加主要來(lái)源于耕地、草地和裸地。轉(zhuǎn)出面積最多的同樣是裸地，轉(zhuǎn)出量為33 256.53 km2，主要向耕地、林地和草地輸出；水體轉(zhuǎn)出也占據(jù)主要優(yōu)勢(shì)，以轉(zhuǎn)出為草地和裸地為主，轉(zhuǎn)出量大于轉(zhuǎn)入量，水域面積大量減少。24年間裸地和水體在面積總量上增減幅度較大，城鎮(zhèn)的轉(zhuǎn)移力度和面積最小，但面積總量增幅較大，其他土地利用類型間也發(fā)生了不同程度的轉(zhuǎn)化。

表3 阿姆河流域1995—2018年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣/km2Table 3 Land use transfer matrix of Amu Darya basin from 1995-2018

3.2 中亞阿姆河跨境流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空變化分析

3.2.1 流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)序變化特征 根據(jù)公式(1)計(jì)算了阿姆河流域1995—2018年6期各生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)單元的ERI值。由計(jì)算可知，1995年生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)介于0.180～1.203，平均值為0.597；2018年生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)位于0.180～1.208，平均值為0.607。研究期內(nèi)流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)平均值呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，由0.597上升到0.607，增長(zhǎng)了1.68%。整體來(lái)看研究區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平雖較低，但生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)走高，在北部咸海一帶生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)升高明顯，阿富汗和塔吉克斯坦地區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高。

3.2.2 流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空演化機(jī)制 阿姆河流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值整體呈現(xiàn)南高北低的分布特征(圖2)。較高、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布于流域西南部、東南部、中部及咸海三角洲。除西南部和東南部高海拔地區(qū)以脆弱度較高的冰川、草地和裸地為主，其余地區(qū)以多種景觀類型交錯(cuò)分布，是人口聚集地，土地利用程度高，景觀破碎度高；中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布于阿姆河水系沿岸，這些區(qū)域主要以耕地為主；低、較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)在北部的中東部及南部的低海拔地區(qū)連片分布，以恒定的水域、林地和裸地景觀類型為主。1995—2018年位于上游西南部和東南部的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)呈現(xiàn)集中且向外擴(kuò)大的變化趨勢(shì)。下游農(nóng)業(yè)灌區(qū)和咸海三角洲的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)呈現(xiàn)縮小趨勢(shì)，高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)在上下游變化呈現(xiàn)兩極分化。這種差異可能是由于蘇聯(lián)解體后的中亞各國(guó)大力發(fā)展農(nóng)業(yè)和工業(yè)產(chǎn)業(yè)，強(qiáng)烈的人類活動(dòng)加之氣候變化的影響，致使高海拔地區(qū)的冰川融雪量增加、草地退化嚴(yán)重[24]、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)加劇。而下游人口增長(zhǎng)和耕地?cái)U(kuò)張消耗了大量水資源，阿姆河徑流量及咸海入流量持續(xù)減少，限制了沿岸的農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，土地利用變化逐漸趨于穩(wěn)定[25]，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)稍有降低，但仍處于較高風(fēng)險(xiǎn)。低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)逐漸向較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)轉(zhuǎn)移，北部咸海湖泊最為明顯。這是由于阿姆河流域的灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，大批人口向流域內(nèi)遷移[26]，導(dǎo)致水資源消耗大，咸海面積持續(xù)減少，湖底不斷裸露，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)逐步升高。

圖2 1995—2018年阿姆河流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布Fig.2 Spatial distribution of landscape ecological risk grade in the Amu Darya basin from 1995-2018

從不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看(圖3)，研究區(qū)大部分地區(qū)處于較低和中等風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，就1995年而言，較低、中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)占研究區(qū)總面積的64.75%，而低、較高及高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分別占研究區(qū)總面積的10.43%、18.75%和6.06%。較低和較高風(fēng)險(xiǎn)面積呈先增后減的變化趨勢(shì)，均在2015年達(dá)到最大，分別增加了4.66%和1.65%；中等風(fēng)險(xiǎn)呈先減后增趨勢(shì)，面積由221 714.87 km2增加到231 659.72 km2；高風(fēng)險(xiǎn)呈較為穩(wěn)定的波動(dòng)變化趨勢(shì)，總的增加了665.52 km2；低風(fēng)險(xiǎn)則呈減少趨勢(shì)，總的減少了32.22%。總體來(lái)看研究區(qū)僅有低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積減少，其余生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的面積存在不同程度增加，較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積增加最多，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)趨于惡化。

圖3 阿姆河流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)面積Fig.3 Area of landscape ecological risk grade in the Amu Darya basin

3.3 中亞阿姆河跨境流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間自相關(guān)分析

3.3.1 全局自相關(guān) 利用ArcGIS10.3計(jì)算流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的Moran’sI值和Z值(表4)。Moran’sI值均在0.77以上，并通過(guò)P<0.001水平顯著性檢驗(yàn)。Moran’sI值呈現(xiàn)先減后增趨勢(shì)，2010年達(dá)到最低(0.771)，2015—2018年增幅最大，Z值的變化趨勢(shì)與Moran’sI值變化一致。阿姆河流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)在空間上表現(xiàn)出較強(qiáng)的正相關(guān)性，雖然2018年相比1995年Moran’sI值略有下降，但變幅不大，整體表現(xiàn)為較高的空間聚集分布特征。1995—2010年，蘇聯(lián)解體后，阿姆河流域處于恢復(fù)期，流域內(nèi)各國(guó)逐步調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展生產(chǎn)[26]。在阿姆河沿岸大量開(kāi)辟耕地，草地、林地和水域遭到破壞，景觀破碎化程度高[3]。2010—2018年間，開(kāi)墾的耕地逐步形成連片分布，城鎮(zhèn)集約化發(fā)展，土地利用變化逐漸趨于穩(wěn)定[27]，Moran’sI值呈現(xiàn)上升，相似樣地間的空間聚集程度增強(qiáng)。

表4 全局 Moran’s I指數(shù)及Z值驗(yàn)證結(jié)果Table 4 Verification results of global Moran’s I and Z-score

3.3.2 局部自相關(guān) 由阿姆河流域局部空間自相關(guān)分布(圖4)可知，1995—2018年研究區(qū)高-高聚集區(qū)和低-低聚集區(qū)格局分布變化較為穩(wěn)定，高-高聚集區(qū)主要位于流域西南和東南部，這些區(qū)域?yàn)槿丝诩蹍^(qū)和高海拔地區(qū)，景觀類型破碎度和脆弱度高，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高，此外位于咸海三角洲的低海拔地區(qū)也呈現(xiàn)此類局部自相關(guān)格局；低-低聚集區(qū)主要位于流域北部和東部，這些地區(qū)為恒定的水體和林地景觀，景觀類型單一且未遭到破壞，因此始終保持低-低聚集或不顯著的分布模式。空間變化上看，流域北部低-低聚集區(qū)持續(xù)向北縮減，東南部的高-高聚集區(qū)逐步向東擴(kuò)散。

圖4 阿姆河流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)局部空間自相關(guān)空間分布Fig.4 Spatial distribution of the local spatial autocorrelation of landscape ecological risk in the Amu Darya basin

4 討 論

本文的研究結(jié)果顯示，阿姆河流域風(fēng)險(xiǎn)較高區(qū)域主要集中在西南部、東南部、中部及咸海三角洲。呈現(xiàn)這種空間格局的原因在于西南部和東南部高海拔地區(qū)以冰川、草地和裸地為主要的景觀類型，景觀本身的脆弱度和受人類、氣候干擾的敏感度較高[28]。近年來(lái)人類活動(dòng)的增強(qiáng)和氣候變化使得高海拔地區(qū)冰川縮減、草地退化，景觀格局呈現(xiàn)破碎化，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)趨于惡化，這與陳桃等[29]的研究結(jié)果一致。流域中部及咸海三角洲的低海拔地區(qū)綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，成為人口聚集地和農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)，土地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)也較高。由于過(guò)度開(kāi)墾耕地和水資源不合理利用，水資源減少且水質(zhì)變差，土地鹽堿化、荒漠化嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境極差，導(dǎo)致阿姆河下游大量農(nóng)田棄耕后，轉(zhuǎn)換為草地和裸地[30]，這使生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)稍有緩和，但仍處于較高風(fēng)險(xiǎn)。

研究區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化最為顯著的區(qū)域位于咸海湖盆，逐漸由低風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低風(fēng)險(xiǎn)。原因在于咸海是阿姆河的尾閭湖，流域內(nèi)的上下游國(guó)家對(duì)阿姆河水資源開(kāi)發(fā)利用存在較大差異，上游國(guó)家(阿富汗、塔吉克斯坦、吉爾吉斯斯坦)大力開(kāi)發(fā)水電資源，修筑大壩儲(chǔ)水用于灌溉和發(fā)電，導(dǎo)致河流徑流量減少甚至斷流[31]，而下游國(guó)家(哈薩克斯坦、土庫(kù)曼斯坦、烏茲別克斯坦)地勢(shì)平坦，適宜發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)，過(guò)度開(kāi)墾、河渠修建及城鎮(zhèn)化建設(shè)使水資源消耗大于補(bǔ)給，咸海面積持續(xù)減少，湖底不斷裸露，水質(zhì)變差，生態(tài)環(huán)境極其惡劣[32]，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)升高。特殊的地理和政治環(huán)境使得流域內(nèi)的水土資源缺乏合理統(tǒng)一的管理，各國(guó)間的水土資源矛盾沖突加大，生態(tài)問(wèn)題亟待解決。

因此，為解決干旱跨境流域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，流域內(nèi)各個(gè)國(guó)家需要團(tuán)結(jié)協(xié)作，從流域整體出發(fā)，科學(xué)制定統(tǒng)一的發(fā)展規(guī)劃，共同建立監(jiān)督管理體系和法律法規(guī)，因地制宜地制定治理對(duì)策。對(duì)于西南部、東南部的高原山區(qū)和北部的綠洲灌區(qū)應(yīng)作為絕對(duì)保護(hù)區(qū)，做好生態(tài)修復(fù)，建立長(zhǎng)期的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)；中部山麓和平原區(qū)應(yīng)建立生態(tài)緩沖區(qū)，加強(qiáng)對(duì)林地、草地等自然生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)；對(duì)于下游的咸海地區(qū)應(yīng)合理開(kāi)發(fā)利用水土資源，改進(jìn)水利設(shè)施和灌溉技術(shù)，建立以水定人、以水定地的發(fā)展模式。本文是基于土地利用變化的生態(tài)景觀對(duì)研究區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)作綜合性評(píng)價(jià)，并未結(jié)合系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的相關(guān)理論和考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等影響因素對(duì)研究區(qū)進(jìn)行更加綜合和科學(xué)的評(píng)價(jià)。另外限于遙感影像的分辨率和研究的尺度，本研究主要是對(duì)阿姆河流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的宏觀研究，對(duì)于小區(qū)域的景觀格局演變及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析不足，今后的研究將綜合考慮各生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源并結(jié)合高精度數(shù)據(jù)進(jìn)行更精細(xì)和深入地探究。

5 結(jié) 論

本文以土地利用遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用ArcGIS和Fragstats等軟件對(duì)阿姆河流域土地利用變化、景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及空間自相關(guān)進(jìn)行分析，主要得到以下結(jié)論：

1)24年來(lái)，阿姆河流域林地、裸地和城鎮(zhèn)面積增加，其中裸地面積增加最多，增加22 704.66 km2，由林地、草地和水體轉(zhuǎn)化而來(lái)；耕地、草地、水體面積減少，其中水體面積減少最多，面積占比由6.36%下降到3.12%，主要轉(zhuǎn)為草地和裸地。裸地是主要的轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出類型，轉(zhuǎn)移變化最為頻繁。

2)流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值整體呈南高北低的分布特征。上游高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)呈集中且向外擴(kuò)展趨勢(shì)，下游高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)呈縮小趨勢(shì)，流域高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)變化的兩極分化特征明顯，咸海湖泊逐漸轉(zhuǎn)為較低風(fēng)險(xiǎn)；流域以較低、中等風(fēng)險(xiǎn)為主，除低風(fēng)險(xiǎn)外，其余生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)面積均有不同程度增加，流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)整體呈增加趨勢(shì)。

3)1995—2018年，流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)現(xiàn)象，在空間上表現(xiàn)出較高的空間聚集分布特征。局部空間自相關(guān)分布變化格局與景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分布變化趨于一致，高-高聚集區(qū)分布在流域西南、東南部及咸海三角洲，低-低聚集區(qū)分布在流域北部和東部。